反应时间对液相色谱检测皮革中甲醛含量结果的影响探讨

邹晓冬，陈思唯（上海市毛麻纺织科学技术研究所，上海200082）

反应时间对液相色谱检测皮革中甲醛含量结果的影响探讨

邹晓冬，陈思唯
（上海市毛麻纺织科学技术研究所，上海200082）

1　前言

近几十年来，中国的皮革工业得到了飞速发展。皮革不再只是被单纯应用于服装领域，而是被装饰、家具、汽车等多个领域所采用。国家的相关检测部门对皮革产品的质量控制越来越严格，评价标准也越来越高。由于大量含有游离甲醛的复鞣剂、醛鞣剂、固色剂、合成助剂等被广泛应用于皮革的制作生产过程中，特别是含有甲醛的树脂鞣剂和固定剂，对皮革中甲醛含量的影响最大。主要原因是，这类树脂鞣剂和固定剂都是由甲醛和含氮化合物在一定条件下反应得到的，反应中形成键能较弱的-CH2OH羟甲基和-CH2-亚甲基。在用水萃取法对皮革和毛皮样品进行预处理时中，水中的亲核反应导致-CH2OH羟甲基和-CH2-亚甲基容易断裂，从而产生游离态的甲醛[1]。

甲醛，是具有强烈刺激性气味的气体，能与蛋白质结合。其主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激。当甲醛达到一定浓度时，人会产生不适感。较高浓度的甲醛还可引起眼红、咽喉不适或疼痛等症状。甲醛还能引发过敏，并可诱发癌症。

GB 20400—2006《皮革和毛皮有害物质限量》皮革和毛皮的强制性标准中，对皮革与毛皮的甲醛含量进行了具体要求。规定了A类产品甲醛含量低于20 mg/kg，B类产品甲醛含量低于75 mg/kg，C类产品甲醛含量低于300 mg/kg。GB/T 19941—2005《皮革和毛皮化学试验甲醛含量的测定》中对甲醛检测提供了两种检测方法：色谱法和分光光度法。分光光度法的缺点在于很难准确测定有严重的褪色情况，对本底形成干扰的样品。同时在GB 20400—2006《皮革和毛皮有害物质限量》中6.2规定：当发生争议、仲裁检验时，以色谱法为准。因此选择色谱法进行检测能避免由于褪色对实验结果的影响，也符合争议、仲裁检验的要求[2]。但在GB/T 19941-2005中，规定样品萃取液与2,4-二硝基苯肼的反应时间为60 ～180 min[3]。本文就反应时间的长短对测定皮革中甲醛含量的影响进行讨论。

2　实验部分

图1　2,4-二硝基苯肼与甲醛反应后的HPLC图

2.1实验原理

在40℃条件下萃取试样，萃取液同二硝基苯肼混合，醛和酮与其反应产生各自的腙，通过反向色谱法分离，在350 nm处测定和量化。甲醛与2,4-二硝基苯肼反应式如式（1）所示。

吸收峰及其对应物质确定，如图1所示。

从图1可以看出，在5.0 min处有一峰，该峰是甲醛与2,4-二硝基苯肼反应生成2,4-二硝基苯腙峰，用于定性定量分析。

2.2仪器

带有玻璃纤维的过滤器；水浴锅，具有搅拌或微波装置，控温在（40±0.5）℃；上海精宏实验设备有限公司；高效液相色谱系统(HPLC)，具有紫外检测器(UV)，350 nm；安捷伦1200；聚酰胺过滤膜，0.45 μm；安谱科学SCAA-104；分析天平，精确到0.1 mg；赛多利斯BSA224S-CW。

2.3试剂

十二烷基磺酸钠，0.1%，分析纯；国药集团化学试剂有限公司；0.3%二硝基苯肼（DNPH；分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司；乙腈；色谱纯，德国默克；蒸馏水或去离子水，符合三级水要求。

2.4色谱条件

流速：1.0 mL/min，流动相：乙腈：水= 60:40，分离柱：Merk 100，C18（高涂布，12%）+预处理柱（1 cmPR18），紫外（UV）检测波长350 nm，注射体积：20 μL。

2.5标准曲线的绘制

分别配制质量浓度为0.5，1.0，2.0，2.5，5.0，10.0mg/L

的甲醛标准溶液于10 mL容量瓶，加入0.5 mL二硝基苯肼，4 mL乙腈，然后加入蒸馏水定容至10 mL。并用手充分摇动，放置60 min，经过滤膜过滤后，进行色谱测定，制作工作曲线，见图2。

图2　标准曲线

如图2所示，在甲醛质量浓度为0.5～10 mg/ L区间内，甲醛的质量浓度与衍生反应生成的2,4 -二硝基苯腙的峰面积具有良好的线性关系，其中相关系数(r)为1.0000。

2.6样品分析

按照GB/T 19941-2005《皮革和毛皮化学试验甲醛含量的测定》[2]，称取样品1（浅色牛皮）、样品2（浅色羊皮）、样品3（深色牛皮）、样品4（深色羊皮）、样品5（兔毛皮）、样品6（狐狸毛））各2 g（精确至0.1 mg），放入锥形瓶，加入预热至40℃的0.1%十二烷基磺酸钠50 mL，盖紧塞子。在40℃的水浴中轻轻振荡60 min。趁热过滤。冷却至室温。

分别吸取5 mL样品，4.0 mL乙腈、0.5 mL二硝基苯肼移入10 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，并用手充分摇匀，分别在放置60，120，180，240 min后，通过滤膜过滤后，进行色谱测定。测定结果见表1。

从表1可以看出，随着反应时间的增加，溶液中的甲醛含量也增加。这是由于萃取液中树脂鞣剂和固定剂中的-CH2OH羟甲基和-CH2-亚甲基随着反应时间增长，仍然在进行裂解反应，分解出游离态的甲醛。反应时间越长，甲醛被释放得越彻底，在180 min时反应基本完全。所以检测数据随显色时间增大，并在180 min后趋于稳定。

将已知质量浓度10 mg/mL的标准甲醛溶液1、2.5、5 mL分别加入4 mL乙腈、0.5 mL 0.1%十二烷基磺酸钠，用蒸馏水稀释至10 mL。分别放置60、120、180、240 min后，检测结果表2。

从表2可以看出，反应时间对于不同质量浓度的标准甲醛溶液都没有影响。溶液中甲醛含量保持稳定，不随反应时间的增加发生变化。

表1　不同反应时间HPLC检测的样品甲醛含量

表2　不同反应时间HPLC检测的标准甲醛溶液含量

3　结论

（1）反应时间的长短对于标准甲醛溶液的含量没有影响。

（2）反应时间的长短对于样品存在一定影响。随着反应时间的增加，萃取溶液中的甲醛含量增加。当反应时间超过180 min后，甲醛含量趋于稳定。

参考文献：

[1]刘显奎，韦娜.皮革中甲醛含量测定问题综述[J].中国皮革，2004，33(1)：39-41.

[2]GB 20400—2006《皮革和毛皮有害物质限量》[S].

[3]GB/T 19941-2005《皮革和毛皮化学试验甲醛含量的测定》[S].

摘要院甲醛与2,4 -二硝基苯肼，定量反应转化成为2,4 -二硝基苯腙，通过反向色谱法分离，并对皮革中的甲醛进行定量测定。根据实验结果，明确反应时间。建议在反应180 min时进行检测，能够得到较为稳定的检测结果。

关键词院甲醛；液相色谱法；反应时间

Investigation of the Effect of Reaction Time on the Formaldehyde in Leathers by HPLC

ZOU Xiao-dong, CHEN Si-wei
（Shanghai Wool & Jute Textile Scientific Technology Research Institute, Shanghai 200082,China)

Abstract:Formaldehyde content in leather was detected quantitatively through a reverse chromatography separation after 2, 4 - dinitrobenzene hydrazone was obtained via quantitative reaction of formaldehyde and 2, 4 -DNPH. Depending on the experimental results, the reaction time was established. Therefore, it is proposed that the test is performed after 180 min reactions, and the stability detection value will be achieved.

Key words:formaldehyde; HPLC; reaction time

作者简介：第一邹晓冬，上海毛麻纺织科学技术研究所工程师，从事纺织品及皮革生态检测工作10年。E-mail:59704127@qq.com。

收稿日期：2015-05-17

中图分类号院TS 57

文献标志码院A

文章编号：1671-1602（2015）14-0025-03