(廣東省潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所,廣東 潮州 521000)
鞋用紡織品中游離甲醛高效液相色譜法的運(yùn)用與測(cè)定評(píng)價(jià)
李 銳 余靜端
(廣東省潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所,廣東 潮州 521000)
本文首先針對(duì)當(dāng)前鞋用紡織品甲醛檢測(cè)中使用分光光度法檢測(cè)存在的缺點(diǎn)與不足進(jìn)行了研究,進(jìn)而借鑒其他行業(yè)對(duì)甲醛進(jìn)行檢測(cè)的方法,對(duì)液相色譜法檢測(cè)游離甲醛水平的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。重點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式,研究了鞋用紡織品中游離甲醛應(yīng)用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)的主要操作步驟,評(píng)價(jià)了本檢測(cè)方法下檢測(cè)游離甲醛數(shù)據(jù)的精確性,肯定了高效液相色譜法檢測(cè)鞋用紡織品中游離甲醛含量的意義與價(jià)值,望引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注與重視。
鞋用紡織品;游離甲醛;高效液相色譜法;分析
在當(dāng)前的技術(shù)條件支持下,在對(duì)鞋用紡織品中甲醛含量進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程當(dāng)中,大多以分光光度法作為基礎(chǔ)檢測(cè)方法。在各種常見(jiàn)的分光光度測(cè)量方法當(dāng)中,又以乙酰丙酮法的測(cè)定步驟簡(jiǎn)單、可操作性高、測(cè)定數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,綜合以上優(yōu)勢(shì),使得絕大部分的國(guó)家與地區(qū)都將本法作為了默認(rèn)的鞋用紡織品甲醛測(cè)量方法。但,在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積背景下認(rèn)為,在使用乙酰丙酮或其他相關(guān)分光光度法對(duì)鞋用紡織品中甲醛成分含量進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程當(dāng)中,生色物質(zhì)達(dá)到生成穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)需要一定的誘導(dǎo)期(本環(huán)節(jié)當(dāng)中的時(shí)間消耗大多在1.0h左右),同時(shí),檢測(cè)數(shù)據(jù)的生成還可能受到二氧化硫成分、酚醛成分含量的影響,故而檢測(cè)數(shù)據(jù)存在一定的誤差可能性。特別是在制鞋工藝持續(xù)發(fā)展的背景之下,鞋用紡織品中對(duì)于印染整理加工技術(shù)的應(yīng)用更加的普遍與成熟,這些經(jīng)過(guò)特殊處理后的鞋用紡織品當(dāng)中往往添加有大量的助劑、燃料,故而可能對(duì)甲醛含量的測(cè)定過(guò)程產(chǎn)生干擾,檢測(cè)可靠性大多不夠理想,故而有待改進(jìn)。
甲醛除可見(jiàn)于紡織品當(dāng)中以外,還廣泛存在于化學(xué)、環(huán)境、衛(wèi)生、以及食品在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域當(dāng)中。在這些行業(yè)領(lǐng)域?qū)兹┖窟M(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中,除使用分光光度法進(jìn)行檢測(cè)以外,還將檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步拓展至了包括氣相色譜法、以及液相色譜法在內(nèi)的多種檢測(cè)方法當(dāng)中。為此,有關(guān)研究人員提出可以通過(guò)引用這部分技術(shù),嘗試在鞋用紡織品檢測(cè)中測(cè)定游離甲醛的含量。對(duì)于氣相色譜法而言,本法需要用溶劑萃取,雖檢測(cè)的精度較高,但整個(gè)過(guò)程比較繁瑣,操作起來(lái)有一定的難度。而對(duì)
于液相色譜法而言,本法通過(guò)含2,4-二硝基苯肼酸性水溶液與甲醛進(jìn)行反應(yīng)的方式,通過(guò)紫外檢測(cè)器對(duì)柱分離后的衍生物進(jìn)行檢測(cè)。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中的操作流程簡(jiǎn)單,步驟清晰,且難度低。
在使用高效液相色譜法對(duì)鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛含量進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中,整個(gè)檢測(cè)方法的主要工作原理為:2,4-二硝基苯肼作為典型的甲醛捕集劑,能夠與甲醛發(fā)生衍生反應(yīng),形成對(duì)應(yīng)的水分子脫去效果,并按照一定比例生成同等的2,4-二硝基苯腙。在此基礎(chǔ)之上,在紫外檢測(cè)儀的檢測(cè)視野的引導(dǎo)下,根據(jù)所配置的高效液相色譜檢測(cè)鞋用紡織品當(dāng)中正處于水解游離狀態(tài)下的甲醛含量。
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
在使用高效液相色譜法對(duì)鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛成分進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中,所涉及到的操作儀器包括:1)HP 1100 高效液相色譜儀;2)DAD檢測(cè)器裝置。同時(shí),還需要準(zhǔn)備以下試劑:1)甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法為:37.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)甲醛分析純,取其劑量3.8L,加入進(jìn)行稀釋?zhuān)♂寴?biāo)準(zhǔn)為稀釋后溶液總劑量達(dá)到1.0L。4.0℃下靜置保存;2)衍生試劑。衍生試劑的配置方法為:0.05g劑量2,4-二硝基苯肼分析純,放置于100.0ml劑量容量瓶當(dāng)中,使用色譜純乙腈進(jìn)行溶解,定容后備用。
2.2 實(shí)驗(yàn)樣本
本次實(shí)驗(yàn)中選擇鞋用紡織品中具有典型代表性的染料作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。具體如下:1) 直接耐曬大紅4BS;2)直接凍黃;3)弱酸性藏青GR;4)弱酸性桃紅BS;5)陽(yáng)離子翠藍(lán)X-GB;6)陽(yáng)離子金黃X-GL;7)堿性品綠。
2.3 實(shí)驗(yàn)條件
為了確保整個(gè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)下所取得數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠與精確,要求控制以下實(shí)驗(yàn)條件:1)從色譜條件實(shí)驗(yàn)的角度上來(lái)說(shuō),Diamonsil ODS-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm),設(shè)定檢測(cè)波長(zhǎng)為356.0nm。乙腈+水為流動(dòng)相,流動(dòng)速度為1.0 mL min,柱溫參數(shù)為20.0℃;進(jìn)樣體積設(shè)置為20.0μL;2)從衍生反應(yīng)的角度上來(lái)說(shuō),取與試液相同體積的衍生試劑混合,試液中的甲醛與衍生劑中2,4-二硝基苯肼在室溫下靜置反應(yīng)20.0min,測(cè)定生成的2,4-二硝基苯腙,用保留時(shí)間定性;3)從標(biāo)準(zhǔn)曲線的角度上來(lái)說(shuō):在本次實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中,所配置的甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液(按照鞋用紡織品中甲醛含量的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)4.5~900.0mg/kg單位進(jìn)行換算處理)標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為:0.045mg/ L;0.45 mg/L;0.90 mg/L;1.80 mg/L;4.50 mg/L;9.0 mg/L。高效液相色譜法檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中,均在波長(zhǎng)為356.0nm位置對(duì)所生成的2,4二硝基苯腙對(duì)應(yīng)色譜峰面積進(jìn)行測(cè)定與記錄,每種濃度均完成3次平均測(cè)量,根據(jù)峰面積3次測(cè)量結(jié)果的平均數(shù)值與甲醛含量配合完成標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制工作。
2.4 實(shí)驗(yàn)方法
參照我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《紡織品甲醛的測(cè)定》中的有關(guān)要求進(jìn)行測(cè)定。具體步驟為:取1.0ml劑量萃取液,將其放置于塞比色管當(dāng)中,按照1:1的體積比標(biāo)準(zhǔn),加入前期制備完成的衍生試劑,在環(huán)境溫度狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行20.0min反應(yīng)。通過(guò)0.45um孔徑濾膜進(jìn)行過(guò)濾處理,取20.0uL劑量進(jìn)行進(jìn)樣處理。
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
選擇乙腈+水分別流動(dòng)相取值標(biāo)準(zhǔn)為:1)(75+25);2)(50+50), 可保持良好的峰形以及分離度。實(shí)驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn):在(50+50)的流動(dòng)相取值狀態(tài)下,乙腈+水的保留時(shí)間較長(zhǎng),可達(dá)到14.05min。同時(shí),在(75+25)的流動(dòng)相取值狀態(tài)下,乙腈+水的保留時(shí)間較短,多僅為4.95min,因而本條件下的響應(yīng)速度更加靈敏。根據(jù)該數(shù)據(jù),在乙腈+水流動(dòng)性為(75+75)的反應(yīng)條件下,所對(duì)應(yīng)的高效液相色譜圖如下圖所示(見(jiàn)圖1)。
同時(shí),對(duì)純棉以及滌綸兩種鞋用紡織品共4個(gè)樣本在進(jìn)行高效液相色檢測(cè)的同時(shí)進(jìn)行乙酰丙酮比色法實(shí)驗(yàn)。對(duì)不同樣品的檢出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。具體數(shù)據(jù)如下表所示(見(jiàn)表1)。結(jié)合表1可知,兩種方法測(cè)量結(jié)果無(wú)明顯差異,但高效液相色譜法反應(yīng)更為快速,故而更具優(yōu)勢(shì)。
圖1 高效液相色譜圖
表1 兩種方法檢測(cè)游離甲醛數(shù)據(jù)示意表(單位:mg/kg)
為進(jìn)一步提高對(duì)鞋用紡織品中游離甲醛含量檢測(cè)的可靠性水平,本文對(duì)高效液相色譜法的檢測(cè)情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,證實(shí)了該方案對(duì)檢測(cè)鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛含量的重要價(jià)值,希望能夠推廣高效液相色譜法的應(yīng)用,在鞋用紡織品進(jìn)行甲醛測(cè)定中推廣并普及。
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潮州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012G05)