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摘要:使用高精度仪器检定纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)。通过对样品中烷基酚聚氧乙烯醚的回收率计算评估方法的准确性,从而达到检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的目的,减少对人体产生的危害。本文首先介绍烷基酚聚氧乙烯醚的危害性,然后開展相应实验,实验中主要采用高效液相色谱—串联质谱法的检测方式,实现对纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的有效检测。
关键词:高效液相色谱;串联质谱法检测;纺织品;烷基酚聚氧乙烯醚
前言
人们日益了解烷基酚聚氧乙烯醚的危害性,以欧盟为代表的西方国家早年已经出台法规禁令对其进行限制。同时,一些大型服装生产商也在其内部禁用物质列表(RSL)中加入了对烷基酚聚氧乙烯醚的管控。本文分析了烷基酚聚氧乙烯醚的实际应用,及检测其在纺织产品中残留的意义。我国作为世界上最大的纺织品销售市场,出口额已经占到了世界总额的四分之一,为突破贸易的技术壁垒,避免违反进口国的法规禁令而被处罚,需要一套准确的、高效的检测方法。本文讨论了使用甲醇作为提取溶剂,通过采用高效液相色谱—串联质谱法来检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的含量的方法。在此环节不仅提高了现代检测技术,还促进了人员专业技术的进一步提升。采用高效的液相色谱-质谱检测法来检定烷基酚聚氧乙烯醚,便于针对实际问题来提出有效的解决策略,提升了检测结果的准确性和时效性。
1.烷基酚聚氧乙烯醚的相关介绍
烷基酚聚氧乙烯醚作为一种非离子表面活性剂,具有明显的耐酸碱、性质稳定、成本低等优势,在印染助剂中添加一定的烷基酚聚氧乙烯醚,使其起到了很好的乳化、渗透、润湿、洗涤等作用。烷基酚聚氧乙烯醚的生产过程:直链烷烃氯化,生成氯代烷烃,然后通过路易斯酸和酚缩合;路易斯酸直接与酚进行加成反应,在碱性催化剂的作用下发生了氧化烯化[1]。APEO是聚合度不同,性质相似的一大类物质,实际应用中NPEO的比例最多约有80%,OPEO的比例占到了16%。APEO的耐酸碱性较强,低温洗涤条件性能较好,在防水剂、印花浆料等产品的制造过程中使用了一定的APEO,并通过聚合反应来生成一定量的混合物。
2.烷基酚聚氧乙烯醚的危害性
在社会经济的不断发展中,人们对纺织品的安全意识有了很大提升,近年来,纺织品的安全问题成为社会中的热点,因此需要将纺织品的安全性提升到一个更高的层次上[2]。纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚严重影响人们的身体健康,以及其产生的环境激素效应,成为社会关注的焦点问题。环境中APEO降解出来的产物含有一定的乙氧基,这些代谢产物具有强毒性[3]。烷基酚聚氧乙烯醚降解出来的产物主要是由羧酸、乙氧基化合物、烷基酚等化合物组成,具有一定的生物毒性,对鱼类具有强毒性。由于降解速率较慢,对鱼类以及整个生态环境有着潜在的威胁。同时雌性激素效应和雌性激素结合,对人们的神经系统造成很大危害,并可能导致生殖器官问题、乳腺癌细胞增生等。目前,烷基酚聚氧乙烯醚已经成为国际禁用的环境激素之一。
3.实验研究
3.1实验器材
使用高效液相色谱检测仪配备API3000质谱仪,电喷雾法测试目标物。使用上海生物科技公司生产的涡流混合器。试剂为色谱纯甲醇,实验一级水,二氯甲烷,乙酸乙酯。实验室制备的标准样品:采用适量纺织品,向其内加入一定量的高浓度烷基酚聚氧乙烯醚,保证水溶液充分浸泡,晾干后备用。
3.2检测过程
采用高效液相色谱—串联质谱仪,借助反相高效液相色谱柱来进行分离目标物组分来检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的含量。
各种检测方法:《GB/T 23322-2009》标准中规定国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测标准以反相高效液相谱筛选为主,严格执行该技术标准,采用正相高效液相谱以及高效液相色谱—串联质谱检测。在预处理过程中以甲醇作为萃取溶剂,同时保证每秒流速为2滴,提取两个小时,接着进行提取液蒸发浓缩,最后使用甲醇将其定容到2ml。该标准的检测低限:正相高效液相谱检测法对样品中的APnEO的检测低限是9mg/kg,采用正相高效液相谱检测法得到的APnEO的回收率达到92%到110%,实验中该标准的检测精确度相对偏差小于9%。
《SN/T 1850.2-2006》标准对国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测技术提出了相关规定:该标准的预处理与《GB/T 23322-2009》标准的预处理方法相同。仪器分析时,将标准溶液与样液等体积进样,将质谱图与标准液保留时间进行对照分析定性,依据给出的检测离子强度比例进行定量检测,本方法辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的检测低限为0.4mg/kg,由高效液相色谱—串联质谱法得到的辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的回收率为90%到110%。
《SN/T 1850.3-2006》标准已经明确规定国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测方法:正相高效液相色谱与高效液相色谱—串联质谱检测法,在预处理过程中,主要将甲醇作为溶剂,使用索氏提取3个小时,同时保持每秒的流速为1滴,在经过提取液旋转蒸发这一过程后,利用甲醇将其定容到2ml。该标准要求:正相高效液相色谱对APnEO进行检定的低限是8mg/kg,高效液相色谱—串联质谱对APnEO进行检定的低限是1mg/kg,采用这种方法得到的烷基酚聚氧乙烯醚的回收率是80%到110%。
本方法中液相色谱流动相分别为流动相A:乙腈,流动相B:2mM醋酸铵水溶液,按照A:B=20:80的体积比进行等度洗脱。下图所示为高效液相色谱—串联质谱法检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚。
实验过程中分别采用二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯等作为萃取剂,通过液-液萃取法萃取纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚,采用连续液液萃取法来进行样品预处理实验,在此次实验中,二氯甲烷作为主要溶剂,最佳的萃取时间为3个小时,该方法对烷基酚聚氧乙烯醚没有很好的重现性和回收率,所以这种方法不适合用于纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测。 快速溶剂萃取法:使用一定量的萃取剂,采用快速溶剂萃取法来进行实验研究,保证了提取物的有效萃取。操作過程简单,萃取效率较高。目前溶剂萃取法已经在行业领域中得到了较为广泛的运用,最佳的萃取时间为20分钟,自动化程度较高,操作过程便利、安全,不仅节约了溶剂,还可以多种溶剂进行同时萃取比对,将溶剂用量控制在50ml内。但是这种方法的主要缺陷是:成本较高,装置费用昂贵,因此进一步推广尚存困难。
4.控制纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的有效途径
严格按照国家规定标准来生产烷基酚聚氧乙烯醚,促进纺织行业的健康发展,在新时期下,需要对烷基酚聚氧乙烯醚的生产过程严加监控,从源头减少烷基酚聚氧乙烯醚对人体造成的危害。制定有针对性的烷基酚聚氧乙烯醚制备流程,进一步规范人员的生产行为,保证制备过程流程化、制度化,及时完善纺织行业生产管理制度,对于纺织品中出现的有毒、有害物质严加控制,切实做好绿色环保工作。加强生产过程监督, (下转第页)
(上接第页)研究并推广监控检测技术,如高效液相色串联质谱检测技术。充分运用萃取法、快速溶剂萃取法等技术来进行有效检测,提高检测结果的科学性和精确性,控制好萃取时温度和室内条件,保证检测效果。
5.结束语
纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测过程中采用高效液相色谱—串联质谱检测法,该方法主要具有这些优势:操作简单、灵敏度较高、稳定性好,对烷基酚聚氧乙烯醚的回收率高。将高效液相色谱—串联质谱检测法广泛运用在纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测环节,有效提升检测效果,更重要的是,为纺织行业发展提供了更为便捷、有效的烷基酚聚氧乙烯醚检测手段,对纺织品行业的质量提升发挥重要作用。
参考文献:
[1]马强,王超,白桦,等. 凝胶过滤色谱-串联质谱法测定纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚[J]. 分析科学学报,2012,28(2):149-154.
[2]樊微,肖乐,周佳. 高效液相色谱测定纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的方法探讨[J]. 中国纤检,2015(24):62-65.
[3]蔡涛,王明葵. 纺织服装中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的现状与对策[J]. 中国纤检,2014(8):82-85.
[4]赵海浪,韩宁,李卫东,等. 高效液相质谱法测定纺织品中低聚合度烷基酚聚氧乙烯醚[J]. 上海纺织科技,2014(11):25-27.
关键词:高效液相色谱;串联质谱法检测;纺织品;烷基酚聚氧乙烯醚
前言
人们日益了解烷基酚聚氧乙烯醚的危害性,以欧盟为代表的西方国家早年已经出台法规禁令对其进行限制。同时,一些大型服装生产商也在其内部禁用物质列表(RSL)中加入了对烷基酚聚氧乙烯醚的管控。本文分析了烷基酚聚氧乙烯醚的实际应用,及检测其在纺织产品中残留的意义。我国作为世界上最大的纺织品销售市场,出口额已经占到了世界总额的四分之一,为突破贸易的技术壁垒,避免违反进口国的法规禁令而被处罚,需要一套准确的、高效的检测方法。本文讨论了使用甲醇作为提取溶剂,通过采用高效液相色谱—串联质谱法来检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的含量的方法。在此环节不仅提高了现代检测技术,还促进了人员专业技术的进一步提升。采用高效的液相色谱-质谱检测法来检定烷基酚聚氧乙烯醚,便于针对实际问题来提出有效的解决策略,提升了检测结果的准确性和时效性。
1.烷基酚聚氧乙烯醚的相关介绍
烷基酚聚氧乙烯醚作为一种非离子表面活性剂,具有明显的耐酸碱、性质稳定、成本低等优势,在印染助剂中添加一定的烷基酚聚氧乙烯醚,使其起到了很好的乳化、渗透、润湿、洗涤等作用。烷基酚聚氧乙烯醚的生产过程:直链烷烃氯化,生成氯代烷烃,然后通过路易斯酸和酚缩合;路易斯酸直接与酚进行加成反应,在碱性催化剂的作用下发生了氧化烯化[1]。APEO是聚合度不同,性质相似的一大类物质,实际应用中NPEO的比例最多约有80%,OPEO的比例占到了16%。APEO的耐酸碱性较强,低温洗涤条件性能较好,在防水剂、印花浆料等产品的制造过程中使用了一定的APEO,并通过聚合反应来生成一定量的混合物。
2.烷基酚聚氧乙烯醚的危害性
在社会经济的不断发展中,人们对纺织品的安全意识有了很大提升,近年来,纺织品的安全问题成为社会中的热点,因此需要将纺织品的安全性提升到一个更高的层次上[2]。纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚严重影响人们的身体健康,以及其产生的环境激素效应,成为社会关注的焦点问题。环境中APEO降解出来的产物含有一定的乙氧基,这些代谢产物具有强毒性[3]。烷基酚聚氧乙烯醚降解出来的产物主要是由羧酸、乙氧基化合物、烷基酚等化合物组成,具有一定的生物毒性,对鱼类具有强毒性。由于降解速率较慢,对鱼类以及整个生态环境有着潜在的威胁。同时雌性激素效应和雌性激素结合,对人们的神经系统造成很大危害,并可能导致生殖器官问题、乳腺癌细胞增生等。目前,烷基酚聚氧乙烯醚已经成为国际禁用的环境激素之一。
3.实验研究
3.1实验器材
使用高效液相色谱检测仪配备API3000质谱仪,电喷雾法测试目标物。使用上海生物科技公司生产的涡流混合器。试剂为色谱纯甲醇,实验一级水,二氯甲烷,乙酸乙酯。实验室制备的标准样品:采用适量纺织品,向其内加入一定量的高浓度烷基酚聚氧乙烯醚,保证水溶液充分浸泡,晾干后备用。
3.2检测过程
采用高效液相色谱—串联质谱仪,借助反相高效液相色谱柱来进行分离目标物组分来检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的含量。
各种检测方法:《GB/T 23322-2009》标准中规定国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测标准以反相高效液相谱筛选为主,严格执行该技术标准,采用正相高效液相谱以及高效液相色谱—串联质谱检测。在预处理过程中以甲醇作为萃取溶剂,同时保证每秒流速为2滴,提取两个小时,接着进行提取液蒸发浓缩,最后使用甲醇将其定容到2ml。该标准的检测低限:正相高效液相谱检测法对样品中的APnEO的检测低限是9mg/kg,采用正相高效液相谱检测法得到的APnEO的回收率达到92%到110%,实验中该标准的检测精确度相对偏差小于9%。
《SN/T 1850.2-2006》标准对国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测技术提出了相关规定:该标准的预处理与《GB/T 23322-2009》标准的预处理方法相同。仪器分析时,将标准溶液与样液等体积进样,将质谱图与标准液保留时间进行对照分析定性,依据给出的检测离子强度比例进行定量检测,本方法辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的检测低限为0.4mg/kg,由高效液相色谱—串联质谱法得到的辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的回收率为90%到110%。
《SN/T 1850.3-2006》标准已经明确规定国内纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测方法:正相高效液相色谱与高效液相色谱—串联质谱检测法,在预处理过程中,主要将甲醇作为溶剂,使用索氏提取3个小时,同时保持每秒的流速为1滴,在经过提取液旋转蒸发这一过程后,利用甲醇将其定容到2ml。该标准要求:正相高效液相色谱对APnEO进行检定的低限是8mg/kg,高效液相色谱—串联质谱对APnEO进行检定的低限是1mg/kg,采用这种方法得到的烷基酚聚氧乙烯醚的回收率是80%到110%。
本方法中液相色谱流动相分别为流动相A:乙腈,流动相B:2mM醋酸铵水溶液,按照A:B=20:80的体积比进行等度洗脱。下图所示为高效液相色谱—串联质谱法检测纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚。
实验过程中分别采用二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯等作为萃取剂,通过液-液萃取法萃取纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚,采用连续液液萃取法来进行样品预处理实验,在此次实验中,二氯甲烷作为主要溶剂,最佳的萃取时间为3个小时,该方法对烷基酚聚氧乙烯醚没有很好的重现性和回收率,所以这种方法不适合用于纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测。 快速溶剂萃取法:使用一定量的萃取剂,采用快速溶剂萃取法来进行实验研究,保证了提取物的有效萃取。操作過程简单,萃取效率较高。目前溶剂萃取法已经在行业领域中得到了较为广泛的运用,最佳的萃取时间为20分钟,自动化程度较高,操作过程便利、安全,不仅节约了溶剂,还可以多种溶剂进行同时萃取比对,将溶剂用量控制在50ml内。但是这种方法的主要缺陷是:成本较高,装置费用昂贵,因此进一步推广尚存困难。
4.控制纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的有效途径
严格按照国家规定标准来生产烷基酚聚氧乙烯醚,促进纺织行业的健康发展,在新时期下,需要对烷基酚聚氧乙烯醚的生产过程严加监控,从源头减少烷基酚聚氧乙烯醚对人体造成的危害。制定有针对性的烷基酚聚氧乙烯醚制备流程,进一步规范人员的生产行为,保证制备过程流程化、制度化,及时完善纺织行业生产管理制度,对于纺织品中出现的有毒、有害物质严加控制,切实做好绿色环保工作。加强生产过程监督, (下转第页)
(上接第页)研究并推广监控检测技术,如高效液相色串联质谱检测技术。充分运用萃取法、快速溶剂萃取法等技术来进行有效检测,提高检测结果的科学性和精确性,控制好萃取时温度和室内条件,保证检测效果。
5.结束语
纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测过程中采用高效液相色谱—串联质谱检测法,该方法主要具有这些优势:操作简单、灵敏度较高、稳定性好,对烷基酚聚氧乙烯醚的回收率高。将高效液相色谱—串联质谱检测法广泛运用在纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的检测环节,有效提升检测效果,更重要的是,为纺织行业发展提供了更为便捷、有效的烷基酚聚氧乙烯醚检测手段,对纺织品行业的质量提升发挥重要作用。
参考文献:
[1]马强,王超,白桦,等. 凝胶过滤色谱-串联质谱法测定纺织品中的烷基酚聚氧乙烯醚[J]. 分析科学学报,2012,28(2):149-154.
[2]樊微,肖乐,周佳. 高效液相色谱测定纺织品中烷基酚聚氧乙烯醚的方法探讨[J]. 中国纤检,2015(24):62-65.
[3]蔡涛,王明葵. 纺织服装中烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的现状与对策[J]. 中国纤检,2014(8):82-85.
[4]赵海浪,韩宁,李卫东,等. 高效液相质谱法测定纺织品中低聚合度烷基酚聚氧乙烯醚[J]. 上海纺织科技,2014(11):25-27.