多氯联苯(PCB)衍生物及Aroclor检测

Analytical testing dots PCBs were used as coolants and insulating fluids for transformers and capacitors, stabilizing additives in flexible PVC coatings of electrical wiring and electronic components, pesticide extenders, cutting oils, flame retardants, hydraulic fluids, sealants, adhesives, wood floor finishes, paints, de-dusting agents, and in carbonless copy paper.

多氯联苯衍生物是指氯取代联苯化合物。单体衍生物由联苯环上取代氯原子的数目和位置区分。多氯联苯同分异构体有209种可能,这些同分异构体从单个氯原子的取代到全取代十氯联苯。

多氯联苯是十九世纪八十年代首先从煤焦油萃取物中分离出的,并于二十世纪二十年代开始商业合成。这种化合物在二十世纪被广泛运用于工业变压器和电容器。然而,早在1933年人们就发现了多氯联苯具有毒性。二十世纪七十年代,美国就禁止了多氯联苯的生产,并发布了有关环境中多氯联苯含量的法规。

PCB Structure多氯联苯通常由氯气来氯化联苯而合成。通过改变这种氯化过程可以合成具有不同物理性质衍生物的混合物。这些混合物被称为Aroclor,并以商品形式销售。

Aroclor是多氯联苯混合物,而多氯联苯衍生物是指特定的多氯联苯化合物。Aroclor名字后的数字代表这种产品中氯原子的数量(重量百分比),而不是指特定的多氯联苯衍生物的组成。比如,任意两个生产流水线上的Aroclor1254,它们都含有相同数量的氯原子,但是组成他们的多氯联苯衍生物可能是不同的。所以每个Aroclor产品都有特定的代码,以区别这种产品是来自不同生产流水线,并不含有相同的多氯联苯混合物。

Analytical testing dots

有关Aroclor的检测

  • 多氯联苯化合物在环境中已存在几十年,随着时间的推移,衍生物形态可能会因退化和气候而改变
  • 通常样品中的干扰化合物会掩盖特征色谱峰
  • 样品中可能会含有大量多氯联苯化合物,但是可能缺乏与样品色谱峰型相匹配的Aroclor标准色谱图
  • 最近研究发现12种多氯联苯衍生物的毒性比其它衍生物更高
  • 在生态环境影响上,只含有少量高毒性的多氯联苯衍生物的样品可能比含有大量多氯联苯衍生物的样品危害更严重

综上所述,人们越来越关注多氯联苯衍生物单个异构体的分析,而不是混合物的分析。

美国环保局(USEPA)方法1668用高分辨率气相色谱和高分辨率质谱(HRGC/HRMS)对单个多氯联苯衍生物进行同位素稀释法检测。最初,美国环保局(USEPA)通过高分辨率色质联用,来检测世界卫生组织(WHO)认定的12种有毒多氯联苯衍生物。1999年,EPA发布了该方法的A版本,这种版本包含了检测所有209种多氯联苯衍生物。然而,大概30%的多氯联苯衍生物目前还未能完全用色谱分离,这些同分异构体以两个,三个或四个的共存形式来报告。方法1668A适用于气相,固相,多相以及生物组织体介质。并可在包括CWA和RCRA的多种不同规范程序下使用。

Analytical testing dots方法1668A的优点

  • 检测限比传统Aroclor分析低1000倍
  • 复杂样品中较少介质干扰的问题
  • 对单体多氯联苯衍生物的定性和定量比EPA方法8082以及它的修改版本更精确
  • 12种有毒多氯联苯衍生物的定量分析可以检测样品的相对毒性,并可更精确的测定对生态环境的危害
  • 对微量多氯联苯衍生物组成的研究可以用来决定复杂多氯联苯混合物在环境中的老化程度
  • 衍生物的浓度可以估算出Aroclor的浓度