一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法，所述方法采用静态顶空气相色谱法，利用固相微萃取和中心切割分流分析技术，通过外标法计算样品溶液中碳氢化合物的含量。本发明专利技术所述的方法对范围较宽的多种碳氢化合物和甲基环硅氧烷均能实现较好的分离，准确度在85％‑98％之间，重复性相对标准偏差不大于5％，最小检出限为10ppb。

A method for the analysis of trace hydrocarbons in methylcyclosiloxane

【技术实现步骤摘要】
一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法
本专利技术属于化妆品理化分析
，具体涉及一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法。
技术介绍
甲基环硅氧烷是化妆品或日化用品中常见的原料，在甲基环硅氧烷生产过程中，会有微量碳氢化合物残留。碳氢化合物是产生光化学烟雾的重要成分，它与NOX在紫外线的照射下，会发生化学反应，形成光化学烟雾。碳氢化合物还刺激眼结膜，同时对鼻、咽、喉等器官有不同程度的刺激作用，与皮肤反复、长时间接触，可能导致皮肤慢性病变。碳氢化合物在一定条件下也会产生醛酮类化合物。甲基环硅氧烷中残留的碳氢化合物，不仅影响下游产品的质量，导致气味和外观问题，而且对人体健康造成健康隐患。因而需要控制甲基环硅氧烷产品中的碳氢化合物含量，并检测其含量大小。目前本领域技术人员针对甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的检测很少进行系统深入的研究，依然采用传统的气相色谱检测方法，检出限较高。本专利技术根据甲基环硅氧烷和碳氢化合物的理化特性，选择静态顶空气相色谱技术选择性地测定甲基环硅氧烷中的碳氢化合物。与单一气相色谱法相比，静态顶空气相色谱具有不损坏、不污染仪器，操作便捷，分析快速，样品无需萃取等前处理，检测过程精密度高的优点。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)标准溶液制备：将不同的碳氢化合物CxHy标准样品分别加入到甲基环硅氧烷[(CH3)2SiO]n标准样品中，分别配制成对应不同CxHy的不同已知浓度的碳氢化合物标准溶液；(2)分别移取不同CxHy的已知量的不同浓度的所述标准溶液至顶空瓶中，密闭保存，等待检测；(3)样品制备：采集不同批次的甲基环硅氧烷样品，移取与所述标准溶液相同量的所述样品至顶空瓶中，密闭保存，等待检测；(4)将相同CxHy的不同浓度的所述标准溶液进行静态顶空平衡后，分别放入顶空进样器并进行顶空气相色谱检测，以浓度为横坐标，检测峰面积为纵坐标绘制该CxHy的标准曲线；(5)按照步骤(4)所述，检测并绘制其余CxHy的标准曲线；(6)将所述样品进行静态顶空平衡后，放入顶空进样器并进行顶空气相色谱检测，记录样品中不同CxHy的峰面积，并代入对应的CxHy的标准曲线的回归方程中，计算得到样品中不同CxHy的浓度。所述步骤(1)中的CxHy表示不同的碳氢化合物，优选的，所述x为1-7，y为2-16。步骤(1)中的甲基环硅氧烷[(CH3)2SiO]n表示不同的甲基环硅氧烷，优选的，所述n为4-7。本专利技术所述的甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法适合绝大部分种类的甲基环硅氧烷中的碳氢化合物的微量检测，针对检测的碳氢化合物的范围也比较广泛，包括大部分的分子量不高的碳氢化合物的检测。优选的，在所述样品在顶空瓶中等待检测并达到汽液平衡时到进入气相色谱检测之间，还可以包括萃取浓缩步骤，所述萃取浓缩步骤包括以下步骤：(a)将所述样品置于第一顶空瓶中，加热，促进样品中的碳氢化合物的挥发；(b)将固相微萃取器的涂有固定相的第一熔融石英纤维插入所述第一顶空瓶的气相部分，萃取吸附其中的碳氢化合物，记录样品的体积V1；(c)将所述第一熔融石英纤维取下并放入第二顶空瓶中，将其吸附的碳氢化合物解析在第二顶空瓶的解析液中，记录解析液的体积V2，计算浓缩倍数＝V1/V2；(d)加热所述第二顶空瓶，促进其中化合物全部挥发，将固相微萃取器的涂有固定相的第二熔融石英纤维插入所述第二顶空瓶，再次吸附其中的气体；(e)将所述第二熔融石英纤维插入气相色谱的检测器入口，进行检测。所述步骤(a)和(d)的加热温度不低于60℃。优选的，所述第一顶空瓶和第二顶空瓶顶部开口均有密封垫密封。所述固定相为聚二甲基硅烷、二乙烯苯、碳分子筛吸附剂中的一种或两种以上的组合，所述解析液为丙酮。所述萃取浓缩步骤使得样品中的碳氢化合物经过一次汽液平衡过程和一次萃取浓缩过程，不仅提高了需要检测的碳氢化合物的纯度，防止杂质干扰，而且经过浓缩提高了其浓度，进一步降低了检出限，有利于样品中微量或痕量碳氢化合物的精准检测。当增加了所述萃取浓缩步骤时，根据所述步骤(6)计算的样品中碳氢化合物的浓度值需要除以浓缩倍数，计算得出原始样品中该碳氢化合物的浓度。所述步骤(4)-(6)中的顶空进样器的条件参数包括平衡温度、平衡时间、定量环温度和传输线温度，所述平衡温度为50-110℃，平衡时间为5-30分钟，定量环温度为60-110℃，传输线温度为70-120℃。优选的，所述平衡温度为70-110℃，平衡时间为20-30分钟，定量环温度为80-110℃，传输线温度为90-120℃。所述步骤(4)-(6)中的气相色谱技术参数包括载气流量、氢气流量、空气流量和柱流速，所述载气为高纯氮气，纯度为99.999％，所述载气流量为25-30mL/min，所述氢气流量为25-30mL/min，所述空气流量为350-400mL/min，所述柱流速为3-5mL/min。优选的，所述空气流量为380-400mL/min。所述步骤(6)中气相色谱的色谱柱为非极性毛细管色谱柱，优选为毛细管色谱柱DB-1，该色谱柱的固相为100％二甲基聚硅氧烷。本专利技术意想不到地发现，所述毛细管色谱柱DB-1对甲基环硅氧烷中的碳氢化合物具有很好的选择性，能够实现两者较好的分离，检测准确度较高。在本专利技术的一个具体实施方式中，使用的毛细管色谱柱DB-1为30m×0.53mm×5μm。所述气相色谱的检测参数包括进样口温度、氢火焰检测器温度、柱箱的初始温度、升温速率和终止温度，所述进样口温度为180-230℃，氢火焰检测器温度为250-300℃，柱箱的初始温度为35-60℃，升温速率为3-8℃/min，终止温度为220-250℃。优选的，所述进样口温度为200-230℃，氢火焰检测器温度为280-300℃，柱箱的初始温度为40-50℃，升温速率为3-5℃/min，终止温度为240-250℃。优选的，所述气相色谱采用中心切割分流分析技术，即进样后，经第一色谱柱分离，在第一色谱柱末端利用中心切割器选择性地将快速流出的低沸点组分分流到第二色谱柱上再次分离，其它组分不分流继续在第一色谱柱上分离，两条通道信号各自检测，第一色谱柱和第二色谱柱共用一个柱温箱，两个色谱柱的检测条件一致。更优选的，所述第一色谱柱为毛细管色谱柱DB-1，第二色谱柱为PLOT填充柱GS-GasPro，实现对强挥发性轻烃组分有针对性的分离。本专利技术的所述分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法针对同时含有多种微量或痕量碳氢化合物的甲基环硅氧烷样品具有很好的检测效果，本专利技术人提出的所述萃取浓缩步骤利用了顶空法和微萃取法的特点，对样品中的待测物进行富集和除杂，提高检测精度，降低检出限；同时配合中心切割分流分析技术和上述规定的气相色谱检测条件，提高样品中不同碳氢化合物的分离效果，将不同碳氢化合物的检测出峰时间尽量分开；本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)标准溶液制备：将不同的碳氢化合物CxHy标准样品分别加入到甲基环硅氧烷[(CH

【技术特征摘要】
1.一种分析甲基环硅氧烷中微量碳氢化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)标准溶液制备：将不同的碳氢化合物CxHy标准样品分别加入到甲基环硅氧烷[(CH3)2SiO]n标准样品中，分别配制成对应不同CxHy的不同已知浓度的碳氢化合物标准溶液；
(2)分别移取不同CxHy的已知量的不同浓度的所述标准溶液至顶空瓶中，密闭保存，等待检测；
(3)样品制备：采集不同批次的甲基环硅氧烷样品，移取与所述标准溶液相同量的所述样品至顶空瓶中，密闭保存，等待检测；
(4)将相同CxHy的不同浓度的所述标准溶液进行静态顶空平衡后，分别放入顶空进样器并进行顶空气相色谱检测，以浓度为横坐标，检测峰面积为纵坐标绘制该CxHy的标准曲线；
(5)按照步骤(4)所述，检测并绘制其余CxHy的标准曲线；
(6)将所述样品进行静态顶空平衡后，放入顶空进样器并进行顶空气相色谱检测，记录样品中不同CxHy的峰面积，并代入对应的CxHy的标准曲线的回归方程中，计算得到样品中不同CxHy的浓度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的CxHy表示不同的碳氢化合物，所述x为1-7，y为2-16；所述甲基环硅氧烷[(CH3)2SiO]n表示不同的甲基环硅氧烷，所述n为4-7。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述样品在顶空瓶中等待检测并达到汽液平衡时到进入气相色谱检测之间，还可以包括萃取浓缩步骤，所述萃取浓缩步骤包括以下步骤：
(a)将所述样品置于第一顶空瓶中，加热，促进样品中的碳氢化合物的挥发；
(b)将固相微萃取器的涂有固定相的第一熔融石英纤维插入所述第一顶空瓶的气相部分，萃取吸附其中的碳氢化合物，记录样品的体积V1；
(c)将所述第一熔融石英纤维取下并放入第二顶空瓶中，将其吸附的碳氢化合物解析在第二顶空瓶的解析液中，记录解析液的体积V2，计算浓缩倍数＝V1/V2；
(d)加热所述第二顶空瓶，促进其中化合物全部挥发，将固相微萃取器的涂有固定相的第二熔融石英纤维插入所述第二顶空瓶，再次吸附其中的气体；
(e)将所述第二熔融石英纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪梅，程顺弟，陈卫东，
申请(专利权)人：江西蓝星星火有机硅有限公司，江西赣江新区有机硅创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36