纺织品甲醛含量测定的颜色干扰现象研究

王为诺等

摘要：染料颜色对分光光度法测试纺织品中甲醛含量有干扰，通过分析不同浓度和种类染料对甲醛含量的干扰程度，得出染液浓度较高时干扰较强，并且黄色染料较其他颜色染料的干扰更为明显。同时，该现象与样品所含甲醛多少无关。因此，进行甲醛含量测定时，遇到褪色严重的样品，需采取稀释或脱色等方式减少颜色的干扰，以获得更准确的检测结果。

关键词：甲醛；分光光度法；颜色干扰；浓度；种类

1 引言

甲醛作为一种重要的反应型化工原料，广泛应用于纺织印染行业，如：免烫整理剂、阻燃剂、柔软剂、粘合剂等。近年来，其毒害性能也引起了消费者的关注，它不仅对人眼和呼吸系统有刺激作用，同时还可能带来一些皮肤疾病。另外，有报道称，甲醛在氨基酸和蛋白质等生物细胞中，会与含氮化合物反应生产N-羟甲基化合物，是某些代谢物的变异物，从而导致诱变癌症[1]。为限制甲醛在纺织品中的使用，我国强制标准GB 18401—2010《国家纺织品基本安全技术规范》将其列为强制检测项目之一，并且对其含量进行了限定。

纺织品甲醛含量检测方法较多，其中以分光光度法较为普遍，该方法操作简单、成本低、耗时短。然而，在检测过程中发现，一些褪色严重的样品溶液，经空白试验或双甲酮试验有时可能得到一个负的吸光度值，甚至可能掩盖甲醛的真实含量[2-4]。为此，本文重点研究甲醛含量检测过程中的颜色干扰现象及其解决方案，以获得更加准确的检测数据。

2 试验

2.1 试剂和仪器

水中甲醛溶液标准物质；活性染料；乙酰丙酮、冰乙酸、乙酸铵；双光束紫外可见分光光度计TU-1950。

2.2 试验方法

分别将不同颜色的染料配制成1.0g/L的溶液，再将其稀释成下列浓度梯度：0.01g/L、0.02g/L、0.05g/L、0.10g/L、0.20g/L、0.50g/L；将甲醛溶液标准物质稀释成1.5μg/mL的储备液。

在25mL比色管中加入1mL染料稀释液、4mL甲醛储备液和5mL乙酰丙酮显色剂，此为试验样；对应的颜色空白比色管中加入1mL染料稀释液和9mL水；在甲醛空白比色管中加入1mL水、4mL甲醛储备液和5mL乙酰丙酮显色剂；参照GB/T 2912.1—2009《纺织品 甲醛的测定 第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》对上述溶液进行显色和测试。以ΔA来评价甲醛含量偏离真实值的情况，其计算公式如下：

ΔA= A1-A2-A3∣

其中，ΔA——吸光度偏差；

A1——试验样测得的吸光度，以5mL水和5mL乙酰丙酮作为空白对照；

A2——颜色空白，以水作为空白对照；

A3——甲醛空白，以5mL水和5mL乙酰丙酮作为空白对照。

3 结果与讨论

3.1 染液浓度对甲醛含量检测的干扰

GB/T 2912.1—2009《纺织品 甲醛的测定 第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）》第8.4条中规定：“如果样品的溶液颜色偏深，则取5mL样品溶液放入另一试管，加5mL水，按上述操作。”即对该类样品进行颜色空白试验。对于“偏深”这个说法没有定量可言，什么情况下才需要做颜色空白？为此，本部分对不同颜色的染料分浓度进行了探讨，试验结果如图1所示。

从图1可以看出，染液浓度较低的情况下，ΔA值几乎接近0，随着染液浓度的逐渐增加，ΔA的偏离程度逐渐增大，在染液浓度为0.50g/L时尤其明显。在日常检测过程中，表现为样品褪色严重时，测试所得的甲醛含量低于样品中的真实含量，此时，需要将样品溶液进行一定程度的稀释，或者将颜色去除，以降低该干扰现象。

3.2 染料种类对甲醛含量检测的干扰

由朗伯比尔定律知，吸光度具有加和性。但是对于复合体系而言，各组分分子间存在相互作用，因此，处于混合溶液中的组分性质与其为单一组分时会有较明显的不同，吸光度不再符合比尔定律，加和性也会随波长不同而产生程度不同的偏离[5]。从图1可知，不同种类的染料对甲醛含量检测的干扰程度不一，其中黄色染料特别明显，其他颜色的染料的干扰相对较小，有的几乎没有干扰。这种现象与染液对光的吸收有关。本试验所用染料的最大吸收波长如表1所示。

甲醛与乙酰丙酮反应生成的化合物的最大吸收波长在412nm处，参考表1可知，黄色染料与该波段存在重叠吸收的现象，由于物质间的相互作用，二者的吸光度不具有加和性；相反，其他颜色染料的重叠吸收部分较少，有些几乎不重叠，此时，颜色空白与甲醛空白的吸光度之和几乎等于二者混合所测得的吸光度，即满足吸光度的加和原理。这种现象在其他领域中早有发现，并广泛用于测定混合溶液中不同物质的含量[6-7]。

3.3 不同浓度染液对不同甲醛含量的干扰

为进一步研究染液对不同甲醛含量的干扰现象，本部分选择对甲醛干扰较为明显的两种黄色染料进行研究，研究结果如图2所示。

由图2可知，随着甲醛含量的增加，ΔA没有发生明显的变化，说明颜色干扰现象与样品本身的甲醛含量无关，影响甲醛含量检测准确性的主要因素是染液浓度和种类。

4 结论

研究表明，用分光光度法测试纺织品中的甲醛含量，容易受萃取液颜色的干扰，并且褪色越严重干扰程度越大，特别是最大吸收波长在412nm附近的黄色染料对甲醛含量的测试影响最明显，该影响与样品本身的甲醛含量无关。

因此，在日常检测中，遇到褪色严重的纺织品尤其是黄色织物，可以选用稀释萃取液的方式减少干扰，或者采取其他一些诸如脱色等的措施以获得准确的检测数据。

参考文献：

[1] 陈荣圻. 纺织印染助剂中的甲醛隐患及其替代研究进展（一）[J].印染， 2003，（12）： 48-52.

[2] 邱然. 纺织品中甲醛测定的方法改进[J]. 中国纤检， 2010 （2）：64-65.

[3] 夏炳良，陈益人. 分光光度法测定纺织品甲醛含量研究[J]. 武汉科技学院学报，2008，21（1）：27-29.

[4] 朱桂秀.纺织品中甲醛含量测试方法之比较[J].上海丝绸， 2010 （4）：13-17.

[5] 倪永年.多组分体系的同时分光光度测定——非线性方程组法[J]. 高等学校化学学报， 1988，9（4）：404-406.

[6] 卢新生，张海玲，苟如虎，等.紫外可见分光光度法同时测定水中铬（VI）和锰（VII）的含量[J]. 安徽农业科学， 2011，39（10）：6025-6026.

[7] 夏世平.分光光度法同时测定微量铁和钴[J].化学分析计量，2010，19（1）：43-45.

（作者单位：武汉产品质量监督检验所）