1 | G3440A 7890A气相色谱仪 Custom,包括 LAN 接口, 7683 自动进样器接口,20 ramp interface, 20阶柱箱升温程序,6个加热区,2模拟信号输出,按键板和显示屏, 压力设置精度至0.001psi (0-99psi)) | Agilent 7890A Series GC Custom Agilent 7890A series GC includes LAN interface, 7683 interface, 20-ramp oven programming, 6 heated zones, 2 analog out, keyboard & display Pressure setpoints to 0.001psi (0-99psi) |
2 | G3440A 112 分流不分流进样口,带EPC | Capillary S/Sl inlet with EPC |
3 | G3440A 210 FID 氢火焰检测器带EPC | FID w/EPC, for packed & capillary column |
4 | G3440A 231 电子捕获检测器 | Micro Electron Capture Detector with EPC |
5 | G3440A 999 美国原装生产 | 7890Awith USA Country of Origin |
6 | 19199M 安装工具包 | 7Install Kit for GCs w/Gas Purifiers |
7 | 气相色谱化学工作站软件 | Additional GC Instrument Cntrl SW 32bit Software module to add control of and data acquisition form an additionL Agilent GC and 7673 or 7683 autosampler |
8 | G2335A 7890A LAN卡 | 7890A LAN kit ThinLan (coax) and 10BaseT (twisted pair) connectors,LAN card, cable brackets and other assembly needed for upgrading a 7890A use PN G2335A.Lan cable. |
9 | G4513A 16位自动进样塔 | 7693A Autoinjector Includes transfer turret, 16-sample turret, mounting post, parking post for GC. 10ul syringe, and solvent bottles. 100% higher sample capacity than G2913A. |
10 | 5182-0553 自动进样器 瓶,盖,垫2ML 100/包 | Screw cap and clear vial kit 100/PK |
11 | OT3-2 载气过滤器,除氧 | Trap, O2/H2O, 1/8" |
12 | GMT-2-HP 载气过滤器,除水 | Trap, Glass H20, 13 X /4A, 1/8" 100cc |
13 | 5183-4759 进样口高级绿色隔垫 | Advanced Green Inlet Septa 11mm 50PK General use inlet septa up to 350C, to be used in Agilent and HP 4890, 5890, 6890 and 6850 Series GCs. |
14 | 5183-4711分流不分流衬 | Lnr,gen purp split/spltls,tpr,glswl,deac |
15 | 5080-8853通用石墨毛细柱密封垫 10/PK | Ferrule Graphite 320um 0.5mm id 10/PK |
16 | 5181-8830 柱螺帽 2/PK | Column nut 2/PK |
17 | 10uL手动进样针(固定式,带有推杆保护),1/PK | Syringe, 10ul, FN, 26 ga, pt.2 |
18 | 19091J-413 非极性柱 | HP-5 30m, 0.32mm, 0.25um |
19 | FID性能测试标样 | FID/TCD performance evaluat. sample kit |
纺织品中游离甲醛的气相色谱分析
摘 要 建立了测定纺织品中游离甲醛的衍生气相色谱法,方法的测定限为0. 0015 mgΠL, 线性关系R2= 019999; 线性范围为0. 0015~40 mgΠL; 相对标准偏差为1.8 % 和3.3 %; 回收率为93.2 %~101.1 % 。
关键词 衍生气相色谱法,甲醛,纺织品
1 引 言
甲醛由于其活泼的反应性能,用于与纤维素纤维相关的交联技术已有悠久的历史。目前用于以纤维素纤维为主的织物的防缩防皱和洗可穿整理的交联剂是游离甲醛的主要来源,这类交联剂目前在我国仍有很大的市场。甲醛是一种有害物质,含甲醛的纺织品做成服装后,会逐渐释放出游离甲醛,对人体产生强烈刺激,引发呼吸道炎症和皮肤炎。
目前,纺织品中的游离甲醛的测定均采用比色法1 ,2 。该方法存在一个共同的缺点,即受酚、SO2 和其它醛、胺的干扰,此外有颜色的织物亦干扰测定,需以双甲酮确证实验加以消除,故其操作比较繁琐。本文在查阅文献3 ~6 的基础上,采用2 ,42二硝基苯肼衍生,环己烷提取,用电子捕获检测器2气相色谱法测定,取得了满意的结果。该法检测限低,线性范围宽,准确,无干扰,衍生物稳定。
2 原 理
2 ,42二硝基苯肼作甲醛的捕集剂,可与甲醛反应,脱去一分子水,此反应是不可逆的,反应式如下:
然后用环己烷萃取反应产物,用电子捕获检测器2气相色谱法测定,间接测得纺织品中的游离甲醛含量。
3 实验方法
3. 1 仪器与试剂
HP 5880 气相色谱仪(HP 公司),电子捕获检测器(63 Ni 源) 。
2 ,42二硝基苯肼(分析纯) 溶液:称取0.100 g 2 ,42二硝基苯肼溶解于24 mL 浓盐酸中,用蒸馏水定容至100 mL 。
甲醛标准溶液:取2.8 mL 37% 的甲醛储备液(Acros 公司),用蒸馏水稀释至1L, 用GBΠT 2912. 12 1998 附录A 规定的方法标定其浓度,临用前稀释至所需浓度。环己烷(分析纯) 。
3. 2 样品的预处理
称取剪碎后的纺织品样品1 g(精确至10mg) ,分别放入250 mL 带塞子的碘量瓶中,加入100. 00 mL 水,盖紧塞子,放入(40 ±2) ℃水浴(60 ±5)min , 每5 min 摇瓶一次,冷却至室温,用过滤器过滤至小烧杯中。
2001212204 收稿;2002206219 接受
分析化学第30 卷
1 3. 3 分析
2 3. 3. 1 色谱条件 色谱柱HP217 (50 % 苯基50 % 甲基硅氧烷交联柱J &W SCIENTIFIC 产品)10 m ×0. 53 mm ×2. 0 μm, 相似极性固定相DB217 、007217 、OV217 等。柱温205 ℃,进样口温度250 ℃,检测室温度300 ℃。载气(N2) 流速10 mLΠmin , 尾吹100 mLΠmin 。
3 2 标准曲线的绘制 将甲醛标准溶液用水稀释成0. 015 、0. 15 、0. 3 、0. 6 和3 mgΠL 的标准溶液,各取1.00 mL 置于具塞比色管中,加入0.3mL 2,42二硝基苯肼溶液,置于60 ℃水浴上15 min , 然后在流水中快速冷却,加入1.0 mL 环己烷,超声萃取1 min 。取环己烷层1. 0 μL 进样,测量保留时间及峰面积(标准溶液的特征谱图见图1) 每种浓度重复2 次, 取峰面积的平均值,以甲醛的含量对峰面积作图,绘制标准曲线。如图2 所示。
4 3 样品测定 吸取3. 2 步骤中过滤后溶液1100 mL, 按标准曲线绘制步骤进行衍生和测定,由峰面积从标准曲线上求得甲醛的含量。
5 3. 3. 4 计算 根据F(mgΠkg) = 100 W ×C计算纺织
品中游离甲醛含量,式中C 为读自标准曲线上的萃取液中的甲醛浓度(mgΠL) , W 为称取纺织品试样量(g) 。
4 结果与讨论
4. 1 纺织品释放甲醛的萃取方法
近年来,国际上对纺织品释放甲醛的测定已 图2 标准曲线图
逐渐形成统一的萃取和比色测定方法,即液相法 Fig. 2 Calibration curve 和气相法。液相法为模拟人体在穿着过程中树脂整理织物释放甲醛含量的分析方法,是将试样直接置于萃取液中萃取后再进行比色测定,具体萃取步骤见312; 气相法为模拟仓库贮存、商品陈列以及压烫过程中树脂整理织物释放甲醛含量测定的分析方
法,是将试样置于萃取液上方,并共处于一密闭容器内,在一定的温度和时间条件下,织物上释放出的甲醛被下方的萃取液所吸收。本课题研究的是液相法2纺织品释放甲醛量,由于测定结果受萃取条件的影响较大,故我们引用国标中的萃取方法,以做到同国标法具有可比性。
4. 2 衍生、萃取条件的选择
通过三因素三水平的正交实验,即衍生剂用量0. 10 、0. 20 和0.30 mL; 环己烷用量1. 00 、2. 00 和3100 mL; 超声时间1 、5 和10 min 。实验结果显示:衍生剂、环己烷用量越大,超声时间越长,测定结果越大,即均呈递增趋势,但增大幅度不大。综合考虑,选择衍生剂用量0.30 mL 。0.30 mL 相对于前两种移取准确些,灵敏度高,试剂用量又不多;环己烷用量1.00 mL, 这不但可以减少污染,且相对于后两种灵敏度高;从快速角度考虑选择超声时间为1 min 。
4. 3 环己烷萃取次数的实验
通过实验一次萃取可达70 %, 两次基本萃取完全。考虑到该法灵敏度已远远满足需要,从简化操作步骤角度出发,本课题选择一次萃取。
4. 4 方法的线性关系、线性范围和测定限
浓度为0. 015 、0. 15 、0. 30 、0. 60 、1. 5 和3.0 mgΠL 的甲醛标准溶液,按标准曲线绘制步骤操作,每个浓度测定2 次测量峰面积计算平均值求得相关系数R2 =019999 回归方程为y = 3. 389 ×105 x + 2. 453
第11 期隋雪燕等:纺织品中游离甲醛的气相色谱分析
×104 。一直做到40 mgΠL 仍呈线性,线性关系R2 = 0. 9989 。本法具有很高的灵敏度,0. 0015 mgΠL 仍有很高的信号值(峰面积8651. 5) ,且在线性范围内。考虑到该测定限已超过比色法2 个数量级,远远满足纺织品中甲醛释放量的限量要求(20 mgΠkg) ,故没必要继续做低。
4. 5 干扰实验
对纺织品中可能存在的干扰物质进行了分离实验,苯酚、甲醇和乙醇等均不发生衍生反应,不干扰测定,乙醛等衍生物在此操作条件下出峰较晚,亦不干扰测定。
4. 6 样品衍生萃取后的稳定性
取浓度为0. 30 和3.0 mgΠL 的甲醛标准溶液,按3. 2 标准曲线的绘制步骤衍生、萃取后在室温下放置,并于萃取后的0 、24 、72 和120 h 分别测定,结果表明,样品衍生萃取后于室温下放置120 h 分析,含量仅下降8% 。可见该衍生物的稳定性很好。
4. 7 样品分析
从表1 中可以看出: (1) 实际样品加标回收率为93.2 %~101.1 %; (2) 与国标法对比,经t 检验,样品1 ,2 的t 值分别为0. 95 、0.36 , 均小于t0.975 (18) =2.101, 结果显示两种方法之间无显著性差异。可见,本法准确度较好; (3) 10 次实际样品测定结果相对标准偏差:样品1 ,2 分别为1.8 % 和3.3 %, 说明本法的精密度也较理想。表1 实际样品分析结果( n = 10)
Table 1 Analytical results of actual samples( n = 10) 本 法This method 国标比色法GB method
样 品Sample | 测定值(μgΠg) Found | 相对标准偏差RSD( %) | 加入量(μg) Added | 回收率( %) Recovery | 测定值(μgΠg) Found | 相对标准偏差RSD( %) | t 值 |
1 | 30. 63 | 1. 8 | 30 60 | 96. 8 101. 1 | 30. 36 | 2. 3 | 0. 95 |
2 | 15. 08 | 3. 3 | 15 30 | 96. 6 93. 2 | 15. 16 | 3. 3 | 0. 36 |
注(note) :样品(sample) 1 :CCIBLAC T2005200 纺织品水平测试样品(textile sample for the level testing) ;样品(sample) 2 : 文登出口样品(export sample from Wendeng ,Shandong province ,China)
5 结 论
利用2 ,42二硝基苯肼作捕集剂,捕集纺织品中释放的甲醛,后用环己烷萃取生成的产物,用ECD 检测器的气相色谱法测定甲醛的2 ,42二硝基苯肼衍生物,间接测定甲醛含量。该法与国标比色法相比,具有检测极限低、线性范围宽、衍生物稳定、抗干扰能力强、操作简便、快速等优点。经t 检验两种方法之间无显著性差异,说明本法的准确度好。两种方法特点比较见表2 。表2 本法与比色法特点比较
Table 2 Characteristic comparison of this method and the colorimetry 本 法This method 比色法Colorimetry
检测限Detection limit | 0. 0015 mgΠL | 0. 15 mgΠL |
线性范围Linear range | 0. 015~40 mgΠL | 0. 15~6. 0 mgΠL |
稳定性Stability | 衍生物可稳定5 d Derivate stablilized for 5 days | 暴露于阳光下一定时间褪色Nonstable under the sunshine |
抗干扰性Anti2interference ability | 共存物质不干扰测定Non2interference with coexistent materials | 有色试样或某些化学物质干扰测定Interference with the color sample or coexistent some chemical substance |
References
1 GBΠT 2912. 121998
2 ISOΠFDIS 141842121998
3 Zhang Cunling(张存玲) ,Yu Jian(于 剑) ,Zhai Minde (翟敏德). Chinese J . Chromatogr.(色谱), 1998,16 (4) :363~364
4 Shen Lu(沈 戮). Food Science (食品科学), 1999,8:54~55
5 Xi Zhuge (袭著革) ,Li Guanxian (李官贤) , Zhang Huashan (张华山) ,Wu Foyun (吴佛运) ,Chen Shiqing (陈士清) , Zheng
Jisheng(郑集声). Chinese Journal of Industrial Hygiene and Occupational Diseases (中华劳动卫生职业病杂志),1998,16 (3) :
分析化学第30 卷
186~188 6 Jim Luong , Sieben Lyndon , Fairhurst Mary , De Zeeuw Jaap. J . High Resolut . Chromatogr., 1996,19 (10) :591~594
Analysis of Free Formaldehyde in Textiles by Gas Chromatogrphy
Sui Xueyan3 , Li Xuemei , Zhang Zongyan , Song Yuan , Chen Lei( Department of Applied Chemistry , Yantai University , Yantai 264005)Zhang Hongzhi( Yantai Entry2exit Inspection and Quarantine Bureau , Yantai 264000)
Abstract Free formaldehyde in textile products was collected by water , derivatized with 2 , 42 dinitrophenylhydrazine and extracted by cyclohexane. The extract was separated on a HP217 chromatographic column and determined by gas chromatography with electron capture detector. The detection limit was 0. 15 mgΠkg , which shows excellent sensitivity. The recoveries were 93. 2 %~101. 5 % and RSD was < 3. 3 %. The method has been applied to the determination of free formaldehyde in textile products. Keywords Formaldehyde , textile , gas chromatography