王麗,樂傳俊,王雯彬
(常州工學(xué)院理學(xué)院,江蘇 常州 213002)
雙酚AF也稱六氟異亞丙基二酚,其主要用途為氟橡膠工業(yè)中的交聯(lián)劑,由于其加入使得氟橡膠制品具有更好的熱穩(wěn)定性、抗燃性以及環(huán)境穩(wěn)定性。[1]雙酚AF和其他雙酚類物質(zhì)一樣是一種典型的內(nèi)分泌干擾物,它的雌激素效應(yīng)已被證實[2],可以促進人類乳腺癌細胞 MCF-7的增殖[3],也可誘導(dǎo) SHE 細胞增殖[4]。目前,有文獻報導(dǎo)可以使用二氧化鈦光催化法來降解水體中的雙酚AF[5],但其檢測方法少有報導(dǎo)。因此,建立簡單、快速測定雙酚AF的方法十分必要。
本文研究了在堿性條件下,雙酚AF的紫外光譜吸收峰發(fā)生紅移,吸收信號增強,利用分光光度計對食品塑料包裝中的雙酚AF進行快速篩選檢測,提高了檢測的靈敏度和便捷性。該方法具有樣品處理簡單、儀器操作簡便、常溫下有較好穩(wěn)定性等優(yōu)點。
1)主要儀器。KQ118超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);電子天平(美國奧豪斯);UV1102型紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。
2)主要試劑。氨水(丹陽市永豐化學(xué)試劑廠);雙酚AF(阿拉丁);無水乙醇(江蘇永豐化學(xué)試劑有限公司)。
3)所配制的試劑溶液。①0.88 mg/mL氨水,準(zhǔn)確量取0.1 mL的氨水,加水定容于100 mL容量瓶中;②0.06 mg/mL雙酚AF溶液,稱取1.5 mg的雙酚AF,然后加入0.5 mL無水乙醇溶解,加水定容于25.0 mL容量瓶中,放入超聲清洗器振蕩溶解。
以上所有實驗用水均為超純水。
1.2.1 雙酚AF標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制
分別移取 0.05、0.08、0.10、0.15、0.20、0.30、0.45、0.60 mL雙酚AF溶液,置于5.0 mL比色管中(編號1#~8#),加入1.50 mL氨水溶液,震蕩并定容至刻度線,取5#比色管,用紫外可見分光光度計進行掃描其波長,然后在最大波長下,以雙酚AF溶液濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.2 實際樣品的測定
準(zhǔn)確稱取塑料瓶樣品碎片0.285 8 g放入1#管,2#管塑料瓶樣品碎片0.266 0 g,分別加20 mL水,在70℃的水浴中加熱約2 h,轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中,加水定容。取1.00 mL待測溶液于5.0 mL比色管中,加入氨水1.50 mL,定容,測定吸光度。同時做加標(biāo)回收實驗,分別移取0.10、0.15、0.20 mL雙酚 AF溶液,于5.0 mL比色管中,加入1.00 mL待測溶液,1.50 mL氨水溶液,定容,測定吸光度。
苯酚中的酚羥基在溶液可以電離出H+,隨著溶液酸度的改變,其電離平衡受到影響,從而影響電子從π-π*的躍遷,導(dǎo)致紫外吸收譜帶位移,并且隨著pH值的增高,譜帶紅移。[6]據(jù)此推斷,雙酚AF中的酚羥基,在相同條件下也可導(dǎo)致紫外吸收譜帶產(chǎn)生紅移現(xiàn)象。雙酚AF在溶液中存在著如下電離平衡:
在堿性條件下,電離平衡向右移動,雙酚AF在溶液中的存在形式發(fā)生變化,影響了電子從ππ*的躍遷導(dǎo)致吸收峰紅移。
按照1.2.1的方法,用紫外可見分光光度計對雙酚AF溶液進行譜圖的掃描,得到了如圖1所示的光譜圖。
由圖1可知,雙酚AF在堿性條件下最大吸收波長紅移,由225 nm移至248 nm,并且吸收信號增強,因此在堿性條件下用紫外分光光度計檢測雙酚AF靈敏度更高。由此確定堿性條件下,雙酚AF的最大吸收波長為248 nm。
圖1 雙酚AF的紫外吸收光譜圖
分別 移 取 0.05、0.08、0.10、0.15、0.20、0.30、0.45、0.60 mL 雙酚 AF,置于 5.0 mL 比色管中,加入1.50 mL氨水溶液,震蕩并定容至刻度線。
在248 nm波長下測定其吸光度,繪制工作曲線。發(fā)現(xiàn)雙酚AF的吸光度與其濃度呈良好的線性關(guān)系。雙酚AF的線性回歸方程為y=96.386+0.103 1,相關(guān)系數(shù) r為0.999 8,線性范圍為0.6~7.2 mg/L(見圖2)。
圖2 不同濃度雙酚AF的紫外可見吸收掃描圖及雙酚AF的標(biāo)準(zhǔn)曲線
移取0.20 mL雙酚AF溶液,置于5.0 mL比色管中,分別加入 0.20、0.50、0.80、1.20、1.50、2.0、2.5、3.0 mL氨水溶液,震蕩并定容至刻度線,測定吸光度,考察氨水用量對吸光度的影響。
由圖3可知,在氨水用量為1.50 mL,濃度為264 mg/L時,吸光度值已經(jīng)達到最大。當(dāng)其濃度再增加時,吸光度值基本保持不變。因此選取氨水的濃度為264 mg/L。
圖3 氨水用量對吸光度的影響
移取0.20 mL雙酚AF溶液,置于5.0 mL比色管中,加入1.50 mL氨水溶液,震蕩并定容至刻度線,分別放置5、10、15、20、25、30、35、45 min、測定吸光度,考察反應(yīng)時間對吸光度的影響(見圖4)。
圖4 反應(yīng)時間對吸光度的影響
由圖4可知,隨著反應(yīng)時間的增加,吸光度基本保持不變,因此,反應(yīng)時間對雙酚AF的吸光度值基本無影響。
移取0.20 mL雙酚AF溶液,置于5.0 mL比色管中,加入1.50 mL氨水溶液,震蕩并定容至刻度線,分別置于 5、10、20、30、40、50、60℃ 水浴中,測定吸光度,考察反應(yīng)溫度對吸光度的影響(見圖5)。
圖5 反應(yīng)溫度對吸光度的影響
由圖5可知,隨著反應(yīng)溫度的增加,吸光度基本保持不變,因此溫度對雙酚AF的吸光度值基本無影響。
對樣品進行檢測,2個塑料瓶樣品中均不含雙酚AF。從加標(biāo)回收實驗看,測得1#管塑料瓶樣品中雙酚AF的回收率在96.1% ~97.1%之間,2#塑料瓶樣品雙酚 AF的回收率在94.2% ~101.7%之間(見表1~2)。
表1 1#塑料瓶樣品中雙酚AF回收率的計算結(jié)果
通過實驗發(fā)現(xiàn)雙酚AF在堿性條件下紫外吸收光譜的吸收峰發(fā)生紅移,最大吸收波長為248 nm。雙酚AF測定的最佳實驗條件為氨水264 mg/L。在最佳實驗條件下進行實驗,雙酚AF的相關(guān)系數(shù)為0.999 8,線性范圍為0.6~7.2 mg/L。該方法簡單快速,結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確,為食品塑料包裝中雙酚AF的檢測提供了較好的參考依據(jù)。
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