張秀虹 吳勝明
摘要:甲醛含量是生態(tài)紡織品考核的一個(gè)重要項(xiàng)目,甲醛對人體危害十分嚴(yán)重,而紡織品和人們的關(guān)系最為密切,如果甲醛的含量不符合化學(xué)原理中的限量標(biāo)準(zhǔn),就會(huì)引發(fā)人們的很多癥狀,因此文章研究了影響紡織品甲醛含量檢測準(zhǔn)確度的因素。
關(guān)鍵詞:紡織品;甲醛含量;檢測準(zhǔn)確度
紡織品中的甲醛主要來源于在染色、印花工藝中使用的樹脂型固色劑、丙烯酸交聯(lián)劑、分散劑、漂白粉中的殘留物。雖然后期工藝對紡織品進(jìn)行過漂洗和處理,但紡織品中總會(huì)殘留一定量的游離甲醛。因此對紡織品中甲醛的檢測是很重要的。
一、甲醛的危害及國標(biāo)限量要求
1、甲醛的危害
甲醛為較高毒性的物質(zhì),在我國首先被控制的有害化學(xué)品中列第二位。在常溫下甲醛是一種無色易溶于水,具有強(qiáng)烈刺激氣味的氣體。常以水溶液形式出現(xiàn),屬原漿毒物。高濃度的甲醛可通過人的呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體,其主要中毒癥狀為眼刺痛、頭痛、呼吸道水腫及支氣管哮喘;經(jīng)常吸入少量的甲醛,可引起慢性中毒,主要表現(xiàn)為過敏性皮炎、皮膚刺激癥以致呼吸道黏膜出血;甲醛對人體的危害還在于能凝固人體內(nèi)的蛋白質(zhì),其作用原理是甲醛與蛋白質(zhì)的氨基結(jié)合,使蛋白質(zhì)固化,從而擾亂了細(xì)胞的新陳代謝。由于甲醛的過敏性,還可能引發(fā)或誘發(fā)癌癥。
2、甲醛的國標(biāo)限量要求
按GB/T18401-2010的規(guī)定,我國對紡織品中甲醛含量的要求見表1
表1甲醛的國標(biāo)限量要求
消費(fèi)群體 使用程度 限量/(mg·kg-1)
36月以下嬰幼兒 穿著或使用 ≤20
全體人群 穿著、直接大面積與人體接觸 ≤75
全體人群 穿著但不直接接觸或小面積與人體接觸 ≤300
二、實(shí)驗(yàn)部分
1、儀器和試劑
Cary50紫外可見分光光度計(jì);ZHWY-110X50水浴恒溫?fù)u床;甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為11.0mg/L;顯色劑:在1000ml容量瓶中,加入150g乙酸銨,用800ml三級水溶解,然后加3ml冰醋酸和2ml乙酰丙酮,用三級水稀釋至刻度,用棕色瓶儲(chǔ)存12h以上。乙酸銨、冰醋酸、乙酰丙酮均為分析純。
2、實(shí)驗(yàn)方法
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-2009《紡織品甲醛的測定》進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)基本步驟如下:稱取剪碎后的織物(1±0.01)g,置于250ml的碘量瓶中,加100ml三級水,蓋緊蓋子,放入40±2℃水浴中萃取60±5min,萃取液用乙酰丙酮顯色后,在412nm波長下,用分光光度計(jì)測定顯色液中甲醛的吸光度,對照標(biāo)準(zhǔn)甲醛工作曲線,計(jì)算出織物中游離水解甲醛的含量。
本文實(shí)驗(yàn)選用一純棉織物為研究對象,基于上述方法分別考察樣品的儲(chǔ)存、萃取、萃取液的
顯色對甲醛測定結(jié)果的影響。在樣品的存儲(chǔ)條件對甲醛測定結(jié)果的影響試驗(yàn)中,將樣品分成兩份,一份密封保存(封存于聚乙烯袋子中,外包鋁箔),另一份敞開放置于外界環(huán)境中,將兩份樣品分別放置一定時(shí)間后進(jìn)行甲醛含量的測定。
三、結(jié)果與分析
1、樣品的存儲(chǔ)條件對甲醛測定結(jié)果的影響
本實(shí)驗(yàn)將兩份樣品分別存放0h、12h、24h、48h后,進(jìn)行甲醛含量的測定,吸光度值如圖1所示。從數(shù)據(jù)可以看出,對于密封保存的樣品,其萃取液顯色后的吸光度值在48h內(nèi)幾乎沒有變化,而對于敞開放置的樣品,吸光度值隨著樣品放置時(shí)間的增加逐漸減少。可見,樣品暴露在流動(dòng)的空氣環(huán)境中,甲醛會(huì)在短時(shí)間內(nèi)揮發(fā),嚴(yán)重影響甲醛測定的結(jié)果。因此,對未檢測的樣品及備用樣品一定要做好封存工作,以免由于結(jié)果的不準(zhǔn)確而引起檢驗(yàn)事故。
2、樣品的萃取對甲醛測定結(jié)果的影響
1)萃取溫度對甲醛測定結(jié)果的影響
表2萃取溫度對甲醛測定結(jié)果的影響
溫度/℃ 20 30 40 50 60
吸光度 0.157 0.189 0.253 0.341 0.458
本實(shí)驗(yàn)對樣品的萃取溫度分別為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,測得的吸光度值見表2所示。從表2的數(shù)據(jù)可看出,在20℃~60℃的溫度范圍內(nèi),隨著萃取溫度的升高,顯色液的吸光度值不斷增加,且增加的幅度較大??梢?,萃取溫度對甲醛測定結(jié)果的影響較大,越高的溫度越有利于試樣中的甲醛游離到水中。因此,在日常檢測過程中,要經(jīng)常關(guān)注水浴設(shè)備的溫度狀況,以防溫度出現(xiàn)異常而影響檢測結(jié)果。
2)萃取轉(zhuǎn)速對甲醛測定結(jié)果的影響
表3萃取轉(zhuǎn)速對甲醛測定結(jié)果的影響
搖床轉(zhuǎn)速/r.min-1 0 25 50 75 100
吸光度 0.253 0.248 0.250 0.254 0.252
本實(shí)驗(yàn)將水浴搖床的轉(zhuǎn)速分別設(shè)為0r.min-1、25r.min-1、50r.min-1、75r.min-1、100r.min-1,由測定顯色液吸光值結(jié)果可看出,在本實(shí)驗(yàn)所考察的范圍內(nèi),水浴過程中轉(zhuǎn)速對甲醛的檢測幾乎不產(chǎn)生影響。標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-1998對甲醛的轉(zhuǎn)速要求是每5分鐘手搖一次,但新標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-2009沒有對甲醛的轉(zhuǎn)速進(jìn)行規(guī)定,而且這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)提到的水浴設(shè)備只有恒溫水浴鍋,沒有涉及到振蕩器。從節(jié)約能源方面考慮,萃取方式可選用靜止水浴。
3、萃取液常溫靜置時(shí)間對甲醛測定結(jié)果的影響
本實(shí)驗(yàn)考察了萃取液過濾后常溫靜置一定時(shí)間以及常溫靜置一定時(shí)間后過濾兩種做法對甲醛測定結(jié)果的影響,結(jié)果見圖2。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,經(jīng)過濾的萃取液在靜止放置120min內(nèi),游離水解的甲醛量基本沒有發(fā)生變化,而萃取液靜置一定時(shí)間后再過濾,測試所得的甲醛含量在120min范圍內(nèi)隨靜置的時(shí)間的增加而逐漸升高。這可能是因?yàn)椋唇?jīng)過濾的萃取液中的布樣在靜置過程中繼續(xù)緩慢地游離出甲醛,而過濾后的萃取液由于布樣已被濾去,萃取液中的游離水解的甲醛含量較為穩(wěn)定。因此,在日常檢驗(yàn)過程中,當(dāng)樣液1h的水浴時(shí)間結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)對萃取液進(jìn)行過濾,以免造成測試結(jié)果偏高。
4、萃取液的顯色對甲醛測定結(jié)果的影響
1)顯色時(shí)間對甲醛測定結(jié)果的影響
本實(shí)驗(yàn)對顯色液的顯色時(shí)間分別為10min、20min、30min、40min、50min、60min,測得的吸光度值見圖3。由結(jié)果可看出,顯色液的吸光度值在30min之前不穩(wěn)定,變化明顯;30min之后,呈現(xiàn)出相對穩(wěn)定的趨勢,隨著時(shí)間的延長,基本不發(fā)生變化??梢?,顯色時(shí)間過短可能造成結(jié)果的不準(zhǔn)確,過長則導(dǎo)致檢驗(yàn)效率減低。因此,在甲醛測定過程中,要按照“標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-2009”把顯色時(shí)間控制在30min。
2)冷卻時(shí)間對甲醛測定結(jié)果的影響
本實(shí)驗(yàn)分別對同一顯色液冷卻不同時(shí)間后進(jìn)行吸光度分析,結(jié)果見圖4。從圖4可以看出,顯色液的吸光度值隨著時(shí)間的增加而逐漸減低??梢?,常溫下顯色液的冷卻時(shí)間對測定結(jié)果有一定的影響,冷卻時(shí)間越長,其測試結(jié)果越不準(zhǔn)確。因此,在檢驗(yàn)過程中,要嚴(yán)格按照“標(biāo)準(zhǔn)GB/T2912.1-2009”的要求,把顯色液的冷卻時(shí)間定為30min,以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
四、結(jié)語
文章對純棉樣品的存儲(chǔ)條件、萃取液溫度、萃取轉(zhuǎn)速、萃取液常溫靜置時(shí)間、顯色液顯色時(shí)間、顯色液冷卻時(shí)間對甲醛的測定結(jié)果的影響。其中萃取轉(zhuǎn)速對檢驗(yàn)結(jié)果幾乎沒有影響,因此,建議樣品可選用靜置水浴,以減少不必要的能源浪費(fèi)。樣品的存儲(chǔ)條件、萃取液溫度、萃取液常溫靜置時(shí)間、顯色液顯色時(shí)間、顯色液冷卻時(shí)間對檢驗(yàn)結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生影響,特別是存儲(chǔ)條件和萃取液溫度對結(jié)果的影響較大。建議從每批產(chǎn)品中抽取樣品后,應(yīng)立即對樣品進(jìn)行規(guī)范的封存,并盡快檢測,最好做到一次檢測準(zhǔn)確;經(jīng)常關(guān)注水浴設(shè)備的溫度狀況,并定期做好溫度計(jì)量校正工作,確保萃取溫度符合標(biāo)準(zhǔn)的要求??傊谑炀氄莆諛?biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,著重把握甲醛原液的準(zhǔn)確濃度、校正溶液的配制方法、做好乙酰丙酮顯色液的保存、空白樣品的吸光度、雙甲酮確認(rèn)試驗(yàn)一系列操作細(xì)節(jié),可提高檢測的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:張秀虹,女,1984年生,本科/學(xué)士。
資金項(xiàng)目:*中山市科技發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013C2FC0007):