用乙酰丙酮法檢測紡織品中的甲醛含量

于濤　朱盡順

摘要：

依據GB/T 2912.1—2009測定紡織品中的甲醛含量，分析了在測定過程中影響檢測值的主要因素：甲醛標準溶液、吸收波長、萃取溫度、萃取時間、放置時間及取樣部位的確認，本文試驗結果對提高甲醛檢測結果的準確性具有一定的參考價值。

關鍵詞：紡織品；甲醛；檢測；乙酰丙酮法

1 引言

目前紡織印染助劑中的甲醛超標主要來源于分散劑MF、含有甲撐磷酸的螯合劑、丙烯酰胺N-羥甲基助劑、皮革鞣劑、錦綸助劑等苯酚及其衍生物的甲醛縮合物[1]。隨著國內外生態(tài)紡織品標準的陸續(xù)頒布，國內紡織品的生態(tài)安全問題受到廣泛關注。在紡織品助劑行業(yè)，甲醛被廣泛用作反應劑，以提高助劑在紡織品上的耐久性，如樹脂整理劑、固色劑、黏合劑等。目前檢測甲醛常用的方法有分光光度法[2]和色譜法[3-4]，分光光度計法相對快捷、方便，在日常生活中應用更為廣泛，可以有效檢測紡織品中甲醛的含量。為了更準確、便捷地測定紡織品中的甲醛含量，本文采用乙酰丙酮法對紡織品中甲醛含量進行測定并進一步分析，著力于甲醛標準溶液、最大波長、水浴時間、水浴溫度、放置時間和取樣部位等因素的研究，為執(zhí)行現行的GB/T 2912.1—2009[5]提供了一個較準確的補充方法。

2 試驗

2.1 試驗準備

試驗方法：按照GB/T 2912.1—2009 進行試驗。

儀器：UV 7200 分光光度計（尤尼柯儀器有限公司），BS224 S電子天平，容量瓶（1000mL，250mL），移液管（1mL，5mL），恒溫水浴鍋，WHY-2 恒溫水浴振蕩器，玻璃漏斗式過濾器。

試劑：乙酰丙酮、乙酸銨、冰乙酸、雙甲酮、乙醇均為分析純，甲醛標準溶液（10mg/mL，國家標準物質研究中心），三級水。乙酰丙酮試劑：在1L容量瓶中加入150g的乙酸銨，用800mL的水溶解。加入3mL冰乙酸及2mL乙酰丙酮，用水稀釋定容后用棕色瓶儲存，用前保存12h。雙甲酮的乙醇液：1g的雙甲酮用乙醇溶解稀釋到100mL。樣品液：取處理后的試樣2g，放入250mL 的碘量瓶中，加100mL水，塞緊蓋子放入40℃水浴振蕩60min，然后過濾到另一個碘量瓶待用。

織物：織物襯衣、T恤。

2.2 操作過程

2.2.1 標準曲線的制定

取10mg/mL甲醛標準溶液1mL，加133.6mL的水，配制得到75μg/mL的甲醛標定液，分別取0.5mL、1mL、2.5mL、5mL、10mL、15mL、20mL和30mL定容到250mL，均勻后各取5mL，加5mL乙酰丙酮溶液，在40℃水浴中顯色反應30min取出，常溫中避光冷卻35min，測定其412nm處吸光度值，以吸光度值為橫坐標，甲醛含量為縱坐標，制定標準曲線，得出線性回歸方程。

2.2.2 樣品測定

分別取5mL待測樣液與5mL甲醛校正液放入不同試管，加入5mL乙酰丙酮搖勻后于40 ℃水浴中顯色反應30min，常溫避光冷卻30min，用水加等體積乙酰丙酮液做空白對照，每個樣5個平行。用10mm吸收池測定412nm處的吸光度值。

3 結果與討論

3.1 甲醛標準曲線的繪制

3.1.1 試驗結果

配制0.15μg/mL、0.3μg/mL、0.75μg/mL、1.5μg/mL、3μg/mL、4.5μg/mL、7.5μg/mL、11.25μg/mL濃度，每個濃度做3個平行，繪制標準曲線，得到線性回歸方程y = 0.1313x - 0.0022，R? = 0.9998。

圖1 甲醛標準曲線圖

3.1.2 分析與討論

在8組數據中，3組吸光度值小于0.2，其余5組符合分析化學最小誤差要求，符合朗伯-比爾定律。需要注意的是，朗伯-比爾定律本身是針對濃度較低的溶液近似成立的定律，在高濃度時，由于吸光值點間平均距離縮小，鄰近質點彼此的電荷分布會產生相互影響，改變吸光系數。也就是說，隨著濃度增大，吸光物質之間、吸光物與溶劑之間會產生一定的相互作用而導致吸光度的偏高，因此為了得到準確的測試結果，在測試樣品濃度時應保持溶液中要測的物質濃度在一定范圍內，同時盡量去除干擾物。3.2 最大吸收波長的選擇

3.2.1 試驗結果

在10mL比色管中，加入3mL乙酰丙酮溶液，再加入3mL甲醛標準使用液，搖勻，40℃水浴加熱30min，然后進行400nm～700nm全波段掃描，測其最大吸收波長，按照上述步驟，所得試驗結果見圖2。

3.2.2 分析與討論

從圖2可知，黃色化合物在412 nm波長處有最大吸收，因此本試驗采用的最大吸收波長為412 nm。

3.3 水浴時間的選擇

3.3.1 試驗結果

在6支10mL比色管中加入乙酰丙酮溶液2mL，再加入2mL甲醛標準使用液，混勻后40℃水浴加熱，加熱時間分別為10min、20min、30min、40min、50min和60min，并做空白試驗，上機檢測其吸光度，重復3次。不同水浴時間對吸光度的影響見表1。

3.3.2 分析與討論

由表1可知，當水浴時間超過30min的時候，吸光度的變化很小，說明在30min之后吸光度值相對趨于穩(wěn)定，而顯色時間過短結果會偏離實際值，過長會浪費時間、降低試驗效率。因此，控制在30min。

3.4 水浴溫度的選擇

3.4.1 試驗結果

在5支10mL比色管中加入乙酰丙酮溶液2mL，再加入2mL甲醛標準使用液，混勻后水浴加熱30min，溫度分別為10℃、20℃、30℃、40℃和50℃，并做空白試驗，上機檢測其吸光度，重復3次，結果如表2所示。

3.4.2 分析與討論

試驗結果表明隨著水浴溫度升高，其吸光值越大，即水浴溫度在40 ℃時吸光值最大，溫度升到40℃以上，吸光度逐漸趨于平穩(wěn)，基本保持不變?？紤]到甲醛的揮發(fā)性及人體體溫，選擇40℃符合分析化學要求。

3.5 放置時間對吸光度的影響

3.5.1 試驗結果

根據溶液吸收光朗伯-比耳定律，一束平行的單色光通過均勻、非散射的稀溶液時，溶質吸收了光能，光的強度就要減弱。溶液的濃度越大，入射光越強，則光被吸收得越多，光強度的減弱也越顯著，即溶液對光的吸收程度與溶液的濃度成正比，繪制不同放置時間甲醛標準溶液曲線。以甲醛標準溶液質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制曲線，結果見圖3。

3.5.2 分析與討論

由圖3可知，放置1h甲醛標準溶液的穩(wěn)定性較差，所測吸光度值出現跳躍性，溶液質量濃度不均勻，其回歸方程為：y=1.1845x+0.2046，線性相關系數為0.9741；放置6h甲醛標準溶液比較穩(wěn)定，所測吸光度無跳躍值出現，溶液質量濃度較均勻，其回歸方程為：y=1.2746x+0.3863，線性相關系數為0.9648；放置120h甲醛標準溶液穩(wěn)定性也變差，所測的結果有跳躍值出現，其回歸方程為y=1.2927x+0.3383，線性相關系數為0.9591。

3.6 萃取因素對吸光度的影響

3.6.1 試驗結果

為了研究萃取條件對吸光度的影響，采用L9（34）進行了正交試驗，選取3個因素：織物重量（A）、浸泡時間（B）、取浸泡液量（C），試驗因素水平安排見表3，結果見表4。試驗溫度15.5℃，相對濕度61%。

3.6.2 分析與討論

由表4可得：對于甲醛濃度較高的織物1#，織物質量引起的極差為0.22，浸泡時間引起的極差為0.07，取浸泡液量引起的極差為0.67；對于甲醛濃度較低的2#織物，織物質量引起的極差為0.09，浸泡時間引起的極差為0.02，取浸泡液量引起的極差為0.13。級差R的大小，反映該列所排因素選取的水平變動對指標的影響，級差越大，說明該因素對指標的影響越大。因此，不論是甲醛含量較高的織物還是較低的織物，影響吸光度的主次因素順序是一致的。較大的是取浸泡液量，織物重量影響次之，浸泡時間影響較小。

3.7 取樣部位的影響

3.7.1 試驗結果

以6件襯衫取樣試驗，同一樣品，取衣領折疊處、單層衣面、內襯、口袋布料，按2.4.2處理后，結果見表5。

3.7.2 分析與討論

同一樣品，衣領折疊處、內襯處取樣測定的甲醛含量都偏高于衣面及口袋處的結果，這是由于不同部位暴露在外的程度不同，甲醛揮發(fā)程度不同所致。因此取樣的時候應該提取不同部位加以綜合才具有代表性。另外，樣品的儲存條件對測定結果也有影響，由于甲醛易揮發(fā)，樣品存放的時間越久，其測定結果就越低。為了準確測定甲醛的含量，建議在取樣過程中盡量避光密封保存，并盡快取樣檢測。

4 結論

在紡織品游離甲醛的測定中，甲醛標液、萃取溫度、時間、放置時間及取樣位置等因素對結果都會產生影響。建議在實際檢測樣品時，對樣品儲存盡量密封避光放置并盡快取樣檢測，檢測人員應該嚴格規(guī)范操作步驟，注意測試過程的每一個環(huán)節(jié)，考慮各種影響因素，減少誤差，準確測定甲醛的含量。

參考文獻：

[1] 張曉鳳，項錦欣，付鈺潔，等. 甲醛檢測方法研究進展[J]. 重慶工學院學報， 2007，21（1）： 410-413.

[2] 崔成民，康君行，付新平. 微量甲醛的分光光度法測定[J]. 北京服裝學院學報， 2000，20（1）：28-31.

[3] FEIGE K， RIED T. The determination of volatilc inside room by chromatographic analysis[J]. Chromatographic A. 1996， 730（1/2）：333.

[4] POSSANZXINI M， DI PAOL V. The study on formaldchyde determination by chromatographer[J]. Chromatographic.A. 1997， 46（5/6）：235.

[5] GB 2912.1—2009 游離和水解的甲醛（水萃取法）[S].

（作者單位：湖北省纖維檢驗局黃岡分局）