王立群,侯 路,劉明清,李 英
(青島凱希爾測(cè)試技術(shù)服務(wù)有限公司,山東 青島 266107)
偶氮染料是紡織品中應(yīng)用最廣泛的一類合成染料,部分偶氮染料由于在特殊條件下能夠釋放出對(duì)人體有害的致癌物質(zhì)芳香胺而被禁止使用。我國(guó)制定了一系列生態(tài)安全紡織品標(biāo)準(zhǔn),如GB 18401—2010《國(guó)家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》、GB/T 18885—2009《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》、GB/T 22282—2008《紡織纖維中有毒有害物質(zhì)的限量》和GB 31701—2015《嬰幼兒及兒童紡織產(chǎn)品安全技術(shù)規(guī)范》等,規(guī)定對(duì)24種偶氮染料禁止使用。歐美、日本等國(guó)家和地區(qū)也對(duì)致癌偶氮染料作出了禁止使用的規(guī)定。因此,禁用偶氮染料作為紡織品檢測(cè)最基本的項(xiàng)目之一,其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度非常重要。
現(xiàn)行的禁用偶氮染料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試步驟繁瑣,每一步操作都可能會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的回收率產(chǎn)生影響。其中,萃取過(guò)程作為重要的操作步驟引起了人們的廣泛關(guān)注。
張孟洋[1]通過(guò)對(duì)比不同廠家的一次性萃取柱,發(fā)現(xiàn)填裝的硅藻土相對(duì)較密實(shí),并且吸附劑量相對(duì)較大的Dikma萃取柱比Agela Technologies和Chromabond的萃取柱檢測(cè)回收率更高。翟震宇等[2]通過(guò)比較不同萃取柱的回收率,發(fā)現(xiàn)一次性萃取柱的回收率不如控制流速后的一次性萃取柱的回收率高。呂宜春[3]等人通過(guò)比較不同洗脫時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果回收率的影響,確定最佳洗脫時(shí)間以15~20 min為宜。朱偉飛等[4]發(fā)現(xiàn)提高萃取液的pH可有效提高檢測(cè)結(jié)果的回收率。張薇[5]通過(guò)比較國(guó)標(biāo)與歐標(biāo),發(fā)現(xiàn)使用叔丁基甲醚萃取液比乙醚的回收率要高,萃取過(guò)程中加入0.2 mL 20% NaOH可提高芳香胺的回收率,這與朱偉飛等的發(fā)現(xiàn)一致。
為提高禁用偶氮染料的檢測(cè)準(zhǔn)確度,禁用偶氮染料檢測(cè)萃取步驟最佳檢測(cè)條件為:采用帶夸克閥控制流速的Dikma萃取柱;控制洗脫時(shí)間15~20 min;以叔丁基甲醚作萃取液;在萃取過(guò)程中加入0.2 mL 20% NaOH溶液。通過(guò)上述萃取條件,選擇2004—2017年歐盟RAPEX通報(bào)的10種[6]常被檢出的禁用偶氮染料對(duì)檢測(cè)回收率進(jìn)行了確認(rèn)。
1.1.1 儀器
島津QP2010 Ultra型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、島津AUW220D型電子天平、Buchi R-215型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、Maxturdy-45型恒溫水浴鍋、WUC-D22H型超聲儀、Dikma偶氮專用萃取柱(帶夸克閥)。
1.1.2 試劑
甲醇(色譜純);叔丁基甲醚、檸檬酸、連二亞硫酸鈉(均為分析純);三級(jí)水;檸檬酸鹽緩沖液(0.06 mol/L,pH=6.0±0.2):取12.526 g檸檬酸和6.320 g氫氧化鈉,溶于水中,定容至1 000 mL;連二亞硫酸鈉溶液:200 mg/mL水溶液(臨用時(shí)制備);20% NaOH溶液;混合內(nèi)標(biāo)溶液:用色譜純甲醇將萘-d8, 2, 4, 5-三氯苯胺,蒽-d10配成10 mg/L的混合溶液;混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用色譜純甲醇將質(zhì)量濃度為300 mg/L的10種偶氮染料混標(biāo)制成0、1.125、2.250、4.500、9.000、18.000 mg/L的工作液(內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度10.000 mg/L)。
RTX-5MS色譜柱:30.00 m×0.25 mm×0.25 μm;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;接口溫度:270 ℃;離子源溫度:230 ℃;質(zhì)量掃描范圍:35~350 amu;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比為5∶1;進(jìn)樣量:1 μL;氦氣流速:1 mL/min;離子化方式:EI;轟擊電壓:70 ev;柱溫:60 ℃保持1 min后以12 ℃/min的速率升溫到210 ℃,再以15 ℃/min的速率升溫到230 ℃,之后以3 ℃/min升溫到250 ℃,最后以25 ℃/min升溫到280 ℃。
采用空白加標(biāo)的方式對(duì)10種禁用偶氮染料的回收率進(jìn)行確認(rèn)。
1.3.1 樣品的制備與處理
向60 mL棕色反應(yīng)器中加入15 mL預(yù)熱到70 ℃的檸檬酸鹽緩沖溶液,擰緊塞子,置于已恒溫至70 ℃的水浴中保溫30 min。加入1 mL4.5 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和3.0 mL連二亞硫酸鈉溶液,并立即密閉搖勻,將反應(yīng)器置于70 ℃的水浴中保溫30 min,取出后2 min內(nèi)用冰水冷卻至室溫。
1.3.2 萃取和濃縮
向反應(yīng)器中加入0.2 mL 20% NaOH溶液,用力振搖,將反應(yīng)液倒入硅藻土柱中任其吸附15 min。同時(shí),向反應(yīng)器中加入10 mL叔丁基甲基醚并劇烈震蕩,在15 min后將叔丁基甲基醚倒入硅藻土柱中,利用夸克閥控制流速為8~10滴/秒,并用100 mL帶標(biāo)準(zhǔn)磨口的圓底燒瓶中收集萃取液。用10 mL 叔丁基甲基醚沖洗反應(yīng)器并將洗液轉(zhuǎn)移至硅藻土柱中,隨后將60 mL叔丁基甲基醚直接倒入硅藻土柱中。
將上述收集的盛有提取液的燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上,于45 ℃左右的溫度低真空下濃縮至近1 mL,再用緩氮?dú)饬魅コ龤埩羧芤?,使其濃縮至近干。準(zhǔn)確移取1 mL混合內(nèi)標(biāo)溶液至近干的圓底燒瓶中,混勻、靜置,將溶液轉(zhuǎn)移至樣品瓶中等待上機(jī)、測(cè)定。
10種禁用偶氮染料空白加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1 10種可分解芳香胺的加標(biāo)回收率
實(shí)驗(yàn)表明:采用Dikma固相萃取柱,并用夸克閥對(duì)萃取液流速進(jìn)行控制,使用叔丁基甲醚作洗脫液,過(guò)柱前向反應(yīng)液中加入NaOH溶液,可以獲得較高的禁用偶氮染料回收率,10種常見(jiàn)禁用偶氮染料回收率均在80%以上。
原因可能為:Dikma萃取柱填料多并且密實(shí),采用夸克閥控制流速,會(huì)使反應(yīng)液的流速相對(duì)減緩,萃取柱能更充分地吸附反應(yīng)液中的無(wú)機(jī)相物質(zhì)以及干擾雜質(zhì)[1-2];叔丁基甲醚對(duì)禁用偶氮染料的溶解性更強(qiáng),萃取效果更佳;禁用偶氮染料在堿性環(huán)境中更加穩(wěn)定,而NaOH的加入增大了反應(yīng)液的pH[5]。
采用優(yōu)化的萃取測(cè)試條件可以有效提高紡織品中禁用偶氮染料檢測(cè)的準(zhǔn)確度,檢測(cè)結(jié)果更加接近真實(shí)值,避免因回收率太低而導(dǎo)致假陰性結(jié)果的產(chǎn)生。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)萃取過(guò)程最佳的測(cè)試選擇為:(1)固相萃取柱選擇填料更多更緊實(shí)的Dikma固相萃取柱;(2)采用夸克閥對(duì)萃取液的流速進(jìn)行控制,萃取時(shí)間以15~20 min為宜;(3)萃取劑選擇對(duì)禁用偶氮染料溶解性更好的叔丁基甲醚;(4)過(guò)柱前向反應(yīng)液中加入0.2 mL 20% NaOH溶液,可有效提高禁用偶氮染料的回收率。