СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИОКТИЛФТАЛАТА В СМЕСИ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫДЕЛЯЮЩИХСЯ ИЗ ПВХ-ПЛАСТИЗОЛЯ Российский патент 2016 года по МПК G01N33/00 B82B3/00 

Изобретение относится к аналитической химии газовых и воздушных сред и может быть использовано для определения диоктилфталата в равновесной газовой фазе над изделиями из ПФХ-пластизоля.

Технической задачей изобретения является разработка способа идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля, позволяющего без предварительного концентрирования и другой многостадийной пробоподготовки определять диоктилфталат с помощью пьезокварцевых резонаторов с тонкопленочными покрытиями, характеризующимися высокой чувствительностью, точностью, экспрессностью и селективностью определения, точностью измерения и принятия решения.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля, характеризующийся тем, что в качестве устройства для определения диоктилфталата используют частотомер с массивом из 2-х пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебаний 10 МГц, электроды которых модифицируют нанесением на них из индивидуальных растворов многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) массой пленки 3-5 мкг, полифенилового эфира (ПФЭ) - массой 15-20 мкг, модифицированные пьезокварцевые резонаторы помещают в закрытую ячейку детектирования и выдерживают в нем в течение 5 мин для установления стабильного нулевого сигнала, затем в пробоотборник помещают образец мягкого изделия из ПВХ-пластизолямассой 1,00 гплотно закрывают пробкой, выдерживают при температуре 20±1°С в течение 15 мин для насыщения газовой фазы парами диоктилфталата, отбирают шприцем 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют ее в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров, при этом в программе автоматически фиксируются отклики сенсоров каждую секунду, регенерируют систему в течение 2 мин осушенным воздухом, затем пробу в пробоотборнике нагревают в сушильном шкафу до 30±1°С в течение 10 мин, отбирают 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют вторично в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров, при двух температурных режимах 20 и 30°С по полученным в программе сигналам сенсоров автоматически рассчитываются площади под кривой для каждого сенсора: S_(МУНТ), S_(ПФЭ),Гц·с, и рассчитывают соотношение площадей при 20°С и 30°С соответственно - параметр и по этим параметрам делают выводы о наличии диоктилфталата в образцах: если А^30/20>20, то диоктилфталат присутствует в образцах изделий из ПВХ-пластизоля с концентрацией больше допустимого количества миграции (ДКМ, мг/дм³), если А^30/20≤ 1, то содержание диоктилфталата на уровне допустимого количества миграции и его содержание меньше содержания других легколетучих соединений, присутствующих в пробе.

Технический результат изобретения заключается в возможности определения диоктилфталата в смесях, в экспрессности измерений, высокой чувствительности, точности, селективности определения, точности измерения и принятия решения.

Способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля, заключается в следующем.

На электроды 2-х пьезокварцевых резонаторов, используемых в качестве устройств, наносят из индивидуальных растворов многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ) массой пленки 3-5 мкг и полифениловый эфир (ПФЭ) - массой 15-20 мкг. Модифицированные пьезокварцевые резонаторы с пленкой помещают в закрытую ячейку детектирования частотомера и фиксируют исходный («нулевой») отклик сенсоров - частоту колебания. Затем в пробоотборник помещают образец мягкого изделия из ПВХ-пластизоля массой 1,00 г плотно закрывают пробкой, выдерживают при температуре 20±1°С в течение 15 мин для насыщения газовой фазы парами диоктилфталата. Отбирают шприцем 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют ее в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров. В программе автоматически фиксируются отклики сенсоров каждую секунду, регенерируют систему в течение 2 мин осушенным воздухом, затем пробу в пробоотборнике нагревают в сушильном шкафу до 30±1°С в течение 10 мин, отбирают 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют вторично в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров. При двух температурных режимах 20 и 30°С по полученным в программе сигналам сенсоров автоматически рассчитываются площади под кривой для каждого сенсора: S_(МУНТ), S_(ПФЭ), Гц·с, и рассчитывают соотношение площадей при 20°С и 30°С соответственно - параметр и по этим параметрам делают выводы о наличии диоктилфталата в образцах: если А^30/20>20, то диоктилфталат присутствует в образцах изделий из ПВХ-пластизоля с концентрацией больше допустимого количества миграции (ДКМ, мг/дм³), если А^30/20≤1, то содержание диоктилфталата на уровне допустимого количества миграции и его содержание меньше содержания других легколетучих соединений, присутствующих в пробе. Все измерения проводят в закрытой ячейке детектирования многоканального анализатора газов с инжекторным вводом пробы в статических условиях.

Способ поясняется следующим примером.

Пример.

На обезжиренные этиловым спиртом электроды пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебаний 10 МГц наносят микрошприцем из индивидуальных растворов многослойные углеродные нанотрубки, полифениловый эфир и удаляют свободный растворитель в сушильном шкафу в течение 20 мин при температуре 45°С, располагая резонаторы строго горизонтально в держателе. Масса пленок после сушки и охлаждения для сорбента пчелиный клей составляет около 15 мкг, для многослойных углеродных нанотрубок - 3 мкг. Подготовленные пьезокварцевые резонаторы с пленкой помещают в закрытую ячейку детектирования частотомера и фиксируют исходный («нулевой») отклик сенсоров - частоту колебания. Дрейф «нулевой» линии после сушки составляет ±2 Гц/мин. При большем отклонении резонатор с пленкой повторно сушат. Для исследования берут 3 образца мелко измельченных изделий из ПВХ-пластизоля массой 1,00 г. Вкалывают в детектор шприцем равновесную газовую фазу над образцами, содержащую диоктилфталат и другие соединения, которые могут выделяться из изделий из ПВХ-пластизоля. Измерения проводят при 2-х температурных режимах: 20 и 30°С. Фиксируют с помощью компьютера с программой изменения отклика сенсора (частота колебаний) в течение 120 с. При двух температурных режимах 20 и 30°С по полученным в программе сигналам сенсоров автоматически рассчитываются площади под кривой для каждого сенсора: S_(МУНТ), S_(ПФЭ), Гц·с и находят соотношение площадей при 20°С и 30°С соответственно - параметр и по этим параметрам делают выводы о наличии диоктилфталата в образцах. Для первого образца А^30/20 = 22,6, следовательно, концентрация диоктилфталата в равновесной газовой фазе над данным образцом больше допустимого количества миграции. Для второго образца А^30/20 = 0,4 - содержание диоктилфталата на уровне допустимого количества миграции и меньше содержания других легколетучих соединений. Для третьего образца А^30/20 = 4, следовательно, концентрация диоктилфталата и других соединений равны. Первый и третий образцы изделий из ПВХ-пластизоля не соответствуют рекомендуемой концентрации диоктилфталата в данных изделиях.

При реализации способа идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля достигается экспрессность измерений, высокая чувствительность, точность, селективность анализа, объективность измерения и принятия решения.

Способ осуществим.

Как видно из примера, предложенный способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля с использованием пьезосенсоров позволяет определить содержание диоктилфталата в изделиях из ПВХ-пластизоля при применении в качестве устройств пьезокварцевых резонаторов, модифицированных многослойными углеродными нанотрубками (МУНТ) массой пленки 3-5 мкг, полифениловым эфиром (ПФЭ) - массой 15-20 мкг, содержание диоктилфталата находят по значениям отношения параметров

Способ экспрессный, характеризующийся точностью определения, надежностью, высокой чувствительностью, минимальным количеством стадий и затрат на реактивы, легко осуществим, высокоселективный, применим для оценки безопасности изделий из ПВХ-пластизоля.

Разработанный способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля:

- минимальным количеством стадий;

- минимальными затратами на реактивы;

- высокой чувствительностью;

- экспрессностью;

- селективностью анализа;

- точностью (погрешность анализа 5%);

- объективностью измерения и принятия решения.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения диоктилфталата в равновесной газовой фазе над изделиями из ПФХ-пластизоля. Для этого применяют способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля. Для определения диоктилфталата используют частотомер с массивом из 2-х пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебаний 10 МГц, электроды которых модифицируют нанесением на них из индивидуальных растворов многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) массой пленки 3-5 мкг и полифенилового эфира (ПФЭ) массой 15-20 мкг. Модифицированные пьезокварцевые резонаторы помещают в закрытую ячейку детектирования и выдерживают в течение 5 мин для установления стабильного нулевого сигнала. Затем в пробоотборник помещают образец мягкого изделия из ПВХ-пластизоля массой 1,00 г, плотно закрывают пробкой и выдерживают при температуре 20±1°С в течение 15 мин для насыщения газовой фазы парами диоктилфталата. 5 см³ равновесной газовой фазы отбирают шприцем и инжектируют ее в закрытую ячейку детектирования и фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров. Каждую секунду автоматически фиксируются отклики сенсоров, после чего регенерируют систему в течение 2 мин осушенным воздухом. Затем пробу в пробоотборнике нагревают в сушильном шкафу до 30±1°С в течение 10 мин, отбирают шприцем 5 см³ равновесной газовой фазы и повторно инжектируют в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров при 20 и 30°С. По сигналам сенсоров автоматически рассчитывают площади под кривой для каждого сенсора: S_(МУНТ), S_(ПФЭ), Гц·с, и рассчитывают соотношение площадей при 20°С и 30°С соответственно - параметр . По указанным параметрам делают выводы о наличии диоктилфталата в образцах: если А^30/20>20, то диоктилфталат присутствует в образцах изделий из ПВХ-пластизоля с концентрацией больше допустимого количества миграции (ДКМ, мг/дм³), если А^30/20≤1, то содержание диоктилфталата на уровне допустимого количества миграции и его содержание меньше содержания других легколетучих соединений, присутствующих в пробе. Изобретение обеспечивает идентификацию и полуколичественное определение диоктилфталата, выделяющегося из ПВХ-пластизоля. 1 пр.

Способ идентификации и полуколичественного определения диоктилфталата в смеси соединений, выделяющихся из ПВХ-пластизоля, характеризующийся тем, что в качестве устройства для определения диоктилфталата используют частотомер с массивом из 2-х пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебаний 10 МГц, электроды которых модифицируют нанесением на них из индивидуальных растворов многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) массой пленки 3-5 мкг, полифенилового эфира (ПФЭ) - массой 15-20 мкг, модифицированные пьезокварцевые резонаторы помещают в закрытую ячейку детектирования и выдерживают в нем в течение 5 мин для установления стабильного нулевого сигнала, затем в пробоотборник помещают образец мягкого изделия из ПВХ-пластизоля массой 1,00 г, плотно закрывают пробкой, выдерживают при температуре 20±1°С в течение 15 мин для насыщения газовой фазы парами диоктилфталата, отбирают шприцем 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют ее в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров, при этом в программе автоматически фиксируются отклики сенсоров каждую секунду, регенерируют систему в течение 2 мин осушенным воздухом, затем пробу в пробоотборнике нагревают в сушильном шкафу до 30±1°С в течение 10 мин, отбирают 5 см³ равновесной газовой фазы и инжектируют вторично в закрытую ячейку детектирования, фиксируют в течение 120 с изменение частоты колебаний пьезосенсоров, при двух температурных режимах 20 и 30°С по полученным в программе сигналам сенсоров автоматически рассчитываются площади под кривой для каждого сенсора: S_(МУНТ), S_(ПФЭ), Гц·с, и рассчитывают соотношение площадей при 20°С и 30°С соответственно - параметр и по этим параметрам делают выводы о наличии диоктилфталата в образцах: если А^30/20>20, то диоктилфталат присутствует в образцах изделий из ПВХ-пластизоля с концентрацией больше допустимого количества миграции (ДКМ, мг/дм³), если А^30/20≤ 1, то содержание диоктилфталата на уровне допустимого количества миграции и его содержание меньше содержания других легколетучих соединений, присутствующих в пробе.