離子液體萃取-分光光度法測定紙中熒光增白劑*

余楓林，劉冰欣，李俏然，陳亞東，王利強(qiáng)，王金秀

(滁州學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000)

熒光增白劑VBL，是二苯乙烯三嗪類熒光增白劑的代表，可以提高纖維織物和紙張的白度，主要應(yīng)用于造紙、紡織、洗滌劑等多個(gè)領(lǐng)域。熒光增白劑對人身體危害很大，會(huì)使免疫力和傷口愈合能力降低，增加肝臟負(fù)擔(dān)，還具有一定的刺激性，致癌性等[1]，因此對紙制品中熒光增白劑的檢測就十分必要。

目前，測定熒光增白劑的主要方法有高效液相色譜法[2]，液-質(zhì)聯(lián)用法[3]，熒光法[4]，紫外分光光度法[5]，紫外燈照射法[6]，共振光散射法[7]，毛細(xì)管電泳法[8]等。熒光增白劑在樣品中含量較低，通常萃取后進(jìn)行測定。對熒光增白劑的萃取方法有加速溶劑萃取[9]，索氏提取[10]，超聲提取[11]等，但以上萃取方法存在的問題主要是萃取時(shí)間較長。近年來，一些新型的萃取技術(shù)用于對熒光增白劑的測定，如微波輔助萃取[12]，濁點(diǎn)萃取[13]，固相萃取[14]等。離子液體作為一種綠色萃取溶劑，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但未見對熒光增白劑萃取的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。本文采用六氟磷酸1-丁基-3-甲基-咪唑[Bmim][PF6]離子液體對紙制品中的熒光增白劑VBL進(jìn)行萃取，并采用分光光度法測定。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

Varycare 100紫外可見分光光度計(jì),美國瓦里安；TG18-WS離心機(jī),湖南滬康離心機(jī)有限公司；JK-300B超聲波清洗器,合肥金尼克機(jī)械制造有限公司。

N-甲基咪唑,上海晶純試劑有限公司;六氟磷酸鉀,阿拉丁試劑;溴代正丁烷,國藥試劑;以上試劑為分析純;熒光增白劑VBL(99%)，深圳中發(fā)源生物科技有限公司；水為去離子水。

Clark-Lubs緩沖溶液：配制不同pH的Clark-Lubs緩沖溶液[15]。

離子液體六氟磷酸1-丁基-3-甲基-咪唑[Bmim][PF6]：按文獻(xiàn)[16]方法合成。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在15 mL離心管中加入一定體積的VBL標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.6 mL離子液體，3 mL pH 10的Clark-Lubs 緩沖溶液，稀釋至10 mL，在80 ℃超聲波清洗器中，萃取15 min，然后以3000 r/min離心3 min使兩相分離。將上層水相用注射器移去，離子液體相用乙酸乙酯定容至2 mL。以空白試劑為參比，在348 nm處測其吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

按實(shí)驗(yàn)方法1.2對3 μg/mL VBL進(jìn)行萃取并進(jìn)行光譜掃描，由圖1可見，VBL在348 nm有最大吸收波長。圖中曲線1是未萃取的VBL的吸收光譜，曲線2是萃取后的VBL的吸收光譜，萃取后的VBL吸光度值明顯增大。

圖1 熒光增白劑的吸收光譜

2.2 溶液酸度的影響

實(shí)驗(yàn)考察了pH在5～11范圍內(nèi)酸度對萃取效率的影響，如圖2所示，結(jié)果表明：VBL在pH 為10時(shí)，體系吸光度最大，所以實(shí)驗(yàn)選用pH為10的緩沖體系。當(dāng)緩沖溶液用量大于3.0 mL時(shí)，可起到足夠的緩沖作用，體系的吸光度基本不變。所以，實(shí)驗(yàn)加入pH 10的Clark- Lubs緩沖溶液3.0 mL。

圖2 pH值對萃取率影響

2.3 離子液體的用量對萃取率的影響

實(shí)驗(yàn)研究了離子液體用量對VBL萃取率的影響，對3 μg·mL-1的VBL進(jìn)行萃取，加入離子液體體積分別為0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 mL，萃取后的吸光度值見圖3所示。由圖3可見，當(dāng)離子液體用量為0.6 mL時(shí)，吸光度達(dá)到最大，因此選取離子液體用量為0.6 mL。隨著離子液體用量的增大，粘度增大，增加了分離難度。

圖3 離子液體體積對萃取率的影響

2.4 萃取溫度和萃取時(shí)間的選擇

實(shí)驗(yàn)研究了萃取溫度和萃取時(shí)間對萃取率的影響，結(jié)果表明：當(dāng)溫度為70～90 ℃，萃取時(shí)間達(dá)到15 min時(shí)，溶液的吸光度達(dá)到最大。因此，實(shí)驗(yàn)選擇萃取溫度為80 ℃萃取15 min。

圖4 溫度對萃取率的影響

圖5 時(shí)間對萃取率的影響

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

配制一系列不同濃度的VBL標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.2方法進(jìn)行萃取，測定其吸光度。結(jié)果表明：VBL在0～25 μg·mL-1范圍內(nèi)，吸光度與濃度呈良好的線性關(guān)系，線性方程為A=0.0343C+0.0065 (μg·mL-1)，相關(guān)系數(shù)為0.9985。此方法檢出限為0.048 μg·mL-1。對濃度為4 μg·mL-1VBL標(biāo)準(zhǔn)溶液測定10次，結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.18%。

2.6 樣品分析

準(zhǔn)確稱取不同品牌的面巾紙及A4打印紙各1 g， 裁剪成1 cm2大小，放入錐形瓶中，加入50 mL去離子水，80 ℃超聲提取1 h。冷卻后分別轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶定容。分別移取上述樣品溶液5 mL于15 mL離心管，按實(shí)驗(yàn)方法萃取后，測定其吸光度值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線測定VBL的含量。并做樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見表1所示。

表1 紙中VBL含量的測定

通過測定發(fā)現(xiàn)，兩種品牌的面巾紙中都未檢出熒光增白劑，A4打印紙中熒光增白劑的含量為609 μg·g-1。

3 結(jié) 論

以離子液體六氟磷酸1-丁基-3-甲基-咪唑[Bmim][PF6]為萃取劑，對紙張中的熒光增白劑VBL進(jìn)行萃取并用分光光度法測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該方法可以有效提高其測定靈敏度。該萃取方法操作簡單，使用綠色的萃取溶劑，環(huán)境友好。