微波辅助萃取气相色谱法测定农用棚膜中的邻苯二甲酸酯类增塑剂的研究毕业论文.docx

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微波辅助萃取气相色谱法测定农用棚膜中的邻苯二甲酸酯类增塑剂的研究毕业论文

毕业论文（设计）

题目：

微波辅助萃取—气相色谱法测定农用棚膜中的邻苯二甲酸酯类增塑剂的研究

目录

摘要1

Abstract2

1引言3

1.1邻苯二甲酸酯简介3

1.2邻苯二甲酸酯类的来源3

1.3邻苯二甲酸酯类的性质3

1.4邻苯二甲酸酯类的应用3

1.5邻苯二甲酸酯类的毒理学效应3

1.5.1致畸性、致癌性、致突变性3

1.5.2生殖发育毒性4

1.5.3其他毒性4

1.6邻苯二甲酸酯类化合物的迁移特性4

1.7邻苯二甲酸酯类在各国的使用规定5

1.7.1欧盟5

1.7.2美国5

1.7.3中国5

1.8邻苯二甲酸酯类的提取方法5

1.8.1微波萃取法5

1.8.2索氏提取法6

1.8.3超声波萃取法6

1.9邻苯二甲酸酯类的分析方法6

1.9.1气相色谱法6

1.9.2高效液相色谱法6

2.实验部分7

2.1实验仪器及试剂7

2.2材料的准备7

2.3气相色谱（GC）条件及使用方法7

2.4标准溶液的配制8

2.5预实验8

3.实验结果与分析9

3.1邻苯二甲酸酯类增塑剂的分离测定9

3.2方法的线性关系、相关系数及检出限11

3.3棚膜提取条件的优化13

3.3.1单因素实验内容13

3.3.2单因素实验结果14

3.3.3正交实验及结果分析17

3.3.4加标回收实验19

3.3.5最优法测三种实际样品中的增塑剂含量20

4.实验结论21

致谢22

参考文献23

微波辅助萃取—气相色谱法测定农用棚膜中的邻苯二甲酸酯类增塑剂的研究

摘要：

邻苯二甲酸酯类增塑剂是目前最通用、产量最大的一类增塑剂，邻苯二甲酸酯类增塑剂可以通过很多种途径进入人体，并对人类造成潜在的健康隐患，如致癌、致畸、致突变，影响生育、肝脏和肾脏功能等多种重大危害。

本文采用微波辅助萃取—气相色谱法，通过改变微波萃取功率、萃取时间、料液比、破碎程度等得出最优的提取条件，利用气相色谱法来进行定量的测定，通过单因素及正交实验得出最佳的提取条件为：

料液比1:

25，提取时间8min，提取功率400W，破碎程度1cm×2cm，提取温度80℃。

可以快速准确的提取农用棚膜中的增塑剂。

关键词：

邻苯二甲酸酯；气相色谱法；微波辅助萃取

Determinationofphthalicacidestersinagriculturefilmbymicrowaveassistedextraction—gaschromatography

StudentmajoringinPharmaceuticalEngineeringJiangWenhui

TutorLüHaitao

Abstract:

Phthalicacidesters（PAEs）isthemostwidelyusedplasticizer，atthesametime,it’soutputisalsothebiggest.Phthalicacidesterscangetintoourbodybymanyways,andproducepotentialhealthhazards,suchascarcinogenic,teratogenesis,mutagenesis,what’smore,itwillaffectourbirth,liver,kidneyandsoon.Themethodofmicrowaveassistedextraction—gaschromatographyisusedduringthispaper,bymeansofchangingthepowerofmicrowaveextraction,thetimeofextraction,solid-liquidratio,thedegreeofcrushingtogettheoptimalextractcondition.Theoptimalextractconditionis:

solid-liquidratio1:

25,thetimeofextraction8min,thepowerofmicrowaveextraction400W,thedegreeofcrushing1cm×2cm,thetemperatureofextraction80℃,whichisthroughsinglefactorandorthogonalexperiments.Plasticizeinagriculturefilmcouldbeexactedquicklyandexactly.

Keyword:

PAEs；gaschromatography；microwaveassistedexaction

1引言

1.1邻苯二甲酸酯简介

邻苯二甲酸酯（phthalicacidesters，简称PAEs），可以通过对高聚物分子的内部改性来增大产品的可塑性、流动性、柔韧性[1]，因此主要被当做增塑剂（塑化剂）使用，也可用作化妆品、香味品等的生产原料。

1.2邻苯二甲酸酯类的来源

虽然自然界中也存在邻苯二甲酸酯类化合物（PAEs），但是，人工合成才是其污染的主要来源方式。

并且合成方法有很多种，都比较成熟。

在自然界中也可以有很多的方法来合成邻苯二甲酸酯类化合物。

比如在烟草、玉米油、葡萄和芒果等许多水果作物、植物组织中有这类化合物的存在。

1.3邻苯二甲酸酯类的性质

邻苯二甲酸酯化合物呈油状粘稠液体，部分有一定的气味和毒性，能够溶于大多数非极性有机溶剂，很难与水相溶，挥发性低。

1.4邻苯二甲酸酯类的应用

邻苯二甲酸酯类化合物，由于具有生产方法简便，性质稳定不易挥发，生产成本低等优点，可以在很多地方被使用，因此是工业中最常用的增塑剂之一，它被普遍应用于各种农用塑料棚膜和地膜、灯具、厨具、地板砖、树脂眼镜片、食品包装材料、广告宣传海报、照片、服装、塑料盆景、个人护理用品等产品中。

邻苯二甲酸酯类化合物是由邻苯二甲酸与四到十五个醇合成，可以减小产品的粘度，使产品更容易塑造成所需要的形状，同时，可以提高产品的化学稳定性，使产品变得不容易分解。

邻苯二甲酸酯类化合物也广泛被应用于化妆品中，加在发胶中，使用时会在发丝表面形成一种膜，从而使头发变得柔软；加在护肤品中，使用时会使皮肤的细腻度增加；同时还可作为溶剂和抗挥发剂添加在一些产品中[3]。

当人体与之接触时，会通过人体的皮肤，呼吸道等多种方式进入人体，对身体产生重大危害。

1.5邻苯二甲酸酯类的毒理学效应

1.5.1致癌性、致畸性、致突变性

科学研究表明，邻苯二甲酸酯类化合物，可以通过增加过氧化物酶体的数目、体积等方式来引起胃癌，肺癌等病症。

当邻苯二甲酸脂类被人体吸收后，可作用于细胞中的染色体，引起细胞染色体的结构甚至是数目发生变化，遗传基因发生变化，引起肿癌或者突变。

例如，当其作用在人体的生殖细胞上时，就可能会引发流产、畸形胎儿或者其他遗传性疾病[4]。

1.5.2生殖发育毒性

邻苯二甲酸脂类化合物是环境雌激素中的一种，可以对生殖细胞引起毒性，也可以对胎儿的发育产生毒性，饮食摄入、呼吸作用等是常见的吸收方式，当其被人体吸收时，一些还可以影响人体的内分泌系统[5]。

另外，还可以使精巢中的精子发生萎缩，致使精子发生突变[6]。

1.5.3其他毒性

除了上述几种主要毒性之外，邻苯二甲酸酯类化合物还会引起急性毒性，干扰人的神经中枢，使记忆力减退等，还可引起儿童早熟，此外，科学家对多例患有过敏症状儿童和数目相近的无过敏症状的儿童进行一系列的调查，研究表明，邻苯二甲酸酯类化合物对人类的肥胖症以及糖尿病也有一定的作用，且存在剂量相关关系[7]。

1.6邻苯二甲酸酯类化合物的迁移特性

通常情况下并不是所有的塑料原料都需要添加增塑剂、其本身的物理化学性质或已达到应用标准、或有更为合适的添加剂以及工艺手段。

但不法商贩意图将低价的增塑剂添加到塑料中，以此来降低成本，就使得本不应出现增塑剂的场合也变得充满隐患。

除此之外，再生塑料的监管措施尚需继续改进，对再生塑料的分类以及监控的不完善等更极大的增加了增塑剂的分布范围。

PVC与增塑剂的作用过程是一段持续过程。

首先，增塑剂与基体混合在外来能量的作用下，向聚合物的各个部分扩散，并通过摩擦等方式产生的热量而溶剂化。

但当温度增加至110℃时，PVC树脂就可能发生烧结现象。

在该过程中，塑化剂在基体聚合物中会发生自缔合或者不均匀分散。

这些情况会使得树脂的无定形部分无法溶剂化，其结果是造成某区域塑化剂的含量过高，成形后易于迁移和渗出。

在我们的日常生活中，含有邻苯二甲酸酯类化合物的物质随处可见。

除去农业塑料以及工业塑料外，仅观人们日常生活所涉及到的一次性塑料餐具、食品保鲜膜、超市方便袋、塑料器皿等，假如不对其进行合理的监管与控制，邻苯二甲酸酯类化合物将通过迁移作用从人类生活的各个方面危害着人类自身的健康。

1.7邻苯二甲酸酯类在各国的使用规定

随着邻苯二甲酸酯类化合物的使用越来越广泛，其对人体健康以及环境所产生的危害也在各国引起相当的重视，开始高度关注，很多国家纷纷出台各种法规限制它的使用，由于不同种类的邻苯二甲酸酯类化合物毒性不同，因此对其使用剂量的要求也就不一样，各国按照其毒性大小进行相关的使用规定。

1.7.1欧盟

在玩具及儿童用品的使用中，欧盟REACH法规附件XVⅡ规定，儿童玩具中邻苯二甲酸二正丁酯等的最高含量为百分之零点一，此外，该法规也明确规定，DEHP、BBP、DBP需要ECHA授权才能使用[8]。

在食品接触材料中，有关法规规定，DBP的含量不得超过百分之零点零六，同时，DINP和DIDP的总迁移量不得超过60mg/kg.

1.7.2美国

在儿童使用的产品中，《消费品安全改进法案》指出，所有儿童使用产品（如玩具等）中邻苯二甲酸二正丁酯等的总含量不得超过百分之零点一，《联邦食品、药品以及化妆品法案》也明确把食品接触材料纳入食品添加剂范畴.

1.7.3中国

在玩具或儿童护理产品方面，《玩具用涂料中有害物质限量》做出的规定与欧盟相同，在食品包装材料方面，相关法规规定，DIBP在PVC中的含量不得超过百分之一，DIOP含量不得超过百分之四十。

1.8邻苯二甲酸酯类的提取方法

1.8.1微波萃取法

微波辅助萃取（Microwave-assistedextraction，MAE）是将微波能转化成热能。

具体为将样品用溶剂溶解后，通过温度传感器将溶液与仪器连接起来，使待测组分被萃取出来。

MAE法具有的优点包括提取试剂的用量较少，从而降低试验污染；加热过程由于是通过微波进行，从而使样品以及溶液本身受热均匀，不存在热惯性，而且还能够有效节省实验时间。

黄卫红等[9]使用微波辅助萃取，超声萃取协同萃取测定了土壤中4种邻苯二甲酸酯类化合物。

采用气相色谱进行分析检测，采用正交试验优化了萃取条件并与其他几类分析方式进行了对比，最终证实此协同方式更为优秀。

1.8.2索氏提取法

索氏提取法，可以将固体中的可溶物萃取出来，收集到圆底烧瓶中，该方法的优点是具有较高的萃取效率，缺点是萃取时间比较长，浪费很多溶剂。

因此该方法通常在实验室中使用较广，但不适合大批量分离萃取使用。

1.8.3超声波萃取法

超声波萃取法，是利用超声波的机械效应、击碎和搅拌作用等多级效应[10]，加速细胞内物质分子的扩