高效液相色谱法测定合成革中N,N-二甲基甲酰胺

2018-06-30邓宜坤

西部皮革 2018年10期

邓宜坤

(清远市齐力合成革有限公司，广东清远 511542)

N,N-二甲基甲酰胺，化学式为HCON(CH3)2，CAS登录号68-12-2，简称DMF，是一种透明液体，能和水及大部分有机溶剂互溶。DMF是一种用途极广的化工原料，也是一种用途很广的优良溶剂。在聚氨酯合成革行业中，DMF用作聚氨酯树脂、色浆、处理剂等多种原材料的溶剂[1]。DMF沸点达152.8℃，在生产制造过程中无法完全去除，会有部分残留在成品中[2]。DMF具有一定的毒性，会通过皮肤、呼吸道、消化道吸入人体中，会对人体皮肤、肝和肾脏造成伤害[3]。目前国内国际法规都对PU合成革中的DMF残留进行了限制，PU革厂为满足法规要求，保护人类健康和环境生态，都在尽力研究DMF残留的去除方法[4]。其中，合成革中DMF的分析检测成为了一个重要的环节。

本文采用高效液相色谱法测定聚氨酯合成革中的DMF含量，实验中利用甲醇超声萃取的方式对样品中的DMF进行萃取，然后利用高效液相色谱仪对其进行测定，使用外标法定量。

1 仪器和试剂

1.1 实验仪器

高效液相色谱仪(Agilent 1260 series)，紫外检测器，超声波提取器(上海科导仪器有限公司)

1.2 实验试剂

甲醇，HPLC级；DMF，HPLC级；水，一级水

1.3 色谱条件

色谱柱为Poroshell 120 EC-C18柱(2.7 μm，4.6×100 mm)，流动相为甲醇-水(10:90，V/V)，流速为0.8 mL/min，柱温30 ℃，进样量2 μL，紫外检测器波长210 nm，使用外标法定量。

2 实验方法

2.1 标准物质的配制

准确称取DMF 0.05 g，用甲醇稀释定容至50 mL，得到1000 mg/L的标准储备液，再逐级稀释，配制成浓度分别为2 mg/L,5 mg/L,10 mg/L,20 mg/L,50 mg/L的系列标准溶液。

2.2 试样处理

取PU革样品，剪成2 mm × 2 mm小片，称取0.5 g，置于25 mL的具塞比色管中，准确加入10 mL甲醇。将比色管密闭，置于超声波提取器中超声萃取30 min。取出冷却到室温后，用PTFE疏水性针式滤器过滤，收集滤液于1.5 mL液相色谱进样小瓶中，然后进行液相色谱分析。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件选择

流动相选择甲醇和水体系，考察了流动相不同体积比(分别为5:95、10:90、15:85、20:80)，实验结果发现10:90峰形较好，出峰时间较为合适，与杂质峰的分离较好。紫外检测器波长为210 nm较为合适。为此本实验采用1.3的色谱分析条件。此条件下DMF标准溶液(10 mg/L)的液相色谱图如图1所示。

图1 DMF标准溶液色谱图

3.2 萃取时间对提取率的影响

由于甲醇极易渗透到聚氨酯合成革中，并且DMF和甲醇的互溶性也非常好，所以理论上来说，用甲醇对合成革进行DMF的萃取，应当会在较短时间内即可萃取完全。本方法以甲醇为溶剂，采用超声波提取器对合成革样品中的DMF进行提取，研究超声萃取时间和DMF提取率的关系，所得结果如表1所示。

由表3可知，超声萃取30分钟之后，样品中DMF已经基本上转移到甲醇中，延长超声萃取时间已经意义不大，故本方法选取萃取时间为超声30分钟。

表1 萃取时间的测定

3.3 工作曲线的绘制

按2.1配制2 mg/L,5 mg/L,10 mg/L,20 mg/L,50 mg/L的DMF系列标准溶液，进样分析，绘制DMF标准溶液的峰面积对标液浓度C的工作曲线如图2所示。得到的曲线回归方程为A=10.09978C+0.845221，相关系数r=0.9999，表明DMF的浓度在2～50 mg/L时与色谱峰面积之间线性良好。

图2 DMF标准曲线

3.4 精密度测定

取同一块PU革样品，按本文方法进行7次测定，得到7个DMF结果，如表2所示。7次测定相对标准偏差RSD为3.1%，表明精密度良好。

表2 精密度的测定

3.5 加标回收率测定

取已测定DMF含量的PU革样品，剪碎，分别称取5个样品，各加入9.8 mL甲醇，再分别加入0.2 mL 1000 mg/L的DMF标准溶液，按2.2步骤进行处理和分析，理论加标量为20 mg/L，测定值如表3所示，可见加标回收率为96.9%～104.8%，回收率良好，此方法对合成革中DMF的测定具有较好的适用性。