(廣東省潮州市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所,廣東 潮州 521000)
鞋用紡織品中游離甲醛高效液相色譜法的運用與測定評價
李 銳 余靜端
(廣東省潮州市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所,廣東 潮州 521000)
本文首先針對當(dāng)前鞋用紡織品甲醛檢測中使用分光光度法檢測存在的缺點與不足進(jìn)行了研究,進(jìn)而借鑒其他行業(yè)對甲醛進(jìn)行檢測的方法,對液相色譜法檢測游離甲醛水平的原理進(jìn)行了簡要分析。重點通過實驗的方式,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)行檢測的主要操作步驟,評價了本檢測方法下檢測游離甲醛數(shù)據(jù)的精確性,肯定了高效液相色譜法檢測鞋用紡織品中游離甲醛含量的意義與價值,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,在對鞋用紡織品中甲醛含量進(jìn)行測定的過程當(dāng)中,大多以分光光度法作為基礎(chǔ)檢測方法。在各種常見的分光光度測量方法當(dāng)中,又以乙酰丙酮法的測定步驟簡單、可操作性高、測定數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,綜合以上優(yōu)勢,使得絕大部分的國家與地區(qū)都將本法作為了默認(rèn)的鞋用紡織品甲醛測量方法。但,在實踐經(jīng)驗的累積背景下認(rèn)為,在使用乙酰丙酮或其他相關(guān)分光光度法對鞋用紡織品中甲醛成分含量進(jìn)行測定的過程當(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)中的時間消耗大多在1.0h左右),同時,檢測數(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,故而可能對甲醛含量的測定過程產(chǎn)生干擾,檢測可靠性大多不夠理想,故而有待改進(jìn)。
甲醛除可見于紡織品當(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)行檢測的過程當(dāng)中,除使用分光光度法進(jìn)行檢測以外,還將檢測技術(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)的多種檢測方法當(dāng)中。為此,有關(guān)研究人員提出可以通過引用這部分技術(shù),嘗試在鞋用紡織品檢測中測定游離甲醛的含量。對于氣相色譜法而言,本法需要用溶劑萃取,雖檢測的精度較高,但整個過程比較繁瑣,操作起來有一定的難度。而對
于液相色譜法而言,本法通過含2,4-二硝基苯肼酸性水溶液與甲醛進(jìn)行反應(yīng)的方式,通過紫外檢測器對柱分離后的衍生物進(jìn)行檢測。整個檢測過程當(dāng)中的操作流程簡單,步驟清晰,且難度低。
在使用高效液相色譜法對鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛含量進(jìn)行檢測的過程當(dāng)中,整個檢測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,在紫外檢測儀的檢測視野的引導(dǎo)下,根據(jù)所配置的高效液相色譜檢測鞋用紡織品當(dāng)中正處于水解游離狀態(tài)下的甲醛含量。
2.1 實驗儀器與試劑
在使用高效液相色譜法對鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛成分進(jìn)行檢測的過程當(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檢測器裝置。同時,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,稀釋標(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 實驗樣本
本次實驗中選擇鞋用紡織品中具有典型代表性的染料作為實驗對象。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)陽離子翠藍(lán)X-GB;6)陽離子金黃X-GL;7)堿性品綠。
2.3 實驗條件
為了確保整個檢測實驗下所取得數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠與精確,要求控制以下實驗條件:1)從色譜條件實驗的角度上來說,Diamonsil ODS-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5μm),設(shè)定檢測波長為356.0nm。乙腈+水為流動相,流動速度為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)的角度上來說,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,測定生成的2,4-二硝基苯腙,用保留時間定性;3)從標(biāo)準(zhǔn)曲線的角度上來說:在本次實驗過程當(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過程當(dāng)中,均在波長為356.0nm位置對所生成的2,4二硝基苯腙對應(yīng)色譜峰面積進(jìn)行測定與記錄,每種濃度均完成3次平均測量,根據(jù)峰面積3次測量結(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 實驗方法
參照我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《紡織品甲醛的測定》中的有關(guān)要求進(jìn)行測定。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0.45um孔徑濾膜進(jìn)行過濾處理,取20.0uL劑量進(jìn)行進(jìn)樣處理。
2.5 實驗結(jié)果
選擇乙腈+水分別流動相取值標(biāo)準(zhǔn)為:1)(75+25);2)(50+50), 可保持良好的峰形以及分離度。實驗期間發(fā)現(xiàn):在(50+50)的流動相取值狀態(tài)下,乙腈+水的保留時間較長,可達(dá)到14.05min。同時,在(75+25)的流動相取值狀態(tài)下,乙腈+水的保留時間較短,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+水流動性為(75+75)的反應(yīng)條件下,所對應(yīng)的高效液相色譜圖如下圖所示(見圖1)。
同時,對純棉以及滌綸兩種鞋用紡織品共4個樣本在進(jìn)行高效液相色檢測的同時進(jìn)行乙酰丙酮比色法實驗。對不同樣品的檢出數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。具體數(shù)據(jù)如下表所示(見表1)。結(jié)合表1可知,兩種方法測量結(jié)果無明顯差異,但高效液相色譜法反應(yīng)更為快速,故而更具優(yōu)勢。

圖1 高效液相色譜圖

表1 兩種方法檢測游離甲醛數(shù)據(jù)示意表(單位:mg/kg)
為進(jìn)一步提高對鞋用紡織品中游離甲醛含量檢測的可靠性水平,本文對高效液相色譜法的檢測情況進(jìn)行了實驗研究,證實了該方案對檢測鞋用紡織品當(dāng)中游離甲醛含量的重要價值,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)行甲醛測定中推廣并普及。
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潮州市科技計劃項目(2012G05)