高效液相色谱法测定纺织品和皮革提取液中的甲醛

高效液相色谱法测定纺织品和皮革提取液中的甲醛

一些抗褶皱树脂原料、固色剂和阻燃剂可用于纺织加工，防止甲醛从纺织和炼油中分离出来，并大量使用皮革合成提取物。由于甲醛对人类健康有很强的毒性作用，中国的法律法规需要严格控制纺织品和皮革中的甲醛含量。微量甲醛定量分析常采用比色法,即通过显色反应后,用紫外/可见吸收分光光度计(UV-VIS)分析检测.根据显色剂不同,比色法又分为乙酰丙酮法、亚硫酸品红法、间苯三酸法和铬变酸法.因乙酰丙酮法灵敏度高,数据重现性好,显色液稳定,目前,纺织品和皮革中甲醛含量测定大都采用乙酰丙酮比色法.1测试1.1色谱适应证..仪器:Agilent1100型高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);ShimadzuUV2550型紫外分光光度计(日本岛津公司);0.45μm有机相过滤膜;Branson2510型超声波(美国必能信公司,工作频率40kHz);粉碎机(刀片转动频率700~1000r/min,4mm筛孔).去离子水;乙腈(色谱纯);甲醛溶液(37%~40%)、醋酸、醋酸钠、2,4-二硝基苯肼(DNPH)及十二烷基苯磺酸钠均为分析纯.醋酸盐缓冲液(pH5.0):在250mL烧杯中加入40mL5mol/L醋酸和60mL5mol/L醋酸钠溶液,混匀.必要时,用6mol/L氢氧化钠或6mol/L醋酸调节溶液到pH(5.0±0.1).0.1%十二烷基苯磺酸钠:1g十二烷基苯磺酸钠超声助溶于1000mL水中.3mg/mL2,4-二硝基苯肼溶液:称300mgDNPH,用乙腈溶解并转移至100mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度.乙酰丙酮溶液:在1000mL容量瓶中加入150g乙酸铵,用800mL水溶解,然后加3mL冰乙酸和2mL乙酰丙酮,用水稀释至刻度,用棕色瓶储存.1.2标准工作溶液的配制标准储备液配制:把约2.5g甲醛溶液移至1000mL容量瓶中,用去离子水定容到刻度.用硫代硫酸钠-碘量法标定标准工作液配制:吸取1mL上述标准储备液于50mL容量瓶中,用去离子水定容到刻度,配制成18.9mg/L的工作液.从该工作液中分别吸取0、0.1、0.2、0.4、1.0、2.0、5mL至容量瓶中,用去离子水定容到刻度,配制成质量浓度分别为0、0.378、0.756、1.512、3.780、7.560mg/L的系列标准工作溶液.相当于样品中甲醛含量为0、18.9、37.8、75.6、189、378mg/kg.1.3前处理1.3.1冷却、过滤纺织品:将剪碎后的样品2g(精确至10mg)放于250mL三角烧瓶中,加100mL水,盖紧盖子,放入(40±2)℃水浴振荡(60±5)min,冷却至室温,用玻璃砂芯漏斗过滤;皮革:把试样剪成小条状(约10mm长),经粉碎机粉碎后,称取2g样品(精确至10mg),放于100mL三角烧瓶中,加50mL0.1%十二烷基苯磺酸钠溶液,盖紧盖子,放入(40±2)℃水浴振荡(60±5)min,冷却至室温,用玻璃砂芯漏斗过滤.1.3.2,4-二硝基苯溶液吸取5mL萃取液于25mL容量瓶中,分别加入4mL醋酸盐缓冲溶液、1mL3mg/mL的2,4-二硝基苯肼溶液和4mL乙腈,再用水定容到刻度,摇匀,于(40±2)℃水浴中完全浸没,静置(60±5)min,冷却至室温,用0.45μm有机相滤膜过滤后立刻进行液相色谱测定.1.4仪器分析1.4.1柱温度和流质及检测色谱柱:C18反相柱(柱长150~250mm×4.6mm,ID×5μm);柱温:35℃;进样体积:20μL;流速:1.0mL/min;流动相:V(乙腈)∶V(水)=65∶35;检测器:二极管阵列检测器(DAD);检测波长:360nm.1.4.2定性定量测定分别取试样溶液、标准工作溶液按1.3.2衍生化后按1.4进行分析检测,通过比较试样与标样在规定检测波长下色谱峰的保留时间,对紫外-可见(UV-VIS)光谱进行定性,外标法定量.1.5仪器检测结果吸取5mL0.1%十二烷基苯磺酸钠溶液,按1.3.2衍生化和1.4仪器分析,检测结果为空白值.在满足试剂纯度、仪器正常工作和试验室正常环境条件下,空白值应为0.2结果与讨论2.1方法原理2.1.1生殖反应甲醛与2,4-二硝基苯肼发生反应,生成2,4-二硝基苯腙的甲醛衍生物,衍生化反应式如下:2.1.2检测波长的确定采用二极管阵列检测器检测,2,4-二硝基苯腙甲醛衍生物的紫外光谱图见图1,在350~360nm处有强吸收峰.因此,本方法的检测波长为360nm.2.2该方法的主要技术标准2.2.1标准曲线和检出限以2,4-二硝基苯腙甲醛衍生物在360nm的吸收强度对甲醛标准工作液的含量作标准工作曲线,见图2.相关系数r=0.99996(n=6),表明在0~378mg/kg的样品含量之间甲醛检测都具有非常好的线性关系且表明本方法的衍生化效果和仪器分析都很稳定.仪器的检出限相当于20μL0.2mg/L甲醛的标准工作液,本方法对纺织品和皮革的检出限都为10mg/kg,低于国内外标准法规中最严格的20mg/kg限量要求.2.2.2方法的精密度和准确度通过液相色谱分离,可有效排除杂质干扰,通过比较色谱保留时间(图3)和紫外吸收光谱图(图1),可从根本上避免假阳性的可能.因此,本方法准确、可靠.选取纺织品和皮革的阳性样品,按本方法分别做11次平行测试,结果平均值及相对标准偏差见表1.表1中,本方法对各种不同含量阳性样品检测的相对标准偏差都小于8%,表明本方法稳定、准确.2.3方法讨论2.3.1色谱法与液相色谱法的比较乙酰丙酮法由于甲醛与乙酰丙酮反应生成黄色的溶液,当样品提取液颜色在此色系范围时,很难再用该方法进行检测.在温度较低时,皮革的十二烷基苯磺酸钠提取液易混浊,用分光光度计检测时易发生散光折射现象而不能准确检测.而液相色谱法在定性检测、抗干扰能力上远好于乙酰丙酮法.2.3.2样品贮藏和包装温度和湿度可能影响样品中的甲醛含量,测试前把样品放入聚乙烯包袋里储藏,外包铝箔,可预防甲醛通过包袋的气孔散发.有多个样品时,各样品应独立包装.2.3.3甲醛标准溶液标定虽然