涂料及膠粘劑中苯、甲苯及二甲苯的含量
目前市售的涂料和膠粘劑中,因所用有機(jī)溶劑較復(fù)雜,特別是GB18583—2001強(qiáng)制性國標(biāo)頒布以后,為了達(dá)到其有害物質(zhì)指標(biāo)要求,很多生產(chǎn)企業(yè)在不改變產(chǎn)品物理性能的情況下,大量采用低沸點(diǎn)的烷烴混合環(huán)保溶劑,如采用GB18583—2001分析其中苯、甲苯及二甲苯含量,分離效果不夠理想,特別是苯與附近的幾個(gè)雜質(zhì)很難分離開,造成分析結(jié)果與實(shí)際嚴(yán)重不符。為了解決這一問題,我們采用小口徑毛細(xì)管極性柱,程序升溫以FID檢測,其分離效果十分理想,其加標(biāo)回收率>98%,分析結(jié)果的精密度、準(zhǔn)確度均明顯優(yōu)于GB18583—2001。該方法可操作性強(qiáng),適用于各種膠粘劑、涂料樣品,一般中小企業(yè)都可進(jìn)行。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器和試劑
電子分析天平(萬分之一);GC-6890A氣相色譜儀(需帶有分流裝置);1.0μL微量進(jìn)樣器;10ml帶膠塞小玻璃瓶若干;醫(yī)用玻璃注射器(2mL、5 mL各3支);小口徑毛細(xì)管柱EC[TM]—WAX(50m*025mm*0.25μm);積分儀或色譜工作站。
苯(色譜純);甲苯(色譜純);二甲苯(色譜純,3種異構(gòu)體及乙基苯均有純品);乙酸乙酯(分析級);
內(nèi)標(biāo)物:甲基異丁基甲酮(色譜純)。
1.2測定原理
試樣中加適量內(nèi)標(biāo)物并用少許乙酸乙酯稀釋搖勻后,用微量注射器將稀釋后的溶液注入氣相色譜儀,樣品被載氣帶入色譜柱,在色譜柱內(nèi)被分離成相應(yīng)的組分,用氫火焰離子化檢測器檢測并記錄色譜圖,用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算試樣溶液中苯、甲苯、二甲苯(簡稱三苯)的含量。
1.3測定條件
以樣品中各組分是否*分離開為依據(jù)而確認(rèn)測定條件:
汽化室溫度:200℃;
檢測室溫度:220℃;
載氣:氮?dú)猓兌?/SPAN>≥99.99%,硅膠+分子篩除水,除油,柱前壓力為60kPa(30℃);
氫氣:純度>99.99%,硅膠除水,柱前壓力為65kPa;
空氣:硅膠+分子篩除水,除油,柱前壓力為55kPa
程序升溫:初始溫度50℃,保持5min,升溫速率5℃/min.至65℃保持5min,升溫速率50℃/min至200℃,保持3min;
分流比:40:1;
進(jìn)樣量:0.4μl。
1.4相對校正因子的測定
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制
在10ml樣品瓶中分別稱取色譜純?nèi)礁?/SPAN>0.0200g(至0.0002g),稱取內(nèi)標(biāo)物0.0350g至0.0002g)(使試樣和內(nèi)標(biāo)物峰面積比值接近于1),加入3mL乙酸乙酯作為稀釋劑,密封并搖勻。(注
意:每次稱量后應(yīng)立即將樣品瓶蓋緊,防止樣品揮發(fā)損失。)
1.4.2 相對校正因子的測定
特儀器穩(wěn)定后,吸取0.4uL標(biāo)準(zhǔn)樣品注入色譜儀,記錄色譜圖和色譜數(shù)據(jù)。
1.4.3 相對校正因子的計(jì)算
苯、甲苯、二甲苯各自對甲基異丁基甲酮對校正因子Fi按下式分別計(jì)算:
|
|
式中:mi—苯、甲苯、二甲苯各自的質(zhì)量,g;
As—內(nèi)標(biāo)物甲基異丁基甲酮的峰面積;
ms—甲基異丁基甲酮的質(zhì)量,g;
Ai—苯、甲苯、二甲苯各自的峰面積。
連續(xù)平行測得三苯各自對甲基異丁基甲酮的相對校正因子Fi的平行偏差均應(yīng)小于0.05。
1.5該方法的線性范圍
按上述測定方法配制好一系列村準(zhǔn)溶液,按上述色譜條件分析,以Ai/As為橫坐標(biāo),mi/ms為縱坐標(biāo)分別作工作曲線,如圖1~3所示。
1.6 加標(biāo)回收率試驗(yàn)
為了證明測定結(jié)果的可靠性,稱取一定量的三苯純品配制一已知濃度溶液,按上述分析方法測定各溶液的濃度,計(jì)算其回收率.
表1 回收率試驗(yàn)結(jié)果
序號 | 配制樣中三苯的理論值/% | 三苯的實(shí)測值/% | 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 樣品的測定
將樣品攪拌均勻后,在10mL樣品瓶中準(zhǔn)確稱取1.0000~1.5000g(至0.0002g)樣品(視樣品中三苯含量的多少而酌量)和0.0350g(至0.0002g)內(nèi)標(biāo)物,加入約3mL乙酸乙酯(以能進(jìn)樣為宜),密封,搖勻。
在相同于測定校正因子的色譜條件下對樣品進(jìn)行測定,記錄各組分在色譜柱上的色譜圖和色譜數(shù)據(jù),并根據(jù)三苯各自對內(nèi)標(biāo)物的保留時(shí)間進(jìn)行定性。
1.8 結(jié)果的計(jì)算
苯、甲苯、二甲苯各自的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Xi(%)分別按下式計(jì)算:
式中:Fi—三苯各自對內(nèi)標(biāo)物的相對校正因子;
ms————內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量,g;
Ai————試樣中三苯各自的峰面積;
mi————試樣的質(zhì)量,g;
As————內(nèi)標(biāo)物的峰面積。
取平行測定2次結(jié)果的算術(shù)平均值作為試樣中三苯的測定結(jié)果。
1.9重現(xiàn)性
同一操作者兩次測定結(jié)果的相對偏差小于1.0%。
1.10 測定結(jié)果的精密度
測定結(jié)果的精密度數(shù)據(jù)如表2所示。
測定序號 | 稱樣量/g | 測定結(jié)果/% | 平均值/% | 相對偏差/% | 標(biāo)準(zhǔn)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 測定結(jié)果的精密度
由表2可見,該方法的精密度很高,其準(zhǔn)確度非常理想。
2結(jié)果與討論
(1) 方法中所選條件為典型色譜分析條件,用戶可根據(jù)其實(shí)驗(yàn)室儀器型號的不同,使用柱子子的長短不同靈活調(diào)整,以能將被告測特苯、甲苯及二甲苯與其他組分*分離開為依據(jù)而確定zui仁分析條件,試樣中Ai/As比什在0.8~1.15之間,比值愈拉近1其結(jié)果愈可靠,即其比值不能偏離工作曲線;
(2) (2)mi/ms比什在0.7左右時(shí),Ai/As比值zui近1;
(3) 在做校正因子Fi及樣品時(shí),儀器穩(wěn)定后進(jìn)針順序?yàn)?a標(biāo)樣,b.試樣,c.試樣,d..標(biāo)樣,其中a和d確定其相對校正因子穩(wěn)定與否,也只有當(dāng)a與d結(jié)果相近時(shí),b、c試樣結(jié)果近時(shí),b、c試樣結(jié)果才可靠。
(4) 從GC譜圖(略)中可看出,二甲苯有4個(gè)譜峰出現(xiàn),順序?yàn)橐一?、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯,4個(gè)譜峰已安危全分離開,其中我們將乙基菘歸為二甲苯總量內(nèi)。內(nèi)標(biāo)物甲異丁基甲酮在苯與甲苯之間出譜峰,彼此分離效果十分理想,如果毛細(xì)管柱子更和衷共濟(jì)(如80~100m)的話,則分離效果會更加理想,更加便于定性分析。