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超声波萃取烷基酚聚氧乙烯醚的实验方法

嘉峪检测网        2015-11-15 09:53

  摘要:

  对于测定烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)和烷基酚(AP)超声波萃取是一个方便的前处理工艺。该方法可以节省溶剂消耗和提高效率。然而,超声波萃取的条件并不明确。经调查后,我们发现,使用甲醇为溶剂和在70℃下有利于各种纤维和皮革中萃取APEO。

  关键词:壬基酚聚氧乙烯醚;超声波萃取;纺织品;皮革

  APEO是烷基酚聚氧乙烯醚类化合物的简称,它具有良好的润湿、乳化、分散、增溶和洗涤作用,广泛用于洗涤剂、个人护理用品、纺织、造纸、石油等行业产品的加工制造,其中最主要的用途是洗涤产品和纺织助剂。烷基酚聚氧乙烯醚是一个大类产品的统称,因烷基的长短和环氧乙烷加成数的多寡,而形成表面活性不一的非离子表面活性剂家族。APEO中包括壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)占80% ~85%,辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO)占15%以上,十二烷基酚聚氧乙烯醚(DPEO)和二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%。

  APEO的生物降解性缓慢,进入食物链后会累积放大。它们具有类似雌性激素作用,能扰乱人体正常的激素分泌,导致精子减少、生殖器官异常。NPEO的最终生物降解物为NP(壬基酚),对于水生物NP比NPEO有更大的毒性。欧盟的2003/53/EC号指令限制了AP和APEO在纺织品中含量不得超过0.1% [1]。针对纺织品中残留APEO的检测方法中,超声波萃取被广泛应用,因这方法所需时间短、有机溶液消耗量少,而且有研究表明它的效性与GB/T 23322—2009标准中使用的索氏提取法所得的结果差异性不大[2]。但是各检测实验室使用超声波萃取法的条件不一,本文就此进行探讨。

  1试验部分

  1.1仪器设备

  高效液相色谱仪-质谱联用仪: Waters高效液相色谱仪,Waters质谱仪;自动进样器;分析天平:感量0.0001g;weldsmt可控温超声波提取器:W-1036型;有机相针式过滤器:0.22μm聚四氟乙烯滤膜。

  1.2试剂和溶液

  甲醇:色谱纯;水:实验室用水二级水标准;四氢呋喃:色谱纯;丙酮:色谱纯;二氯甲烷:色谱纯;壬基酚聚氧乙烯醚99.0%:Dr.Ehrenstorfer。

  1.3分析条件

  色谱柱长度:50mm;内径为2.1mm的不锈钢柱;型号:BEH C18 1.7μm;流动相:甲醇和0.002mol/L的乙酸铵水溶液;流速:0.2mL/min。

  1.4标准工作曲线的制定

  用色谱纯甲醇分别配制浓度为200μg/L、400μg/L、800μg/L、1000μg/L、2000μg/L的NPEO标准工作溶液,使用LC-MS对标准工作溶液系列分析测定结果,见表1。

  以溶液浓度为x坐标,峰面积为y坐标制标准工作曲线。NPEO在0~2000μg/L浓度范围内线性良好,线性方程为y = 904.41x,R2 = 0.9976。

  1.5样品处理

  将待测样品剪成约5mm×5mm大小,称取1.0g(精确至0.0001g)样品至100mL锥形瓶中,标明样品编号,再往锥形瓶中加入20mL溶液(以恰好浸没样品为佳),之后放于超声波萃取仪中进行萃取1h。提取1h后,将提取液过滤至25mL容量瓶中,用溶液冲洗锥形瓶3次以上(少量多次的原则),一并倒入容量瓶中,加甲醇定容至刻度并摇匀。使用装有0.22μm滤头的针筒式过滤器将提取液过滤至2mL的进样瓶,做好标记后用LC/MS/MS进行分析。

  2结果与讨论

  2.1超声波萃取温度的选择

  为了比较不同温度下超声波萃取效果,分别在不加温(在超声波运行下,温度会稳定于35℃)、50℃、60℃和70℃环境下以甲醇萃取,对棉、涤纶、氨纶、尼龙、皮革这4种常见物料进行AP和APEO萃取(本试验主要测量NPEO),试验结果见表2。

  由表2可以看出,温度增加对于在棉布和涤纶/氨纶混纺布中萃取NPEO的量没有影响,而在尼龙和皮革中,温度增加与NPEO萃取量呈同方向的线性增加,温度越高,所萃取出的NPEO量越多。在NPEO超声波萃取中,温度对不同纤维的影响不一,从结果中,我们较倾向使用高温度超声波萃取(70℃)。由于甲醇的沸点为64.5℃~64.7℃,所以不考虑超过70℃的萃取温度。

  2.2萃取溶剂的选择

  比较不同溶剂的萃取效果,我们用了常规使用的溶剂(甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷)进行萃取,试验结果见表3。

  试验结果表明,除了涤纶/氨纶混纺布外,对于棉布、尼龙布和皮革,甲醇的提取效果均最好。在涤纶/氨纶混纺布的测试中,3种溶剂得出的结果相差也不多于10%。在萃取混合纤维时,使用甲醇作为溶剂效果最佳。

  2.3回收率试验

  采用添加法在不同溶剂和温度的条件下添加800μg/L的NPEO,进行回收率测定。结果见表4,其回收率为92.7% ~ 102.34%。

  3结语

  本文研究采用不同温度溶剂超声波萃取纺织品和皮革中残留壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)。结果表明,甲醇是可广泛用在各种纺织品和皮革中的最佳的溶剂,在70℃下进行超声波萃取效果最佳。

  参考文献:

  [1]李世朋,曹贻儒.纺织品APEO问题的由来及在毛精纺企业的解决方案[C].第30届全国毛纺年会论文集,2010:240-244.

  [2]吕爱丽,王晶磊,冯国辉,等.纺织品中壬基酚聚氧乙烯醚检测方法的研究[J].毛纺科技, 2013, (10): 53-55.

  (作者单位:深圳市华测检测技术股份有限公司)文/薛咏雅 熊笑军 万鹏

 

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来源:中国纤检