上海普析分析仪器有限公司
2012/11/12 10:19:38涂料及胶粘剂中苯、甲苯及二甲苯的含量
目前市售的涂料和胶粘剂中,因所用有机溶剂较复杂,特别是GB18583—2001强制性国标颁布以后,为了达到其有害物质指标要求,很多生产企业在不改变产品物理性能的情况下,大量采用低沸点的烷烃混合环保溶剂,如采用GB18583—2001分析其中苯、甲苯及二甲苯含量,分离效果不够理想,特别是苯与附近的几个杂质很难分离开,造成分析结果与实际严重不符。为了解决这一问题,我们采用小口径毛细管极性柱,程序升温以FID检测,其分离效果十分理想,其加标回收率>98%,分析结果的精密度、准确度均明显优于GB18583—2001。该方法可操作性强,适用于各种胶粘剂、涂料样品,一般中小企业都可进行。
1实验部分
1.1仪器和试剂
电子分析天平(万分之一);GC-6890A气相色谱仪(需带有分流装置);1.0μL微量进样器;10ml带胶塞小玻璃瓶若干;医用玻璃注射器(2mL、5 mL各3支);小口径毛细管柱EC[TM]—WAX(50m*025mm*0.25μm);积分仪或色谱工作站。
苯(色谱纯);甲苯(色谱纯);二甲苯(色谱纯,3种异构体及乙基苯均有纯品);乙酸乙酯(分析级);
内标物:甲基异丁基甲酮(色谱纯)。
1.2测定原理
试样中加适量内标物并用少许乙酸乙酯稀释摇匀后,用微量注射器将稀释后的溶液注入气相色谱仪,样品被载气带入色谱柱,在色谱柱内被分离成相应的组分,用氢火焰离子化检测器检测并记录色谱图,用内标法计算试样溶液中苯、甲苯、二甲苯(简称三苯)的含量。
1.3测定条件
以样品中各组分是否*分离开为依据而确认测定条件:
汽化室温度:200℃;
检测室温度:220℃;
载气:氮气,纯度≥99.99%,硅胶+分子筛除水,除油,柱前压力为60kPa(30℃);
氢气:纯度>99.99%,硅胶除水,柱前压力为65kPa;
空气:硅胶+分子筛除水,除油,柱前压力为55kPa
程序升温:初始温度50℃,保持5min,升温速率5℃/min.至65℃保持5min,升温速率50℃/min至200℃,保持3min;
分流比:40:1;
进样量:0.4μl。
1.4相对校正因子的测定
1.4.1 标准样品的配制
在10ml样品瓶中分别称取色谱纯三苯各0.0200g(至0.0002g),称取内标物0.0350g至0.0002g)(使试样和内标物峰面积比值接近于1),加入3mL乙酸乙酯作为稀释剂,密封并摇匀。(注
意:每次称量后应立即将样品瓶盖紧,防止样品挥发损失。)
1.4.2 相对校正因子的测定
特仪器稳定后,吸取0.4uL标准样品注入色谱仪,记录色谱图和色谱数据。
1.4.3 相对校正因子的计算
苯、甲苯、二甲苯各自对甲基异丁基甲酮对校正因子Fi按下式分别计算:
|
|
式中:mi—苯、甲苯、二甲苯各自的质量,g;
As—内标物甲基异丁基甲酮的峰面积;
ms—甲基异丁基甲酮的质量,g;
Ai—苯、甲苯、二甲苯各自的峰面积。
连续平行测得三苯各自对甲基异丁基甲酮的相对校正因子Fi的平行偏差均应小于0.05。
1.5该方法的线性范围
按上述测定方法配制好一系列村准溶液,按上述色谱条件分析,以Ai/As为横坐标,mi/ms为纵坐标分别作工作曲线,如图1~3所示。
1.6 加标回收率试验
为了证明测定结果的可靠性,称取一定量的三苯纯品配制一已知浓度溶液,按上述分析方法测定各溶液的浓度,计算其回收率.
表1 回收率试验结果
序号 | 配制样中三苯的理论值/% | 三苯的实测值/% | 回收率/% | ||||||
苯 | 甲苯 | 二甲苯 | 苯 | 甲苯 | 二甲苯 | 苯 | 甲苯 | 二甲苯 | |
1 | 6.80 | 6.71 | 6.44 | 6.77 | 6.69 | 6.39 | 99.56 | 99.70 | 99.22 |
2 | 22.54 | 22.86 | 22.28 | 22.75 | 22.73 | 22.03 | 100.93 | 99.43 | 98.88 |
1.7 样品的测定
将样品搅拌均匀后,在10mL样品瓶中准确称取1.0000~1.5000g(至0.0002g)样品(视样品中三苯含量的多少而酌量)和0.0350g(至0.0002g)内标物,加入约3mL乙酸乙酯(以能进样为宜),密封,摇匀。
在相同于测定校正因子的色谱条件下对样品进行测定,记录各组分在色谱柱上的色谱图和色谱数据,并根据三苯各自对内标物的保留时间进行定性。
1.8 结果的计算
苯、甲苯、二甲苯各自的质量分数Xi(%)分别按下式计算:
式中:Fi—三苯各自对内标物的相对校正因子;
ms————内标物的质量,g;
Ai————试样中三苯各自的峰面积;
mi————试样的质量,g;
As————内标物的峰面积。
取平行测定2次结果的算术平均值作为试样中三苯的测定结果。
1.9重现性
同一操作者两次测定结果的相对偏差小于1.0%。
1.10 测定结果的精密度
测定结果的精密度数据如表2所示。
测定序号 | 称样量/g | 测定结果/% | 平均值/% | 相对偏差/% | 标准偏差/% |
1苯 甲苯 二甲苯 | 0.2866 | 0.13 19.10 0.44 | | 0 -0.0078 -0.0435 | |
2苯 甲苯 二甲苯 | 0.3058 | 0.14 19.40 0.48 | 0.13 19.25 | 0.0770 0.0078 0.0430 0 | 0.0082 0.1450 |
3苯 甲苯 二甲苯 | 0.3831 | 0.13 19.16 0.45 | 0.46 | -0.0047 -0.0220 -0.0770 | 0.0183 |
4苯 甲苯 二甲苯 | 0.5310 | 0.12 19.35 0.47 | | 0.0052 0.0220 | |
表2 测定结果的精密度
由表2可见,该方法的精密度很高,其准确度非常理想。
2结果与讨论
(1) 方法中所选条件为典型色谱分析条件,用户可根据其实验室仪器型号的不同,使用柱子子的长短不同灵活调整,以能将被告测特苯、甲苯及二甲苯与其他组分*分离开为依据而确定zui仁分析条件,试样中Ai/As比什在0.8~1.15之间为*,比值愈拉近1其结果愈可靠,即其比值不能偏离工作曲线;
(2) (2)mi/ms比什在0.7左右时,Ai/As比值zui近1;
(3) 在做校正因子Fi及样品时,仪器稳定后进针顺序为:a标样,b.试样,c.试样,d..标样,其中a和d确定其相对校正因子稳定与否,也只有当a与d结果相近时,b、c试样结果近时,b、c试样结果才可靠。
(4) 从GC谱图(略)中可看出,二甲苯有4个谱峰出现,顺序为乙基苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯,4个谱峰已安危全分离开,其中我们将乙基菘归为二甲苯总量内。内标物甲异丁基甲酮在苯与甲苯之间出谱峰,彼此分离效果十分理想,如果毛细管柱子更和衷共济(如80~100m)的话,则分离效果会更加理想,更加便于定性分析。