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红外光谱法是根据分子内部的电子发生跃迁时会吸收与电子跃迁能相等能量的光子,从而使得红外光谱会产生部分缺失,即红外吸收。矿物油是复杂的混合物,因而很难单将每种矿物油单提炼进行定量分析,而只能对矿物油混合物进行整体的定性定量的分析。相比于植物油而言,矿物油一般为饱和脂肪烃,在红外光谱下比植物油有更强的C-H吸收峰,而我们可以根据C-H吸收峰的强度来判断植物油中是否存在矿物油。由于矿物油是C-H化合物,因而在红外光谱上会有较强的C-H吸收峰,吸收峰越大说明含量也越高。这种方法适用于本身不含C-H化合物的物质而进行C-H化合物的含量检测,并且该方法操作简单、成本低、不损坏样品且安全环保、检测速度很快,但这种方法灵敏度低,不适合含有植物油的食物中矿物油的检测,因为植物油也含有C-H键,在红外光下也会有C-H吸收峰存在,容易产生误判。
气相色谱法是利用被测物质的挥发性或者沸点的不同使混合物分离的方法,气相色谱法的谱图是按照矿物油的分子量或按照碳原子数由低到高的顺序出峰,利用内标物或外标物对被测的物质进行定量测定,利用气相色谱的谱图与标准样品比对的形式进行定性分析。这种方法具有样品损耗少、操作简单和反应速度快等众多优点,适用于大型企业和科研研究所进行研究。
由于气相色谱的氢火焰离子化检测器(FID)准确度高、重复性好,因而在测定食品中矿物油时经常采用这种检测器,但是这种方法的缺点是选择性和灵敏性较差,检出限较高,这就意味着只有在矿物油的含量达到一定的程度时才能被检测到,如果矿物油含量较少可能被检测不到。因此人们常常通过各种方法来预处理样品以提高矿物油的富集能力。液相色谱-气相色谱-氢火焰离子化器检测法(HPLC-GC-FID)是目前应用较多的方法,但因其价格昂贵,维修成本高,仅有少量的实验室拥有这样的设备。
为了弥补一维气相色谱法的一些缺点,近年来在食品中矿物油的检测中逐渐使用二维气相色谱法。该方法能够将矿物油中的组分分离得更加,不仅仅可以将MOSH与MOAH进行分离,还能按照MOSH中的结构及MOAH中的环数将矿物油分离,经过此次分离后便可以对矿物油的污染来源进行一系列分析。
GC×GC的维分离通常根据沸点的差异而进行非极性固定相的分离;第二维则使用极性柱对相同沸点的矿物油进行进一步的分离,利用该方法便可以对食物中矿物油进行测定。
从矿物油的杀虫作用机理可以看出,与化学合成农药相比,其杀虫作用具有以下特点:
广谱性
矿物油对多种作物害虫有效,且适用于不同季节的害虫防杀,因此具有广泛适用性。
极低毒性
矿物油来源于石油,与化学合成农药相比,在常态下几乎无化学变化,故其生物毒性远低于化学农药,甚至。
低用量和低残留
基于成膜窒息作用的杀虫机理,极薄的矿物油膜即可达到目的,因此用量低,残留低。
长效性
矿物油膜对害虫的全生命周期均有效,且可阻止初卵孵化及若虫移动,故持效性长。
无抗药性
化学杀虫剂在使用过程中的一个问题就是害虫产生抗药性的间隔越来越短,使药剂失去效力;而矿物油是基于物理杀虫作用,害虫对其不会产生抗性。
矿物油理化性能与农业生产的关系传统意义上的矿物油是指从石油中经过适当工艺提炼出来的液态烃类混合物,其基本理化性能一般包括:组成、馏程、密度、运动黏度、闪点、杂质含量等。在农业生产中,矿物油的各项性能指标从不同方面对作物产生影响。
矿物油的组成表征有2种形式,即族组成和结构组成。其中:族组成包括链烷烃、环烷烃和芳烃;结构组成则以CA(芳烃碳原子占总碳原子的百分数)、CN(环烷烃碳原子占总碳原子的百分数)、CP(链烷烃碳原子占总碳原子的百分数)表征。 [4]
馏程反映了矿物油对作物的安全性和杀虫效果。一般采用10%和90%馏出点的温差来表征矿物油对作物的安全性。经验表明,当该温差小于40℃时,矿物油性质稳定,药害小,对作物安全;50%馏出点碳数则代表矿物油的杀虫类型和效果。 [4]
随着石油化工生产技术的发展,通过精密蒸馏技术生产目标性窄馏分产品已经实现;通过适当加氢技术替代传统磺化工艺,深度脱除硫、氮、芳烃等毒性物质的技术业已成熟。因此,矿物油达到生物安全性和符合有机食品生产标准要求已经完全可以实现。
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