La formaldeide: considerazioni tecniche ed analitiche

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1 Capitolati Tecnici del Pellame Esigenze del produttore ed utilizzatore a confronto La formaldeide: considerazioni tecniche ed analitiche Convegno AICC Toscana Venerdì 30 Maggio 2014 Domenico Castiello Direttore PO.TE.CO.

2 La formaldeide è un precursore comune a molti dei composti più complessi e ad altrettanti materiali industriali. Nel processo conciario si trova sotto forma di resine, come sostanza di reticolazione della caseina, o come sottoprodotto nei tannini sintetici. CH 2 O Sostanza Limite Limite di Rivelabilità Riferimenti Normativo EU Limitazioni Extra Europa Fonte UNIC Gennaio 2014 Formaldeide < 20 mg/kg bambino < 75 mg/kg con contatto < 150 mg/kg senza contatto 16 mg/kg Regolamentata in: Polonia, Russia, Norvegia, Francia, Olanda, Austria, Lituania, Finlandia Cina: < 20 mg/kg (0-24 mesi) < 75 mg/kg adulti con contatto < 300 mg/kg adulti senza contatto < 600 mg/kg pelli ovine bianche rasate Giappone: < 20 mg/kg (0-24 mesi) < 75 mg/kg adulti con contatto < 300 mg/kg adulti senza contatto Sud Corea: < 20 mg/kg (0-36 mesi) < 75 mg/kg (3-12 anni) < 75 mg/kg adulti con contatto < 300 mg/kg adulti senza contatto

3 Formaldeide nel Cuoio LIBERA - non legata chimicamente né col collagene né con altre sostanze REVERSIBILE - legata in modo reversibile (estraibile) IRREVERSIBILE - legata in modo irreversibile (non estraibile) I metodi analitici impiegati per la determinazione della formaldeide presente nel cuoio si basano su queste considerazioni, distinguendo i metodi di estrazione ed analizzando soprattutto la formaldeide libera e quella legata reversibilmente. UNI EN ISO :2008 Cuoio Determinazione chimica del contenuto di formaldeide Parte 1: Metodo per cromatografia liquida ad alta risoluzione Metodica impiegata in caso di contestazione UNI EN ISO :2008 Cuoio Determinazione chimica del contenuto di formaldeide Parte 2: Metodo per analisi colorimetrica

4 UNI EN ISO Metodo HPLC La formaldeide è separata e quantificata come derivato da altre aldeidi e chetoni mediante cromatografia liquida Il campione da analizzare è iniettato all'inizio della colonna dove è "spinto" attraverso la fase stazionaria dalla fase mobile applicando notevoli pressioni. Alla fine della colonna sono applicati un rilevatore UV/DAD e un calcolatore che permettono una analisi in continuo per poter quantificare le sostanze iniettate. Reagenti Sodio dodecilsolfonato (soluzione detergente), 0,1%, (1 gr in 1000 ml di acqua) 2,4-dinitrofenilidrazina (DNPH) (0,3 gr in 100 ml di acido fosforico concentrato) Acetonitrile

5 UNI EN ISO Metodo HPLC Reazione Formaldeide - 2,4-Dinitrofenilidrazina Il campione è diluito con soluzione detergente a 40 C ed è mischiato ad acetronitrile e alla 2,4-dinitrofenilidrazina. La soluzione dopo aver riposato per circa un ora, viene poi analizzata in un range temporale di 1-3 ore dal reattivo. Viene quindi iniettata nello strumento, selettivo e non sensibile agli estratti colorati, rilevata a 360 nm e quantificata.

6 UNI EN ISO Metodo Colorimetrico La formaldeide è analizzata mediante analisi spettofotometrica UV, dopo averla fatta reagire con un composto col quale forma un composto di colore GIALLO. Reagenti Sodio dodecilsolfonato (soluzione detergente), 0,1%, (1 gr in 1000 ml di acqua) Soluzione 1 (150 gr di ammonio acetato + 3ml acido acetico glaciale + 2 ml acetilacetone in 1000 ml acqua) Soluzione 2 (150 gr di ammonio acetato + 3ml acido acetico glaciale in 1000 ml acqua) (per BIANCO)

7 UNI EN ISO Metodo Colorimetrico Reazione Formaldeide-Acetilacetone Il campione di pelle è messo a contatto con una soluzione detergente a 40 C. La soluzione dopo un ora di bagno a 40 C viene poi trattata con acetilacetone. Dopo aver riscaldato ancora la soluzione per 30 minuti, viene poi raffreddata di nuovo e analizzata. L assorbanza di questo composto viene misurata in analisi UV a 412 nm e l ammontare di formaldeide corrispondente al valore di assorbanza sarà ottenuta da una curva di calibrazione preparata sotto condizioni identiche.

8 Confronto tra i metodi di test Differenti campioni di pelle analizzati con le due metodiche in identici tempi PELLE PIENO FIORE Campioni A B C D E Metodica HPLC UV HPLC UV HPLC UV HPLC UV HPLC UV Conc. Formaldeide 546,6 295,8 78,3 5,3 267,1 112,4 169,8 125,8 496,2 67,5 Differenza Percentuale 45,9% 93,2% 57,9% 25,9% 86,3%

9 Confronto tra i metodi di test Differenti campioni di pelle analizzati con le due metodiche in identici tempi PELLE PELO Campione F Metodica HPLC UV 37,5 53,4 Differenza Percentuale - 42,4 Campione G Metodica HPLC UV 67,2 96,4 Differenza Percentuale - 43,5 Risultati OPPOSTI rispetto pelli a pieno fiore

10 Confronto tra i metodi di test Analisi in tempi diversi Il campione di pelle A è stato testato con entrambi i metodi in tre tempi diversi, preparando sempre i campioni ogni volta Tempo (giorni) HPLC A UV Differenza Percentuale 0 546,6 295,8 45,9% 7 555,9 251,0 54,8% ,5 220,6 60,8% Con HPLC la formaldeide aumenta, con UV diminuisce

11 UNI EN ISO (HPLC) Analisi con differenti tempistiche post aggiunta reattivo La normativa prevede di effettuare il test (iniettare in HPLC) in un range di tempo compreso tra 1 e 3 ore dall aggiunta del reattivo (2,4- dinitrofenilidrazina). Confronto analisi in tempi diversi dalla aggiunta Tempo dalla aggiunta del reattivo (Minuti) H Campioni I Contenuto Formaldeide L Contenuto Formaldeide (mg/l) CONT E NUT O FORM AL DE IDE (m g /kg ) , , , , , , ,85 231,39 242,141254,597 HG I H LI ,2 842,3 933,7 976,4 78,7 100,8 110,9 123,6 191,8 220,9 231,4 242, , , , ,65 132, Tempo TEMPO di DI analisi INIEZIONE (min.) (min) ,7 132,1 254,6

12 UNI EN ISO (HPLC) Analisi con differenti tempistiche post aggiunta reattivo In base ai risultati ottenuti con queste analisi comparative si riportano i differenti incrementi percentuali effettuando le analisi a tempistiche diverse dall aggiunta del reattivo Campioni Range (Minuti) H I L Incremento Percentuale 23,65% 28,10% 15,13% 37,07% 40,88% 20,63% 10,85% 9,98% 4,77% In dipendenza dal tempo di analisi si hanno differenze importanti nei risultati ,34% 15,92% 4,57% 50,86% 22,01% 5,25% 57,11% 22,65% 11,52% 67,90% 31,08% 6,87% 26,23% 9,64% 4,65% 32,72% 15,28% 5,14%

13 UNI EN ISO (HPLC) Analisi con differenti tempistiche post aggiunta reattivo Campione H Campione I Campione L

14 Confronto tra i metodi di test Analisi con differenti tempistiche post aggiunta reattivo Tempo dalla aggiunta del reattivo HPLC H UV Tempo dalla aggiunta del reattivo Caso REALE di una conceria 60 min 496,2 67,5 60 min 56,0 90 min 530,7 64,5 90 min 65,8 120 min 566,8 71,1 120 min 72,4 150 min 572,9 68,3 150 min 73,7 180 min 589,4 66,4 180 min 78,0 La formaldeide aumenta La formaldeide resta più o meno costante

15 Considerazioni analitiche Analisi del Cromo esavalente (UNI EN ISO 17075:2008) Possibili interferenze dovute alla presenza di sostanze che possono reagire con il reattivo (1,5 - difenilcarbazide), ad esempio altri metalli Necessità di effettuare test con indice di recupero

16 Considerazioni analitiche Analisi del Cromo esavalente dopo invecchiamento (Bozza Metodo CEN/TC 309 WG2 N102) Condizionamento 80 C, per 24 ore, umidità relativa 0-20% IMPORTANTI DIFFERENZE ANALITICHE analisi dopo almeno 1 ora dal condizionamento

17 Conclusioni Evidenti disuniformità tra i due Metodi Analitici Evidenti disuniformità su analisi condotte in tempi diversi dall aggiunta del reattivo Come posso comparare analisi effettuate tra laboratori diversi???? Evidenti disuniformità tra pellami classici e pellami con pelo

18 Capitolati Tecnici del Pellame Esigenze del produttore ed utilizzatore a confronto Grazie per l attenzione Domenico Castiello Direttore PO.TE.CO. d.castiello@polotecnologico.com