Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Метод извлечения сверхкритических жидкостей. Часть 8

Для определения N-нитрозаминов в латексе использовали одностадийный SFE с денитрозированием до вторичных аминов и дериватизацией с обнаружением GC-NPD. Для широкого ряда аналитов извлечения часто сравнимы или лучше, чем при обычных процедурах экстракции органическим растворителем. Следовательно, SFE был предложен в качестве метода подготовки образца для многих применений. Новые законодательные инициативы в ЕС вызвали множество изменений, касающихся материалов и изделий, контактирующих с пищевыми продуктами. Были установлены новые ограничения для глобальной и специфической миграции. Поэтому новые аналитические методы оказались необходимы, чтобы проверить, соответствуют ли упаковочные материалы этим требованиям. Методы миграции и экстракции на основе растворителей могут использоваться для гравиметрического определения количества потенциальных мигрантов. Для измерения конкретных границ миграции необходимо проанализировать состав экстракта. Специалисты собирают экстракт в крио-ловушке и используют отделение SFC. Метод Global-SFE был разработан для определения мигрирующих веществ в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами.

Образцы полимера экстрагируют при давлении 37,8 МПа и температуре 80 °С с помощью сверхкритического CO2, и экстракт измеряют с помощью обнаружения ионизации пламенем (FID). Поскольку FID может идентифицировать вещества только по времени их удержания, которое может быть значительно смещено из-за изменений расхода CO2, MS-интерфейс часто связан с SCF (сверхкритической жидкостью), и этот инструмент незаменим при атрибуции неизвестных пиков. SFE широко применяется для изучения добавок волокон и текстиля. Многие из компонентов, используемых в обработке волокон и текстиля, представляют собой соединения с низкой полярностью и высокой молекулярной массой (то есть это воски, поверхностно-активные вещества, масла) и поэтому хорошо подходят для анализа на основе SCF. Используя 100% сверхкритический CO2 в качестве экстракционной жидкости, различные виды текстильных покрытий на восковой и масляной основе могут быть извлечены из нейлона в виде шариков, волокон или нитей за относительно короткое время. Изменяя состав сверхкритического растворителя и условия экстракции, характер экстракции можно изменить от экстракции только поверхностных компонентов полимера до экстракции компонентов самого полимера.

Ряд исследователей были сосредоточены на использовании SFE для количественного анализа состава волокон в качестве замены современных методов анализа волокон (по Сокслету), требующих хлорированных растворителей для удаления добавок из волокна. Было отмечено, что, хотя извлечение конечных компонентов, по-видимому, ограничено по растворимости, другие аналиты, такие как олигомеры и полимерные добавки, ограничены как по растворимости, так и по диффузии. Также сравнили экстракцию SFE с фреоном, 1,1,1-трихлорэтаном и петролейным эфиром и извлечения по Сокслету из волокон и тканей из коммерческих нитей PET, нейлона и PP-штапельных волокон. Условия SFE, применяемые для каждого образца, выбирались на основе рассчитанных параметров растворимости Гильдебранда, точек кипения используемых растворителей и времени, необходимого для достижения конкретных изменений объема экстракционной камеры. Во всех случаях корреляция между результатами извлечения SFE и Сокслета была очень хорошей. Результаты показывают, что SFE может быть успешно использован для замены экстракторов Сокслета для широкого спектра приложений контроля качества текстиля и волокна.

В дополнение к уменьшению или устранению потребления органического растворителя использование SFE значительно сокращает время, необходимое для процедуры гравиметрического финишного анализа. Некоторые исследователи сообщали о количественной экстракции из кристаллического PA6 таких добавок, как Irganox 245, Ultranox 626, 2,4-DTBP с сверхкритическим CO2 в качестве альтернативы растворению (HFIP) и осаждению (MTBE). MTBE не извлекает добавки из PA6, в отличие от растворения в дорогостоящем растворителе HFIP. Также очевидно, что в этих условиях интактный Ultranox 626 не наблюдается, а вместо этого наблюдается продукт гидролиза 2,4-ди-трет-бутилфенола (2,4-DTBP). Метод NMR подтверждает гидролиз Ultranox 626, однако результаты не различают гидролиз во время смешивания или анализа. Поскольку SFE также не обнаруживает Ultranox 626, гидролиз, вероятно, происходит на стадии смешивания. Растворение с помощью HFIP и SFE (после оптимизации) дает идентичные результаты. В этом случае добавленная стоимость извлечения SFE заключается в значительном снижении затрат.