离子液体萃取-分光光度法测定纸中荧光增白剂*

2022-10-08余枫林刘冰欣李俏然陈亚东王利强王金秀

广州化工 2022年17期

余枫林，刘冰欣，李俏然，陈亚东，王利强，王金秀

(滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州 239000)

荧光增白剂VBL，是二苯乙烯三嗪类荧光增白剂的代表，可以提高纤维织物和纸张的白度，主要应用于造纸、纺织、洗涤剂等多个领域。荧光增白剂对人身体危害很大，会使免疫力和伤口愈合能力降低，增加肝脏负担，还具有一定的刺激性，致癌性等[1]，因此对纸制品中荧光增白剂的检测就十分必要。

目前，测定荧光增白剂的主要方法有高效液相色谱法[2]，液-质联用法[3]，荧光法[4]，紫外分光光度法[5]，紫外灯照射法[6]，共振光散射法[7]，毛细管电泳法[8]等。荧光增白剂在样品中含量较低，通常萃取后进行测定。对荧光增白剂的萃取方法有加速溶剂萃取[9]，索氏提取[10]，超声提取[11]等，但以上萃取方法存在的问题主要是萃取时间较长。近年来，一些新型的萃取技术用于对荧光增白剂的测定，如微波辅助萃取[12]，浊点萃取[13]，固相萃取[14]等。离子液体作为一种绿色萃取溶剂，已经广泛应用于各个领域，但未见对荧光增白剂萃取的相关文献报导。本文采用六氟磷酸1-丁基-3-甲基-咪唑[Bmim][PF6]离子液体对纸制品中的荧光增白剂VBL进行萃取，并采用分光光度法测定。

1 实验

1.1 仪器与试剂

Varycare 100紫外可见分光光度计,美国瓦里安；TG18-WS离心机,湖南沪康离心机有限公司；JK-300B超声波清洗器,合肥金尼克机械制造有限公司。

N-甲基咪唑,上海晶纯试剂有限公司;六氟磷酸钾,阿拉丁试剂;溴代正丁烷,国药试剂;以上试剂为分析纯;荧光增白剂VBL(99%)，深圳中发源生物科技有限公司；水为去离子水。

Clark-Lubs缓冲溶液：配制不同pH的Clark-Lubs缓冲溶液[15]。

离子液体六氟磷酸1-丁基-3-甲基-咪唑[Bmim][PF6]：按文献[16]方法合成。

1.2 实验方法

在15 mL离心管中加入一定体积的VBL标准溶液，0.6 mL离子液体，3 mL pH 10的Clark-Lubs 缓冲溶液，稀释至10 mL，在80 ℃超声波清洗器中，萃取15 min，然后以3000 r/min离心3 min使两相分离。将上层水相用注射器移去，离子液体相用乙酸乙酯定容至2 mL。以空白试剂为参比，在348 nm处测其吸光度。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

按实验方法1.2对3 μg/mL VBL进行萃取并进行光谱扫描，由图1可见，VBL在348 nm有最大吸收波长。图中曲线1是未萃取的VBL的吸收光谱，曲线2是萃取后的VBL的吸收光谱，萃取后的VBL吸光度值明显增大。

图1 荧光增白剂的吸收光谱

2.2 溶液酸度的影响

实验考察了pH在5～11范围内酸度对萃取效率的影响，如图2所示，结果表明：VBL在pH 为10时，体系吸光度最大，所以实验选用pH为10的缓冲体系。当缓冲溶液用量大于3.0 mL时，可起到足够的缓冲作用，体系的吸光度基本不变。所以，实验加入pH 10的Clark- Lubs缓冲溶液3.0 mL。

图2 pH值对萃取率影响

2.3 离子液体的用量对萃取率的影响

实验研究了离子液体用量对VBL萃取率的影响，对3 μg·mL-1的VBL进行萃取，加入离子液体体积分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mL，萃取后的吸光度值见图3所示。由图3可见，当离子液体用量为0.6 mL时，吸光度达到最大，因此选取离子液体用量为0.6 mL。随着离子液体用量的增大，粘度增大，增加了分离难度。

图3 离子液体体积对萃取率的影响

2.4 萃取温度和萃取时间的选择

实验研究了萃取温度和萃取时间对萃取率的影响，结果表明：当温度为70～90 ℃，萃取时间达到15 min时，溶液的吸光度达到最大。因此，实验选择萃取温度为80 ℃萃取15 min。

图4 温度对萃取率的影响

图5 时间对萃取率的影响

2.5 标准曲线和检出限

配制一系列不同浓度的VBL标准溶液，按1.2方法进行萃取，测定其吸光度。结果表明：VBL在0～25 μg·mL-1范围内，吸光度与浓度呈良好的线性关系，线性方程为A=0.0343C+0.0065 (μg·mL-1)，相关系数为0.9985。此方法检出限为0.048 μg·mL-1。对浓度为4 μg·mL-1VBL标准溶液测定10次，结果的相对标准偏差为0.18%。

2.6 样品分析

准确称取不同品牌的面巾纸及A4打印纸各1 g，裁剪成1 cm2大小，放入锥形瓶中，加入50 mL去离子水，80 ℃超声提取1 h。冷却后分别转移至50 mL容量瓶定容。分别移取上述样品溶液5 mL于15 mL离心管，按实验方法萃取后，测定其吸光度值，代入标准曲线测定VBL的含量。并做样品加标回收试验，结果见表1所示。