超声萃取—气相色谱法同时测定纺织品中15种乙二醇醚类有机溶剂残留量

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  摘要:本文建立了一个气相色谱方法,对纺织品中15种乙二醇醚类有机溶剂的残留量进行了同时测定,该方法以甲醇为萃取溶剂,45℃下超声萃取纺织品中残留的乙二醇醚类有机溶剂,萃取液直接进行气相色谱-火焰离子化检测器测定,外标法定量。在信噪比(S/N)为3的条件下,乙二醇二丁醚和乙二醇单丁醚的检出限均为0.05mg/kg,乙二醇二甲醚的检出限为0.30mg/kg,其余组分的检出限均为0.10mg/kg。在三个加标水平下,该方法的平均加标回收率为84.16%~95.89%,相对标准偏差为1.38%~4.57%。该方法简单快速,检出限低,灵敏度高,检出限远低于REACH法规的要求,可完全满足纺织品中乙二醇醚类有机溶剂残留量检测工作的需要。
  关键词:超声萃取;气相色谱-火焰离子化检测器;纺织品;乙二醇醚类
  自1926年正式投产以来,乙二醇醚类有机溶剂获得了广泛的应用[1],其品种也不断增加,中国是乙二醇醚类有机溶剂第三大消费国,消费量占全球总消费量的21%。在纺织工业中,乙二醇醚类有机溶剂大量用于各种纺织助剂中,如渗透剂中大量使用二乙二醇单丁醚(DEGBE)和乙二醇单丁醚(EGBE)作为溶剂[2],抗菌腈纶用的抗菌添加剂中也使用DEGBE作为溶剂[3]。乙二醇醚类有机溶剂的广泛使用,对人体健康和环境安全产生越来越大的影响。自20世纪80年代开始,对乙二醇醚类有机溶剂的毒性进行了大量研究,结果发现部分乙二醇醚类有机溶剂对人体和环境有害[4-6]。乙二醇醚类有机溶剂的安全性引起了各国的重视,1997年4月欧盟发布97/56/EC指令,限制使用乙二醇单甲醚(EGME)、乙二醇单乙醚(EGEE)和三乙二醇二甲醚(TEGDME),随后各国纷纷立法限制使用乙二醇醚类有机溶剂,且限制使用的种类逐渐增多[7-12]。目前限制使用的乙二醇醚类有机溶剂已达9种:EGBE、DEGBE、EGME、EGEE、TEGDME、二乙二醇单甲醚(DEGME)、乙二醇二甲醚(EGDME)、乙二醇二乙醚(EGDEE)和二乙二醇二甲醚(DEGDME),其中EGDEE、EGME、EGDME、EGEE、DEGDME和TEGDME还被列入高关注物质(SVHC)清单。根据欧盟REACH法规的要求,凡在欧盟市场上销售的产品,其SVHC限量均需满足相关指令的要求,不能满足要求的产品均被要求召回[13],而乙二醇醚类有机溶剂的最大允许使用限量为0.1%。目前已有大量文献报道了皮革、环境样品、玩具等样品中残留的乙二醇醚类有机溶剂的测定[14-19],但仅有少量文献报道了纺织品中乙二醇醚类有机溶剂残留量的测定[20-22],且测定对象只有EGEE和EGME。本文建立了一个测定纺织品中15种乙二醇醚类有机溶剂残留量的气相色谱方法,测试对象涵盖了所有9种限用乙二醇醚类有机溶剂。
  1 试验部分
  1.1 仪器与试剂
  AS 20500AT超声波清洗器(美国Auto Science公司);Agilent 5977A-7890B气质联用仪(Agilent公司,配FID检测器);SmarVapor RE501旋转蒸发仪(德国Dechem -Tech公司);氮吹仪(青岛海科仪器有限公司);0.22mm滤膜(德国Membrane公司)。
  色谱纯甲醇由Tedia公司提供,分析纯甲醇、乙醇、乙醚、乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷、叔丁基甲醚、石油醚、乙酸乙酯、四氢呋喃均由广州化学试剂厂提供,标准品EGDME(纯度99.9%)、DEGDME(纯度99.9%)、二乙二醇二乙醚(DEGDEE,纯度99.9%)、EGME(纯度99.8%)、EGBE(纯度99.8%)、DEGME(纯度99.5%)、EGEE(纯度99.5%)、EGDEE(纯度99.5%)、乙二醇二丁醚(EGDBE,纯度99.5%)、三乙二醇单乙醚(TEGEE,纯度99.4%)、三乙二醇单丁醚(TEGBE,纯度99.2%)、二乙二醇单乙醚(DEGEE,纯度99.0%)、DEGBE(纯度98.5%)、三乙二醇单甲醚(TEGME,纯度97.3%)、TEGDME(纯度97.0%)均由德国Dr. Ehrenstorfer公司提供。
  1.2 标准溶液的配制
  用甲醇配制各标准储备液,浓度均为约2000mg/mL,然后用甲醇配制混合标准储备液,该混标中各组分的浓度分别为122.4 mg/mL(EGDME)、44.09mg/mL(EGEE)、44.00mg/mL(EGME)、43.20mg/mL(TEGME)、42.28 mg/mL(TEGDME)、39.76mg/mL (TEGBE)、36.00mg/mL(TEGEE)、29.43mg/mL (DEGDME)、29.26mg/mL(DEGME)、28.28 mg/mL(DEGEE)、28.22mg/mL (EGDEE)、26.69mg/mL(DEGBE)、17.04mg/mL (DEGDEE)、16.56mg/mL(EGDBE)、16.40 mg/mL(EGBE)。使用时,用甲醇逐级稀释至所需浓度。
  1.3 样品前处理
  将待测样品剪碎混匀,称取1.0g样品,置于磨口锥形瓶中,加入25mL甲醇,超声萃取30min,萃取温度为45℃,过滤,残渣用25mL甲醇再次萃取,合并滤液,用旋转蒸发器将滤液浓缩至约1mL,再用氮气缓慢吹干,残留物用2mL甲醇溶解,溶液经0.22mm滤膜过滤后直接进行GC-FID分析。必要时,适当稀释后再进样分析。
  1.4 分析条件
  DB-wax(60m?0.25mm?0.25mm)色谱柱,起始温度为60℃,保持5min,以20℃/min的速度升至220℃,保持10min,后处理时间5min,后处理温度245℃。检测器温度250℃,不分流进样,进样量1.0mL,0.75min后开阀,进样口温度240℃,载气流速1.0mL/min,空气流量400mL/min,氢气流量30mL/min。

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