劉志榮,顏遠(yuǎn)瞻
(1.中輕檢驗(yàn)認(rèn)證(晉江)有限公司,福建 晉江 362200;2.中國皮革和制鞋工業(yè)研究院(晉江)有限公司,福建 晉江 362200)
我國是涂料生產(chǎn)的第一大國,涂料生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的VOCs排放一直受到重視,國家為了推動(dòng)涂料工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展,因此發(fā)布GB 37824-2019《涂料、油墨及膠粘劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[1-2]。然而作為涂料中的一員鞋用清洗劑在鞋類生產(chǎn)和使用過程中的需求不斷增加。目前我國鞋業(yè)從業(yè)人員超過5 百萬,那么鞋類清洗劑中的揮發(fā)性有機(jī)物對從業(yè)人員及消費(fèi)者健康影響越來越受到人們的關(guān)注,衛(wèi)生檢測以及鞋用清洗劑的使用和監(jiān)督對鞋企的安全生產(chǎn)具有重要意義[3]。我國也相應(yīng)出臺了標(biāo)準(zhǔn)GB 38508-2020《清洗劑揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量限值》,該標(biāo)準(zhǔn)中限制二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯的總和對于水基清洗劑不大于0.5%、半水基清洗劑不大于2%、有機(jī)溶劑清洗劑不大于20%[4]。
二氯甲烷為無色透明液體,具有刺激性氣味;三氯甲烷又稱氯仿,無色透明重質(zhì)液體,極易揮發(fā),有特殊氣味。三氯乙烯,可用作萃取劑、殺菌劑和制冷劑,以及衣服干洗劑,長期接觸可引起三叉神經(jīng)麻痹等病癥;四氯乙烯帶有刺激性和甜甜的氣味。這四類揮發(fā)性有機(jī)物均在2017年10月27 日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單中。在2019年7 月23 日,該4 種物質(zhì)均被列入有毒有害水污染物名錄(第一批)。
目前我國出臺的GB 38508-2020[4]《清洗劑揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量限值》對四類揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行限制,該標(biāo)準(zhǔn)中要求采用GB/T 23992-2009[5]《涂料中氯代烴含量的測定氣相色譜法》方法對四類揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行測定。然而該方法中只給出二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷和四氯化碳的測定方法,并沒有明確指出三氯乙烯與四氯乙烯的測定方法。因此,本文建立了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用,外標(biāo)法定量,同時(shí)測定二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯的方法,為這四種揮發(fā)性有機(jī)物的同時(shí)測定提供一種參考。
電子天平(精確至1 mg,Mettler Toledo);GC-MS(Agilent 7890B-5977A);乙酸乙酯(色譜純,M-TEDIA);二氯甲烷(色譜純,)、三氯甲烷(1000 mg/L,ANPEL)、三氯乙烯(純度≥99.5%,曼哈頓);四氯乙烯(2000 mg/L,o2si)。
準(zhǔn)確稱取清潔劑(1.000±0.005)g 于硬質(zhì)玻璃反應(yīng)瓶中,準(zhǔn)確加入50 mL 乙酸乙酯,搖勻2 min,過濾,供G C-MS 分析,外標(biāo)法定量。
準(zhǔn)確稱取適量二氯甲烷、三氯乙烯用乙酸乙酯配置成1000 mg/L 儲備液,在移取4 種有機(jī)物適量儲備液用乙酸乙酯稀釋成500 mg/L 的4 種混合中間工作液于,再分別移取一定的量稀釋成1、10、20、50、100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
GC 參數(shù):色譜柱為Agilent 的HP-5ms(30 m x 250 μm x 0.25 μm),進(jìn)樣口溫度250 ℃;柱箱升溫程序:60 ℃,保持5 min;流量1.2 mL/min;進(jìn)樣量1μL;分流進(jìn)樣(分流比50:1)。見圖1 所示,4 種揮發(fā)性有機(jī)物依次出峰,響應(yīng)值高,峰形清晰對稱。出峰時(shí)間見表1 所示,而峰型1 與峰型2 之間為溶劑的溶劑峰。
圖1 四種揮發(fā)性有機(jī)化合物的離子色譜圖Fig.1 The extraction ions chromatography of four volatile organic compounds
MS 參數(shù):采用EI 源;MSD 傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;采用SCAN 全掃描定性,SIM 選擇離子掃描定量,定性定量離子見表1 所示。
表1 4 種揮發(fā)性有機(jī)物的定性/定量離子及出峰時(shí)間Tab.1 Retention Time,Quantitative/Qualitative ions of four volatile organic compounds
根據(jù)1.3 配置標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,經(jīng)GC-MS 分析,濃度為橫坐標(biāo),響應(yīng)值為縱坐標(biāo),曲線進(jìn)行擬合,4 種物質(zhì)的工作曲線的相關(guān)系數(shù)均大于0.99??梢娫摲椒ㄔ?~100 mg/L 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
空白樣品中加入1 mg/L 即0.005%的4 種目標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入50 mL 乙酸乙酯,按照1.2 相同步驟進(jìn)行測定。采用SIM 掃描的定量離子峰,利用3 倍信噪比計(jì)算檢出限為0.005%。
清洗劑空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn),分別添加0.05、0.1、0.5%的量,測試條件跟樣品處理相同,每個(gè)添加量做3 次獨(dú)立平行試驗(yàn)。測試結(jié)果見表2。從表中可以看出,該方法二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯的回收率范圍在88~106%,證明該方法測試準(zhǔn)確,可以對清潔劑中二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯進(jìn)行準(zhǔn)確的定量測定。
表2 4 種揮發(fā)性有機(jī)化合物空白加標(biāo)回收率Tab.2 The rate of recovery of four volatile organic compounds
方法精密度由重復(fù)測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來進(jìn)行表示。本文采用對含有4 種目標(biāo)物質(zhì)的清潔劑樣品進(jìn)行6 次重復(fù)性測定,4 種目標(biāo)物質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.8%~4.8%之間小于5%,證明該方法,測試的重現(xiàn)性良好且穩(wěn)定。
建立了一種使用乙酸乙酯作為溶劑,采用GC-MS 測定二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯的方法。在常溫下提取鞋用清洗劑中的二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯,在1~100 mg/L 的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù)大于0.99,方法的檢出限均為0.005%,平均回收率在88%~106%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.8%~4.8%(n=6),該方法快速、準(zhǔn)確,完全滿足清潔劑種對這四種揮發(fā)性有機(jī)物的測定要求。