Kortlægning af kemiske stoffer i balloner
5 Screeningsanalyser ved TLC
5.1 Prøveforberedelse og analysemetode
5.1.1 Indledning
Tyndtlagschromatografi (TLC) er en foretrukken chromatografisk metode til bestemmelse af, hvilke acceleratorer der har været brugt ved vulkanisering af gummi, såvel vulkaniseret som uvulkaniseret. Metoder til bestemmelse af de anvendte acceleratorer er bl.a. standardiseret i ISO 10398 ”Rubber – Identification of accelerators in cured and uncured compounds” (1998) og ”Kunststoffe im Lebensmittelverkehr” XXI BII, 2.5.
En vigtig begrundelse for at anvende TLC til analyse for acceleratorer i gummi er, at acceleratorerne ved højere temperatur undergår sønderdeling og derfor ikke umiddelbart kan analyseres ved gaschromatografi. Det er også almindeligt at anvende zinksalte af dithiocarbaminsyrer, hvilket også gør HPLC mindre attraktiv som analysemetode. Endelig er der mulighed for at spraye TLC-pladerne med reagenser, der giver farve efter den anvendte stofklasse.
5.1.2 Prøveforberedelse
Ekstraktionen af acceleratorer er foretaget ved afvejning af 3 g ituklippet ballon og ekstraktion med 50 ml dichlormethan 1 time på ultralydbad. Solventet dekanteres fra, og der skylles efter med 25 ml dichlormethan. Proceduren gentages, og ekstrakterne samles og inddampes. Inddampningsresten reopløses i 2 ml dichlormethan til TLC-analysen. Mængden af inddampningsrest fremgår af tabellen.
Tabel 5.1 Inddampningsrest fra dichlormethanekstraktion
| Ballon nr. | 1 | 3 | 6 | 8 | 10 | 11 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 20 |
| %w/w | 4,9 | 4,9 | 3,2 | 2,7 | 4,2 | 3,0 | 3,3 | 3,7 | 5,0 | 5,7 | 2,9 | 4,0 |
5.1.3 TLC-analyse
Som elueringsvæske blev anvendt en blanding af hexan, toluen og methanol i forholdet 30:58:12.
Til visualisering blev anvendt UV-lys, 1 % kobbersulfatopløsning og joddampe.
Der blev anvendt silica TLC-plader fra Merck (Artikel 1.11798) 20 cm x 20 cm Silica 60 F 254 med koncentrationszone. Der blev påsat 5 µl af opkoncentrerede ekstrakter af prøverne og af fremstillede standarder. Eluering af påsatte prøver og standarder skete over en strækning på 12 cm fra startzonen.
Der blev anvendt de i tabellen anførte referencestoffer i en koncentration på 1 %. Referencerne blev opløst i dichlormethan, acetone eller en blanding heraf.
Tabel 5-2 Anvendte referencestoffer ved TLC-screeningen.
| Referencestof | Forkortelse | CAS nr. |
| 4,4-Dithiodimorpholin | DTDM | 103-34-4 |
| Dibenzothiazolyl disulfid | MBTS | 120-78-5 |
| 2-Mercaptobenzothiazol | MBT | 149-30-4 |
| N-Morpholinyl-2-benzothiozol sulfenamid | MBS | 102-77-2 |
| Tetramethyl thiurammonosulfid | TMTM | 97-74-5 |
| Zink dibenzyl dithiocarbamat | ZBEC | 14726-36-4 |
| Zink dibutyl dithiocarbamat | ZDBC | 136-23-2 |
| Zink diethyl dithiocarbamat | ZDEC | 14324-55-1 |
| Zink dimethyl dithiocarbamat | ZDMC | 137-30-4 |
5.1.4 Resultater af TLC-screeningerne
Tabel 5-3 Oversigtsskema TLC-screeninger
| Ballon no. | Resultat |
| 1 | ZDBC, (ZBEC), ZDMC |
| 3 | ZDBC (ZBEC), ZDMC |
| 6 | ZDBC (ZBEC),ZDMC |
| 8 | ZDBC (ZBEC) |
| 10 | ZDBC (ZBEC) |
| 11 | ZDBC (ZBEC) |
| 13 | ZDBC (ZBEC), ZDMC |
| 14 | ZDBC (ZBEC), ZDMC |
| 15 | ZDBC (ZBEC) |
| 16 | ZDBC (ZBEC) |
| 17 | ZDBC (ZBEC) |
| 20 | ZDBC (ZBEC),ZDMC |
Det er ikke muligt i det chromatografiske system at skelne mellem zinksaltene af dibenzyldithiocarbamat (ZBEC) og af dibutyldithiocarbamat(ZDBC), da de har samme Rf-værdi (Rf-værdien fås ved at dividere stoffets position i chromatogrammet med den totale mulige løbslængde (12 cm)).
Ud fra litteraturen er det overvejende sandsynligt at det i alle tilfælde drejer sig om ZDBC enten baseret på di-n-butylamin eller di-isobutylamin.
ZDBC må ifølge FDA (Food and Drug Administration, USA) anvendes i mængder op til 1,5 % i produkter beregnet til gentagen kontakt med fødevarer. Der er tilsvarende grænser i Kunststoffe im Lebensmittelverkehr på 1,2 % for zink-dialkyldithiocarbamat acceleratorer.
Der er ved TLC-screeningen ikke med sikkerhed påvist nogen af de øvrige referencestoffer, der har været anvendt ved screeningen. Det gælder for 2-MBT og MBS og for thiurammono og disulfiderne baseret på dimethyl-, diethyl- og dibutylamin.
Eksempler på TLC-chromatogrammer er vist nedenfor:
Figur 5.1 TLC af ballon nr. 1, 3, 6 og 8. Fremkaldelse kobbersulfat
Figur 5.2 TLC af ekstrakt fra ballon 1, 3, 6, 8 og 10. Fremkaldelse Iod
Figur 5.3 TLC af ballon nr. 20 og en række referencestoffer. Fremkaldelse iod.
Der er individuelle forskelle på TLC-chromatogrammerne for ballonerne. Dels kan der i nogle erkendes farvestoffer, dels er der stoffer med en relativ lav Rf-værdi og dels sker der farvereaktion ved kobbersulfatfremkaldelsen, som tyder på at der er et stof med samme Rf-værdi som zinksaltet af dimethyldithiocarbamat (ballon nr. 1, 3 og 6), som giver en anden farvetoning (rødlig i stedet for gulgrøn).
Version 1.0 December 2007, © Miljøstyrelsen.