苑 蕾,趙 健
(1. 營口理工學(xué)院,遼寧 營口 115000; 2. 遼寧省分析科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110015)
乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)具有良好的發(fā)泡性能和優(yōu)異的彈性、柔軟性,使產(chǎn)品不易斷裂[1],而且可以降低生產(chǎn)成本,因而廣泛用于兒童地墊和注塑玩具、鞋材、汽車零部件、隔音板等[2-3]。然而EVA發(fā)泡材料常含有對人體有害的甲酰胺,有研究表明,甲酰胺有一定的胚胎毒性和致畸性,長期接觸會影響人的呼吸系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)[4-8],尤其會嚴(yán)重的危害嬰幼兒的身心健康和生命安全。歐盟已于2013年7月禁止含有甲酰胺的兒童產(chǎn)品的進(jìn)口、生產(chǎn)、流通和銷售。我國是兒童產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國,目前國內(nèi)沒有兒童 EVA鞋材中殘留甲酰胺的檢測標(biāo)準(zhǔn),且文獻(xiàn)報道中針對兒童用品中甲酰胺的測定方法分析成本高,方法較為復(fù)雜[9-12]。研究建立一項(xiàng)簡單、準(zhǔn)確檢測兒童EVA鞋材中甲酰胺的分析方法非常必要。本文采用乙醇超聲萃取EVA鞋材中的甲酰胺,然后采用氣相色譜法進(jìn)行檢測,方法操作簡單,快速高效。
Agilent7890A型氣相色譜儀;KQ3200DB數(shù)控超聲波清洗器;FA1004型電子分析天平。
甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)樣品;甲醇;乙醇;丙酮;乙腈;三氯甲烷均為分析純,國藥集團(tuán)。
稱取甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品0.100 0 g,用乙醇溶解、定容,配成質(zhì)量濃度為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,并逐級稀釋到 50 mg· L-1,20 mg·L-1,5 mg·L-1,1 mg·L-1。
稱取1.000 0 g兒童EVA鞋材樣品并快速并粉碎成2 mm×2 mm×2 mm左右大小的顆粒,裝入試樣瓶中,然后加入20 mL乙醇,密封,振蕩。超聲萃取3 h,每隔0.5 h將試樣瓶取出混勻,保證試樣全部進(jìn)入乙醇溶液中。待萃取液冷卻至室溫后用一次性注射器吸取所得萃取液,經(jīng)0.25 μm有機(jī)濾膜過濾至色譜瓶中,待測。
色譜柱為HP-INNOWax(30 m×0.25 mm,0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱;進(jìn)樣口溫度為230 ℃;載氣為氦氣,流速1.0 mL·min-1, 進(jìn)樣量2 μ;分流比5∶1。程序升溫:初始溫度60 ℃,保持1 min,然后以20 ℃·min-1速率升至130 ℃,保持4 min;再以40 ℃·min-1速率升至250 ℃,保持9 min。
分別選用超聲波提取法、索氏抽提法和微波提取法對樣品進(jìn)行萃取。結(jié)果表明:微波和索氏提取操作步驟繁瑣,提取時間長,且在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和重新定容過程中易造成目標(biāo)產(chǎn)物的損失。而超聲提取法簡單、提取效率最高、溶劑使用量少,適于實(shí)驗(yàn)操作。因此選擇超聲提取方式。
分別將甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、正己烷、乙腈等實(shí)驗(yàn)室常用的溶劑與甲酰胺混溶,考察這幾種溶劑作為提取溶劑時對同一實(shí)際樣品進(jìn)行超聲提取的效果。結(jié)果表明:在相同條件下,乙醇對甲酰胺的提取效率最高,因此選擇乙醇為提取溶劑。
稱取同為1.000 0 g的一系列樣品,用無水乙醇分別提取 1 h,1.5 h,2 h,2.5 h,3 h,3.5 h,4 h。結(jié)果表明:在3 h時,樣品提取率已達(dá)到最大值。因此試驗(yàn)選擇提取時間為3 h。
分別對實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用的 DB-VRX,DB-17MS和HP-INNOWax三種不同極性的色譜柱進(jìn)行考察。試驗(yàn)結(jié)果表明:甲酰胺在 HP-INNOWax上峰形最佳、保留時間穩(wěn)定,并且能夠與樣品中的其他未知化合物較好的分離,符合定量檢測要求。因此本試驗(yàn)最終選擇HP-INNOWax毛細(xì)管柱作為分離柱。甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖見圖1。
圖1 甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
對配制好的甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定,每個濃度樣品平行測定3次。以甲酰胺的質(zhì)量濃度x為橫坐標(biāo),相對應(yīng)的峰面積y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性關(guān)系見表1。以3倍信噪比計算檢出限,檢出限(3 S/N)為 5.0 mg·kg-1。
表1 甲酰胺的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)
取經(jīng)檢驗(yàn)不含甲酰胺的樣品數(shù)份,分別向其按10,20,50 mg·kg-1含量水平添加一定量的甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個水平的加標(biāo)進(jìn)行6次平行測定,計算甲酰胺的平均回收率和和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表2。
表2 回收率和精密度試驗(yàn)(n=6)
選取5種不同兒童EVA鞋材樣品,進(jìn)行甲酰胺含量的測定,每個樣品平行測定3次,結(jié)果見表3。
表3 不同兒童EVA鞋材中甲酰胺的測定結(jié)果
本工作建立了氣相色譜法快速測定兒童 EVA鞋材中甲酰胺含量的檢測方法。采用乙醇作為萃取劑對樣品進(jìn)行超聲萃取,選用HP-INNOWax色譜柱分離萃取液。樣品前處理操作簡便,操作簡單,精密度高,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,為其他EVA發(fā)泡材料中甲酰胺的測定提供了檢測依據(jù)。
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