鄭錦文

(福建南平市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所，南平 353000)

0　引言

甲醛廣泛應(yīng)用于皮革加工過程中，但甲醛對(duì)人體有一定的危害，因此，必須嚴(yán)格控制皮革中甲醛的含量。為了保證消費(fèi)者的健康安全，各國(guó)紛紛制訂了甲醛含量的限量指標(biāo)，我國(guó)規(guī)定了不直接接觸皮膚的皮革制品的甲醛含量為不得超過75mg/kg。

甲醛的檢測(cè)方法目前主要有乙酰丙酮分光光度法、變色酸法、氣相色譜法、甲醛與2，4-二硝基苯肼衍生后液相色譜法和離子色譜法等[1-4]。本文主要講述的是運(yùn)用2,4-二硝基苯肼衍生化法比色定量對(duì)皮革制品中非法添加物甲醛進(jìn)行檢測(cè)，該法所涉及的儀器、試劑、操作程序與上述所提及的方法相比，具有儀器、試劑低廉；操作簡(jiǎn)單、快捷；干擾少、選擇性好的特點(diǎn)，具有一定的實(shí)際意義。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1　儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)用儀器為：UV7504紫外可見分光光度計(jì)(島津)；SHB恒溫水浴振蕩鍋。

實(shí)驗(yàn)用試劑為：2,4-二硝基苯肼(0.1%)：稱取0.1g 2,4-二硝基苯肼，溶于50mL水中，加入4mL鹽酸，稀釋至100mL，使用期為兩周；100g/L氫氧化鉀；0.25mg/mL甲醛使用液(由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提供)；十二烷基磺酸鈉(0.1%水溶液)；蒸餾水。

1.2　試驗(yàn)步驟

1.2.1工作曲線

分別移取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0(mL)甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液于7個(gè)100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。每2.0mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液分別含有0、5、10、20、30、40、50(μg)甲醛。向7個(gè)25mL容量瓶中分別移取2.0mL標(biāo)準(zhǔn)比色液，各加入2.0mL 2,4-二硝基苯肼液，在室溫下反應(yīng)20min，用氫氧化鉀液稀釋至刻度，放置10min后，用1cm比色皿于430nm處以空白液為參比液，測(cè)定各點(diǎn)的吸光度，并繪制工作曲線。線性方程為：A=0.6216×ρ-0.005，相關(guān)系數(shù)R2=0.9983，線性范圍為：0.2～2μg/mL，方法檢出限(3S/N)為0.04 μg/mL，該方法的表觀摩爾吸光系數(shù)為1.9L·moL-1·cm-1。

1.2.2樣品分析

稱取2g剪碎好的樣品，依GB/T 19941—2005[1]加入50mL十二烷基磺酸鈉(0.1%水溶液)于40度水浴中提取1h，過濾，吸取2.0mL濾液按1.2.1節(jié)于430nm波長(zhǎng)下進(jìn)行吸光度的測(cè)定，代入工作曲線計(jì)算得出樣品的甲醛含量(如果樣品測(cè)定的吸光度不在工作曲線范圍內(nèi)，可將濾液進(jìn)行相應(yīng)倍數(shù)的稀釋或提取液十二烷基磺酸鈉體積數(shù)進(jìn)行調(diào)整)。

2　結(jié)果與討論

2.1　方法原理

甲醛與2,4-二硝基苯肼在酸性介質(zhì)中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成橙色化合物2,4-二硝基苯腙，2,4-二硝基苯腙與氫氧化鉀反應(yīng)，生成顯紅色物質(zhì)，反應(yīng)式如下：

2.2　檢測(cè)波長(zhǎng)的確定

紅色化合物在紫外-可見光區(qū)有強(qiáng)吸收，圖1是其水溶液在l 為300～600nm范圍內(nèi)對(duì)吸光度A進(jìn)行掃描結(jié)果，從圖1可以看出，該物質(zhì)在430nm處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰，且該吸收峰峰形對(duì)稱，受干擾小，因此選擇430nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

圖1　甲醛衍生物的紫外-可見吸收光譜

2.3　 衍生物條件的優(yōu)化

2.3.1酸性條件pH值的確定

甲醛與2,4-二硝基苯肼發(fā)生羰基親核加成反應(yīng)，生成2,4-二硝基苯腙。堿可以增加親核性試劑的親核能力，而酸可以加強(qiáng)羰基上碳原子的電正性，有利于引起親核性進(jìn)攻，因此，反應(yīng)體系的pH值對(duì)該反應(yīng)的影響很大。要嚴(yán)格配制2,4-二硝基苯肼(0.1%)液及其用量(2.0mL)。

2.3.2衍生化時(shí)間的確定

為考察衍生物時(shí)間的影響，保持其它反應(yīng)條件不變，改變衍生化時(shí)間，觀察衍生化產(chǎn)物的吸光度，結(jié)果表明，隨衍生化時(shí)間的增加，衍生化產(chǎn)物的吸光度逐漸增大，20min時(shí)達(dá)到最大值，反應(yīng)時(shí)間繼續(xù)增大時(shí)，衍生化產(chǎn)物的吸光度基本不變。因此，本文選擇的衍生化時(shí)間為20min。

2.3.3衍生化溫度的確定

為考察溫度對(duì)衍生化反應(yīng)的影響，保持其它條件不變，改變衍生化反應(yīng)溫度，觀察衍生化產(chǎn)物的吸光度，結(jié)果表明，溫度對(duì)其反應(yīng)影響不大，故選擇衍生化的溫度為室溫即可。

2.4　對(duì)比實(shí)驗(yàn)

選取不同甲醛含量水平的樣品，按GB/T 19941—2005中比色法的規(guī)定進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1　2,4-二硝基苯肼法與乙酰丙酮比色法對(duì)比結(jié)果

對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行兩方法成對(duì)數(shù)值之間的t分布檢驗(yàn)，看其在95%的置信度水平中是否存在顯著的差異[5]。兩方法的絕對(duì)差值的平均值為

查t分布表得：當(dāng)自由度n=5，置信度為0.95時(shí)，t(5，0.95)=2.01；實(shí)際t值小于t(5，0.95)，故兩方法之間無顯著的差異。

2.5　方法回收率及精密度試驗(yàn)

采用在實(shí)際樣品中加標(biāo)測(cè)量的方式進(jìn)行回收率試驗(yàn)及精密度試驗(yàn)，結(jié)果見表2。從表2可看出：該法的回收率在95～105%，精密度RSD小于5%。

表2　2,4-二硝基苯肼法回收率及精密度試驗(yàn)

3　結(jié)論

甲醛與2,4-二硝基苯肼在酸性介質(zhì)中發(fā)生衍生化反應(yīng)，生成2,4-二硝基苯腙，2,4-二硝基苯腙與氫氧化鉀反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)用分光光度計(jì)測(cè)其吸光度，從而建立了一種測(cè)定皮革中甲醛的方法。該法與乙酰丙酮法相比無顯著性的差異，且該法具有操作簡(jiǎn)單、快速、費(fèi)用低廉的特點(diǎn)，是一項(xiàng)值得推廣的檢測(cè)方法。

[1]GB/T 19941—2005 皮革和毛皮 化學(xué)試驗(yàn) 甲醛含量的測(cè)定

[2]任學(xué)坤，殷微微，徐文平，等. 大米粉中吊白塊檢測(cè)方法的研究[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(12)

[3]黃國(guó)春. 氣相色譜法測(cè)定腐竹中烏洛托品含量的研究[J]. 廣西輕工業(yè)，2008(6)

[4]GB/T 21126—2007 小麥粉與大米粉及其制品中甲醛次硫酸氫鈉含量的測(cè)定[S]

[5]李華斌，徐向榮，彭安，等.化驗(yàn)員讀本[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005