"ГОСТ Р ИСО 18218-2-2017. Национальный стандарт Российской Федерации. Кожа. Определение содержания этоксилированных алкилфенолов. Часть 2. Косвенный метод"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 11.05.2017 N 373-ст)

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский институт сертификации" (АО "ВНИИС") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 412 "Продукция текстильной и легкой промышленности"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 мая 2017 г. N 373-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 18218-2:2015 "Кожа. Определение содержания этоксилированных алкилфенолов. Часть 2. Косвенный метод" (ISO 18218-2:2015 "Leather - Determination of ethoxylated alkylphenols - Part 2: Indirect method", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт устанавливает метод определения алкилфенолов (нонилфенола и октилфенола) и этоксилатов алкилфенолов (этоксилата нонилфенола и этоксилата октилфенола) в коже и вспомогательных веществах технологического процесса, используемых для обработки кожи. Данный анализ базируется на высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) или газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором (ГХ-МС).

Анализ этоксилатов алкилфенолов проводят разложением этоксилата алкилфенола и измерением выделяемого алкилфенола.

Примечание - ИСО 18218-1 и настоящий стандарт используют для экстракции этоксилированных алкилфенолов различные растворители. Вследствие этого предполагается, что данные аналитические методы будут выявлять аналогичные тенденции, но не обязательно давать одинаковые абсолютные результаты по содержанию этоксилированных алкилфенолов в коже.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок используют только указанное издание, для недатированных - последнее издание стандарта, включая все изменения и поправки к нему.

ISO 2418, Leather - Chemical, physical and mechanical and fastness tests - Sampling location (Кожа. Химические, физические и механические испытания и испытания на прочность. Определение местоположения образца)

ISO 3696:1987 Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний)

ISO 4044, Leather - Chemical tests - Preparation of chemical test samples (Кожа. Химические испытания. Подготовка образцов для химических испытаний)

Образец кожи экстрагируют в ацетонитриле, используя ультразвуковую ванну. Нонилфенол (НФ) и/или октилфенол (ОФ) в экстракте количественно определяют с помощью ВЭЖХ или ГХ-МС.

Вспомогательные вещества, используемые при обработке кожи, растворяют в ацетонитриле и количественно определяют НФ или ОФ в растворе с помощью ВЭЖХ или ГХ-МС.

Этоксилат нонилфенола (ЭНФ) и этоксилат октилфенола (ЭОФ) в экстракте или растворе сначала преобразуют в НФ или ОФ, используя трииодид алюминия в качестве расщепляющего агента, а затем НФ и ОФ определяют с помощью ВЭЖХ или ГХ-МС. Содержание ЭНФ и ЭОФ рассчитывают путем приведения к ЭНФ₉ и ЭОФ₁₀ соответственно. Образцы четырех анализируемых веществ приведены в таблице 1.

Требуется обычная лабораторная аппаратура и указанная ниже.

4.1 Аналитические весы с точностью взвешивания до 1 мг.

4.2 Ультразвуковая ванна (40 +/- 2) кГц, с регулируемым нагревом, способная поддерживать температуру (50 +/- 5) °C.

4.3 Делительные воронки, 150 см³.

4.4 Ротационный испаритель с термостатом и вакуумной системой.

4.5 Мембранный фильтр из полиамида, 0,45 мкм.

4.6 Высокоэффективный жидкостной хроматограф (ВЭЖХ), оборудованный детектором с диодной матрицей (ДМД) или флуоресцентным детектором (ФЛД).

4.7 Газовый хроматограф (ГХ), оборудованный масс-селективным детектором (МС).

4.8 Фильтровальная бумага быстрой фильтрации для количественного анализа.

Если не определено другое, используют реактивы аналитической степени чистоты.

5.1 Ацетонитрил для ВЭЖХ.

5.2 н-Гексан.

Примечание - Изогексан использовать нельзя.

5.3 Трииодид алюминия, поступающий в продажу или приготовленный в соответствии с приложением A.

5.4 Раствор серной кислоты 0,5 моль/дм³.

5.5 Раствор тиосульфата натрия, насыщенный при комнатной температуре.

5.6 Безводный сульфат магния (MgSO₄) для анализа.

5.7 Безводный сульфат натрия (Na₂SO₄) как осушитель для анализа. Если это не полностью обезвоженный порошок, его необходимо обработать при температуре 800 °C в течение 4 ч и в дальнейшем хранить в сухом виде.

Примечание - Могут быть использованы другие подходящие осушители.

5.8 Раствор хлорида натрия, насыщенный при комнатной температуре.

5.9 Раствор НФ (в таблице 1) для калибровки, 1000 мг/дм³ в н-гексане.

5.10 Раствор ОФ (в таблице 1) для калибровки, 1000 мг/дм³ в н-гексане.

5.11 Раствор ЭОФ (в таблице 1) для калибровки, 2000 мг/дм³ в ацетонитриле. Данный раствор разводят в ацетонитриле (5.1), если применяют калибровку.

5.12 Раствор ЭНФ (в таблице 1) для калибровки, 4000 мг/дм³ в ацетонитриле. Этот раствор разводят в ацетонитриле (5.1), если применяют калибровку.

5.13 Раствор 4n-НФ (4n-НФ, CAS N 104-40-5) 1000 мг/дм³ в ацетонитриле. Может быть использован 4n-НФ как внутренний стандарт для ГХ-МС анализа. Данный раствор разводят в ацетонитриле (5.1), если используют кривую внутренней калибровки.

5.14 Дистиллированная или деионизованная вода по ИСО 3696:1987, степень чистоты 3.

По возможности отбор проб проводят по ИСО 2418. Если отбор по ИСО 2418 невозможен (например, кожу берут из готовых изделий, подобных обуви или одежде), подробности порядка отбора проб приводят в протоколе испытаний. С проб кожи должны быть удалены остатки клея.

Пробы кожи измельчают или нарезают на мелкие кусочки по ИСО 4044, получая таким образом образцы для испытания.

Приблизительно 2,5 г образца кожи (6.1.1) с точностью до 10 мг аккуратно взвешивают в колбу Эрленмейера, смешивают приблизительно с 3 г Na₂SO₄ (5.7). Затем в колбу добавляют (50,0 +/- 1) см³ аликвоты ацетонитрила (5.1) и закрывают колбу пробкой.

Для ГХ-МС анализа используют внутренний стандарт. В колбу добавляют 100 мм³ аликвоты раствора 4n-НФ (5.13) и доводят окончательную концентрацию до 2,0 мг/дм³.

Помещают колбу в ультразвуковую водяную баню (4.2) и экстрагируют при (50 +/- 5) °C в течение (60 +/- 5) мин. Затем охлаждают колбу до комнатной температуры.

Фильтруют экстракты через фильтровальную бумагу быстрой фильтрации (4.8) для удаления кожи и частиц соли. Для анализа собирают не менее 30 см³ фильтрата, как указано в 6.4 и 6.5.

Приблизительно 0,5 г образца вспомогательного вещества с точностью до 10 мг аккуратно взвешивают в колбу, тщательно смешивают с приблизительно 2 г MgSO₄ (5.6). Затем используют ацетонитрил (5.1), приблизительно 3 x 7 см³, чтобы растворить пробу встряхиванием со стеклянными стержнями. Затем фильтруют экстракты через фильтровальную бумагу для количественного анализа. Если экстракты содержат нерастворимый материал, их центрифугируют. Собирают экстракты в 50 см³ мерные колбы и доводят их содержимое до метки ацетонитрилом.

Для анализа ГХ-МС используют внутренний стандарт. В колбу добавляют 100 мм³ аликвоты раствора 4n-НФ (5.13) и доводят окончательную концентрацию до 2,0 мг/дм³.

Обрабатывают контрольный образец таким же образом, как и анализируемый, но заменяют анализируемый образец соответствующим количеством ацетонитрила.

Для ВЭЖХ анализа используют экстракты образцов (6.1.2) или (6.2) непосредственно после фильтрования через полиамидную мембрану (4.5).

Для ГХ-МС анализа добавляют 10,0 см³ экстракта образца (6.1.2) или (6.2) в делительную воронку (4.3). Вслед за этим добавляют приблизительно 20 см³ воды (5.14) и 1 см³ раствора серной кислоты (5.4). Экстрагируют эту смесь с использованием приблизительно 2 x 20 см³ н-гексана (5.2), отделяют и собирают органическую фазу. После этого промывают экстракт н-гексана с использованием 30 см³ воды, удаляют водный слой и обезвоживают органический слой с помощью приблизительно 5 г Na₂SO₄ (5.7). Удаляют органический растворитель с помощью ротационного испарителя (4.4) при температуре около 50 °C. Повторно растворяют остатки в (10,0 +/- 0,1) см³ н-гексана (5.2), и после фильтрования через полиамидную мембрану (4.5) раствор готов для проведения ГХ-МС анализа.

Примечание - Если органическую фазу невозможно легко отделить в делительной воронке после обработки н-гексаном, в воронку добавляют приблизительно 30 см³ насыщенного раствора хлорида натрия (5.8), встряхивают смесь приблизительно в течение 30 с и оставляют до тех пор, пока произойдет разделение.

Сигнал от экстрактов образцов должен появляться в диапазоне концентраций калибровочных кривых. Если этого не происходит, то тогда экстракционные растворы должны быть разбавлены соответственно ацетонитрилом для ВЭЖХ анализа или н-гексаном для ГХ-МС анализа.

Подготавливают трииодид алюминия (5.3) в ацетонитриле для расщепления ЭОФ и ЭНФ в соответствии с приложением A.

Примечание - Трииодид алюминия крайне чувствителен к воздуху и воде. Если используют коммерческий трииодид алюминия (5.3), он может быть растворен в дисульфиде углерода в концентрации приблизительно 0,1 г/см³. С помощью пипетки переносят 10 см³ раствора в колбу и удаляют растворитель нагреванием до момента добавления экстрактов образцов.

Добавляют (10,0 +/- 0,1) см³ аликвоты экстрактов образцов (6.1.2 или 6.2) в колбу, содержащую приблизительно 1 г трииодида алюминия и продолжают нагрев с обратным холодильником (дефлегмацию) при (90 +/- 2) °C в течение (90 +/- 5) мин.

Вынимают колбу и медленно, по каплям, добавляют воду (5.14) до тех пор, пока не прекратится реакция.

Разбавляют содержимое приблизительно 20 см³ воды (5.14) и охлаждают до комнатной температуры.

Добавляют эту смесь в разделительную воронку (4.3), промывают колбу приблизительно 20 см³ н-гексана (5.2), и переносят этот органический раствор в воронку. Затем добавляют приблизительно 1 см³ раствора серной кислоты (5.4) и встряхивают. Собирают органическую фазу и экстрагируют водную фазу дополнительными 20 см³ н-гексана. Объединяют всю органическую фазу. Затем добавляют приблизительно 2 см³ раствора тиосульфата натрия (5.5) и встряхивают, пока не исчезнет розовая окраска (от йода). Промывают органическую фазу приблизительно 30 см³ воды (5.14), удаляют водный слой и обезвоживают органический слой с помощью приблизительно 4 г Na₂SO₄ (5.7). Органический растворитель удаляют с помощью ротационного испарителя при температуре приблизительно 50 °C.

Примечание - Если органическую фазу невозможно легко отделить в делительной воронке после обработки н-гексаном, в воронку добавляют приблизительно 30 см³ насыщенного раствора хлорида натрия (5.8), встряхивают смесь приблизительно в течение 30 с и оставляют до тех пор, пока произойдет разделение.

Для ВЭЖХ анализа повторно растворяют остатки в (10,0 +/- 0,1) см³ ацетонитрила (5.1) и фильтруют через полиамидную мембрану (4.5).

Для ГХ-МС анализа повторно растворяют остатки в (10,0 +/- 0,1) см³ н-гексана (5.2) и фильтруют через полиамидную мембрану (4.5).

Сигнал от экстрактов образцов должен появляться в диапазоне концентраций калибровочных кривых. Если этого не происходит, то экстракционные растворы разбавляют соответственно ацетонитрилом для ВЭЖХ анализа или н-гексаном для ГХ-МС анализа.

Детектирование НФ и ОФ может быть проведено с использованием хроматографических методов ВЭЖХ (4.6) или ГХ-МС (4.7). Могут быть использованы другие аттестованные методы. Количественное определение проводят с помощью ВЭЖХ или ГХ-МС. Если применяют ГХ, следует использовать подходящий внутренний стандарт (5.13).

Операционные параметры и примеры хроматографического анализа для НФ и ОФ приведены в приложениях B и C.

Количество НФ и ОФ обычно рассчитывают с помощью компьютерных программ, исходя из площадей их пиков и калибровочных кривых. Для ЭНФ и ЭОФ количество рассчитывают, основываясь на площадях пиков найденных НФ и ОФ, а также их калибровочных кривых.

Внешние калибровочные кривые для НФ и ОФ подготавливают путем прямого измерения пяти уровней с возрастающими концентрациями стандартов НФ и ОФ в диапазоне от 1 до 20 мг/дм³. Например, стандарты 1, 5, 10, 15 и 20 мг/дм³.

Для ГХ-МС каждый стандарт содержит 100 мм³ аликвоту раствора внутреннего стандарта 4n-НФ (5.13) с постоянной концентрацией 4n-НФ 2,0 мг/дм³. Для внутренних калибровочных кривых графики создают путем измерения пяти уровней с возрастающей концентрацией стандартов НФ и ОФ в диапазоне от 1 до 20 мг/дм³ с постоянной концентрацией 4n-НФ как внутреннего стандарта.

Для внешних калибровочных кривых ЭНФ и ЭОФ 10,0 см³ ацетонитрила с добавлением стандартов ЭНФ₉ и ЭОФ₁₀ (приведенных в таблице 1) подготавливают в диапазоне от 2 до 50 мг/дм³. Например, стандарты 2, 10, 20, 30 и 50 мг/дм³.

Для ГХ-МС каждый стандарт содержит 100 мм³ аликвоту раствора внутреннего стандарта 4n-НФ (5.13) с постоянной концентрацией 4n-НФ 2,0 мг/дм³. Растворы анализируют по 6.2 - 6.5. Внешние калибровочные кривые создают путем нанесения пяти пар заданных количеств ЭНФ₉ и ЭОФ₁₀ и сигнала от обнаруженных НФ и ОФ.

Внутренние калибровочные кривые создают путем измерения пяти уровней возрастающих концентраций ЭНФ₉ и ЭОФ₁₀ и сигнала от обнаруженных НФ и ОФ с постоянной концентрацией 4n-НФ 2,0 мг/дм³ как внутреннего стандарта.

Рассчитывают концентрацию ОФ и НФ с использованием внешнего стандарта по формуле

Если используют внутренний стандарт, расчет проводят по формуле

где w_AP - массовая доля НФ или ОФ в образце, мг/кг;

- наклон калибровочной кривой;

A_AP1 - площадь сигнала НФ или ОФ в растворе образца;

A_ISTD - площадь внутреннего стандарта в растворе образца;

V - объем, занимаемый образцом, см³;

m_E - вес образца кожи или вспомогательного вещества, используемого при обработке кожи, г.

Рассчитывают концентрацию ЭНФ и ЭОФ с использованием внешнего стандарта по формуле

Если используют внутренний стандарт, расчет проводят по формуле

где w_APEO - массовая доля ЭНФ или ЭОФ в образце, мг/кг;

A_AP2 - площадь НФ или ОФ в растворе образца расщепленной пробы ЭНФ или ЭОФ;

A_AP1 - площадь НФ или ОФ в растворе образца нерасщепленной пробы [см. формулу (1)];

- наклон калибровочной кривой;

V' - объем, занимаемый образцом, см³;

m_E - вес образца кожи или вспомогательного вещества, используемого при обработке кожи, г [см. формулу (1)];

A'_ISTD - площадь внутреннего стандарта в растворе образца.

Примечание - Следует отметить, что НФ и ОФ устойчивы в течение процесса расщепления. Таким образом, площадь сигнала (A_AP1) НФ и ОФ в экстрактах образцов вносит вклад в площадь сигнала (A_AP2) изолированного суммарного (НФ + ОФ) из реакции разложения, поскольку экстракты образцов непосредственно представляют для разложения без удаления свободных НФ и ОФ. Соответственно (A_AP2 - A_AP1) используют для расчета содержания НФ и ОФ, выделенных из ЭНФ и ЭОФ.

Протокол испытания должен включать следующую информацию:

a) ссылку на настоящий стандарт;

b) тип, источник и обозначение анализируемой пробы кожи и используемый метод отбора проб, а также наименование и источник вспомогательного вещества, применяемого в процессе обработки кожи;

c) используемую аналитическую процедуру и оборудование;

d) аналитические результаты по содержанию НФ, ОФ, ЭНФ и ЭОФ, а также суммарную величину четырех результатов;

e) любые отклонения от аналитической процедуры, в том числе предпринятые дополнительные действия;

f) дату испытаний.

A.1.1 Ацетонитрил для ВЭЖХ.

A.1.2 Алюминий чистотой более 99,9%.

A.1.3 Иод чистотой более 99,8%.

A.2.1 Аналитические весы, взвешивающие с точностью до 0,01 г.

A.2.2 Перегонная лабораторная колба с плоским дном, 100 см³.

A.2.3 Масляная баня или другое подходящее нагревательное устройство с термостатическим управлением, +/- 1 °C.

A.2.4 Конденсаторная трубка, Allihn или Graham, вставленная в горло перегонной колбы (A.2.2).

1) Вся стеклянная посуда, такая как колба и конденсаторная трубка, должна быть перед использованием обезвожена и промыта ацетонитрилом (A.1.1).

2) Отмеряют 3,2 г йода (A.1.3) и алюминия (A.1.2) в колбу объемом 100 см³ (A.2.2), добавляют пипеткой 10 см³ ацетонитрила и слегка встряхивают колбу, чтобы перемешать содержимое.

3) Помещают колбу на масляную баню (A.2.3) и вставляют конденсаторную трубку.

4) Нагревают колбу до 90 °C в условиях обратного стекания до тех пор, пока не исчезнет окраска, обусловленная йодом (приблизительно 2 ч), с образованием трииодида алюминия (белый осадок), который готов для использования.

Поскольку оборудование разных лабораторий может отличаться, для хроматографического анализа нельзя предоставить общепринятую инструкцию. Нижеприведенные параметры были успешно испытаны и использованы.

--------------------------------

<1> Zebron^TM ZB-5ms, Varian^TM VF-5ms, Agilent^TM HP-5ms или DB-5ms^a, Restek^TM Rtx-5ms являются примерами подходящей коммерчески доступной продукции. Эта информация приведена для удобства пользователей настоящего документа и не является одобрением указанных продуктов со стороны ИСО.