Методические рекомендации по определению стирола с помощью тонкослойной хроматографии при санитарно-химическом исследовании изделий из полистиролов
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СТИРОЛА С ПОМОЩЬЮ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИСТИРОЛОВ*
_______________
* Утверждено Заместителем Главного Государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 20 мая 1977 г. N 1730-77.
ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Методы определения стирола, официально принятые при санитарно-химических исследованиях изделий из полистиролов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, неспецифичны и не позволяют определять стирол на уровне предельно допустимых концентраций (0,01 мг/л).
В последнее время широкое распространение в аналитической химии получили методы бумажной и тонкослойной хроматографии.
По чувствительности и возможности идентификации эти методы превосходят все приемы разделения и концентрирования малых количеств веществ из сложных смесей.
Микрометод хроматографии в тонком слое, кроме того, является относительно простым и быстрым методом. Метод позволяет определять химические вещества в количествах от 10
до 10
г и весьма перспективен для разделения смесей органических и неорганических соединений.
Ниже приводится разработанный в институте им. Ф.Ф.Эрисмана хроматографический метод определения стирола при санитарно-химическом исследовании изделий из полистирольных пластиков. Метод позволяет определять допустимые количества миграции стирола из изделий в контактирующие с ними модельные растворы.
Метод определения стирола проверен на модельных растворах, используемых при санитарно-химическом исследовании полимерных материалов, на чистых растворах ингредиентов, входящих в рецептуры полистирольных пластиков, а также на вытяжках из изделий без добавления и с добавлением к ним допустимых количеств стирола.
Принцип метода
Метод основан на извлечении стирола из растворов хлороформом, переведении в нелетучее ртутноорганическое производное и хроматотрафическом выделении его в тонком слое сорбента. При проявлении хроматограммы дифенилкарбазидом стирол определяют по сине-фиолетовым пятнам с 
- 0,33, сравнивая их с пятнами "свидетелей", полученных в аналогичных условиях на одной пластинке с пробой.
Чувствительность метода 0,005 мг/л.
Определению не мешают: н-лаурилмеркаптан в количестве 20 мкг на определение, полигард (три- /п-нонилфенил- /фосфит) антиоксидант 22-46 /бис-/ 5-метил-3-требутил-2-оксифенил-/ метан), метиловый эфир метакриловой кислоты, нитрил акриловой кислоты, стеариновая кислота, стеарат цинка, вазелиновое масло медицинское.
Аппаратура, материалы, реактивы
1. Хроматографическая камера - стеклянный сосуд с притертой крышкой (может быть использована банка емкостью 1 л с притертой пробкой).
2. Прибор для перегонки стирола: прибор состоит из круглодонной колбы Вюрца объемом около 50 мл, в горло которой вместо пробки вставляют термометр на 150 °С на шлифе, и небольшого холодильника Либиха длиной около 50 см, также на шлифе.
3. Прибор для перегонки спирта на шлифах, аналогичный вышеописанному, с емкостью колбы 650 мл.
4. Делительные воронки, грушевидные, емкостью 300 и 25 мл
5. Мерные колбы 25 и 50 мл, ГОСТ 1770-59*
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 1770-74. - Примечание изготовителя базы данных.
6. Пипетки цилиндрические, емкостью 1,5 и 10 мл, ГОСТ 1770-64*
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 1770-74, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
7. Микропипетки на 0,2 мл, ГОСТ 1770-64
8. Пробирки стеклянные с пришлифованными пробками диаметром 10 мл, с отметкой на 0,3 мл
9. Чашки фарфоровые диаметром 5,5 см, ГОСТ 9147-59*
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 9147-80. - Примечание изготовителя базы данных.
10. Пульверизатор стеклянный
11. Ручной теплоэлектровентилятор (ФЭН).
12. Хроматографические пластины "Силуфол" (5х15), представляют собой упроченную алюминиевую фольгу со слоем сорбента - широкопористого силикагеля по Питри. В качестве связующего вещества использован крахмал.
13. Стирол, ГОСТ 10003-67* перегнанный. Для перегонки стирола 5-10 мл мономера помещают в колбу Вюрца емкостью 50 мл, ставят колбу в глицериновую баню (глицерин предварительно обезвоживают путем кипячения), нагретую до 100 °С, и соединяют с холодильником Либиха. Баню затем нагревают до температуры 170 °С. Первые порции отгона стирола не используют. Начиная с 145-146 °С (температура перегонки контролируется по показаниям термометра в колбе), отгон собирают в пробирку емкостью около 3 мл и закрывают притертой пробкой. Перегнанный стирол используется для приготовления стандартного раствора немедленно и хранению не подлежит.
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 10003-90. - Примечание изготовителя базы данных.
14. Стандартный раствор стирола. В мерную колбу емкостью 25-50 мл наливают 15-20 мл этилового спирта, закрывают пробкой и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Затем в колбу пастеровской пипеткой вносят 2-3 капли перегнанного стирола таким образом, чтобы капли не попали на стенки колбы, и вновь взвешивают. По разности в весе определяют количество стирола. Объем раствора в колбе доводят до метки этиловым спиртом и рассчитывают содержание стирола в 1 мл раствора (раствор N 1).
Для приготовления рабочего стандартного раствора в другую колбу емкостью 50 мл наливают 20-25 мл спирта и добавляют такое количество раствора N 1, которое соответствует 0,5 мг стирола. Объем в колбе доводят до метки этиловым спиртом. 1 мл его содержит 0,01 мг (10 мкг) стирола (раствор N 2).
15. Спирт этиловый 96°, осушенный следующим способом: 40 г едкого калия всыпают в 1 литр этилового спирта и периодически встряхивают в течение 2 часов, после чего спирт перегоняют в приборе на шлифах, помещая его в водяную баню. Погоны спирта собирают при температуре 78 °С.
16. Воду, подкисленную уксусной кислотой, готовят следующим способом: к 100 мл воды прибавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты.
17. Ртуть уксуснокислая окисная, перекристаллизованная. При длительном хранении цвет реактива становится желтоватым. При работе с таким реактивом методом, описанным ниже, на хроматограмме в контрольной пробе на стирола появляется окрашенное пятно. Для очистки реактив перекристаллизовывают из подкисленного уксусной кислотой водного раствора. Для этого 5 г соли растворяют при подогревании в 15 мл воды, подкисленной 3 мл ледяной уксусной кислоты, и осторожно упаривают раствор при температуре 60-70 °С на водяной бане. Кристаллы с поверхности отделяют от маточного раствора, сушат между листами фильтровальной бумаги при комнатной температуре и сохраняют в хорошо закрытых банках темного стекла.
18. Ртуть уксуснокислая окисная, 0,1% раствор, приготовленный на осушенном этиловом спирте, подкисленном уксусной кислотой (см. п.4).
19. Дифенилкарбазид 0,5% спиртовой раствор, свежеприготовленный или дифенилкарбазон 0,0005% спиртовой раствор.
20. Натрий гидрат окиси 50% водный раствор.
21. Спирт пропиловый нормальный, х.ч. СТ ГОХП 15-2354
22. Триэтиламин ч. МРТУ 6-09-3437-65*
________________
* Документ является авторской разработкой. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
23. Хлороформ для наркоза
24. Калий гидрат окиси (кали едкое), ГОСТ 4203-65*
________________
* Отменен без замены с 01.01.1977 (ИУС 10-75). - Примечание изготовителя базы данных.
Ход определения
В три делительные воронки* вносят по 200 мл: в первую - исследуемой вытяжки, во вторую - соответствующего модельного раствора и 2 мкг стирола в виде стандартного раствора ("свидетель"), в третью - модельного раствора (контроль). В каждую воронку добавляют по 5 мл хлороформа и экстрагируют путем энергичного перевертывания воронок в течение 5 минут.
_______________
* Экстракция необходима для определения избытка ацетата ртути и переведения ртутноорганического производного стирола в хлороформенный раствор, что ускоряет нанесение пробы на пластинку.
После расслаивания жидкостей хлороформенные экстракты переливают в сухие делительные воронки и осторожно взбалтывают, после чего сливают в фарфоровые чашечки, содержащие по 3 мл 0,1% раствора уксуснокислой ртути. Содержимое чашечек выпаривают при 40 °С в сушильном шкафу до 1-2 капель, а затем при комнатной температуре до исчезновения запаха уксусной кислоты.
Далее сухой остаток из каждой чашечки переносят количественно в маленькие делительные воронки небольшими порциями дистиллированной воды, подкисленной уксусной кислотой, общим объемом 10 мл и экстрагируют полученные растворы 1 мл хлороформа в течение 3 минут*.
_______________
* Шлифы воронок для экстракции стирола и ртутноорганического производного стирола должны быть тщательно и полностью освобождены от смазки эфиром и вымыты хромовой смесью.
Извлечение хлороформом следует проводить путем ровного неоднократного переворачивания воронки, избегая сильного встряхивания.
Хлороформенные экстракты сливают по стенке в пробирки с притертыми пробками так, чтобы не попали капли водяного слоя, после чего растворы готовы для хроматографирования.
Пластинки "Силуофол" следует отбирать без точек, полос и других дефектов слоя сорбента.
На пластинке осторожно, чтобы не повредить слой сорбента, проводят простым карандашом линию старта на расстоянии 1,5 см от нижнего края пластинки. Затем на расстоянии 10 см от линии старта отмечают линию фронта растворителей.
В три точки на линии старта, отмеченные на равном расстоянии друг от друга, наносят по 0,1 мл хлороформенных экстрактов; при этом диаметр пятна должен быть около 0,3 см. Нанесение проб производят с помощью специально оттянутого из стеклянной трубочки капилляра. При этом необходимо следить за тем, чтобы не повредить капилляром поверхность сорбента и не обнажить участок алюминиевой подложки.
Удаление растворителей с сорбента можно иниицировать током холодного воздуха при помощи фена, установленного сбоку пластины на небольшом расстоянии.
Хроматографирование проводят в камере, насыщенной в течение 2-3-х часов смесью растворителей н-пропанол-вода-триэтиламин (2:1:1); слой смеси растворителей на дне камеры должен быть приблизительно 7 мм.
После того, как растворитель достигнет линии фронта, пластинку вынимают, высушивают на воздухе до отсутствия запаха растворителей и орошают спиртовым раствором дифенилкарбазида или дифенилкарбазона.
Моменту проявления хроматограммы должно быть уделено особое внимание. Стирол определяют по сине-фиолетовым пятнам -0,33, которые появляются не сразу. Поэтому после первого опрыскивания хроматограмму оставляют стоять 10-15 минут, после чего операцию проявления повторяют с небольшими интервалами (5-10 минут) 3-4 раза.
Следует иметь в виду, что окраска пятен быстро исчезает. Однако, она восстанавливается после каждого очередного опрыскивания.
Не рекомендуется сильно увлажнять пластинку раствором проявляющего реагента. Рассматривать хроматограмму следует после удаления спирта.
В конце проявления можно оросить хроматограмму дистиллированной водой - пятна становятся интенсивней окрашены и сохраняются более продолжительное время.
Следует отметить, что при проявлении хроматограммы на линии старта также появляются окрашенные пятна. Их дает комплекс дифенилкарбазида с избытком ацетата 2-валентной ртути, не прореагировавшей со стиролом и частично перешедшей в хлороформенный экстракт. При хроматографировании ацетат ртути остается на линии старта, в то время как ртутноорганическое производное стирола выделяется на хроматограмме с определенным .
Определение стирола проводят путем визуального сравнения размера и интенсивности окраски пятна пробы с размером и интенсивностью окраски пятна "свидетеля", соответствующего 0,2 мкг стирола.
Если пятно пробы не больше пятна "свидетеля", то количество стирола в вытяжке не превышает допустимых количеств миграции его из изделия (0,01 мг/л), и, следовательно, изделия отвечают гигиеническим требованиям.
Количественную оценку миграции стирола при необходимости проводят визуально с 2-мя "свидетелями", полученными в аналогичных условиях на одной пластинке с пробой.
Расчет содержания стирола в мг/л производят по следующей формуле:
*
где 
- найденное количество стирола на хроматограмме, мкг;
0,1 - количество мл хлороформенного извлечения, взятого для хроматографирования;
1 - общий объем полученного хлороформенного экстракта, в мл;
200 - объем исследуемой вытяжки, взятой для определения стирола в мл.
_______________
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.