CC BY
5
продуктов его превращения в водных растворах позволяют осуществлять санитарно-химический контроль за производством и применением резин, изготовленных с использованием ускорителей вулканизации вулкацита-П-экстра-Н и тиу-рама-ЭФ.
Литература
1. Догадкин Б. А.. Донцов А. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. — М., 1981.
2. Казаринова Н. Ф., Грушевская И. Ю. // Гигиена применения полимерных материалов и изделий из них. — Киев, 1969.— Вып. 1, —С. 533—537.
Поступила 31.0T.S6
УДК 614.37:1547.391.1:547.46.052' -074
' Л. В. Горцева, Н. А. Тарасова, Т. В. Шутова, А. П. Холодова
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКРИЛОНИТРИЛА В ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛАХ, ВОДНЫХ И МАСЛЯНЫХ ВЫТЯЖКАХ ИЗ НИХ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ВНИИ гигиены и токсикологии пестицидов, полимеров и пластических масс, Киев
Одним из исходных мономеров, относящихся к классу винилсодержащих соединений, широко используемых для получения полимерных материалов и резин, является нитрил акриловой кислоты (HAK).
Существующие методы определения HAK [5, 6, 8, 9] в большинстве случаев трудоемки, не-спсцифичны и не позволяют обнаружить этот мо-• номер на уровне ПДК- Допустимое количество миграции HAK в модельные среды и пищевые продукты 0,02 мг/л.
В последние годы широкое распространение для определения высоколетучих соединений получил газохроматографический метод анализа равновесного пара [1, 3, 4, 7]. Этот вариант газо-хроматографического метода был использован нами при разработке методики определения HAK в полимерных материалах, предназначенных для контакта с продуктами питания, а также в вод-пых и масляных вытяжках из них.
В ходе анализа в стеклянные сосуды вместимостью 60 см3 помещали определенное количество анализируемого образца, разрезанного на мелкие кусочки, или 10 мл водной или масляной 6 вытяжки из исследуемого полимерного материала. Сосуды закрывали навинчивающимися крышками с прокладками из инертной термостопкой резины и помещали в термошкаф на 30 мин при температуре 90±4 °С. Затем через отверстие в крышке отбирали медицинским шприцем 2 см® паровоздушной смеси и вводили в хроматограф типа «Цвет-100», оснащенный пламенно-ионизационным детектором. В качестве неподвижной фазы использовали карбовакс 20 М, нанесенный в количестве 15 % на хроматом N-AW DMCS (0,20—0,25 мм). Исследования проводили на стеклянной колонке длимой 3 м и диаметром ® 0,3 см при температуре колонки 60 °С и температуре испарителя 150 °С. Расход газа-носителя (азота) составлял 40 мл/мин, водорода — 40 мл/мин, воздуха — 400 мл/мин. В этих условиях время удерживания HAK 5 мин 40 с. Применение в качестве неподвижных фаз 30 % смешанной фазы, состоящей из твина-60 (полиокси-
этиленовый эфир монолауратсорбнтаиа) и брая-35 (полиоксиэтиленовый эфир лаурилового спирта) в соотношении 1:1, нанесенной па хроматом N-AW DMCS (0,16—0,20 мм), или 15% апиезо-па L, нанесенного на твердый носитель хромо-сорб W (60—80 мм), позволяет проводить определения этого мономера и является более предпочтительным при определении его в водных и масляных вытяжках.
Количественную оценку уровня миграции HAK из полимерных материалов в воздух, водные и масляные вытяжки проводили по калибровочному графику, отражающему зависимость концентрации HAK в анализируемой пробе от высоты или площади на хроматограмме паровой фазы. Для построения калибровочного графика в сосуды вместимостью 60 см3, герметично закрытые навинчивающимися крышками с прокладками из инертной термостойкой резины, через отверстие в крышке микрошприцем вносили 5 мкл свежеперегпапного HAK, что в пересчете на плотность соответствует 67 мкг/см3. Стандартные растворы HAK в воде и подсолнечном масле готовили путем внесения 0,2 мкл мономера в объем указанных модельных сред, равный 50 см3. Стандартные растворы HAK в воде и подсолнечном масле, приготовленные указанным выше способом, соответствовали концентрации 3,2 мкг/см3. Из полученных стандартных растворов посредством разбавления получали рабочие стандартные растворы HAK. во всех исследованных средах. Для этой цели из готовых стандартных растворов через отверстие в крышке сосуда отбирали 20, 40, 60, 80 и 100 мкл и вносили поочередно в герметично закрытые пустые сосуды для построения калибровочного графика по воздуху и в сосуды с 10 мл дистиллированной воды или подсолнечным маслом для построения калибровочного графика по модельным средам. Внесенные количества соответствовали концентрации HAK 0,02, 0,04, 0,06, 0,08. 0,1 мкг/см3 в воздухе и 0,006, 0,012, 0,018, 0,024, 0,03 мкг/см3 в модельных средах. Сосуды помещали в термошкаф на 30 мин и нагревали при температуре 90±4 °С.
Таблица 1
Результаты опреде ления уровня миграции НАК из полимерных материалов и резин в разные среды
Материал Модельная среда Соо ношение полимерного материала и модельной среды, г/см3 Время контакта, сут Концентрация, мг/л (мг/кг)
Пищевые резины марки: 0
597 П Вода 1:10 1
» 1:2 3 0,03
594 П » 1:10 1 0
V 1:2 3 0,02
596 » 1:10 1 0
» 1:2 3 0,02
597 П Подсолнечное масло 1:2 3 0,01
Каучук СКН-26НТ Вода 1:2 3 0,05
Лак бутадиен-стирол-нитрильный (БСНК', Воздух — — 0
Герметизирующие прокладки на основе НАК » — —:■ 0,01
для крышек детского питания типа ПТ
Таблица 2
Данные статистической обработки результатов анализа НАК (п = 3, Р=0,95)
АиализнруемыП объект Концентрация, . 10~2 мг/см3 (кг) Стандартное отклонение, -10 Погрешность результатов анализа, -Ю-2 Относительное стандартное отклонение, %
Полимерный материал 4 0,34 4±0,42 8,5
Вода 2 0,07 2±0,07 4,0
Масло подсолнечное 3 0,16 3±0,16 6,0
Медицинским шприцем через отверстие в крышке отбирали 2 см3 паровоздушной смеси и вводили в хроматограф. Строили калибровочный график зависимости концентрации НАК от высоты пика в анализируемой пробе. Содержание мономера в исследуемых образцах полимерных материалов, водных и масляных вытяжках из них рассчитывали по калибровочному графику.
Разработанным методом были проанализированы полимерные материалы и резины различных марок на основе акрилонитрила, применяемые в пищевой промышленности. Полученные данные представлены в табл. 1.
Анализ полимерных материалов и резин на наличие в них остаточных количеств НАК проводили следующим образом: навеску полимерного материала или резины массой 5 г измельчали, помещали в герметично закрытую емкость и нагревали в течение 30 мин при 94 °С. Водные и масляные вытяжки готовили в соответствии с инструкцией [2]. Для масляных вытяжек использовали дезодорированное подсолнечное масло, через которое с помощью капилляра в течение 15—20 мин продували азот особой чистоты под давлением 0,5—0,1 атм для удаления мешающих определению НАК. низкокипящих примесей.
Предел обнаружения НАК в полимерном материале 0,01 мг/кг, в воде 0,008 мг/л и в масле 0,01 мг/л. Результаты анализа обработаны статистически (табл. 2).
Другие винилсодержащие компоненты исследуемых полимерных материалов, такие как сти-
рол, а-метилстирол, не мешают определению НАК.
Таким образом, использование хроматографи-ческого анализа паровой фазы позволяет проводить экспрессное определение НАК в полимерных материалах и контактирующих средах на уровне ПДК и ниже.
Литература
1. Витенберг А. Г., Иоффе Б. В., Борисов В. Н.Ц Журн. аналит. химии. — 1974. — Т. 29, № 9. — С. 1795— 1803.
2. Инструкция по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других сия-л тетическнх материалов, предназначенных для контакта* с пищевыми продуктами. — М., 1972.
3. Иоффе Б. В.. Резник Т. А.// Жури, аналит. химии.—
1980. — Т. 35, № 7. — С. 1410— 1426.
4. Иоффе Б. В., Ларионов В. В. //Там же.— 1984.— Т. 39, № 7. — С. 693—699.
5. Караваева С. В., Перфилова Л. Г. //Анализ мономеров, полимеров, промежуточных продуктов и сопутствующих веществ. — Саратов. 1977. — С. 48—49.
6. Назарова В. И., Накрап Л. К.// Всесоюзная конф. по аналитической химии органических соединений: 4-я: М„ 1979.— С. 172.
7. Петрова Л. И., Бойкова 3. К. // Пласт, массы. —
1981. — № 4, — С. 49—50.
8. Петрова Л. И., Калинин Б. Ю. // Методы саннтарно-химических исследований полимерных материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами.— Киев, 1982.— Т. 1, —С. 89—94.
9. Санитарно-химический анализ пластмасс. — Л., 1977.— С. 77—85.
Поступила 11.07.86
