溶剂萃取GC-MS法测定纺织衣物中的异味物*

2011-01-22 01:33李竹英韦顺文朱艳俊金江岚
化学分析计量 2011年1期
关键词:异味二氯甲烷正己烷

李竹英 韦顺文 朱艳俊 金江岚

(1.义乌市产品质量监督检验所,义乌 322000; 2.国家日用小商品质量监督检验中心,义乌 322000)

我国是纺织品生产和出口的大国,纺织品行业在国民经济中占有重要的地位,随着社会经济的发展,纺织品安全问题越来越受到人们的关注[1]。纺织品生产流程长,工艺复杂,在生产各环节不可避免地接触到一些有毒有害化学物质,这些有害物质的残留可能对人体健康和环境造成危害[2,3],由此而引起消费者的普遍关注。

纺织品中有害物质来源非常广泛且种类繁多,含有对人的呼吸道及皮肤产生强烈的刺激、引发呼吸道炎症和皮肤炎的甲醛,可致使人的肢体畸形、内分泌失调、损害生殖系统的含氯苯酚,能诱发人体癌变的染料等。为保证人们穿着安全与身体健康,国家出台了纺织品安全标准《生态纺织品技术要求》[4],该标准对4类产品即婴幼儿用品、直接接触皮肤用品、不直接接触皮肤用品和装饰用品的甲醛、pH值、可萃取重金属、杀虫剂、含氯酚、有机氯载体、PVC增塑剂、有机锡化合物、有害染料、抗菌整理、阻燃整理、色牢度、挥发性物质释放和气味14大类分别规定了禁用或限量指标,其中异常气味包括霉味、高沸程石油味、鱼腥味、芳香烃气味和香味,如果纺织品中存在这5类气味之一,即可判定为不合格。该标准气味的测定采用嗅辨法,要求参加气味测定的人员事先不能吸烟或进食辛辣刺激食物,不能化妆,且测定过程中要休息。该方法简单快捷,但人的嗅觉易疲劳,影响测定结果的准确性[5,6],显然采用仪器进行定性定量分析更具有优势。

笔者采用溶剂萃取法对纺织品中的霉味及鱼腥味进行测定,采用溶剂提取纺织品中异味物,研究提取条件对异味物提取回收率的影响,采用气相色谱-质谱法进行定性及定量分析,建立一套快速、准确检测纺织品异味气体的分析方法,确保人们的身体健康。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪:Agilent 6890GC型,美国Agilent公司;

质谱仪:Agilent 5972型,美国Agilent公司;

旋转蒸发仪:R-215型,瑞士Buchi公司;

分析天平:BS-124S型,精度0.1 mg,德国赛多利斯公司;

振荡摇床:PS-B2125型,美国Stik公司;

正己烷、二氯甲烷、氯化钠、无水硫酸钠:分析纯;

二甲萘烷醇(GSM)、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基异茨醇(MIB)标准品:浓度均为100 mg/mL,美国Chem Sevice公司。

1.2 GC-MS测试条件

色谱柱:HP-5MS柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),美国Agilent公司;进样口温度:250℃;载气:氦气,流速为1 mL/min;进样方式:不分流进样;进样量:1 μL;升温程序:初温40℃(1 min),保持5 min,以5℃/min升温至120℃,再以10℃/min升温至260℃,保持5 min;接口温度:280℃;EI离子源;源温:230℃;扫描方式:全扫描;谱库检索:NIST谱库。

1.3 样品处理

称取5 g纺织布料于200 mL烧瓶中,加入20 mL蒸馏水,室温下超声振荡,使纺织品中的异味物均匀分散,加入NaCl使溶液过饱和,再加入20 mL正己烷或二氯甲烷萃取剂,加塞密封,恒温水浴,通过振荡提取一段时间后,静置10 min,用注射器吸取提取液,用气相色谱-质谱仪进行分析。

2 结果与讨论

2.1 不同溶剂提取效果

用二氯甲烷和正己烷提取剂提取纯水相中异味物,在常温下,振荡提取10 min,采用GC-MS测定提取液,测试结果见图1。由图1可知,正己烷提取效果较好,异味物IBMP、MIB、GSM的加标提取回收率分别达到75.3%、82.1%、80.2%,而二氯甲烷提取物的加标回收率较低,分别为48.9%、46.1%、54.7%。

(a)正己烷提取

(b)二氯甲烷提取

图1 总离子流色谱图

2.2 盐的影响

在萃取过程,为了使易溶于水的成分得到较好的萃取,通常加入过量盐,利用盐析效应降低了物质在水中的溶解度从而提高目标物的萃取率[5]。试验以正己烷为提取剂,常温条件下振荡提取10 min,考察NaCl对提取效果的影响,测定结果见表1。由表1可以看出,NaCl的加入使异味物的提取率提高,但提高不太明显。

表1 异味物加标回收率 %

2.3 萃取时间的影响

以正己烷作提取剂,常温下振荡萃取,提取时间分别为2、5、10、15、20 min,3种异味物的峰面积变化见图2。从图2可看出,随着萃取时间的增加,3种异味物的峰面积均明显增大,提取时间超过10 min后,MIB和IBMP峰面积无显著变化,说明萃取已基本达到平衡,而GSM在振荡15 min后才达到平衡。因此振荡提取时间选择控制在15 min。

图2 提取时间对异味物峰面积的影响

2.4 提取温度的影响

一般来说,温度的提高会使溶质在水溶液中的溶解度增大,同时也会提高溶质在提取剂中的溶解度,当溶质在提取剂中的溶解度更大时,温度的提高则更有利于溶质的提取。将加标溶液加热至40、60、80℃,用正己烷振荡提取,研究考察温度对正己烷提取效果的影响,结果见图3。从图3可看出,温度的提升对溶剂的提取回收率影响比较显著,尤其是由常温提升至60℃,回收率提高较大,温度继续增大至80℃时,回收率增加不明显,因此提取温度控制在60~80℃较理想。

图3 温度对回收率的影响

2.5 加标回收率及精密度

对加标50 mg/kg的纺织布料进行提取测定,加入氯化钠使溶液过饱和,采用正己烷提取,温度为70℃,振荡提取15 min,回收率测定结果见表2。

表2 回收率及精密度试验结果

表2结果表明:2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基异茨醇(MIB)、二甲萘烷醇(GSM)加标提取回收率均大于85%,且具有较好的重现性,相对标准偏差均小于5%,说明正己烷溶剂提取法适合于定量分析测定纺织品异味化合物。

3 结语

采用正己烷和二氯甲烷溶剂萃取法测定纺织品中异味物2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-甲基异茨醇(MIB)、二甲萘烷醇(GSM),正己烷提取效果较好,测定结果准确可靠。该方法为纺织品异味检测提供了新途径。

[1] 殷祥刚. 我国纺织类产品中有毒有害物质危害性及检测标准[J].中国纤检,2007(10):38-40.

[2] 刘伟军,张佩华.浅谈汽车内饰纺织品有害物质的检测标准[J].产业用纺织品, 2006,191(8):41-43.

[3] 谢秋慧,李晋.出口纺织品遭遇技术壁垒的现状及原因分析[J].检验检疫科学,2005,15(4):26-30.

[4] GB/T 18885-2002 生态纺织品技术要求[S].

[5] 刘瑛,梁勇,邓志光,等.固相微萃取气相色谱检测纺织品中异常气味[J].印染,2005,18:37-38.

[6] 陈芸,杨海英.纺织品有机挥发物的测定[J].印染,2005(12):33-37.

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