食品包装用聚苯乙烯树脂中苯乙烯和乙苯单体的测定方法_张可冬
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
３０
分 析 仪 器 ２０１１年第５期
食品包装用聚苯乙烯树脂中 苯乙烯和乙苯单体的测定方法
张可冬 余晓志 李慧勇 席绍峰 王继才 沈聪文 谢永萍
（广 州 市 质 量 监 督 检 测 研 究 院 ，广 州 ，５１０１１０）
摘 要 探讨了测定食品包装用聚苯乙烯树脂中苯乙烯和乙苯单体的粉碎－溶解－气相色谱法。采用液氮冷 冻粉碎仪粉碎样品，用２５ｍＬ 体积分数为４︰１的 Ｎ，Ｎ－ 二 甲 基 甲 酰 胺 （ＤＭＦ）和 二 甲 基 乙 酰 胺 （ＤＭＡ）混 合 溶 液 溶 解，选用安捷伦１９０９１Ｓ－４３３毛细管柱作为分离色谱柱。结果表明，经过液氮冷冻粉碎样品能使苯乙烯 和 乙 苯 单 体 的提取效果大大提高。该方法中，苯乙烯单体的检出限为０．００２％，乙 苯 单 体 的 检 出 限 为 ０．００１％。 苯 乙 烯 单 体 的 加标回收率为８５％～１０５％，相对标准 偏 差 （ＲＳＤ）＜１０％；乙 苯 单 体 的 加 标 回 收 率 为 ９２％ ～１１０％，相 对 标 准 偏 差 （ＲＳＤ）＜９％ 。
在 设 定 的 色 谱 条 件 下 ，测 定 不 同 浓 度 的 混 合 标
３２
分 析 仪 器 ２０１１年第５期
图 ４ 不同提取溶剂对乙苯单体和苯乙烯单体 峰面积的影响
Ａ．ＤＭＡ Ｂ．ＤＭＦ Ｃ．ＣＳ２
２．５ 回 收 率 及 精 密 度 实 验 分 别 称 取 １．００００ｇ 空 白 聚 苯 乙 烯 树 脂 于 ４ 支 空
作 者 简 介 ：张 可 冬 ，男 ，１９８４ 年 １２ 月 出 生 ，研 究 生 ，研 究 方 向 ：仪 器 分 析 ，食 品 包 装 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｉｎｔｅｒｓｎｏｗｆｌｏｗｅｒ＠１２６．ｃｏｍ。
２０１１年第５期 分 析 仪 器
３１
比色管中，加入５ｍＬ ＤＭＦ，再 用 ＤＭＡ 定 容 至 刻 度 用来制做标准曲线。
ｓｔｏｒｅｆｅｒ公司产品）；二甲基乙酰胺 ＤＭＡ（分析纯）； Ｎ，Ｎ－ 二甲基甲酰胺 ＤＭＦ（分析纯）。 １．２ 气 相 色 谱 条 件
Ａｇｉｌｅｎｔ １９０９１Ｎ－１３６ 色 谱 柱 （６０ｍ×２５０μｍ× ０．２５ μｍ）；柱 温 ５０℃，保 持 ８ｍｉｎ，３℃／ｍｉｎ 升 至 ７５℃，运行 １６ｍｉｎ。 进 样 口 温 度 ２５０℃；分 流 比 ２０︰ １；载 气 氮 气 ，流 速２４ｍＬ／ｍｉｎ，氢 气 流 量３５ｍＬ／ｍｉｎ， 空 气 流 量 ４００ｍＬ／ｍｉｎ。 １．３ 样 品 前 处 理
［２］ ＧＢ ９６９２－１９８８ 食品包装用聚苯乙烯树脂卫生标准． ［３］ ＧＢ／Ｔ ５００９．５９－２００３ 食 品 包 装 用 聚 苯 乙 烯 树 脂 卫 生
标准的分析方法． ［４］ 杨 修 堃 ．化 学 世 界 ，１９９３，（５）：２２０－２２３． ［５］ 许 德 珍 ，王 宏 菊 ．光 谱 实 验 室 ，２００２，１９（５）：６９５－６９８．
考 察 了 两 者 体 积 比 分 别 为 １︰１、２︰１、３︰１、４︰１ 的 混合溶剂对苯乙烯 和 乙 苯 峰 面 积 的 影 响，结 果 见 图 ５。 图 ５ 表 明 ，苯 乙 烯 在 不 同 的 体 积 比 的 混 合 溶 剂 中 峰面积变化不明显，而 乙 苯 在 体 积 比 在 ３︰１ 及 ４︰１ 的混合溶 剂 中 峰 面 积 最 大。 综 合 考 虑，采 取 ＤＭＡ 与 ＤＭＦ 体积比为４︰１的混合溶剂作为提取剂。 ２．４ 方 法 的 线 性 及 检 出 限
图 ５ 不同 ＤＭＡ 与 ＤＭＦ体积混合比 对乙苯单体和苯乙烯单体峰面积的影响
准溶液，检出限为３ 倍 信 噪 比 时 各 组 份 相 对 应 的 浓 度。苯乙烯和乙苯 的 出 峰 面 积 与 浓 度 成 正 比，其 回 归 方 程 、相 关 系 数 以 及 检 出 限 见 表 １。
表 １ 标准曲线的回归方程、相关系数以及检出限
加标值 （μｇ／Ｌ）
２ ０ ０ ０ ２ ０ ０ ０
测定值 （μｇ／Ｌ）
１．８４ ２ ２ ２
１．７０ ２ ２ ２
回收率 （％）
９２ １．９６ ２．１６ ２．２０ ８５ １．８０ １．８８ ２．１０
ＲＳＤ （％） Biblioteka Baidu．３１
９．０９
３ 结 论
本文采用液氮冷冻粉碎仪粉碎样品 ８ｍｉｎ，循环 两次，用２５ｍＬ ＤＭＡ 与 ＤＭＦ 体积比为４︰１的 混合 溶液溶解，安捷伦１９０９１Ｓ－４３３ 毛 细 管 柱 分 离，极 大 地提高了苯乙烯单体和乙苯单体的提取率。该方法 简 单 、方 便 、灵 敏 度 高 ，对 实 际 树 脂 样 品 进 行 测 定 ，加 标回收率满意，适合 以 聚 苯 乙 烯 为 原 料 的 树 脂 中 残 留苯乙烯单体及乙苯单体含量的检测。
组分
乙苯 苯乙烯
回归方程
Ｙ＝３．１３１４Ｘ＋０．７５６５ Ｙ＝６．６５４７Ｘ＋０．７２１３
相关系数 ｒ
０．９９９２ ０．９９９４
检出限 （μｇ／ｍＬ）
０．４ ０．８
参考文献
［１］ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ．Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ａｎｄ Ｒｕｂ－ ｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ．２１ＣＦＲ Ｃｈ．１ （４－１－９８Ｅ－ ｄｉｔｉｏｎ）１７７．１６４０．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ： Ｕ．Ｓ．Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｓａｆｅｔｙ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，１９９８．２９０－２９１．
乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 方 法 ，具 有 较 好 的 线 性 、回 收 率 和 重 复 性 ，适 合 批 量 快 速 测 定 样 品 。
１ 实 验 部 分
１．１ 仪 器 及 试 剂 Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０ 气 相 色 谱 仪 （ＦＩＤ 检 测 器 ）；
ＢＰ２２１Ｓ 分 析 天 平 ；ｓｐｅｘ ６８７０ 液 氮 冷 冻 粉 碎 仪 。 ９９．５％ 苯 乙 烯、乙 苯 标 准 品 （德 国 ＤｒＥｈｒｅｎ－
白试 管 中，分 别 加 入 相 当 于 各 ２μｇ／ｍＬ 的 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 标 准 溶 液 ，测 定 ４ 次 ，实 验 结 果 的 回 收 率 及 精 密 度 见 表 ２。
表 ２ 加标回收实验结果
组分 乙苯 苯乙烯
本底值 （μｇ）
０ ９６ １０８ １１０ ０ ９０ ９４ １０５
准确称取１．００００ｇ 的 样 品，于 液 氮 冷 冻 粉 碎 仪 中粉 碎 ８ｍｉｎ，循 环 两 次，取 出 样 品 后 加 入 ２０ｍＬ ＤＭＡ、５ｍＬ ＤＭＦ 溶 解，超 声 振 荡 １０ｍｉｎ，静 止 ３０ｍｉｎ 后 待 测 。 １．４ 标 准 曲 线 制 作
采用 外 标 法 定 量，将 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 标准母液用 ＤＭＡ 配制成４０００μｇ／ｍＬ 的混合母液， 再 将 标 准 混 合 母 液 稀 释 １００ 倍 制 成 标 准 使 用 液 。 吸 取标准使用液０．２５ｍＬ，０．５ｍＬ，１ｍＬ，２ｍＬ 于２５ｍＬ
２ 结 果 与 讨 论
２．１ 色 谱 条 件 优 化 实 验 分别考 察 了 １９０９１Ｎ－１３６、１９０９１Ｓ－４３３、ＨＰ－５
三种不同极性的毛细管柱对苯乙烯单体和乙苯单体 分离的效 果。 实 验 结 果 表 明，１９０９１Ｎ－１３６ 柱 子 的 分离 效 果 较 好，抗 干 扰 能 力 更 强，故 选 择 １９０９１Ｎ－ １３６毛细管柱 作 为 分 离 柱。 比 较 初 始 温 度 为 ４５℃、 ５０℃ 、５５℃ 、６０℃ 时 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 分 离 效 果 ，结 果 表 明 ，５０℃ 时 能 较 好 地 避 开 溶 剂 峰 和 杂 质 峰 干扰，因此选择５０℃为分离 初 始 柱 温。 采 取 优 化 条 件 后 的 标 样 色 谱 图 见 图 １。
图 ２ 机械粉碎法的样品色谱图
图 １ 优化条件下苯乙烯和乙苯的标准色谱图
２．２ 样 品 粉 碎 条 件 优 化 实 验 分别采用机械粉碎法和液氮冷冻粉碎法粉碎样
品。液氮冷冻法粉 碎 样 品，乙 苯 和 苯 乙 烯 的 峰 面 积 分别为１５．３和５３．４；机械粉碎 法 粉 碎 样 品，乙 苯 和 苯乙烯峰面 积 分 别 为 ９．８ 和 ３６．４。 实 验 结 果 见 图 ２、３。液氮冷冻粉碎 法 能 使 乙 苯 和 苯 乙 烯 的 峰 面 积 分别提高５６％ 和 ４７％。 比 较 不 同 的 粉 碎 时 间 对 苯 乙 烯 和 乙 苯 峰 面 积 的 影 响，结 果 表 明，冷 冻 粉 碎 ８ｍｉｎ 为 较 合 适 的 粉 碎 时 间 ，既 可 保 证 苯 乙 烯 和 乙 苯 有 较 高 的 响 应 ，又 可 保 证 较 快 的 分 析 速 度 。 ２．３ 提 取 溶 剂 优 化 实 验
收 稿 日 期 ：２０１１－０１－２２
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｙｒｅｎｅ ａｎｄ ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ｉｎ ｆｏｏｄ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ．Ｚｈａｎｇ Ｋｅｄｏｎｇ，Ｙｕ Ｘｉａｏｚｈｉ，Ｌｉ Ｈｕｉｙｏｎｇ，Ｘｉ Ｓｈａｏｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｊｉｃａｉ，Ｓｈｅｎ Ｃｏｎｇｗｅｎ，Ｘｉｅ Ｙｏｎｇｐｉｎｇ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｕｎｉｃｉ－ ｐａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０１１０）
关键词 食品包装 聚苯乙烯树脂 苯乙烯 乙苯 液氮冷冻粉碎 外标法
聚苯乙烯（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，ＰＳ）是 指 由 苯 乙 烯 单 体 经自由基缩聚反应 合 成 的 聚 合 物，是 一 种 无 色 透 明 的热塑性塑料，具有高于 １００℃ 的 玻 璃 转 化 温 度，因 此经常被用来制作各种需要承受开水温度的一次性 容器，以及一次 性 泡 沫 饭 盒 等。 在 生 产 和 加 工 聚 苯 乙烯树脂的过程中会有部分未参与聚合的乙苯单体 和苯乙烯单体因长 期 暴 露 在 空 气 中 而 逸 出，进 入 环 境，危害人类的 健 康。 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 对 人 体都有刺激 麻 痹 作 用，吸 入 浓 度 高 会 产 生 呕 吐，头 晕，恶 心 等 症 状，影 响 心 肺 功 能，而 且 有 致 癌 作 用。 因此对于这两种物质的准确定量检测十分重要。
选择溶解 性 强 的 ＤＭＡ、ＤＭＦ 和 ＣＳ２ 三 种 溶 剂 作为提取 溶 剂。 比 较 加 入 相 同 体 积 的 ＤＭＡ、ＤＭＦ 及 ＣＳ２ 分别对苯乙烯和乙苯峰面积的影响，见图４。
图 ３ 液氮冷冻粉碎法的样品色谱图
结果表明，苯乙烯和乙苯在采用 ＤＭＡ 及 ＤＭＦ 作为 溶剂时的 峰 面 积 比 用 ＣＳ２ 时 要 高。 根 据 相 似 相 溶 原理，苯乙 烯 和 乙 苯 更 容 易 溶 解 于 强 极 性 的 ＤＭＡ 和 ＤＭＦ 中，故选择 ＤＭＡ 和 ＤＭＦ 作为提取溶剂。
美国食品 及 药 物 管 理 局 （ＦＤＡ）规 定 聚 苯 乙 烯 改性橡胶中苯乙烯单 体 含 量 不 得 超 过 ０．５％ 。 ［１］ 我 国的食品包装用聚苯乙烯树脂卫生标准也规定苯乙 烯单体的含 量 不 超 过 ０．５％，乙 苯 单 体 的 含 量 不 超 过０．３％ 。 ［２］ 现在国内的标 准 检 测 方 法 是 气 相 色 谱 法［３］，内 标 法 定 量，没 有 明 确 指 出 实 验 前 的 处 理 条 件，而且数据的重 现 性 差，灵 敏 度 低，内 标 物 配 制 繁 琐 ，不 适 合 准 确 地 定 量 测 定 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 。 杨修堃 用 ［４］ 气相色谱法测定了聚酯树脂中残留 的 苯 乙 烯 单 体 ，但 其 检 出 限 较 高 ，而 且 没 有 研 究 同 时 测 定 聚酯树脂中 乙 苯 单 体 的 含 量。 许 德 珍，王 宏 菊 研 ［５］ 究了用顶空法来测 定 残 留 苯 乙 烯 单 体 的 含 量，但 是 顶空法平衡时间较长而且苯乙烯单体和乙苯单体在 平衡过程中容易挥 发 造 成 损 失，不 适 合 批 量 快 速 地 测定样品。本方法建立了一种快速准确同时测定苯
分 析 仪 器 ２０１１年第５期
食品包装用聚苯乙烯树脂中 苯乙烯和乙苯单体的测定方法
张可冬 余晓志 李慧勇 席绍峰 王继才 沈聪文 谢永萍
（广 州 市 质 量 监 督 检 测 研 究 院 ，广 州 ，５１０１１０）
摘 要 探讨了测定食品包装用聚苯乙烯树脂中苯乙烯和乙苯单体的粉碎－溶解－气相色谱法。采用液氮冷 冻粉碎仪粉碎样品，用２５ｍＬ 体积分数为４︰１的 Ｎ，Ｎ－ 二 甲 基 甲 酰 胺 （ＤＭＦ）和 二 甲 基 乙 酰 胺 （ＤＭＡ）混 合 溶 液 溶 解，选用安捷伦１９０９１Ｓ－４３３毛细管柱作为分离色谱柱。结果表明，经过液氮冷冻粉碎样品能使苯乙烯 和 乙 苯 单 体 的提取效果大大提高。该方法中，苯乙烯单体的检出限为０．００２％，乙 苯 单 体 的 检 出 限 为 ０．００１％。 苯 乙 烯 单 体 的 加标回收率为８５％～１０５％，相对标准 偏 差 （ＲＳＤ）＜１０％；乙 苯 单 体 的 加 标 回 收 率 为 ９２％ ～１１０％，相 对 标 准 偏 差 （ＲＳＤ）＜９％ 。
在 设 定 的 色 谱 条 件 下 ，测 定 不 同 浓 度 的 混 合 标
３２
分 析 仪 器 ２０１１年第５期
图 ４ 不同提取溶剂对乙苯单体和苯乙烯单体 峰面积的影响
Ａ．ＤＭＡ Ｂ．ＤＭＦ Ｃ．ＣＳ２
２．５ 回 收 率 及 精 密 度 实 验 分 别 称 取 １．００００ｇ 空 白 聚 苯 乙 烯 树 脂 于 ４ 支 空
作 者 简 介 ：张 可 冬 ，男 ，１９８４ 年 １２ 月 出 生 ，研 究 生 ，研 究 方 向 ：仪 器 分 析 ，食 品 包 装 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｉｎｔｅｒｓｎｏｗｆｌｏｗｅｒ＠１２６．ｃｏｍ。
２０１１年第５期 分 析 仪 器
３１
比色管中，加入５ｍＬ ＤＭＦ，再 用 ＤＭＡ 定 容 至 刻 度 用来制做标准曲线。
ｓｔｏｒｅｆｅｒ公司产品）；二甲基乙酰胺 ＤＭＡ（分析纯）； Ｎ，Ｎ－ 二甲基甲酰胺 ＤＭＦ（分析纯）。 １．２ 气 相 色 谱 条 件
Ａｇｉｌｅｎｔ １９０９１Ｎ－１３６ 色 谱 柱 （６０ｍ×２５０μｍ× ０．２５ μｍ）；柱 温 ５０℃，保 持 ８ｍｉｎ，３℃／ｍｉｎ 升 至 ７５℃，运行 １６ｍｉｎ。 进 样 口 温 度 ２５０℃；分 流 比 ２０︰ １；载 气 氮 气 ，流 速２４ｍＬ／ｍｉｎ，氢 气 流 量３５ｍＬ／ｍｉｎ， 空 气 流 量 ４００ｍＬ／ｍｉｎ。 １．３ 样 品 前 处 理
［２］ ＧＢ ９６９２－１９８８ 食品包装用聚苯乙烯树脂卫生标准． ［３］ ＧＢ／Ｔ ５００９．５９－２００３ 食 品 包 装 用 聚 苯 乙 烯 树 脂 卫 生
标准的分析方法． ［４］ 杨 修 堃 ．化 学 世 界 ，１９９３，（５）：２２０－２２３． ［５］ 许 德 珍 ，王 宏 菊 ．光 谱 实 验 室 ，２００２，１９（５）：６９５－６９８．
考 察 了 两 者 体 积 比 分 别 为 １︰１、２︰１、３︰１、４︰１ 的 混合溶剂对苯乙烯 和 乙 苯 峰 面 积 的 影 响，结 果 见 图 ５。 图 ５ 表 明 ，苯 乙 烯 在 不 同 的 体 积 比 的 混 合 溶 剂 中 峰面积变化不明显，而 乙 苯 在 体 积 比 在 ３︰１ 及 ４︰１ 的混合溶 剂 中 峰 面 积 最 大。 综 合 考 虑，采 取 ＤＭＡ 与 ＤＭＦ 体积比为４︰１的混合溶剂作为提取剂。 ２．４ 方 法 的 线 性 及 检 出 限
图 ５ 不同 ＤＭＡ 与 ＤＭＦ体积混合比 对乙苯单体和苯乙烯单体峰面积的影响
准溶液，检出限为３ 倍 信 噪 比 时 各 组 份 相 对 应 的 浓 度。苯乙烯和乙苯 的 出 峰 面 积 与 浓 度 成 正 比，其 回 归 方 程 、相 关 系 数 以 及 检 出 限 见 表 １。
表 １ 标准曲线的回归方程、相关系数以及检出限
加标值 （μｇ／Ｌ）
２ ０ ０ ０ ２ ０ ０ ０
测定值 （μｇ／Ｌ）
１．８４ ２ ２ ２
１．７０ ２ ２ ２
回收率 （％）
９２ １．９６ ２．１６ ２．２０ ８５ １．８０ １．８８ ２．１０
ＲＳＤ （％） Biblioteka Baidu．３１
９．０９
３ 结 论
本文采用液氮冷冻粉碎仪粉碎样品 ８ｍｉｎ，循环 两次，用２５ｍＬ ＤＭＡ 与 ＤＭＦ 体积比为４︰１的 混合 溶液溶解，安捷伦１９０９１Ｓ－４３３ 毛 细 管 柱 分 离，极 大 地提高了苯乙烯单体和乙苯单体的提取率。该方法 简 单 、方 便 、灵 敏 度 高 ，对 实 际 树 脂 样 品 进 行 测 定 ，加 标回收率满意，适合 以 聚 苯 乙 烯 为 原 料 的 树 脂 中 残 留苯乙烯单体及乙苯单体含量的检测。
组分
乙苯 苯乙烯
回归方程
Ｙ＝３．１３１４Ｘ＋０．７５６５ Ｙ＝６．６５４７Ｘ＋０．７２１３
相关系数 ｒ
０．９９９２ ０．９９９４
检出限 （μｇ／ｍＬ）
０．４ ０．８
参考文献
［１］ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ．Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ａｎｄ Ｒｕｂ－ ｂｅｒ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ．２１ＣＦＲ Ｃｈ．１ （４－１－９８Ｅ－ ｄｉｔｉｏｎ）１７７．１６４０．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ： Ｕ．Ｓ．Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｓａｆｅｔｙ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，１９９８．２９０－２９１．
乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 方 法 ，具 有 较 好 的 线 性 、回 收 率 和 重 复 性 ，适 合 批 量 快 速 测 定 样 品 。
１ 实 验 部 分
１．１ 仪 器 及 试 剂 Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０ 气 相 色 谱 仪 （ＦＩＤ 检 测 器 ）；
ＢＰ２２１Ｓ 分 析 天 平 ；ｓｐｅｘ ６８７０ 液 氮 冷 冻 粉 碎 仪 。 ９９．５％ 苯 乙 烯、乙 苯 标 准 品 （德 国 ＤｒＥｈｒｅｎ－
白试 管 中，分 别 加 入 相 当 于 各 ２μｇ／ｍＬ 的 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 标 准 溶 液 ，测 定 ４ 次 ，实 验 结 果 的 回 收 率 及 精 密 度 见 表 ２。
表 ２ 加标回收实验结果
组分 乙苯 苯乙烯
本底值 （μｇ）
０ ９６ １０８ １１０ ０ ９０ ９４ １０５
准确称取１．００００ｇ 的 样 品，于 液 氮 冷 冻 粉 碎 仪 中粉 碎 ８ｍｉｎ，循 环 两 次，取 出 样 品 后 加 入 ２０ｍＬ ＤＭＡ、５ｍＬ ＤＭＦ 溶 解，超 声 振 荡 １０ｍｉｎ，静 止 ３０ｍｉｎ 后 待 测 。 １．４ 标 准 曲 线 制 作
采用 外 标 法 定 量，将 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 标准母液用 ＤＭＡ 配制成４０００μｇ／ｍＬ 的混合母液， 再 将 标 准 混 合 母 液 稀 释 １００ 倍 制 成 标 准 使 用 液 。 吸 取标准使用液０．２５ｍＬ，０．５ｍＬ，１ｍＬ，２ｍＬ 于２５ｍＬ
２ 结 果 与 讨 论
２．１ 色 谱 条 件 优 化 实 验 分别考 察 了 １９０９１Ｎ－１３６、１９０９１Ｓ－４３３、ＨＰ－５
三种不同极性的毛细管柱对苯乙烯单体和乙苯单体 分离的效 果。 实 验 结 果 表 明，１９０９１Ｎ－１３６ 柱 子 的 分离 效 果 较 好，抗 干 扰 能 力 更 强，故 选 择 １９０９１Ｎ－ １３６毛细管柱 作 为 分 离 柱。 比 较 初 始 温 度 为 ４５℃、 ５０℃ 、５５℃ 、６０℃ 时 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 的 分 离 效 果 ，结 果 表 明 ，５０℃ 时 能 较 好 地 避 开 溶 剂 峰 和 杂 质 峰 干扰，因此选择５０℃为分离 初 始 柱 温。 采 取 优 化 条 件 后 的 标 样 色 谱 图 见 图 １。
图 ２ 机械粉碎法的样品色谱图
图 １ 优化条件下苯乙烯和乙苯的标准色谱图
２．２ 样 品 粉 碎 条 件 优 化 实 验 分别采用机械粉碎法和液氮冷冻粉碎法粉碎样
品。液氮冷冻法粉 碎 样 品，乙 苯 和 苯 乙 烯 的 峰 面 积 分别为１５．３和５３．４；机械粉碎 法 粉 碎 样 品，乙 苯 和 苯乙烯峰面 积 分 别 为 ９．８ 和 ３６．４。 实 验 结 果 见 图 ２、３。液氮冷冻粉碎 法 能 使 乙 苯 和 苯 乙 烯 的 峰 面 积 分别提高５６％ 和 ４７％。 比 较 不 同 的 粉 碎 时 间 对 苯 乙 烯 和 乙 苯 峰 面 积 的 影 响，结 果 表 明，冷 冻 粉 碎 ８ｍｉｎ 为 较 合 适 的 粉 碎 时 间 ，既 可 保 证 苯 乙 烯 和 乙 苯 有 较 高 的 响 应 ，又 可 保 证 较 快 的 分 析 速 度 。 ２．３ 提 取 溶 剂 优 化 实 验
收 稿 日 期 ：２０１１－０１－２２
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｙｒｅｎｅ ａｎｄ ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ｉｎ ｆｏｏｄ ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ．Ｚｈａｎｇ Ｋｅｄｏｎｇ，Ｙｕ Ｘｉａｏｚｈｉ，Ｌｉ Ｈｕｉｙｏｎｇ，Ｘｉ Ｓｈａｏｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｊｉｃａｉ，Ｓｈｅｎ Ｃｏｎｇｗｅｎ，Ｘｉｅ Ｙｏｎｇｐｉｎｇ （Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｕｎｉｃｉ－ ｐａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０１１０）
关键词 食品包装 聚苯乙烯树脂 苯乙烯 乙苯 液氮冷冻粉碎 外标法
聚苯乙烯（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，ＰＳ）是 指 由 苯 乙 烯 单 体 经自由基缩聚反应 合 成 的 聚 合 物，是 一 种 无 色 透 明 的热塑性塑料，具有高于 １００℃ 的 玻 璃 转 化 温 度，因 此经常被用来制作各种需要承受开水温度的一次性 容器，以及一次 性 泡 沫 饭 盒 等。 在 生 产 和 加 工 聚 苯 乙烯树脂的过程中会有部分未参与聚合的乙苯单体 和苯乙烯单体因长 期 暴 露 在 空 气 中 而 逸 出，进 入 环 境，危害人类的 健 康。 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 对 人 体都有刺激 麻 痹 作 用，吸 入 浓 度 高 会 产 生 呕 吐，头 晕，恶 心 等 症 状，影 响 心 肺 功 能，而 且 有 致 癌 作 用。 因此对于这两种物质的准确定量检测十分重要。
选择溶解 性 强 的 ＤＭＡ、ＤＭＦ 和 ＣＳ２ 三 种 溶 剂 作为提取 溶 剂。 比 较 加 入 相 同 体 积 的 ＤＭＡ、ＤＭＦ 及 ＣＳ２ 分别对苯乙烯和乙苯峰面积的影响，见图４。
图 ３ 液氮冷冻粉碎法的样品色谱图
结果表明，苯乙烯和乙苯在采用 ＤＭＡ 及 ＤＭＦ 作为 溶剂时的 峰 面 积 比 用 ＣＳ２ 时 要 高。 根 据 相 似 相 溶 原理，苯乙 烯 和 乙 苯 更 容 易 溶 解 于 强 极 性 的 ＤＭＡ 和 ＤＭＦ 中，故选择 ＤＭＡ 和 ＤＭＦ 作为提取溶剂。
美国食品 及 药 物 管 理 局 （ＦＤＡ）规 定 聚 苯 乙 烯 改性橡胶中苯乙烯单 体 含 量 不 得 超 过 ０．５％ 。 ［１］ 我 国的食品包装用聚苯乙烯树脂卫生标准也规定苯乙 烯单体的含 量 不 超 过 ０．５％，乙 苯 单 体 的 含 量 不 超 过０．３％ 。 ［２］ 现在国内的标 准 检 测 方 法 是 气 相 色 谱 法［３］，内 标 法 定 量，没 有 明 确 指 出 实 验 前 的 处 理 条 件，而且数据的重 现 性 差，灵 敏 度 低，内 标 物 配 制 繁 琐 ，不 适 合 准 确 地 定 量 测 定 苯 乙 烯 单 体 和 乙 苯 单 体 。 杨修堃 用 ［４］ 气相色谱法测定了聚酯树脂中残留 的 苯 乙 烯 单 体 ，但 其 检 出 限 较 高 ，而 且 没 有 研 究 同 时 测 定 聚酯树脂中 乙 苯 单 体 的 含 量。 许 德 珍，王 宏 菊 研 ［５］ 究了用顶空法来测 定 残 留 苯 乙 烯 单 体 的 含 量，但 是 顶空法平衡时间较长而且苯乙烯单体和乙苯单体在 平衡过程中容易挥 发 造 成 损 失，不 适 合 批 量 快 速 地 测定样品。本方法建立了一种快速准确同时测定苯