染整助剂中氯化苯与氯化甲苯的检测
2022-05-13董绍伟丁友超曹丽华
周 佳,汤 娟,董绍伟,丁友超,曹丽华
[1.南京海关工业产品检测中心(原江苏出入境检验检疫局工业产品检测中心),江苏南京 210001;2.南京金检检验有限公司,江苏南京 210001]
氯化苯和氯化甲苯是一类廉价高效的纺织品染色载体,在聚酯纤维常压染色过程中加入这类载体可以提高染色效果。因此,氯化苯和氯化甲苯在纺织染整领域使用较多。但是氯化苯和氯化甲苯具有较强的毒性,会导致肝脏功能丧失、黏膜及皮肤发炎,同时也会对生殖系统造成一定的影响[1]。
国内外相关法规对氯化苯和氯化甲苯都有限量要求:生态纺织品标准STANDARD 100 by OEKOTEX 规定纺织品中氯化苯和氯化甲苯的限量为1.0 mg/kg,GB/T 18885—2009《生态纺织品技术要求》规定纺织品中氯化苯和氯化甲苯要低于1.0 mg/kg[2-3]。目前基本是对纺织品、皮革和染料基质中的氯化苯和氯化甲苯进行检测,没有针对染整助剂中的氯化苯和氯化甲苯进行检测,有必要尽快建立检测染整助剂中氯化苯和氯化甲苯的方法。
1 实验
1.1 材料与仪器
试剂:氯苯(99.9%,CAS NO.108-90-7)、2-氯甲苯(99.0%,CAS NO.95-49-8)、3-氯甲苯(99.3%,CAS NO.108-41-8)、4-氯甲苯(99.4%,CAS NO.106-43-4)、1,3-二氯苯(99.9%,CAS NO.541-73-1)、1,4-二氯苯(99.3%,CAS NO.106-46-7)、1,2-二氯苯(99.7%,CAS NO.95-50-1)、1,3,5-三氯苯(99.9%,CAS NO.108-70-3)、2,6-二氯甲苯(99.8%,CAS NO.118-69-4)、2,4-二氯甲苯(97.6%,CAS NO.95-73-8)、2,5-二氯甲苯(99.9%,CAS NO.19398-61-9)、2,3-二氯甲苯(99.3%,CAS NO.32768-54-0)、3,4-二氯甲苯(99.6%,CAS NO.95-75-0)、1,2,4-三氯苯(98.7%,CAS NO.120-82-1)、1,2,3-三氯苯(99.9%,CAS NO.87-61-6)、2,4,5-三氯甲苯(99.9%,CAS NO.6639-30-1)、2,3,6-三氯甲苯(99.3%,CAS NO.2077-46-5)、1,2,3,5-四氯苯(99.0%,CAS NO.634-90-2)、1,2,4,5-四氯苯(98%,CAS NO.95-94-3)、1,2,3,4-四氯苯(97.8%,CAS NO.634-66-2)、α,α,α,α-4-氯苯(99.5%,CAS NO.5216-25-1)、五氯苯(99.8%,CAS NO.608-98-5)、2,3,4,5,6-五氯甲苯(97.6%,CAS NO.877-11-2)、六氯苯(98.9%,CAS NO.118-74-1)(美国Dr.Ehrenstorfer 公司),3,5-二氯甲苯(98.0%,CAS NO.25186-47-4)、2,3,4-三氯甲苯(96.0%,CAS NO.7359-72-0)、2,3,4,6-四氯甲苯(95.0%,CAS NO.875-40-1)、2,3,5,6-四氯甲苯(97.0%,CAS NO.1006-31-1)、2,3,4,5-四氯甲苯(95.0%,CAS NO.1006-32-2)(Certificate of Analysis),丙酮、乙酸乙酯、甲苯、正己烷、三氯甲烷、乙醚、1,1,2,2-四氯乙烷、正庚烷、异辛烷、环己烷(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)。
样品:敏感色涤纶匀染剂、超弹柔整理剂、强力去油剂、黏合剂(浙江传化有限公司,具体描述如表1所示)。
表1 样品描述
仪器:Legend Micro 17 型离心机、Thermo DSQⅡ型气相色谱-质谱联用仪(赛默飞世尔科技公司),管状玻璃反应器(约为15 mL)、0.22 μm 聚四氟乙烯薄膜滤头(天津市津腾实验设备有限公司),PL602-L 型电子天平(精度为0.01 g)、ML54 型电子天平(精度为0.000 01 g)[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司],KQ-250DB 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 标准溶液的配制
准确称取各标准物质,记录具体质量(精确至0.000 01 g),分别用正己烷作为溶剂,准确配制大约1 000 mg/L 储备液,置于冰箱中冷冻保存,再用正己烷稀释成合适质量浓度的工作液。
1.3 样品前处理
称取0.5 g(精确至0.01 g)代表性样品,准确加入5 mL 饱和乙腈正己烷萃取剂,超声20 min,加入少量氯化钠,移取萃取液,经0.22 μm 聚四氟乙烯薄膜(如果有需要,先将萃取液离心,再过膜取样)过滤,再放入气相色谱-质谱联用仪进样分析。
1.4 仪器分析
毛细管柱:DB-624 超高惰性毛细管柱(30.00 m×0.25 mm×1.40 μm)或相当者;程序升温:起始温度43 ℃,保持0 min,以5 ℃/min 升温至180 ℃,再以30 ℃/min 升温至240 ℃,保持5 min;进样口温度:250 ℃;进样量:1 μL;扫描范围:50~400 amu;流量:1.0 mL/min;离化方式:EI;离化电压:70 eV;载气:氦气(大于等于99.999%)。目标物的具体情况见表2。
表2 目标物的名称、保留时间、定量离子和定性离子
续表2
1.5 定性定量分析
量取1 mL 5 mg/L 混合工作液放入仪器进行分析,所得色谱图见图1。由图1 可以看出,多种氯化苯和氯化甲苯都能得到很好的分离,满足法规、标准等日常检测要求。
2 结果与讨论
2.1 提取溶剂的选择
本研究选取甲醇、乙腈、正己烷、丙酮、乙醚、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯、饱和乙腈正己烷溶液、饱和正己烷乙腈溶液作为提取溶剂,比较提取溶剂对阳性样品的提取率(甲醇对染整助剂样品并没有分层,因此除去),结果见表3。由表3可以看出,甲苯对于阳性样品提取效率较高;但在实际样品检测中,甲苯对于黏合剂无法提取,样品都变成果冻状物质。乙酸乙酯对于增稠剂,超声后会变成块状,并且让黏合剂样品变成浆糊状。综合考虑,选取饱和乙腈正己烷溶液进行提取。
表3 不同萃取溶剂的比较
2.2 色谱柱的选择
比较Agilent DB-5MS(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm)、DB-624 超高惰性毛细管柱(30.00 m×0.25 mm×1.40 μm)、DB-WAX(60.00 m×0.25 mm×0.25 μm)3 款柱子的分离效果和色谱图图形(见图2)。实验证明DB-5MS 柱并不能将2-氯甲苯、3-氯甲苯、4-氯甲苯完全分开,DB-WAX 柱和DB-624 超高惰性毛细管柱对于目标物的分离效果相似。DB-WAX 柱是分析极性物质的色谱柱,DB-624 超高惰性毛细管柱是中等极性的柱子。考虑到色谱柱的通用性以及膜厚的增加有利于同分异构体的分离,最终选择DB-624 超高惰性毛细管柱。
2.3 线性关系和定量限
以饱和乙腈正己烷作为溶剂进行前处理,采用DB-624 超高惰性毛细管柱对29 种氯化苯和氯化甲苯目标物进行分析,结果见表4。
表4 29 种目标物的线性范围、相关系数、定量限
由表4 可以看出,氯化苯和氯化甲苯的线性范围为0.05~5.00 mg/L,相关系数都能达到0.993 以上,以信噪比为10(S/N=10)计算得到定量限为0.20~0.50。
2.4 精密度和回收率
以阳性样品作为样品基质进行加标回收实验,氯化苯和氯化甲苯的添加水平分别为0.5、1.0、5.0 mg/kg,按照本研究的前处理和仪器条件进行分析,每个水平做8 次平行实验。由表5 可以看出,29 种氯化苯和氯化甲苯目标物的平均回收率都能达到80%以上,相对标准偏差都小于12.0%。
表5 29 种目标物的平均回收率和相对标准偏差(n=8)
3 结论
根据目标物的化学性质,采用饱和乙腈正己烷对染整助剂中的氯化苯和氯化甲苯进行快速、高效提取,利用DB-624 超高惰性毛细管柱(30.00 m×0.25 mm×1.40 μm)分离氯化苯和氯化甲苯,达到了理想的分离效果,有效克服了样品提取难的问题,实现了快速、准确地进行定性定量测定的目标,每个水平做8次平行实验,平均回收率都能达到80%以上,相对标准偏差都小于12.0%。该检测方法灵敏、准确、高效,方便实验室检测。