Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7619-2:2007 Vật liệu dệt - Phương pháp xác định amin thơm

• Số hiệu: TCVN7619-2:2007
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2007

STT	Số CAS	Chỉ số	Số EC	Hợp chất
1	92-67-1	612-072-00-6	202-177-1	Biphenyl-4-ylamin 4-aminobiphenyl xenylamin
2	92-87-5	612-042-00-2	202-199-1	Benzidin
3	95-69-2		202-441-6	4-clo-o-toluidin
4	91-59-8	612-022-00-3	202-080-4	2-naphtylamin
5	97-56-3	611-006-00-3	202-591-2	o-aminoazotoluen 4-amino-2',3-dimetylazobenzen 4-o-tolylazo-o-toluidin
6^*	99-55-8		202-765-8	5-nitro-o-toluidin
7	106-47-8	612-137-00-9	203-401-0	4-cloanilin
8	615-05-4		210-406-1	4-metoxy-m-phenylendiamin
9	101-77-9	612-051-00-1	202-974-4	4,4'-metylendiamin 4,4'-diaminodiphenylmetan
10	91-94-1	612-068-00-4	202-109-0	3,3'-diclobenzidin 3,3'-diclobiphenyl-4,4'-ylendiamin
11	119-90-4	612-036-00-X	204-355-4	3,3'-dimetoxybenzidin o-dianisidin
12	119-93-7	612-041-00-7	204-358-0	3,3'-dimetylbenzidin 4,4'-bi-o-toluidin
13	838-88-0	612-085-00-7	212-658-8	4,4'-metylendi-o-toluidin
14	120-71-8		204-419-1	6-metoxy-m-toluidin p-cresidin
15	101-14-4	612-078-00-9	202-918-9	4,4'-metylen-bis-(2-clo-anilin) 2,2'-diclo-4,4'-melylen-dianilin
16	101-80-4		202-977-0	4,4'-oxydianilin
17	139-65-1		205-370-9	4,4'-thiodianilin
18	95-53-4	612-091-00-X	202-429-0	o-toluidin 2-aminotoluen
19	95-80-7	612-099-003	202-453-1	4-metyl-m-phenylendiamin
20	137-17-7		205-282-0	2,4,5-trimetylanilin
21	90-04-0	612-035-00-4	201-963-1	o-anisidin 2-metoxyanilin
22^**	60-09-3	611-008-00-4	200-453-6	4-aminoazobenzen
^* Số CAS 97-56-3 (số 5) và 99-55-8 (số 6) được khử tiếp đến số CAS 95-53-4 (số 18) và 95-80-7 (số 19). ^** Thuốc nhuộm azo có khả năng tạo thành 4-aminoazobenzen, thông thường dưới điều kiện của phương pháp này tạo ra anilin và 1,4-phenylendiamin. Sự tồn tại của các thuốc nhuộm này không thể xác định được chắc chắn nếu không có các thông tin bổ sung, ví dụ cấu trúc hóa học của thuốc nhuộm được dùng.

4. Nguyên tắc

Thuốc nhuộm được chiết ra khỏi xơ bằng dòng hồi lưu trong khoảng không bên trên của dung môi thích hợp (xem hình 1), ví dụ đối với xơ polyeste thì dùng dung môi clobenzen. Dịch chiết được cô đặc, pha với metanol, rồi chuyển sang dung dịch đệm xitrat và xử lý trong bể siêu âm để phân tán thuốc nhuộm.

Các amin được tạo thành bằng cách cho thêm natri đithionit, được chuyển sang pha ete t-butyl metyl bằng chiết lỏng-lỏng sử dụng cột điatomit. Dịch chiết được cô đặc, và phần cặn được pha với metanol hoặc dung môi khác thích hợp để phát hiện và xác định các amin bằng phương pháp sắc ký.

Nếu các amin được phát hiện bằng phương pháp sắc ký thì sau đó phải được xác nhận lại bằng cách sử dụng một hoặc nhiều các phương pháp so sánh khác.

5. Cảnh báo về an toàn

5.1 Quy định chung

CẢNH BÁO Các amin liệt kê trong bảng 1 được xếp loại là các chất chắc chắn hoặc nghi ngờ có thể gây bệnh ung thư cho con người

Bất cứ việc lưu giữ và thải bỏ các chất này phải tuân thủ chặt chẽ các quy định hiện hành về sức khỏe và an toàn.

5.2 Người sử dụng có trách nhiệm sử dụng kỹ thuật an toàn và thích hợp trong việc lưu giữ các vật liệu cho phương pháp này. Tham khảo chi tiết hơn từ nhà sản xuất ví dụ các bảng thông số an toàn hoặc các khuyến cáo khác.

...

...

...

5.4 Người sử dụng phải tuân thủ các quy định hiện hành về an toàn.

6. Thuốc thử

6.1 Quy định chung

Trừ khi có quy định khác, phải sử dụng các hóa chất có cấp độ phân tích.

6.2 Clobenzen

6.3 Metanol

6.4 Etyl axetat

6.5 Eta t-butyl metyl

6.6 Dung dịch đệm xitrat/natri hydroxyt, pH = 6, c = 0,06 mol/l 1)

...

...

...

6.8 Điatomit

6.9 Amin - các amin từ 1 đến 4, 7 đến 21 (như quy định trong bảng 1), và anilin và 1,4-phenylendiamin - tất cả đều là chất chuẩn tinh khiết cấp cao nhất.

6.10 Dung dịch chuẩn

6.10.1 Dung dịch hiệu chuẩn của các amin (xem 6.9) ρ = 15,0 μg cho mỗi amin trong 1 mililit dung môi thích hợp.

6.10.2 Hỗn hợp các chất chuẩn nội thích hợp trong dung dịch, ρ = 10,0 μg cho mỗi loại chất chuẩn nội/ml dung môi chuẩn nội thích hợp

CHÚ THÍCH       Chuẩn nội 1:      naphtalen - d8, số CAS: 1146-65-2

                        Chuẩn nội 2:      2,4,5 - tricloanilin, số CAS: 636-30-6

                        Chuẩn nội 3:      4-aminoquinaldin, số CAS: 6628-04-2

                        Chuẩn nội 4:      antraxen - d10, số CAS: 1719-06-8

...

...

...

6.11 Nước loại 3, phù hợp với TCVN 4851 : 1989 (ISO 3696 : 1987).

7. Thiết bị, dụng cụ

7.1 Dụng cụ chiết, theo hình 1, bao gồm

thiết bị ngưng tụ kiểu ống xoắn NS 29/32

một móc làm bằng vật liệu trơ để treo mẫu thử ở vị trí sao cho dung môi ngưng tụ có thể nhỏ giọt vào mẫu thử

bình đáy tròn 100 ml NS 29/32

nguồn nhiệt

"

Hình 1 - Dụng cụ chiết

...

...

...

7.2 Bể siêu âm, có thể điều chỉnh nhiệt độ.

7.3 Bình phản ứng (20 ml đến 50 ml) bằng thủy tinh bền nhiệt, có nút đậy.

7.4 Nguồn nhiệt duy trì được ở (70 ± 2) ^oC.

7.5 Cột thủy tinh hoặc polypropylen, đường kính trong từ 25 mm đến 30 mm, chiều dài từ 140 mm đến 150 mm, được nhồi bằng 20 g điatomit (6.8), có đầu ra lắp với phễu lọc bằng xơ thủy tinh. Các cột điatomit này có thể mua hàng đóng gói sẵn hoặc nhồi 20 g điatomit vào cột thủy tinh hay polypropylen đến kích thước xác định.

7.6 Máy cô quay chân không có bếp cách thủy.

7.7 Pipet 10 ml, 5 ml, 2 ml, 1 ml loại 1 phù hợp với ISO 4787.

7.8 Thiết bị sắc ký được chọn từ các loại sau:

7.8.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) hoặc sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao (HPTLC), bao gồm cả phương pháp phát hiện tương ứng.

7.8.2 Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) với bộ rửa giải gradient và detector diot mảng (DAD) hoặc detector khối phổ chọn lọc.

...

...

...

7.8.4 Điện di mao quản (CE) với detector diot mảng (DAD).

CHÚ THÍCH       Mô tả thiết bị được trình bày trong phụ lục A.

8. Cách tiến hành

8.1 Chuẩn bị mẫu thử

Cắt mẫu thử và dùng dây không màu treo 1,00 g mẫu thử vào khoảng không bên trên của bình chiết ở vị trí thẳng đứng sao cho dung môi ngưng tụ chảy qua mẫu thử (7.1).

Trong trường hợp vải có nhiều hoa văn và màu sắc khác nhau thì các màu này càng được tách riêng càng tốt. Đối với sản phẩm bao gồm nhiều loại xơ dệt khác nhau thì các mẫu của các loại khác nhau (xơ dệt và/hoặc màu) cần được phân tích riêng rẽ.

8.2 Chiết

Mẫu thử được giữ trong bình chiết (7.1) trong 30 phút ở phía trên 25 ml clobenzen đang sôi. Quá trình chiết cũng có thể được tiến hành trong thiết bị mô tả ở phụ lục E, khi đó khoảng 80 ml đến 100 ml clobenzen được chưng cất trong suốt quá trình chiết. Đế nguội dịch chiết hòa tan đến nhiệt độ phòng.

Dung môi được loại bỏ hoàn toàn trong máy cô quay chân không (nên dùng nhiệt độ từ 45^oC đến 60^oC), còn lại một lượng nhỏ phần cặn. Phần cặn này được chuyển hết vào bình phản ứng với một lượng càng nhỏ metanol càng tốt, sử dụng bể siêu âm để phân tán các chất màu có trong vật liệu.

...

...

...

Dung môi phải được loại bỏ hoàn toàn bằng cách thổi nitơ ở nhiệt độ cao (nhưng không lớn hơn 70^oC) và phần cặn được hòa tan vào 2 ml metanol; sau đó cho thêm 15 ml dung dịch đệm xitrat (6.6) đã được đun nóng trước đến 70^oC. Đậy kín bình phản ứng và xử lý 30 phút ở 70^oC trong bể siêu âm.

Sau đó cho thêm 3,0 ml dung dịch natri đithionit (6.7) vào dung dịch phản ứng để khử cắt các nhóm azo, lắc mạnh hỗn hợp và ngay lập tức lại giữ ở nhiệt độ (70 ± 2) ^oC thêm (30 ± 1) phút nhưng không dùng tác động siêu âm, sau đó làm nguội hỗn hợp đến nhiệt độ phòng (từ 20^oC đến 25^oC) trong vòng 2 phút.

8.4 Tách và cô đặc các amin

Dung dịch phản ứng được gạn vào trong cột điatomit (6.8) và để hấp thụ trong cột trong khoảng 15 phút. Sau đó các amin được bằng hai phần 40 ml ete t-butyl metyl như mô tả dưới đây. Dung dịch rửa giải được thu hồi vào trong bình thủy tinh đáy tròn có dung tích 100 ml có nối mài chuẩn.

Sau khi để dung dịch phản ứng ở trong cột điatomit một khoảng thời gian xác định, phần cặn của dung dịch phản ứng này được chuyển định lượng từ bình phản ứng vào cột điatomit với 40 ml ete t-butyl metyl đầu tiên chia thành hai phần 10 ml và một phần 20 ml. Sau khoảng 15 phút, cho trực tiếp phần 40 ml ete thứ hai vào cột. Dung dịch rửa giải thu được phải trong nếu không thì lặp lại các bước từ 8.1 đến 8.4 với mẫu thử mới.

Để phát hiện và định lượng amin, dung dịch chiết ete t-butly metyl phải được cô đặc trong máy cô quay chân không ở áp suất yếu và ở nhiệt độ không cao hơn 50^oC đến thể tích 1 ml (không để khô hoàn toàn). Loại bỏ phần dung môi còn lại thật cẩn thận bằng dòng khí trơ nhẹ, không dùng bơm hút chân không.

CHÚ THÍCH 1 Việc loại bỏ dung môi (cô đặc trong thiết bị cô quay chân không, cô đặc đến khô) có thể dẫn đến mất mát các amin nếu thực hiện trong điều kiện không được kiểm soát.

Phần cặn cho ngay vào 2,0 ml dung môi thích hợp, ví dụ metanol, ety axetat hoặc ete t-butyl metyl và tiến hành phân tích ngay. Nếu quá trình phân tích không hoàn thành được trong vòng 24 giờ, mẫu thử phải được giữ ở nhiệt độ dưới -18^oC.

CHÚ THÍCH 2    Do các amin đặc biệt là các amin như 2,4-diaminotoluen và 2,4-diaminoanison thường rất kém bền vững. Nếu việc phân tích bị trì hoãn, có thể không phát hiện được các amin này bằng thiết bị đo sau khoảng thời gian dài hơn.

...

...

...

Việc phát hiện amin có thể được tiến hành bằng cách sử dụng kỹ thuật sắc ký như liệt kê trong điều 7.8. Có thể sử dụng phương pháp khác đã được công nhận. Định lượng amin được tiến hành theo HPLC/DAD hoặc GC/MSD; khi dùng sắc ký khí phải sử dụng chất chuẩn nội tương ứng.

9. Đánh giá kết quả

9.1 Tính toán

Lượng amin thường được tính toán bằng chương trình phần mềm máy tính. Việc tính toán có thể được tiến hành theo như mô tả trong phụ lục B.

9.2 Độ tin cậy của phương pháp

Xem phương pháp xác định độ tin cậy trong phụ lục C.

10. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

...

...

...

c) ngày nhận mẫu và ngày phân tích;

d) qui trình lấy mẫu;

e) phương pháp phát hiện và phương pháp định lượng;

f)  báo cáo kết quả theo mức phát hiện và giới hạn phát hiện với từng amin theo mg/kg.

CHÚ THÍCH Thận trọng khi biểu thị kết quả đối với các amin thu được nhỏ hơn 30 ppm do kết quả sai lệch (xem phụ lục D).

Phụ lục A

(tham khảo)

Phân tích sắc ký

...

...

...

Vì các thiết bị dụng cụ của các phòng thí nghiệm có thể khác nhau (7.8) nên không thể đưa ra hướng dẫn chung cho các phân tích sắc ký. Các thông số sau được thử nghiệm và sử dụng thành công.

A.2 Sắc ký lớp mỏng (TLC)

A.2.1

tấm mỏng (HPTLC):          silica gel 60 với chất chỉ thị fluorescence F254, kích thước (20x10) cm;

thể tích sử dụng:              (2 - 5) μl, với mỗi vết chấm;

dung môi động 1:             clorofom/axit axetic (90 + 10) phần thể tích.

A.2.2

tấm mỏng (TLC):              silica gel 60, (20 x 10) cm;

thể tích sử dụng:              10,0 μl, với mỗi đường;

...

...

...

dung môi động 3:             clorofom/metanol (95 + 5) phần theo thể tích;

dung môi động 4:             n-butyl axetat/toluen (30 + 70) phần theo thể tích;

phát triển:                        buồng bão hòa.

A.2.3

tấm mỏng (TLC):              silica gel 60, (20 x 20) cm;

dung môi động 2 và 3:     lần lượt không cần làm khô tấm mỏng;

thuốc thử 1:                     0,1 % NaNO₂ trong KOH (c = 1 mol/l);

thuốc thử 2:                     0,2 % α-naphtol trong KOH (c = 1 mol/l);

A.2.4

...

...

...

2. sau khi xử lý lần lượt với thuốc thử 1 và 2 (A.2.3), thời gian phản ứng khoảng 5 phút.

A.3 Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

A.3.1 Sắc ký lỏng hiệu năng cao/detector diot mảng (HPLC/DAD)

dung môi rửa giải 1:         metanol;

dung môi rửa giải 2:         0,575 g amoni dihydrophosphat + 0,7 g dinatri hydrophosphat + 100 ml metanol trong 1000 ml nước, pH = 6,9;

Pha tĩnh:                          Zorbex SB - Phenyl ® (5 μm); (250 x 4,6) mm;

tốc độ dòng:                    (0,6 - 1,0) ml/phút;

gradien:                           bắt đầu với 10 % dung môi rửa giải 1, tăng lên đến 50 % dung môi rửa giải 1 trong 50 phút; tăng lên 100 % dung môi rửa giải 1 trong 20 phút;

nhiệt độ cột:                    30^oC;

...

...

...

phát hiện:                         DAD, biểu đồ phổ;

định lượng:                      ở bước sóng 240 nm, 280 nm và 305 nm.

A.3.2

dung môi rửa giải 1:         axetonitril;

dung môi rửa giải 2:         5 mmol amino axetat trong 1000 ml nước, pH = 3,0;

pha tĩnh:                          Zorbax Eclipse XDB C18 (3,5 μm); (2,1 x 50) mm;

tốc độ dòng:                    300 ml/phút;

gradien:                           bắt đầu với 10 % dung môi rửa giải 1, tăng lên đến 20 % dung môi rửa giải 1 trong 1,5 phút; tăng lên 90 % dung môi rửa giải 1 trong 6 phút;

nhiệt độ cột:                    40^oC;

...

...

...

phát hiện:                         detector khối phổ tứ cực - và/hoặc bẫy ion, phát hiện bằng mô hình quét và/hoặc hai lần khối phổ;

khí phun:                          nitơ (từ chai khí/máy sinh khí);

ion hóa:                           nguồn cung cấp bắn điện tử ở áp suất thường (API), bắn phá ở 120 V.

A.4 Sắc ký khí mao quản (GC)

cột mao quản:                  DB - 35 MS (J & W), dài: 35 m, đường kính trong 0,25 mm, độ dày màng: 0,25 μm;

hệ thống tiêm:                  chia hoặc không chia;

nhiệt độ tiêm:                   260^oC;

khí mang;                         heli;

chương trình nhiệt độ:      100^oC (giữ trong 2 phút), tăng từ 100^oC đến 310^oC (tốc độ 15^oC/phút), 310^oC (giữ trong 2 phút);

...

...

...

phát hiện:                         MSD.

A.5 Điện di mao quản (CE)

Trộn 200 μl dung dịch mẫu thử (8.4) với 50 μl HCl (c = 0,01 mol/l) và lọc qua phễu lọc màng (0,2 μl). Dung dịch này được phân tích bằng thiết bị điện di mao quản.

mao quản 1:                     56 cm, không phủ, đường kính trong 50 μl, vơi đường ánh sáng kéo dài (HP);

mao quản 2:                     56 cm, phủ bằng polyvinyl alcohol (PVA), đường kính trong 50 μl, với đường ánh sáng kéo dài (HP);

dung dịch đệm:                dung dịch đệm phosphat (c = 50 mmol/l), pH = 2,5;

nhiệt độ cột:                    25^oC;

cường độ dòng điện:       30kV;

thời gian tiêm:                  4 giây;

...

...

...

phát hiện:                         DAD ở bước sóng 214 nm, 254 nm, biểu đồ phổ.

A.6 Kiểm tra hệ thống phân tích

Để kiểm tra qui trình, cho 1,0 ml dung dịch amin (xem 6.10.3) và 1,0 ml metanol vào bình phản ứng (7.1) có chứa 15 ml dung dịch đệm xitrat/natri hydroxit đã được làm nóng trước (6.6).

Sau đó thực hiện qui trình như 8.4, tiến hành theo đoạn thứ hai. Tỉ lệ thu hồi amin theo yêu cầu tối thiểu sau:

amin số 1 đến 4,7,9, đến 17 và 20 đến 21:          70 %;

amin số 8:                                                         20 %;

amin số 18 và 19:                                              50 %;

amin số 5, 6 và 22, xem ghi chú trong bảng 1.

CHÚ THÍCH       Hiện tại chưa có kinh nghiệm để đưa ra các yêu cầu tối thiểu đối với các amin khác các amin đã liệt kê ở trên.

...

...

...

Đối với anilin và 1,4-phenylendiamin, xem bảng 1.

Hình A.1 - Sắc ký đồ HPLC

Phụ lục B

(qui định)

Tính toán

Các mức amin được tính toán từ diện tích các pic của các amin riêng biệt. Mức amin được tính toán bằng phần khối lượng w, tính bằng mg/kg của mẫu thử theo công thức sau:

                        w =

...

...

...

A_S         là diện tích pic của amin có trong dung dịch mẫu thử, tính bằng đơn vị diện tích;

A_C                 là diện tích pic của amin có trong dung dịch hiệu chuẩn, tính bằng đơn vị diện tích;

A_ISS3)     là diện tích pic của chuẩn nội có trong dung dịch mẫu thử, tính bằng đơn vị diện tích;

A_ISC4)     là diện tích pic của chuận nội có trong dung dịch hiệu chuẩn, tính bằng đơn vị diện tích;

ρ_c                   là nồng độ của amin trong dung dịch hiệu chuẩn, tính bằng μg/ml;

V          là thể tích của dung dịch tạo thành mẫu từ mẫu thử theo điều 8.3 (thể tích mẫu thử cuối), tính bằng ml;

m_E        là khối lượng của mẫu thử dệt, tính bằng g.

Phụ lục C

...

...

...

Độ tin cậy của phương pháp

Các số liệu sau thu được từ thí nghiệm liên phòng trên xơ polyeste5):

Bảng C.1 - Kết quả từ liên phòng thí nghiệm

Qui trình phân tích

Xơ

Amin

r

s_(r)

...

...

...

s_(R)

Quá trình chiết

Cl - benzen HPLC/DAD

polyeste

p-cloanilin

31,6

6,5 (20,6)

2,2

12,7 (40,2)

...

...

...

Quá trình chiết

Cl - benzen HPLC/DAD

polyeste

p-cloanilin

31,8

6,8 (21,4)

2,4

10,9 (34,3)

3,8

...

...

...

(r) = độ lặp lại

(R) = độ tái lập

 = giá trị trung bình

s_(r) = độ lệch chuẩn của độ lặp lại

s_(R) = độ lệch chuẩn của độ tái lập

Phụ lục D

(tham khảo)

Hướng dẫn đánh giá - Biểu diễn kết quả phân tích

...

...

...

Nếu lượng amin phát hiện vượt quá giá trị 30 mg/kg thì phải khẳng định là có sử dụng thuốc nhuộm azo (xem bảng 1). Nếu dưới 30 mg/kg thì không thể khẳng định chắc chắn ngay được việc có sử dụng các thuốc nhuộm azo (xem bảng 1) hay không, nếu thiếu các thông tin bổ sung như loại và/hoặc sự tinh khiết của thuốc nhuộm hoặc các nguyên liệu khác đã được sử dụng.

Trong trường hợp này nên báo cáo kết quả phân tích như sau:

trong trường hợp mức của amin ≤ 30 mg/kg

- khi tiến hành phân tích mẫu đã đưa ra, không phát hiện được các thuốc nhuộm azo có thể giải phóng một hoặc nhiều các amin đã liệt kê (xem bảng 1) bằng cách khử một hoặc nhiều nhóm azo của chúng.

trong trường hợp mức của amin > 30 mg/kg

- Chỉ ra thành phần amin có mức > 30 mg/kg.

- Kết quả phân tích cho thấy mẫu đã đưa ra đã được sản xuất hoặc xử lý trong đó có sử dụng thuốc nhuộm azo có thể giải phóng một hoặc nhiều amin đã được liệt kê (xem bảng 1) bằng cách khử một hoặc nhiều nhóm azo của chúng.

* 4-aminodiphenyl, 2-naphtylamin, 4-metoxy-m-phenylendiamin: Việc sử dụng các thuốc nhuộm azo (xem bảng 1) không thể xác định chắc chắn nếu thiếu các thông tin bổ sung, ví dụ cấu trúc hóa học của thuốc nhuộm đã sử dụng.

4-amindiphenyl, 2-naphtylamin: Sản phẩm thu được từ mẫu thử này có thể được nhuộm màu bằng thuốc nhuộm mà cấu trúc có chứa amin nhưng không có liên kết azo.

...

...

...

CHÚ THÍCH Cẩn thận để đảm bảo các amin thơm phát hiện được có nguồn gốc từ thuốc nhuộm chứ không phải từ các chất khác, ví dụ như từ polyuretan.

Phụ lục E

(tham khảo)

Thiết bị - Dụng cụ chiết theo Baumgarte

Hình Ε.1 - Dụng cụ Baumgarte 6)