任务二 定量分析纺织品上的禁用染料
一、任务描述
某企业送检两份纺织品,要求定量分析禁用染料及其成分,通过检测,评价被测试样是否满足生态纺织品对禁用染料指标的要求。
二、实验准备
1.仪器设备 硬质玻璃管状反应器(具密闭塞,约60mL)、恒温水浴锅、提取柱(内径为20cm×2.5cm的玻璃柱或聚丙烯柱)、真空旋转蒸发器、高效液相色谱仪(配有二极管阵列检测器)、气相色谱仪(配有质量选择检测器)、容量瓶(10mL、1000mL)、烧杯(50mL、250mL)、圆底烧瓶等。
2.染化药品 乙醚、甲醇、柠檬酸、氢氧化钠、连二亚硫酸钠(含量≥85%)、无水亚硫酸钠、磷酸二氢铵、磷酸氢二钠、24种已知芳香胺(表9-16)、萘-D8、蒽-D10、2,4,5-三氯苯胺等(均为分析纯)。
3.实验材料 待测染色织物两块。
4.溶液制备 0.06mol/L柠檬酸—盐缓冲溶液(pH=6.0)、200mg/mL连二亚硫酸钠溶液、1000mg/L芳香胺标准储备溶液、20mg/L芳香胺标准工作液的制备参照本项目任务一。
(1)10μg/mL混合内标溶液。用合适的溶剂将内标化合物萘-D8、2,4,5-三氯苯胺、蒽-D10配制成浓度约为10μg/mL的混合溶液。
(2)10μg/mL混合标准工作液。用混合内标溶液将已知芳香胺标准物质(表9-16)分别配制成10μg/mL的混合标准工作液。现配现用,也可根据需要配制成其他浓度。
三、方法原理
纺织品在柠檬酸—盐缓冲溶液介质中用连二亚硫酸钠还原分解以产生可能存在的致癌芳香胺,用适当的液—液分配柱提取溶液中的芳香胺,经浓缩后,再用合适的有机溶剂定容,用配有质量选择检测器的气相色谱仪(GC/MSD)进行测定。必要时,选用另一种或多种方法对异构体进行确认,用配有二极管阵列检测器的高效液相色谱仪(HPLC/DAD)或气相色谱/质谱仪进行定量分析。
四、操作步骤
试样制备与处理、萃取与浓缩参照本项目任务一。
1.定量分析
(1)HPLC/DAD定量分析法。
①准确移取1.0mL甲醇或其他合适的溶剂,加入已浓缩至近干的圆底烧瓶中,混合均匀,制成试样溶液,静置待用。
②分别取1μL芳香胺标准工作液与试样溶液注入色谱仪,按下列分析条件操作:
色谱柱:ODS C18(250mm×4.6mm×5μm),或相当者。
流量:0.8~1.0mL/min。
柱温:40℃。
进样量:10μL。
检测器:二极管阵列检测器(DAD)。
检测波长:240nm、280nm、305nm。
流动相A:甲醇。
流动相B:0.575g磷酸二氢铵+0.7g磷酸氢二钠,溶于1000mL蒸馏水中,pH=6.9。
梯度:起始时用15%流动相A和85%流动相B,然后在45min内成线性地转变为80%流动相A和20%流动相B,保持5min。(https://www.daowen.com)
③外标法定量:致癌芳香胺标准物HPLC色谱图见图9-4。

图9-4 致癌芳香胺标准物HPLC色谱图
1—2,4-二氨基苯甲醚 2—2,4-二氨基甲苯 3—联苯胺 4—4,4′-二氨基二苯醚 5—邻氨基苯甲醚 6—邻甲苯胺 7—4,4′ -二氨基二苯甲烷 8—对氯苯胺 9—3,3′-二甲氧基联苯胺 10—3,3′-二甲基联苯胺 11—2-甲氧基-5-甲基苯胺 12—4,4′-二氨基二苯硫醚 13—2,6-二甲基苯胺 14—2,4-二甲基苯胺 15—2-萘胺 16—4-氯邻甲苯胺 17—3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯甲烷 18—2,4,5-三甲基苯胺 19—4-氨基联苯 20—3,3′-二氯联苯胺 21—4,4′-亚甲基-二-(2-氯苯胺)
(2)GC/MSD定量分析法。
①准确移取1.0mL混合内标溶液,加入已浓缩至近干的圆底烧瓶中,混合均匀,制成试样溶液,静置待用。
②分别取1μL混合标准工作液与试样溶液注入色谱仪,按本项目任务一纺织品上禁用染料的定性分析中气相色谱/质谱定性分析条件操作。
③选择离子方式进行定量,内标定量分组见表9-18。
2.结果计算
(1)外标法。

式中:Xi为试样中分解出芳香胺i的含量(mg/kg);Ai为样液中芳香胺i的峰面积(或峰高);ci为标准工作溶液中芳香胺i的浓度(mg/L);V为样液最终体积(mL);AiS为标准工作液中芳香胺i的峰面积(或峰高);m为试样量(g)。
表9-18 内标定量分组

(2)内标法。

式中:Xi为试样中分解出芳香胺i的含量(mg/kg);Ai为样液中芳香胺i的峰面积(或峰高);ci为标准工作溶液中芳香胺i的浓度(mg/L);V为样液最终体积(mL);AiSC为标准工作液中内标的峰面积;AiS为标准工作液中芳香胺i的峰面积(或峰高);m为试样量(g);AiSS为样液中内标的峰面积。
(3)结果表示。分别表示各种芳香胺的检测结果,计算结果表示到个位数,若检测结果低于5mg/kg时,结果表示为“未检出”。
五、注意事项
(1)连二亚硫酸钠溶液要求新鲜,现配现用。
(2)采用不同的试样前处理方法,其实验结果没有可比性,若采用先经萃取,然后再还原处理的方法,在试验报告中应加以注明。
(3)分析仪器对测试结果的影响较大,应尽可能按规定的分析条件操作,以减少误差。
六、实验报告(表9-19)
表9-19 实验报告
