曹騰飛
(河北省毛皮產品質量監(jiān)督檢驗中心 河北肅寧 062350)
毛皮產品褪色對甲醛含量檢測結果的影響
曹騰飛
(河北省毛皮產品質量監(jiān)督檢驗中心河北肅寧062350)
研究了使用脫色劑對甲醛含量檢測結果的影響以及對萃取液中染料的吸收效果。結果表明,聚酰胺脫色劑對甲醛含量檢測幾乎沒有影響,并且對染料吸附效果較好,可以在檢測過程中加以推廣應用。
游離甲醛;脫色;分光光度法
在皮革和毛皮加工過程中,鞣制是重要的一個環(huán)節(jié)。因為甲醛性能優(yōu)良且價格便宜,所以醛鞣被廣泛應用在加工過程中。用醛鞣工藝加工的皮革和毛皮必然會殘留甲醛,而甲醛對人體健康有極大危害,表現(xiàn)為對皮膚黏膜的刺激,其在室內達到一定濃度時,人就有不適感,長時間接觸甲醛會引起頭痛、頭暈、乏力、感覺障礙、免疫力降低等癥狀。因此,世界各國對毛皮成品中甲醛含量有著嚴格的規(guī)定,更是各國檢測機構必檢的有害物質之一。
目前皮革和毛皮中甲醛含量的檢測方法主要有分光光度計法和液相色譜法[1],國標GB/T19941-2005[2]中也是按照這兩種方法檢測,其中液相色譜法成本相對較高應用較少,而分光光度計法以其靈敏、簡便、易用的特點得到了廣泛的應用,是甲醛含量檢測的經典方法。但是此種方法也有弊端,在遇到毛皮樣品褪色嚴重時,會影響檢測結果。本項目針對染色毛皮萃取液褪色嚴重對甲醛含量檢測結果的影響進行了研究,供同行參考。
2.1材料
2.1.1試劑
甲醛標準溶液(標準物質):10 mg/mL,中國計量科學院;十二烷基磺酸鈉:分析純,天津市光復精細化工研究所;乙酰丙酮:分析純,上海試劑三廠;乙酸銨:分析純,天津市科密歐化學試劑有限公司;蒸餾水。
2.1.2儀器
TU-1810DPC紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限公司;FA2004電子天平:上海上平儀器公司;SHC-A恒溫振蕩水浴鍋:金壇市大中儀器廠。
2.2方法
2.2.1原理
毛皮成品中的甲醛通過十二烷基磺酸鈉溶液萃取吸收,萃取液在乙酸銨緩沖液中,甲醛與乙酰丙酮及氨發(fā)生反應生成黃色2,6-二甲基-3,5-二乙?;?1,4-二氫吡啶 (反應如圖1所示)[3],在412 nm處有最大吸光強度,可用作溶液中甲醛含量檢測。
圖1 甲醛顯色反應示意圖
2.2.2實驗步驟
2.2.2.1校準
分別吸取3、5、10、15、25 mL的標準溶液到50 mL容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度,這些溶液的甲醛濃度范圍從0.4 μg/mL-3.0 μg/mL。
從上述5個溶液中,各吸取5mL分別移入25 mL錐形瓶中,加入5 mL乙酰丙酮,混合,劇烈震蕩,40℃±1℃溫度下保溫30 min±1min,避光條件下冷卻至室溫;以5 mL乙酰丙酮溶液和5 mL蒸餾水的混合溶液作為空白,用分光光度計在412 nm處測定吸光度。
測定前,用空白溶液調整分光光度計的零點,空白溶液與校準溶液在同樣條件下處理。繪制溶度-吸光度標準曲線,X軸-甲醛含量(μg/mL),Y軸-吸光度(Abs)。
2.2.2.2萃取
稱量試樣2 g(精確至0.1 mg),放入錐形瓶中,加入50 mL已預熱到40℃的十二烷基磺酸鈉,在40℃±1℃水浴中輕輕振蕩燒瓶60 min±2 min。
2.2.2.3顯色
移取5 mL萃取液于25 mL錐形瓶中,加入5 mL乙酰丙酮溶液,蓋上塞子;40℃±1℃水浴中輕輕振蕩30 min±1 min,避光條件下冷卻;以5 mL十二烷基磺酸鈉和5 mL乙酰丙酮溶液的混合液作為空白,在412 nm處測定吸光度。
為了測定萃取液自身的吸光度,將5 mL萃取液移入25 mL錐形瓶中,加入5 mL乙酸銨溶液,然后按照樣品的檢測方法測定吸光度。
3.1校準曲線
以甲醛含量為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線(圖2)。在0.4 μg/mL-3.0 μg/mL甲醛質量濃度(換算成毛皮中甲醛含量為9 mg/kg-75 mg/kg)范圍內,吸光度與質量濃度成線性關系,回歸方程為X=3.55218Y+0.16833,R2=0.9999。
圖2 甲醛標準工作曲線
3.2樣品萃取液對甲醛含量檢測的干擾
一般情況下,十二烷基磺酸鈉萃取液是無色透明液體,經過過濾萃取液中的固體雜質后即可進行顯色,測定吸光度。但是有些樣品由于染色牢度不合格等原因,萃取液中含有大量染料及其他化學物質影響吸光度的測定[4]。由于萃取液成分復雜,本項目重點研究萃取液中的染料對甲醛含量檢測的影響。
3.3去除萃取液中染料對檢測結果干擾的方法
萃取液中的染料分為兩種,一種為在412 nm處有較大吸光度的染料,此時萃取液中的甲醛與乙酰丙酮顯色后所顯示的吸光度比實際值偏大;另一種在412 nm處沒有吸光度,此時雖然有染料的顏色,但由于這種染料顏色在412 nm處不顯示吸光度,因此測定出的吸光度就是萃取液中甲醛顯色的吸光度,這種情況不影響檢測結果。
皮革和毛皮甲醛含量檢測方法的研究中[5]說明微弱的顏色對甲醛檢測影響不大,經過吸附柱脫色后檢測甲醛的方法可行。為了更系統(tǒng)地研究染料對甲醛含量檢測的影響,本項目選取聚酰胺顆粒吸附劑進行脫色處理。首先驗證吸附劑對甲醛含量檢測的影響,配置一定梯度濃度的甲醛溶液,將溶液分別經過吸附劑處理,顯色后測定溶液吸光度,結果見表1。
表1 聚酰胺吸附處理對甲醛含量的影響
表1結果表明,萃取液經過吸附劑脫色后,吸光度比原來稍微變大,甲醛濃度基本不變,證明聚酰胺對甲醛沒有明顯吸收作用,所以可用聚酰胺作為甲醛含量檢測的脫色劑。
對46個褪色樣品編號,分別進行脫色與未脫色甲醛含量的檢測,得出3種結果。第1種情況:39個樣品未脫色與脫色后甲醛含量檢測結果相差較大(>20%),說明染料褪色對甲醛含量檢測影響很大;第2種情況:4個樣品未脫色與脫色后甲醛含量檢測結果相近(差值<10%),說明染料褪色對甲醛含量檢測影響不大;第3種情況:3個樣品未脫色與脫色后甲醛含量檢測結果有差別,差值10%-20%,說明染料褪色對甲醛含量檢測有一定影響,這樣就應該結合扣除自身空白處理或者選用其他脫色劑。
從這46個樣品中選出3個具有代表性的樣品進行比較,結果見表2。
表2 脫色與未脫色檢測結果比較
表2中,11號樣品經過脫色劑脫色后萃取液自身吸光度和總吸光度都有所降低,甲醛含量有一定的差距,說明染料中含有聚酰胺脫色劑不能吸附的染料,這樣樣品需要經過扣除自身空白和選用其他脫色劑處理。24號樣品不經脫色處理時萃取液自身吸光度為0.469,經過吸附劑吸附脫色處理后吸光度降至0.128,說明萃取液中的染料在412 nm處對總吸光度有很大影響,對于這樣的樣品,如果不進行脫色處理,檢測結果誤差很大。35號樣品萃取液自身吸光度很大,但經過吸附和不經過吸附后的檢測結果差別不大,對于這樣的樣品可以不經過脫色劑處理。這3種具有代表性的樣品基本上能說明所有毛皮褪色對甲醛含量影響的情況。由于毛皮染色中通常不只是一種,因此在實際檢測過程中,應該脫色后再扣除萃取液自身吸光度。
褪色樣品檢測結果中的第1種情況表明,在樣品褪色嚴重時,對甲醛含量檢測有很大干擾,GB/ T19941-2005中的方法已不再適用;聚酰胺吸附處理試驗結果證明吸附劑對甲醛含量的檢測幾乎無影響,同時對較大部分的染料具有較好的吸附效果;在遇到吸附效果不好的情況時,應結合脫色和扣除萃取液自身吸光度進行檢測。該研究拓寬了國標的適用性,為該方法在檢測機構和企業(yè)中的推廣及應用奠定了基礎。
[1]俞凌云,曹鳳梅,張新申.甲醛測定方法研究 [J].西部皮革,2010,31(1):30-32.
[2]GB/T 19941-2005皮革和毛皮 化學試驗 甲醛含量的測定[S].
[3]王美美,范璐,吳娜娜,等.不同樣品中甲醛含量的測定方法綜述[J].河南工業(yè)大學學報,2007,28(4):84-88.
[4]王亞平,程鳳俠,李淑卿,等.毛皮產品游離甲醛含量測定若干問題探討[J].皮革科學與工程,2011,21(4):58-61.
[5]劉顯奎.皮革和毛皮中甲醛含量測定方法的研究[J].中國皮革,2003,32(7):18-20.
The Badly Fade of the Fur Products Impact on the Results of Free Formaldehyde Content Test
CAO Tengfei
(Hebei Supervision&Inspection Center For Products Quality,Suning,Hebei,062350)
The impact of using decolorizer,that effect on the results of free formaldehyde content test and the effect of dye absorption in extract,were studied in this paper.The results show that the polyamidedecoloring agenthaslittleinfluenceonformaldehydecontentandbettereffectondye adsorption.It can be applied widely in the process of detection.
Free Formaldehyde;Decolorizing;Spectrophotometric Method
TS51
E-mail:77379672@qq.com
2015-12-14