CN105572278A - 一种测定皮革中六价铬的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种皮革中六价铬的测定方法。通过超纯水振荡浸提皮革中的六价铬,再利用多反应检测(MRM)模式进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定。本发明的样品前处理方法简单,回收率高,基质干扰少,检出限低,准确度高,填补了目前在皮革中六价铬液相色谱-质谱/质谱检测方法的空白,克服了现有皮革中六价铬测定方法的缺陷,为皮革质量安全检测提供重要技术支持,具有良好的经济与社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及皮革分析领域,特别是涉及一种测定皮革中六价铬的方法。
背景技术
皮革的加工需要采用铬盐作鞣剂,虽然铬盐中的铬为三价铬,但在强氧化性环境中易转变为六价铬。三价铬是人体必需的微量元素,六价铬易穿过细胞膜被人体吸收,干扰人体内的正常生理过程,是致癌和致突变的诱发因子,浓度大时会导致死亡。国内QB/T2880-2007《儿童皮鞋》对六价铬的限量为10mg/kg,欧盟REACH法规要求与皮肤接触的皮革制品或部件中六价铬含量不得超过3mg/kg。
目前皮革中六价铬的测定方法有分光光度法、原子吸收光谱法、液相色谱法、离子色谱法和电感耦合等离子体质谱法。分光光度法和原子吸收光谱法易受皮革中染料的干扰,且测定前需先去除三价铬,分辨率低,难以满足限量检测要求;液相色谱法需要衍生化处理,操作繁琐;离子色谱法仅依靠保留时间定性,易受共存离子的干扰;电感耦合等离子体质谱法需要对样品进行消解处理,样品前处理复杂耗时。因此,有必要建立预处理简单、灵敏度高、定性准确的测定方法。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种皮革中六价铬的测定方法,该方法采用振荡提取结合超高效液相色谱-质谱/质谱法测定皮革中六价铬的含量,具有前处理简单、灵敏度高、抗干扰能力强等优点。
具体技术方案如下。
一种皮革中六价铬的测定方法,采用超高效液相色谱-质谱/质谱法进行测定,包括以下步骤:
(1)供试液的制备
称取经切碎处理的皮革样品,在氮气氛围下用超纯水振荡提取,取上清液调节pH值为7.5~8.5,过滤膜,得供试液;
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱测定
将供试液用超高效液相色谱-质谱/质谱进行测定,条件如下:
①色谱条件如下:
色谱柱:C18色谱柱,规格为50mm×2.1mm,1.7μm;
流动相:体积比为50:50~40:60的乙腈和乙酸铵溶液,乙酸铵溶液的浓度为9~11mmol/L,等度洗脱;
流速:0.2~0.3mL/min;
进样量:1.5~2.5μL;
柱温:25~35℃。
②质谱条件如下:
检测器:WatersXevoTQMS串联质谱;
离子源:电喷雾离子源,负离子模式。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述乙酸铵溶液的浓度为10mmol/L,乙腈和乙酸铵溶液的体积比为40:60,流速为0.25mL/min,进样量为2.0μL,柱温为30℃。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的质谱条件中离子源温度为145-155℃;毛细管电压为2~3KV;锥孔电压为25~35V;去溶剂气温度为380~420℃;去溶剂气流速为750~850L/h;锥孔气流速为45~55L/h;碰撞气流速为0.1~0.2mL/min;检测模式为多反应检测模式;检测离子对为116.8>99.9,116.8>83.9,其中116.8>99.9为定量离子对;碰撞能为15~35eV;所述去溶剂气、锥孔气均为高纯氮气;所述碰撞气为高纯氩气。
在其中一些实施例中,步骤(2)所述的质谱条件中离子源温度为150℃;毛细管电压为2.5KV;锥孔电压为32V;去溶剂气温度为400℃;去溶剂气流速为800L/h;锥孔气流速为50L/h;碰撞气流速为0.15mL/min;离子对116.8>99.9的碰撞能为15eV,离子对116.8>83.9的碰撞能为35eV。
在其中一些实施例中,步骤(1)所述超纯水用氨水调节pH值为7.8~8.2;皮革样品的质量与水的体积比为0.8~1.2g:45~55mL;振荡提取的温度为20~30℃,振荡频率为90~110min-1,提取时间为2.5~3.5小时。
在其中一些实施例中,步骤(1)所述超纯水用氨水调节pH值为8;皮革样品的质量与水的体积比为1.0g:50mL;振荡提取的温度为25℃,振荡频率为100min-1,振荡提取的时间为3小时;上清液用氨水或甲酸调节pH值为8。
在其中一些实施例中,步骤(1)所述切碎处理为将皮革样品切碎至3mm×3mm大小。
在其中一些实施例中,步骤(1)所述过滤膜为过0.22μm的聚四氟乙烯滤膜。
在其中一些实施例中,所述皮革为人造皮革和/或天然皮革。
在其中一些实施例中,所述人造皮革为聚氨酯人造皮革,所述天然皮革为牛皮革、羊皮革或猪皮革。
与现有技术相比,本发明的皮革中六价铬的测定方法具有以下有益效果:
(1)本发明通过大量实验,确定优化了简便的皮革样品前处理方法,该方法适用于各种皮革样品中六价铬的提取,处理简单,提取回收率高。
(2)本发明采用超高效液相色谱-质谱/质谱测定皮革提取液中六价铬的含量,采用最优的检测参数,基质干扰少,方法的检出限和定量限低,灵敏度高,准确度高,方法的检出限为1.0mg/kg,定量限为3mg/kg,相对标准偏差在3.8%~7.5%间。
(3)本发明填补了目前皮革中六价铬液相色谱-质谱/质谱检测方法的空白,克服了现有皮革中六价铬测定方法的缺陷,推广适应性好,为皮革质量安全检测提供重要技术支持,具有良好的经济与社会效益
附图说明
图1为六价铬对照品的二级质谱图。
图2为浓度为0.5mg/L的六价铬对照品的提取离子色谱图。
图3为六价铬浓度-定量离子对色谱峰面积标准曲线图。
图4为牛皮革对照样品的提取离子色谱图。
图5为六价铬添加浓度为0.25mg/L的牛皮革样品的提取离子色谱图。
图6为羊皮革对照样品的提取离子色谱图。
图7为六价铬添加浓度为0.25mg/L的羊皮革样品的提取离子色谱图。
图8为猪皮革对照样品的提取离子色谱图。
图9为六价铬添加浓度为0.25mg/L的猪皮革样品的提取离子色谱图。
图10为聚氨酯人造革对照样品的提取离子色谱图。
图11为六价铬添加浓度为0.25mg/L的聚氨酯人造革样品的提取离子色谱图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图,对本发明进行进一步的详细说明。
实施例1
六价铬对照品色谱图的建立,包括以下步骤:
(1)六价铬标准工作溶液的配制:
重铬酸钾对照品于102℃烘干16h,称取烘干的重铬酸钾对照品2.829g(精确到0.0001g),用超纯水溶解后转移至1000mL容量瓶中,加入超纯水定容,配制成1mg/mL(以Cr计)的六价铬标准储备液;
用超纯水将六价铬标准储备液逐级稀释成浓度为0、0.02、0.05、0.1、0.5、1.0mg/L的六价铬标准工作溶液。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱测定:
对六价铬标准工作溶液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,色谱条件为:
色谱柱:WatersBEHC18色谱柱,50mm×2.1mm,1.7μm(美国Waters公司);
流动相:乙腈:乙酸铵溶液(10mmol/L)=40:60(V:V),等度洗脱;
流速:0.25mL/min;
进样量:2.0μL;
柱温:30℃。
质谱条件为:
检测器:WaterXevoTQMS串联质谱(美国Waters公司);
离子源:电喷雾离子源(ESI),负离子模式;
离子源温度:150℃;
毛细管电压:2.5kV;
去溶剂气温度:400℃;
去溶剂气:高纯氮气;
去溶剂气流速:800L/h;
锥孔气:高纯氮气;
锥孔气流速:50L/h;
碰撞气:高纯氩气;
碰撞气流速:0.15mL/min;
检测模式:多反应检测(MRM)模式;
检测离子对:根据附图1中的六价铬对照品二级质谱图获得定性和定量离子对为116.8>99.9(定量离子对),116.8>83.9(定性离子对);
锥孔电压:32V;
碰撞能:离子对116.8>99.9为15eV,离子对116.8>83.9为35eV。
(3)六价铬对照品色谱图的建立:
取步骤(1)配制的0.5mg/L的六价铬标准工作溶液,按步骤(2)所述条件进行超高效液相色谱-质谱/质谱检测,得到六价铬对照品提取离子色谱图,见附图2,六价铬的保留时间为0.51min。
(4)绘制标准曲线:
取步骤(1)配制的系列六价铬标准工作溶液,浓度由低到高依次按步骤(2)所述条件进行超高效液相色谱-质谱/质谱检测,以六价铬的定量离子对色谱峰面积为纵坐标,六价铬的质量浓度为横坐标,绘制标准曲线(见附图3),获得R2值。六价铬浓度在0.02~1.0mg/L范围内,浓度与其对应的峰面积值呈良好线性关系,相关系数R2=0.9995,所得的线性方程为y=2567.4x+41.7。
实施例2
本实施例是牛皮革对照样品中的六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤:
(1)供试液的制备:
将牛皮革对照样品切碎至3mm×3mm大小,称取2.0g(准确至0.01g)切碎的牛皮革对照样品于250mL具塞磨口锥形瓶中,通入氮气5min,加入超纯水(氨水调节pH至8.0)100mL,继续通入氮气5min后,盖上磨口瓶塞,25℃振荡浸提3h,振荡频率100min-1,取上清液用甲酸或氨水调节pH至8.0,过0.22μm聚四氟乙烯滤膜,得供试液,待测。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图4。附图4表明本实施例的牛皮革对照样品中未检出六价铬。
实施例3
本实施例是六价铬的添加浓度为0.25mg/L的牛皮革样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤
(1)供试液的制备
准确称取实施例2中经切碎处理的阴性牛皮革对照样品2.0g于250mL具塞磨口锥形瓶中,在该样品中加入浓度为1.0mg/mL的六价铬标准储备溶液25μL,则六价铬的添加浓度为0.25mg/L。后续处理同实施例2,得供试液。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)回收率测定:
按步骤(2)条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得到提取离子色谱图,见附图5,六价铬的出峰时间为0.51min。根据供试液的测定值,依据实施例1的标准曲线计算供试液中六价铬的含量。计算得到供试液中六价铬含量为0.22mg/L,回收率为88%。
(4)精密度测定:
对步骤(1)进行6个平行实验,按步骤(2)条件进行测定,按照如下公式计算相对标准偏差:
标准偏差:
相对标准偏差:
其中,xi为第i个平行实验的测定值,为6次平行实验的测定平均值,计算得到相对标准偏差为7.5%。
(5)方法检出限和定量限:
根据步骤(3)得到的六价铬定量离子对的提取离子色谱图,以信噪比3(S/N=3)对应的浓度作为方法的检出限,以信噪比10(S/N=10)对应的浓度作为方法的定量限。得到方法检出限为1.0mg/kg,定量限为3.0mg/kg。
实施例4
本实施例是羊皮革对照样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤:
(1)供试液的制备:
以羊皮革对照样品代替实施例2中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例2。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图6。附图6表明本实施例的羊皮革对照样品中未检出六价铬。
实施例5
本实施例是六价铬的添加浓度为0.25mg/L的羊皮革样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤
(1)供试液的制备
以实施例4中的羊皮革对照样品代替实施例3中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例3。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)回收率测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图7,六价铬的出峰时间为0.51min。根据供试液测定值,依据实施例1的标准曲线计算供试液中六价铬的含量。计算得到供试液中六价铬含量为0.20mg/L,回收率为80%。
(4)精密度测定
方法同实施例(3),计算得到相对标准偏差为3.8%。
实施例6
本实施例是猪皮革对照样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤:
(1)供试液的制备:
以猪皮革对照样品代替实施例2中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例2。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图8。附图8表明猪皮革对照样品中检出六价铬,根据供试液的测定值,依据实施例1的标准曲线计算供试液中六价铬的含量。计算得到供试液中六价铬含量为0.072mg/L,即本实施例的猪皮革对照样品中六价铬含量为3.6mg/kg。
实施例7
本实施例是六价铬的添加浓度为0.25mg/L的猪皮革样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤
(1)供试液的制备
以实施例6中的猪皮革对照样品代替实施例3中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例3。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)回收率测定
按步骤(2)的条件对供试液进行高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图9,六价铬的出峰时间为0.51min。根据供试液测定值,依据实施例1的标准曲线计算供试液中六价铬的含量,扣除猪皮革对照样品中的样品本底,计算得到供试液中六价铬含量为0.26mg/L,回收率为104%。
(4)精密度
同实施例(3),计算得到相对标准偏差为6.6%。
实施例8
本实施例是聚氨酯人造皮革对照样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤:
(1)供试液的制备:
以聚氨酯人造革对照样品代替实施例2中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例2。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图10。附图10表明本实施例的聚氨酯人造革对照样品中未检出六价铬。
实施例9
本实施例是六价铬的添加浓度为0.25mg/L的聚氨酯人造皮革样品中六价铬的提取和测定示例,包括以下步骤
(1)供试液的制备
以实施例8中的聚氨酯人造革对照样品代替实施例3中的牛皮革对照样品,制备方法同实施例3。
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱条件
同实施例1。
(3)回收率测定
按步骤(2)的条件对供试液进行超高效液相色谱-质谱/质谱测定,得提取离子色谱图,见附图11,六价铬的出峰时间为0.51min。根据供试液测定值,依据实施例1的标准曲线计算供试液中六价铬的含量。计算得到供试液中六价铬含量为0.21mg/L,回收率为84%。
(4)精密度测定
同实施例(3),计算得到相对标准偏差为5.3%。
从实施例1-9的实验和数据可见,本发明的皮革中六价铬的测定方法定量限低,为3mg/kg,方法回收率在80%~104%之间,相对标准偏差在3.8%~7.5%之间,说明本发明的皮革中六价铬的测定方法回收率高,精确度好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,采用超高效液相色谱-质谱/质谱法进行测定,包括以下步骤:
(1)供试液的制备
称取经切碎处理的皮革样品,在氮气氛围下用超纯水振荡提取,取上清液调节pH值为7.5-8.5,过滤膜,得供试液;
(2)超高效液相色谱-质谱/质谱测定
将供试液用超高效液相色谱-质谱/质谱进行测定,条件如下:
①色谱条件如下:
色谱柱:C18色谱柱,规格为50mm×2.1mm,1.7μm;
流动相:体积比为50:50~40:60的乙腈和乙酸铵溶液,乙酸铵溶液的浓度为9~11mmol/L,等度洗脱;
流速:0.2~0.3mL/min;
进样量:1.5~2.5μL;
柱温:25~35℃。
②质谱条件如下:
检测器:WatersXevoTQMS串联质谱;
离子源:电喷雾离子源,负离子模式。
2.根据权利要求1所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(2)所述乙酸铵溶液的浓度为10mmol/L,乙腈和乙酸铵溶液的体积比为40:60,流速为0.25mL/min,进样量为2.0μL,柱温为30℃。
3.根据权利要求1或2所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(2)所述的质谱条件中离子源温度为145~55℃;毛细管电压为2~3KV;锥孔电压为25~35V;去溶剂气温度为380~420℃;去溶剂气流速为750~850L/h;锥孔气流速为45~55L/h;碰撞气流速为0.1~0.2mL/min;检测模式为多反应检测模式;检测离子对为116.8>99.9,116.8>83.9,其中116.8>99.9为定量离子对;碰撞能为15~35eV;所述去溶剂气、锥孔气均为高纯氮气;所述碰撞气为高纯氩气。
4.根据权利要求3所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(2)所述的质谱条件中离子源温度为150℃;毛细管电压为2.5KV;锥孔电压为32V;去溶剂气温度为400℃;去溶剂气流速为800L/h;锥孔气流速为50L/h;碰撞气流速为0.15mL/min;离子对116.8>99.9的碰撞能为15eV,离子对116.8>83.9的碰撞能为35eV。
5.根据权利要求1或2所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(1)所述超纯水用氨水调节pH值为7.8~8.2;皮革样品的质量与水的体积比为0.8~1.2g:45~55mL;振荡提取的温度为20~30℃,振荡频率为90~110min-1,提取时间为2.5~.5小时。
6.根据权利要求5所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(1)所述超纯水用氨水调节pH值为8;皮革样品的质量与水的体积比为1.0g:50mL;振荡提取的温度为25℃,振荡频率为100min-1,振荡提取的时间为3小时;上清液用氨水或甲酸调节pH值为8。
7.根据权利要求1或2所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(1)所述切碎处理为将皮革样品切碎至2~3mm×2~3mm大小。
8.根据权利要求1或2所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,步骤(1)所述过滤膜为过0.22μm的聚四氟乙烯滤膜。
9.根据权利要求1或2所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,所述皮革为人造皮革和/或天然皮革。
10.根据权利要求9所述的皮革中六价铬的测定方法,其特征在于,所述人造皮革为聚氨酯人造皮革,所述天然皮革为牛皮革、羊皮革或猪皮革。
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CN101566603A (zh) * | 2009-04-24 | 2009-10-28 | 刘江晖 | HPLC-ICP/MS联用技术检测化妆品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的方法 |
CN103115986A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-22 | 广东中烟工业有限责任公司 | 烟用接装纸中铬赋存形态检测分析中的样品前处理方法 |
CN104535685A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-22 | 东莞市中鼎检测技术有限公司 | 一种测定玩具材料中可迁移的六价铬的方法 |
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2015
- 2015-12-08 CN CN201510903093.3A patent/CN105572278B/zh active Active
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