家具产品中皮革禁限用偶氮染料的测定探讨
2024-06-10李小兰谢尚卿方方
李小兰 谢尚卿 方方
摘 要:为了验证GB/T 40904—2021《家具产品及其材料中禁限用物质测定方法 偶氮染料》中检测分析24种禁限用芳香胺方法的适用性,本文采用叔丁基甲醚为提取溶剂,绘制标准曲线,确定方法的定量限和检出限,用气相色谱-质谱联用仪对24种禁限用芳香胺进行分析,最后用样品进行重复性和精密度测试验证。分析结果得出:24种禁限用芳香胺在3~36 mg/L线性关系良好,线性相关系数R 2>0.995;检出限为5 mg/kg,定量限为15 mg/kg;2,4-二氨基苯甲醚回收率为51.4%,邻甲苯胺、2,4-二氨基甲苯、2,4-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺回收率范围为65.8%~70.8%,其余的芳香胺回收率范围在71.6%~90.5%,重复性测试的RSD为0.4%~5.6%。结果表明该标准方法精密度和准确度符合要求,方法操作简单,结果复现性好。
关键词:家具产品,皮革,禁用偶氮染料,气相色谱-质谱联用仪,测试方法
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.09.032
家具产品是人们日常生活中不可或缺的一部分,皮革家具因其产品特性很受市场欢迎,但是家具皮革在生产过程中可能会添加对人体有害的禁用偶氮染料,不合格的家具皮革产品会对消费者的健康和环境造成潜在的风险[1-3]。为了规范市场,国家相关部门在2021年发布了GB/ T 40904—2021《家具产品及其材料中禁限用物质测定方法偶氮染料》国家标准,该标准已于2022年5月1日正式实施了。该标准填补了国内相关领域的标准空白,为生產企业、贸易交易和政府监管提供了标准依据。同时欧盟的REACH法规和EN 14362-1标准以及美国的CPSIA法规都对家具产品中禁用染料的限量进行了严格的限制规定[4 - 6 ]。但是,因不同实验室测试条件、不同检测设备都可能对检测结果造成影响,为了验证方法的适用性,通过绘制标准曲线,确定方法的定量限和检出限,然后用样品进行重复性和精密度测试,以期为标准的推广提供一些参考依据。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
仪器:GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪(GC-MS,Shimadzu);BSA224S电子天平(精度0.0 0 01 g,德国赛多利斯);KQ-60 0DE超声清洗仪(昆山市超声仪器有限公司);EOAA-HM-01旋涡混合器(上海安谱实验科技股份有限公司);MTN-2800W氮吹仪(天津奥特赛恩斯仪器有限公司);RV10CS096旋蒸蒸发仪(IKA,德国);DKZ-4508电热恒温振荡水浴槽(上海森信实验仪器有限公司)。
标准物质:24种偶氮(甲醇/乙腈)标准储备液(浓度为300 mg/ L,anpel);1, 4-苯二胺(99.9%,bepure);苯胺(99.5%,Dr);用甲醇配制1,4-苯二胺、苯胺标准储备液,浓度均为300 mg/L。
试剂:甲醇(99.9%,CNW,色谱纯);叔丁基甲醚(>99.8%,CNW,色谱纯);正己烷(99%,CNW,色谱纯);连二亚硫酸钠(90%,罗恩试剂,分析纯);柠檬酸(>99.5%,广州化学试剂厂,分析纯);氢氧化钠(>96.0%,广州化学试剂厂,分析纯);硅藻土提取柱:20 g/80 mL。
1.2 标准溶液配制
校准系列溶液由标准储备液逐级稀释。准确移取10.00 μL、20.00 μL、40.00 μL、80.0 μL、120.0μL的24种偶氮标准储备液、1,4-苯二胺、苯胺标准储备液,用甲醇定容至1 mL,得系列浓度的混合标准工作液,上机进行分析,绘制标准工作曲线。
1.3 样品的制备
将皮革切割成粒径5 mm×5 mm的小块试样,称取剪碎的试样1.0000 g于50 mL离心管中,加入正己烷超声去脂。加入柠檬酸盐缓冲液,在(70±2)℃的水浴中加热30 min,然后加入连二亚硫酸钠溶液,立即盖上塞子,用力振摇,于(70±2)℃的水浴中保持30 min。取出冷却至室温,用叔丁基甲醚洗涤过柱,旋蒸,用甲醇定容,上机进行分析。
1.4 色谱条件
气相色谱柱DB-5MS毛细管柱30 m×0.25 mm(内径)×0.25 μm(膜厚),DB-35MS毛细管柱30 m×0.25 mm(内径)×0.25 μm(膜厚);进样口250℃,MSD接口270℃;柱温60℃(保留1 min),以12℃/min升温至210℃,再以15℃/min升温至230℃,再以3℃/min升温至250℃,再以25℃/min升温至280℃;载气:氦气(纯度≥99.999%),1.0 mL/min。
质谱全扫描和选择离子监测方式,溶剂延迟4min,定性离子、定量离子、参考保留时间质谱参数见表1。
1.5 定性分析
试样待测液和标准样品的选择离子色谱峰在相同保留时间处不超过±0.2 min出现,并且对应质谱碎片离子的质荷比与标准品一致,其定性测定时相对离子丰度的最大允许偏差见表2。
1.6 定量分析
定量方式采用选择离子监测模式,以特征离子丰度进行定量分析,定量方法采用外标法。
2 结果与分析
2.1 线性范围
用甲醇配制禁用芳香胺的标准曲线,工作液浓度为3 mg/L、6 mg/L、12 mg/L、24 mg/L、36 mg/L,采用气相色谱质谱联用仪进行分析,以各标准工作液中芳香胺的峰面积为纵坐标,相应标准工作液浓度为横坐标,绘制标准工作曲线,标准曲线具体浓度及线性见表3。
从试验数据可以看出,线性方程相关系数R 2>0.995,满足GB/T 27417—2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》相关系数≥0.99的要求。
2.2 定量限验证试验
取空白样品,加标3 次对方法定量限进行验证,验证结果见表4。
从表4中试验数据可以看出,对方法定量限加标进行3次验证,禁用芳香胺的信噪比(S /N)均≥10,则确定禁用芳香胺的定量限为:15 mg/kg。
2.3 检出限复现性驗证
取空白样品,加标3 次对方法检出限进行验证,验证结果见表5。
从表5试验数据可以看出,对方法检出限加标进行3次验证,禁用芳香胺的信噪比(S /N)均≥3,则确定禁用芳香胺的检出限为:5 mg/kg。
2.4 精密度验证
采用标准加入法,将0.070 mL浓度为300 mg/L的标准溶液加入到1.0 g皮革空白样品中。此加标进行6次重复性试验,计算精密度,精密度验证结果见表6。
从表6试验数据可以看出,禁用芳香胺的重复性测试的RSD在0.4%~5.6%之间,精密度符合GB/T27417—2017附录B要求。
2.5 准确度验证
采用标准加入法,将0.070 mL浓度为300 mg/L的标准溶液加入到1.0 g皮革空白样品中,进行加标验证,计算回收率,验证准确度,准确度验证试验测试结果见表7。
从表7试验数据可以看出,2,4-二氨基苯甲醚加标测试的回收率为51.4%;邻甲苯胺、2,4-二氨基甲苯、2,4-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺加标测试的回收率范围65.8%~70.8%;其余的芳香胺回收率加标测试的回收率范围为71.6%~90.5%,满足标准回收率要求。
3 结 论
采用气质联用仪分析家具皮革中24种禁用偶氮染料,检出限为5 mg/kg,定量限为15 mg/kg,回收率均满足标准回收率要求,方法操作简单,结果复现性好,符合实际检测工作的要求。
参考文献
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作者简介
李小兰,工程师,主要从事纺织、皮革产品检测研究工作。
方方,通信作者,高级工程师,主要从事轻工产品检测及新检测方法研究工作。
(责任编辑:张瑞洋)