DIN 54231-2005 Textiles - Detection of disperse dyestuffs《纺织品 扩散染料的探测》.pdf

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1、November 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialpr fung (NMP) im DINPreisgruppe 8DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 59.080.01F“? 9642857www.din.deXDIN 542

2、31Textilien Nachweis von DispersionsfarbstoffenTextiles Detection of disperse dyestuffsTextiles Dtection des colorants disperssAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN 54231:2005-11 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 3 2 Normati

3、ve Verweisungen. 3 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens .3 4 Reagenzien 3 5 Gerte und Hilfsmittel fr die Probenaufbereitung. 4 6 Probenahme 4 7 Extraktion 5 8 Chromatographische Bestimmung. 5 9 Prfbericht. 9 Anhang A (informativ) Beispiele fr LC-Chromatogramme. 10 Bilder Bild A.1 Multistandard 10mg/l E

4、SI+-LCMS-Chromatogramm (quantitatives Verfahren).10 Bild A.2 Multistandard 10mg/l LC-DAD-Chromatogramm 11 DIN 54231:2005-11 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NMP 512 Textilchemische Prfverfahren und Fasertrennung des Normenausschusses Materialprfung (NMP) im DIN Deutsches Institut fr N

5、ormung e. V. erstellt. 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Analysenverfahren zum Nachweis von extrahierbaren Dispersionsfarbstoffen in textilen Erzeugnissen und Komponenten fest, z. B. Reiverschlssen, Knpfen, Etiketten, Garnen und Applikationen aus Garn oder Druck. Es ist ein Konventionsverfahre

6、n, nach dem die Verwendung eines Farbstoffs als nachgewiesen gilt, wenn im Extrakt ein Gehalt dieses Farbstoffs von mehr als 5 mg/l bestimmt und die Farbstoffidentifizierung ber zwei unterschiedliche Analysenverfahren abgesichert wurde. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind

7、 fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 32645, Chemische Analytik Nachweis-, Erfassungs- und Bestim

8、mungsgrenze Ermittlung unter Wiederholbedingungen Begriffe, Verfahren, Auswertung 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens Die zerkleinerte Probe wird in einem geschlossenen Gef mit Methanol im Ultraschallbad extrahiert. Der Extrakt wird filtriert und danach ohne zustzliche Probenaufreinigung z. B. mit Hoc

9、hleistungsflssig-chromatographie (HPLC) oder Dnnschichtchromatographie (DC) chromatographisch getrennt. Der Nachweis kann z. B. mit optischer (UV/VIS) und massenspektroskopischer (MS) Detektion oder mittels Densitometrie durchgefhrt werden. 4 Reagenzien 4.1 Methanol 4.2 Acetonitril, chromatographisc

10、he Reinheit 4.3 Ammoniumacetat, analytische Reinheit 4.4 Referenzsubstanzen Die in Tabelle 1 gelisteten Substanzen sind in einer definierten Reinheit (Chromophorgehalt) zu verwenden. Zu beachten ist die geringe Haltbarkeit von gelstem C. I. Blau 124. Der Gehalt des daraus entstehenden C. I. Blau 106

11、 wird dadurch erhht. DIN 54231:2005-11 4 Tabelle 1 Referenzsubstanzen Lfd. Nr Dispersionsfarbstoff (Colour Index-Bezeichnung)aCAS-Nrb Summen- Formel 1 C.I. Blau 1 2475-45-8 C14H12O2N42 C.I. Blau 3 2475-46-9 C17H16O3N23 C.I. Blau 35 56524-77-7 56524-76-6 C15H12O4N2C16H14O4N24 C.I. Blau 106 12223-01-7

12、 C14H17O3N5S 5 C.I. Blau 124 61951-51-7 C16H19O4N5S 6 C.I. Gelb 3 2832-40-8 C15H15O2N37 C.I. Orange 3 730-40-5 C12H10O2N48 C.I. Orange 37/76/59 13301-61-6 C17H15O2N5Cl29 C.I. Rot 1 2872-52-8 C16H18O3N4aDer Colour Index (3. Auflage) wird verffentlicht von der Society of Dyers and Colourists, P.O. Box

13、 244, Perkin House, 82 Grattan Road, Bradford BD1 2JB, West Yorkshire, United Kingdom und der American Association of Textile Chemists and Colorists, P.O. Box 12215, Research Triangle Park, North Carolina 27709, USA bChemical Abstracts Service Nummer 5 Gerte und Hilfsmittel fr die Probenaufbereitung

14、 bliche Laboratoriumsausrstung, ferner 5.1 Analysenwaage (Auflsung mindestens 0,1 mg). 5.2 40-ml-Glasgef Hhe 95 mm; Durchmesser 27,5 mm; Wandstrke 1,3 mm, mit Polytetrafluorethylen (PTFE)-Schraubverschluss Durchmesser 22 mm. 5.3 beheizbares Ultraschall-Wasserbad mit einer HF-Leistung von mindestens

15、160 Watt Effektiv-leistung. Das Ultraschallbad muss bis zur angegebenen Fllstandshhe gefllt sein, destilliertes Wasser darf nicht verwendet werden. Ein 1%iger (Massenanteil) Salz- bzw. Tensidzusatz nach Herstellerangabe wird empfohlen. 5.4 PTFE-Membranfilter mit einer Porenweite von 0,45 m. 5.5 1-ml

16、-Probengeber-Glasgef mit PTFE-Verschluss. 6 Probenahme Textilproben von homogener Beschaffenheit sind in Stcke mit 0,5 cm Kantenlnge zu zerkleinern. DIN 54231:2005-11 5 7 Extraktion 0,5 g zerkleinerte Probe werden in ein 40-ml-Glasgef gegeben, mit 7,5 ml Methanol versetzt und mit einem Teflon-Schrau

17、bdeckel verschlossen. Im Ultraschallbad werden die Proben bei (70 2) C 30 min extrahiert. Die auf Raumtemperatur abgekhlte Lsung wird mit einem PTFE-Membranfilter mit Porenweite 0,45 m filtriert. Bei der Filtration ist ein lnger andauernder Kontakt mit anderen Kunststoffpolymeren zu vermeiden. Vom E

18、xtrakt wird ein Aliquot abgefllt und mit PTFE-Deckel verschlossen. 8 Chromatographische Bestimmung 8.1 Messverfahren Andere validierte Messverfahren sind anstelle der in dieser Norm beispielhaft beschriebenen Analysenverfahren zulssig, wenn sie mit zweifacher Analytidentifizierung, vergleichbarer Pr

19、zision und Nachweisstrke durchgefhrt werden knnen. 8.2 Bestimmung mit der HPLC/DAD/MS-Technik (Verfahrensbeispiel) 8.2.1 Gerte fr die HPLC/DAD/MS-Technik HPLC-Flssigchromatograph mit Vorsule und Trennsule, Automatischer Probengeber, UV/VIS-DAD-Detektor, Elektrospray-Ionenquelle, MS-Detektor. Trennsu

20、le: Stationre Phase: C18, Teilchengre 5 m; Innendurchmesser 2,1 mm, Lnge 150 mm Vorsule: 2 mm 4 mm 8.2.2 Chromatographische Bedingungen der HPLC/DAD/MS-Technik Mobile Phase: Ammoniumacetat 10 mmol pH 3,6 / Acetonitril (ACN) Gradient: 0 bis 7 min 40 % bis 60 % ACN (Volumenanteil) 7 min bis 17 min 60

21、% bis 98 % ACN (Volumenanteil) 17 min bis 24 min 98 % ACN (Volumenanteil) 24 min bis 30 min 98 % bis 40 % ACN (Volumenanteil) Durchfluss: 300 l/min Injektion: 5 l 8.2.3 Gerteparameter der HPLC/DAD/MS-Technik DAD-Detektion scan 210 nm bis 800 nm MS-Detektion scan 100 u bis 500 u MS-Ionisierung-Elektr

22、ospray, positiv CID 80 V DIN 54231:2005-11 6 8.2.4 Messparameter der HPLC/DAD/MS-Technik Die in Tabelle 1 aufgefhrten Dispersionsfarbstoffe werden flssigchromatographisch getrennt und mittels UV/VIS- und MS-Detektion identifiziert. Die Retentionszeiten sind in Tabelle 2, die optischen-, und massen-s

23、pektroskopischen Daten in Tabelle 3 aufgefhrt. Die Quantifizierung erfolgt ber die M+bzw. MH+-Masse der hchsten Signalintensitt. Tabelle 2 Referenzsubstanzen und HPLC-MS-Retentionszeiten Lfd. Nr Dispersionsfarbstoff (Colour Index-Bezeichnung)aCAS-NrbColour-Index-Nra HPLC-MS-Retentionszeit (min) 1 C.

24、 I. Blau 1 2475-45-8 64500 2,4 2 C. I. Blau 3 2475-46-9 61505 4,8 3 C. I. Blau 35 56524-77-7 56524-76-6 11,7 13,9 4 C. I. Blau 106 12223-01-7 8,5 5 C. I. Blau 124 61951-51-7 12,5 6 C. I. Gelb 3 2832-40-8 11855 9,5 7 C. I. Orange 3 730-40-5 11005 9,3 8 C. I. Orange 37/76/59 13301-61-6 13,6 9 C. I. Ro

25、t 1 2872-52-8 11110 11,1 aDer Colour Index (3. Auflage) wird verffentlicht von der Society of Dyers and Colourists, P.O. Box 244, Perkin House, 82 Grattan Road, Bradford BD1 2JB, West Yorkshire, United Kingdom und der American Association of Textile Chemists and Colorists, P.O. Box 12215, Research T

26、riangle Park, North Carolina 27709, USA bChemical Abstracts Service Nummer Tabelle 3 Parameter Elektrospray positiv, und negativ-MS-, VIS- und UV-Daten Referenzsubstanz ESI pos. m/z-Signals ESI neg. m/z-Signals VIS-Signal nm max UV-Signal nm max C. I. Blau 1 268 620 240 C. I. Blau 3 297 636 260 C. I

27、. Blau 35 285 299 283 648 680 240 240 C. I. Blau 106 336 334 614 292 C. I. Blau 124 378 598 292 C. I. Gelb 3 270 268 356 250 C. I. Orange 3 243 241 434 276 C. I. Orange 37/76/59 392 436; 337 430 268 C. I. Rot 1 315 359; 313 496 290 DIN 54231:2005-11 7 8.2.5 Kalibrierung und Auswertung mit der HPLC/D

28、AD/MS-Technik Zur Kalibrierung werden von den in Tabelle 1 genannten Referenzsubstanzen methanolische Stammlsungen angesetzt und daraus ein Mischstandard mit den Einzelstoff-Konzentrationen 5 mg/l, 10 mg/l, 20 mg/l, 30 mg/l, 40 mg/l, und 50 mg/l bezogen auf den Farbstoffgehalt angesetzt. Die Messung

29、 wird wie unter 8.2.1 bis 8.2.4 beschrieben durchgefhrt und die massenspektrometrischen Daten zur quantitativen Auswertung verwendet. Anhand der in Tabelle 3 aufgefhrten Massen wird eine Kalibriergerade zwischen MS-Signalflche und Standardkonzentration erstellt. 8.2.6 Auswertung mit der HPLC/DAD-Tec

30、hnik Eine Quantifizierung allein mittels HPLC/DAD-Technik ist nur zulssig bei einer vollstndigen chromato-graphischen Auftrennung der Zielverbindungen. ANMERKUNG Dispers Orange 37/76/59 kann bei Anwesenheit von Dispers Orange 61 mittels HPLC/DAD-Technik nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden. 8.2.7

31、Przision des HPLC/DAD/MS-Verfahrens Durch 10fach-Bestimmungen wurden die Daten anhand von Realproben und Standardlsungen ermittelt. Es ergab sich fr das gesamte Verfahren, d. h. Aufarbeitung der Probe und massenspektrometrische Bestimmung, eine Standardabweichung von 9,54 %. 8.2.8 Nachweisgrenze der

32、 HPLC/DAD/MS-Technik Zur Berechnung der Nachweis- und Bestimmungsgrenze wurde die Referenzsubstanz 1 ausgewhlt, da diese die geringste Signalintensitt aufweist und somit den Einsatzbereich des Verfahrens bestimmt. Zur Berechnung nach DIN 32645 wurden 5 Mischstandards mit den Konzentrationen 2 mg/l,

33、4 mg/l, 6 mg/l, 8 mg/l, und 10 mg/l angesetzt. Die Messung wurde wie unter 8.2.1 bis 8.2.4 beschrieben durchgefhrt und eine Kalibriergerade zwischen MS-Signalflche und Standardkonzentration erstellt. Fr die Referenzsubstanz 1 wurde die Nachweisgrenze mit 0,7 mg/l und die Bestimmungsgrenze mit 2,41 m

34、g/l ermittelt. Diese Bestimmungsgrenze kann durch SIM-Massenaufzeichnung, oder Aufkonzentrierung der Probelsung weiter gesenkt werden. 8.3 Bestimmung mit der DC-Densitometrie-Technik (Verfahrensbeispiel) 8.3.1 Allgemeines Eine Quantifizierung allein mittels DC-Densitometrie-Technik ist nur zulssig b

35、ei einer vollstndigen chromatographischen Auftrennung der Zielverbindungen und bei Einsatz einer weiteren Analytidenti-fizierungstechnik mit vergleichbarer Przision und Nachweisstrke. 8.3.2 Gerte und Hilfsmittel 100-ml-Rundkolben, Rckflusskhler, Rotationsverdampfer, Mikropipetten, Kapillaren, Rollra

36、ndflaschen (5 ml, 1 ml) DIN 54231:2005-11 8 40-ml-Glasgefe mit PTFE-Schraubverschluss, Spitzkolben 10 ml, 50 ml. Analysenwaage (Auflsung 0,1 mg), beheizbares Ultraschallgert (HF-Leistung 160 Watt), Fliekammer, TLC-Applikator, Densitometer. 8.3.3 Reagenzien Methanol zur Rckstandsanalyse, Ammoniak (ko

37、nzentriert), Eisessig, Ethanol, Chloroform, Ethylacetat, Hexan, Toluol, Glasplatten, Kieselgel 60. 8.3.4 Chromatographische Bedingungen der DC-Densitometrie-Technik 8.3.4.1 Probenaufgabe Der auf eine geeignete Konzentration eingeengte Probenextrakt und die Vergleichsfarbstoffe werden auf eine DC-Pla

38、tte Kieselgel 60 mittels TLC-Applicator aufgetragen. Der Abstand Plattenkante bis Startlinie betrgt 2,5 cm und von Auftragungspunkt zu Auftragungspunkt 2 cm. 8.3.4.2 Trennbedingungen Die Trennung auf der DC-Platte wird unter Verwendung von Fliemittel I und II oder einem anderen geeig-neten Fliemitte

39、l durchgefhrt. Fliemittel I: Toluol : Ethanol : NH4OH (konzentriert) 85 : 15 : 1,5 Volumenteile Fliemittel II: Chloroform : Ethylacetat : Hexan: 60 : 30 : 20 Volumenteile DIN 54231:2005-11 9 8.3.4.3 Gerteparameter DC-Densitometrie Messart: Remission Extinktion Signal positiv, Spaltbreite 0,4 mm, Spa

40、lthhe 2,0 mm, Messwellenlngen: 200 nm bis 700 nm 8.3.4.4 Auswertung am Densitometer Eine qualitative Auswertung erfolgt ber die Spektren bzw. Chromatogramme. Die quantitative Auswertung der Chromatogramme erfolgt ber die Peakflche. ANMERKUNG Dispers Orange 37/76/59 kann bei Anwesenheit von Dispers O

41、range 61 mittels DC-Densitometrie nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden. 8.3.4.5 Nachweisgrenze der DC-Densitometer-Technik In Abhngigkeit vom Farbstoff betrgt die Nachweisgrenze 0,3 g bis 5,0 g. Fr Referenzsubstanz Nr 9: 0,3 g (30 l Auftrag einer 10 mg/l Methanollsung) Fr Referenzsubstanz Nr 1: 5,

42、0 g (50 l Auftrag einer 100 mg/l Methanollsung) 9 Prfbericht Im Prfbericht sind anzugeben: a) Hinweis auf diese Norm; b) Art und Bezeichnung des Erzeugnisses; c) Auftraggeber; d) Nachweis des oder der extrahierbaren Dispersionsfarbstoffe; e) Angewandte Nachweistechnik; f) Abweichungen von dieser Nor

43、m; g) Prfdatum; h) Prfzeitraum; i) Ort und Unterschrift. DIN 54231:2005-11 10 Anhang A (informativ) Beispiele fr LC-Chromatogramme Bild A.1 Multistandard 10mg/l ESI+-LCMS-Chromatogramm (quantitatives Verfahren) (auf der Ordinate ist die Zhlrate aufgetragen) DIN 54231:2005-11 11 Bild A.2 Multistandard 10mg/l LC-DAD-Chromatogramm