溶剂萃取GC-MS法测定纺织衣物中的异味物*

2011-01-22李竹英韦顺文朱艳俊金江岚

化学分析计量 2011年1期

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。