紡織品甲醛含量測定的顏色干擾現(xiàn)象研究

王為諾等

摘要：染料顏色對分光光度法測試紡織品中甲醛含量有干擾，通過分析不同濃度和種類染料對甲醛含量的干擾程度，得出染液濃度較高時干擾較強，并且黃色染料較其他顏色染料的干擾更為明顯。同時，該現(xiàn)象與樣品所含甲醛多少無關(guān)。因此，進行甲醛含量測定時，遇到褪色嚴重的樣品，需采取稀釋或脫色等方式減少顏色的干擾，以獲得更準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。

關(guān)鍵詞：甲醛；分光光度法；顏色干擾；濃度；種類

1 引言

甲醛作為一種重要的反應(yīng)型化工原料，廣泛應(yīng)用于紡織印染行業(yè)，如：免燙整理劑、阻燃劑、柔軟劑、粘合劑等。近年來，其毒害性能也引起了消費者的關(guān)注，它不僅對人眼和呼吸系統(tǒng)有刺激作用，同時還可能帶來一些皮膚疾病。另外，有報道稱，甲醛在氨基酸和蛋白質(zhì)等生物細胞中，會與含氮化合物反應(yīng)生產(chǎn)N-羥甲基化合物，是某些代謝物的變異物，從而導(dǎo)致誘變癌癥[1]。為限制甲醛在紡織品中的使用，我國強制標(biāo)準(zhǔn)GB 18401—2010《國家紡織品基本安全技術(shù)規(guī)范》將其列為強制檢測項目之一，并且對其含量進行了限定。

紡織品甲醛含量檢測方法較多，其中以分光光度法較為普遍，該方法操作簡單、成本低、耗時短。然而，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)，一些褪色嚴重的樣品溶液，經(jīng)空白試驗或雙甲酮試驗有時可能得到一個負的吸光度值，甚至可能掩蓋甲醛的真實含量[2-4]。為此，本文重點研究甲醛含量檢測過程中的顏色干擾現(xiàn)象及其解決方案，以獲得更加準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

2 試驗

2.1 試劑和儀器

水中甲醛溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；活性染料；乙酰丙酮、冰乙酸、乙酸銨；雙光束紫外可見分光光度計TU-1950。

2.2 試驗方法

分別將不同顏色的染料配制成1.0g/L的溶液，再將其稀釋成下列濃度梯度：0.01g/L、0.02g/L、0.05g/L、0.10g/L、0.20g/L、0.50g/L；將甲醛溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋成1.5μg/mL的儲備液。

在25mL比色管中加入1mL染料稀釋液、4mL甲醛儲備液和5mL乙酰丙酮顯色劑，此為試驗樣；對應(yīng)的顏色空白比色管中加入1mL染料稀釋液和9mL水；在甲醛空白比色管中加入1mL水、4mL甲醛儲備液和5mL乙酰丙酮顯色劑；參照GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測定 第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》對上述溶液進行顯色和測試。以ΔA來評價甲醛含量偏離真實值的情況，其計算公式如下：

ΔA= A1-A2-A3∣

其中，ΔA——吸光度偏差；

A1——試驗樣測得的吸光度，以5mL水和5mL乙酰丙酮作為空白對照；

A2——顏色空白，以水作為空白對照；

A3——甲醛空白，以5mL水和5mL乙酰丙酮作為空白對照。

3 結(jié)果與討論

3.1 染液濃度對甲醛含量檢測的干擾

GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測定 第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》第8.4條中規(guī)定：“如果樣品的溶液顏色偏深，則取5mL樣品溶液放入另一試管，加5mL水，按上述操作?！奔磳υ擃悩悠愤M行顏色空白試驗。對于“偏深”這個說法沒有定量可言，什么情況下才需要做顏色空白？為此，本部分對不同顏色的染料分濃度進行了探討，試驗結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出，染液濃度較低的情況下，ΔA值幾乎接近0，隨著染液濃度的逐漸增加，ΔA的偏離程度逐漸增大，在染液濃度為0.50g/L時尤其明顯。在日常檢測過程中，表現(xiàn)為樣品褪色嚴重時，測試所得的甲醛含量低于樣品中的真實含量，此時，需要將樣品溶液進行一定程度的稀釋，或者將顏色去除，以降低該干擾現(xiàn)象。

3.2 染料種類對甲醛含量檢測的干擾

由朗伯比爾定律知，吸光度具有加和性。但是對于復(fù)合體系而言，各組分分子間存在相互作用，因此，處于混合溶液中的組分性質(zhì)與其為單一組分時會有較明顯的不同，吸光度不再符合比爾定律，加和性也會隨波長不同而產(chǎn)生程度不同的偏離[5]。從圖1可知，不同種類的染料對甲醛含量檢測的干擾程度不一，其中黃色染料特別明顯，其他顏色的染料的干擾相對較小，有的幾乎沒有干擾。這種現(xiàn)象與染液對光的吸收有關(guān)。本試驗所用染料的最大吸收波長如表1所示。

甲醛與乙酰丙酮反應(yīng)生成的化合物的最大吸收波長在412nm處，參考表1可知，黃色染料與該波段存在重疊吸收的現(xiàn)象，由于物質(zhì)間的相互作用，二者的吸光度不具有加和性；相反，其他顏色染料的重疊吸收部分較少，有些幾乎不重疊，此時，顏色空白與甲醛空白的吸光度之和幾乎等于二者混合所測得的吸光度，即滿足吸光度的加和原理。這種現(xiàn)象在其他領(lǐng)域中早有發(fā)現(xiàn)，并廣泛用于測定混合溶液中不同物質(zhì)的含量[6-7]。

3.3 不同濃度染液對不同甲醛含量的干擾

為進一步研究染液對不同甲醛含量的干擾現(xiàn)象，本部分選擇對甲醛干擾較為明顯的兩種黃色染料進行研究，研究結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，隨著甲醛含量的增加，ΔA沒有發(fā)生明顯的變化，說明顏色干擾現(xiàn)象與樣品本身的甲醛含量無關(guān)，影響甲醛含量檢測準(zhǔn)確性的主要因素是染液濃度和種類。

4 結(jié)論

研究表明，用分光光度法測試紡織品中的甲醛含量，容易受萃取液顏色的干擾，并且褪色越嚴重干擾程度越大，特別是最大吸收波長在412nm附近的黃色染料對甲醛含量的測試影響最明顯，該影響與樣品本身的甲醛含量無關(guān)。

因此，在日常檢測中，遇到褪色嚴重的紡織品尤其是黃色織物，可以選用稀釋萃取液的方式減少干擾，或者采取其他一些諸如脫色等的措施以獲得準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1] 陳榮圻. 紡織印染助劑中的甲醛隱患及其替代研究進展（一）[J].印染， 2003，（12）： 48-52.

[2] 邱然. 紡織品中甲醛測定的方法改進[J]. 中國纖檢， 2010 （2）：64-65.

[3] 夏炳良，陳益人. 分光光度法測定紡織品甲醛含量研究[J]. 武漢科技學(xué)院學(xué)報，2008，21（1）：27-29.

[4] 朱桂秀.紡織品中甲醛含量測試方法之比較[J].上海絲綢， 2010 （4）：13-17.

[5] 倪永年.多組分體系的同時分光光度測定——非線性方程組法[J]. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報， 1988，9（4）：404-406.

[6] 盧新生，張海玲，茍如虎，等.紫外可見分光光度法同時測定水中鉻（VI）和錳（VII）的含量[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011，39（10）：6025-6026.

[7] 夏世平.分光光度法同時測定微量鐵和鈷[J].化學(xué)分析計量，2010，19（1）：43-45.

（作者單位：武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所）