高效液相色谱法测定日化用品中甲醛的含量

2014-10-17李晓睿姚晨之

应用化工 2014年7期

李晓睿，姚晨之，严方

(中国日用化学工业研究院，山西太原 030001)

甲醛，除了可以合成树脂、塑料、橡胶、皮革、造纸、染料等产品外，还可以合成表面活性剂，在成品中会有一定的残留。在化妆品中经常添加甲醛以达到杀菌防腐的目的，但我国《化妆品卫生规范》规定有限量要求［1］，口腔卫生产品质量分数≤0.1%，其他产品中含量≤0.2%，指甲硬化剂中含量≤5%。

甲醛是一种原浆性毒物，能与蛋白质结合，吸入高浓度甲醛后，会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛，也可发生支气管哮喘;皮肤接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死等症状，甚至有潜在的致癌性。人体内产生并存在少量的甲醛，可以通过多种途径被迅速代谢为CO2。因此，在正常限量下，日化用品中的甲醛对消费者的健康无损［2］。

目前，日化用品中游离甲醛的测定主要采用乙酰丙酮法。由于操作简单、稳定性好，而被许多检测中心用来测定纺织品、食品以及日化产品中甲醛的含量。其主要原理是在过量的铵盐存在条件下，甲醛与乙酰丙酮发生反应，生成黄色的3，5-二乙酰-1，4-二氢吡啶衍生物，波长在410 nm处有吸收，进而可以定性定量。但该方法易受萃取液不纯以及有颜色样品的干扰，有颜色的样品需要额外测定加以消除，操作繁琐。本文采用液相色谱、二极阵列检测器，通过柱前衍生，不需要进行萃取直接进样，用液相色谱法进行分离，效能较高［3］，不易受基质及颜色的干扰，且操作简单，结果稳定。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

甲醛、冰乙酸、异丙醇、乙酸铵、乙酰丙酮均为分析纯;二次蒸馏水;各种市售洗涤产品以及分散剂。

依利特高效液相色谱仪(包括P230高压泵、workDad色谱工作站);二极阵列检测器(依利特DAD 230+检测器);优普系列超纯水机;CQ-6超声波清洗器;HHS型电热恒温水浴锅。

1.2 溶液配制

1.2.1 乙酰丙酮溶液的配制称取6.25 g乙酸铵、0.75 mL冰乙酸和0.5 mL乙酰丙酮溶于水中，定容至100 mL(现用现配)。

1.2.2 甲醛标准溶液的配制称取37% ～40%甲醛约5 g(精确至0.001 g)定量转移至1 000 mL容量瓶中，用水定容并混匀。根据国标 GB 9985—2000的标准进行标定。标定浓度为2.257 9 μg/mL。使用前稀释成浓度为 0.05，0.1，0.5，1.0，3.0，5.0，10.0 mg/L 的一系列标准工作溶液。

1.3 实验方法

准确称取样品 2.00 g(精确至 0.001 g)于50 mL容量瓶，蒸馏水溶解并定容。吸取样品溶液10 mL于25 mL比色管中，加入5 mL乙酰丙酮溶液，摇匀后于60℃水浴中反应10 min取出，冷却至室温，过0.45μm滤膜后进行分析。

2 结果与讨论

2.1 液相色谱条件

色谱柱为 Agilent ZORBAX SB-C8(4.6 mm×250 mm，5μm)，流动相为乙腈-水体系 (体积比55∶45)，经0.45μm微孔滤膜过滤，超声脱气20 min;流速1.00 mL/min，检测波长410 nm，进样量20 μL。

由图1可知，衍生物液相分析保留时间为3.24 min，无其他杂质干扰，因此在3.24 min处的峰即为甲醛衍生物特征吸收峰。

图1 标准溶液高效液相色谱图Fig.1 HPLC of standard solution

2.2 衍生条件

2.2.1 乙酰丙酮用量的影响衍生过程中，衍生剂过少(低于20%)时，会导致衍生不彻底，因此，衍生剂乙酰丙酮应过量，促使甲醛能够完全转化。

2.2.2 衍生温度影响固定衍生剂用量及衍生时间(10 min)，进行反应温度(50，60，70，80 ℃)实验。结果表明，60℃以后，衍生物峰面积趋于稳定，说明衍生化完成。因此，衍生温度定为60℃。

2.2.3 衍生时间的影响固定衍生剂用量和衍生温度，进行反应时间(5，10，15，20 min)实验。结果表明，水浴中反应10 min后，峰面积趋于稳定，可知衍生化完成。因此，衍生化时间定为10 min。

2.3 标准曲线的测定

移取标准工作溶液各10 mL于25 mL比色管中，加入5 mL乙酰丙酮溶液摇匀，于60℃水浴中反应10 min取出，冷却至室温，过0.45μm滤膜进行液相分析。根据保留时间定性，以甲醛衍生物色谱图对应的峰面积为纵坐标(y)，与之对应的进样浓度(x，mg/L)为横坐标，绘制标准曲线(见图2)，拟合得到回归方程y=214.72x+2.28，相关系数R2=0.999 6，线性范围是 0.05 ～10 mg/L。