一种汽车革气味成分的检测方法与流程

本发明属于化学分析领域，涉及了一种汽车革气味成分的检测方法，具体涉及一种吸附热脱附技术结合气相色谱-质谱技术快速分析汽车革气味成分的方法。

背景技术：

随着人民生活水平的普遍提高以及汽车工业的繁荣发展，人们对于汽车的需求量逐渐增大，汽车逐渐成为人们出行必不可少的交通工具。人们在追求汽车高效率的同时，也越来越追求汽车的舒适性。而汽车革作为汽车的组成部分，安全性和舒适性极其重要，而且对提升汽车的美观度和档次也不可或缺。汽车革通常具有抗水性、耐磨性、阻燃性、耐溶剂腐蚀、耐黄变和低雾化等性能。虽然目前的汽车革大部分具有舒适性、安全性，但汽车革在加工过程中残留以及本身所带有的不良气味成为制约消费者购买的最大因素。因此，对汽车革气味成分的研究具有重大意义。

物质香气的分析测定一直是研究物质香气的有效手段，而对物质香气的研究首先是对其进行提取分离。物质提取分离效果的好坏直接影响到香气定性定量的分析结果，因此选择合适的香气提取方法显得极为重要。对于物质香气提取，常用的方法有溶剂萃取法、同时蒸馏萃取法、顶空吸附法和超临界流体萃取法等。但对于香气物质提取的方法，仍存在一些问题。例如实验需要消耗大量化学试剂、实验步骤繁琐、耗时较长、香气物质提取效率不高以及实验产生较多污染产物等。因此，选择一种合适的分离提取方法，可以有效提高香气物质分离提取效率，有助于香气物质的定性定量分析。

吸附热脱附法(atd)仅通过气流作用就可以将物质中的挥发性组分浓缩富集到吸附管中，然后在热脱附仪的工作下通过热量和惰性气体作用将物质进行洗脱后进行下一步的分析。该方法不仅绿色环保、洗脱效率高、影响因素小、操作简单，并且吸附管可重复利用，十分经济环保。目前，该技术已经成为现代样品前处理的一项重要技术。而对于皮革气味物质的分析研究中，尚未有采用吸附热脱附结合气相色谱-质谱分析对汽车革气味进行分析研究的报道，因此具有研究意义。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本发明的目的是提供一种测定汽车革气味成分的方法，利用atd结合气相色谱-质谱联用仪(gc-ms)全面、快速、准确地鉴定汽车革气味成分。

为了达到上述目的，本发明提供了一种汽车革气味成分的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将汽车革样品剪碎后置于采样瓶中，将采样瓶的出气口与热解析管装有填料的一端连接，将热解析管的另一端与大气采样仪连接，采用吸附热脱附技术富集汽车革样品中的挥发性物质，得到挥发性物质样品；

步骤2：利用气相色谱-质谱联用仪分析技术对所得的挥发性物质样品进行鉴定，获得汽车革样品中的挥发性物质的定性和/或定量数据。

优选地，所述的吸附热脱附技术包括：开启大气采样仪进行采样，利用热解析管中的填料对汽车革样品中的挥发性物质进行富集；再进行热脱附解析，得到挥发性物质样品。

更优选地，所述的采样温度为30～80℃，时间为30～60min。

进一步优选地，所述的采样温度为40～60℃，时间为40～50min。

优选地，所述的汽车革样品取样量为3～7g；进一步优选地，所述的汽车革样品的取样量为4～6g。

优选地，所述的汽车革样品剪成0.5～0.7cm³的小碎块；进一步优选地，所述的汽车革样品剪成0.55～0.65cm³的小碎块。

最优选地，所述的汽车革样品剪成0.6cm³的小碎块,汽车革样品的取样量为5g，采样温度为50℃，时间为45min。

优选地，所述的热解析管中的填料为tenaxta填料。

优选地，所述的解析温度为220-280℃，时间为12-16min，更优选为解析温度为250℃，时间为14分钟。

优选地，所述的气相色谱仪-质谱分析技术(gc-ms)条件为：

色谱条件：毛细管色谱柱hp-innowax，规格60m×250μm×0.25μm；程序升温：初始温度40℃，保持6-8min，以3℃/min-4℃/min升温至100℃，再以5℃/min-6℃/min升温至230℃，保持8-12分钟；载气：氦气；载气流速：1.2ml/min-1.4ml/min；进样方式：不分流进样。

质谱条件：离子源：ei；电子能量：70ev；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；质量扫描范围为50～550amu，溶剂延迟5min。

优选地，所述的检测方法还包括：将获得的gc-ms数据通过计算机串联检索wiely7n.1标准图谱库和nist05a标准图谱库，并结合保留指数法进行定性分析，按峰面积归一化法进行定量分析，求出汽车革样品中各组分的相对百分含量。

优选地，所述的气相色谱仪-质谱分析技术的保留指数ri按如下公式计算：

ri＝100z+100[tr(x)-tr(z)]/[tr(z+1)-tr(z)](i)

式中：tr(x)，tr(z)，tr(z+1)分别代表待测组分的保留时间、碳数为z(z为大于等于1的自然数)以及z+1的正构烷烃的保留时间，且tr(z)<tr(x)<tr(z+1)。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明首次采用吸附热脱附技术与气相色谱-质谱技术相结合对汽车革气味成分进行提取和分析，样品前处理简单快速，避免了繁琐的预处理过程，无需有机溶剂，环保安全，且样品用量少，能够全面、快速、准确的检测出汽车革的气味物质，操作简单，结果可信度高。

2、本发明建立的汽车革气味成分检测方法，用大气采样仪不断将汽车革气味吹扫，利用管内的吸附物质对汽车革气味成分进行富集，保证样品气味成分的全面性、平行取样过程中保证了检测的重现性和灵敏度。

3、本发明的检测方法，能够同时检测到汽车革70种以上的气味成分。

4、本发明汽车革气味物质检测方法的开发与应用，有利于企业对汽车革气味进行改善，保护消费者健康，提升产品的竞争力。因此本发明对促进皮革行业的发展和保护消费者利益方面有重要的现实意义。

附图说明

图1为采用gc-ms联用技术分析汽车革挥发性气味物质的总离子流图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

1.仪器与试剂

bs124s电子天平(北京赛得利斯科学仪器有限公司)；hh-s数显恒温水浴锅(金坛市岸头国瑞实验仪器厂)；qc-1s大气采样仪(北京市劳动保护科学研究所)；热脱附仪(德国gerstel公司)；6mm*7英寸tenaxta玻璃热解析管(美国camsco公司)；7890a-5975c气质联用仪(安捷伦科技有限公司)；皮革(由美多绿汽车皮革(广州)有限公司提供)。

2.吸附热脱附技术提取挥发性成分

具体步骤如下：

(1)tenax-ta管的老化

实验前需采用老化仪对tenax-ta管进行老化，具体步骤如下：通入高纯n2，将吸附管放入老化仪中，每个吸附管的流量保持50-100ml/min(调节压力大约为15-30psi)，升温至250℃保持2-4h。

(2)atd前处理

将汽车革剪成0.6cm³的小碎块，称取5g置于容积为250ml的气体采样瓶中；将采样瓶置于50℃的恒温水浴锅中，采样瓶进气口与大气连通，tenaxta热解析管装有填料的一端与采样瓶出气口相连，热解析管另一端与大气采样仪相连。开启大气采样仪进行采样，采样时间为45min，采样温度为50℃，气体流速为0.5l/min，利用热脱附管中的填料对汽车革样品中的挥发性物质进行富集。

表1atd前处理技术各因素优化结果

各因素优化最终结果为：汽车革体积为0.6cm³；样品量为5g；采样温度为50℃；采样时间为45min。

3.热脱附分析条件

采集结束后，将热解析管置于热脱附仪器中进行热脱附解析，解析温度为250℃，脱附时间为14min，得到挥发性物质样品。

4.利用气相色谱仪-质谱分析技术对所得的挥发性物质样品进行鉴定，气相色谱-质谱联用分析条件

色谱条件：毛细管色谱柱hp-innowax(60m×250μm×0.25μm)；程序升温：初始温度40℃，保持6min，以3℃/min升温至100℃，再以5℃/min升温至230℃，保持10分钟；载气：氦气；载气流速：1.3ml/min；进样方式：不分流进样。

质谱条件：离子源：ei；电子能量：70ev；传输线温度：280℃；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；质量扫描范围为50～550amu，溶剂延迟5min。

5.挥发性成分的定性及定量分析

将获得的gc-ms数据通过计算机串联检索wiely7n.1标准图谱库和nist05a标准图谱库，并结合保留指数法进行定性分析，按峰面积归一化法进行定量分析，求出汽车革样品中各组分的相对百分含量。

6.汽车革气味物质的定性定量结果分析

汽车革气味物质总离子流图如图1所示，定性出73种化学成分(见表2，表2中的保留指数ri按公式(i)计算)，主要包括13种烷烃，14种烯烃，3种醇类，6种醛类，4种酮类，9种酯类，3种醚类，1种酚类，14种苯系物，4种硅氧烷，2种杂环类化合物。从百分含量来看，烯烃类含量最高占46.94％，苯系物次之占25.84％，酯类、醛类、烷烃类、醇类、硅氧烷类、酮类、酚类、醚类和杂环类化合物分别占8.68％、5.12％、4.52％、2.66％、2.17％、1.25％、1.18％、0.82％、0.82％。从单个化合物来看，主要有柠檬烯(37.57％)、1,1'-氧代双[3-甲基]-苯(10.32％)、1-甲基-2-(4-甲基苯氧基)-苯(8.73％)、苯乙烯(3.97％)、己醛(3.91％)、二丁基羟基甲苯(3.32％)、乙酸丁酯(3.20％)等一些重要成分。

表2atd/gc-ms法检测汽车革气味物质定性定量表

综上可以看出，吸附热脱附技术与气相色谱-质谱技术相结合，能够高效、准确、全面的检测汽车革气味物质。采用管内吸附捕集技术富集汽车革的挥发性气味物质，有效提高检测方法的重现性和灵敏度，避免了使用溶剂，简化操作了步骤。汽车革气味物质检测方法的开发与应用，有利于企业对汽车革气味进行改善，保护消费者健康，提升产品的竞争力。因此，本发明具有广阔的应用前景。