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,因所用有機溶劑較復雜,特別是GB18583—2001強制性國標頒布以后,為了達到其有害物質指標要求,很多生產企業(yè)在不改變產品物理性能的情況下,大量采用低沸點的烷烴混合環(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雜質很難分離開,造成分析結果與實際嚴重不符。為了解決這一問題,我們采用小口徑毛細管極性柱,程序升溫以FID檢測,其分離效果十分理想,其加標回收率>98%,分析結果的精密度、準確度均明顯優(yōu)于GB18583—2001。該方法可操作性強,適用于各種膠粘劑、涂料樣品,一般中小企業(yè)都可進行。
1實驗部分
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種異構體及乙基苯均有純品);乙酸乙酯(分析級);
內標物:甲基異丁基甲酮(色譜純)。
1.2測定原理
試樣中加適量內標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,在色譜柱內被分離成相應的組分,用氫火焰離子化檢測器檢測并記錄色譜圖,用內標法計算試樣溶液中苯、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)而確認測定條件:
汽化室溫度:200℃;
檢測室溫度:220℃;
載氣:氮氣,純度≥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;
進樣量:0.4μl。
1.4相對校正因子的測定
1.4.1 標準樣品的配制
在10ml樣品瓶中分別稱取色譜純三苯各0.0200g(至0.0002g),稱取內標物0.0350g至0.0002g)(使試樣和內標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標準樣品注入色譜儀,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按下式分別計算:
|
|
式中:mi—苯、甲苯、二甲苯各自的質量,g;
As—內標物甲基異丁基甲酮的峰面積;
ms—甲基異丁基甲酮的質量,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溶液,按上述色譜條件分析,以Ai/As為橫坐標,mi/ms為縱坐標分別作工作曲線,如圖1~3所示。
1.6 加標回收率試驗
為了證明測定結果的可靠性,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,計算其回收率.
表1 回收率試驗結果
序號 | 配制樣中三苯的理論值/% | 三苯的實測值/% | 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)內標物,加入約3mL乙酸乙酯(以能進樣為宜),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)三苯各自對內標物的保留時間進行定性。
1.8 結果的計算
苯、甲苯、二甲苯各自的質量分數(shù)Xi(%)分別按下式計算:
式中:Fi—三苯各自對內標物的相對校正因子;
ms————內標物的質量,g;
Ai————試樣中三苯各自的峰面積;
mi————試樣的質量,g;
As————內標物的峰面積。
取平行測定2次結果的算術平均值作為試樣中三苯的測定結果。
1.9重現(xiàn)性
同一操作者兩次測定結果的相對偏差小于1.0%。
1.10 測定結果的精密度
測定結果的精密度數(shù)據(jù)如表2所示。
測定序號 | 稱樣量/g | 測定結果/% | 平均值/% | 相對偏差/% | 標準偏差/% |
1苯 甲苯 二甲苯 | 0.2866 | 0.13 19.10 0.44 |
| 0 -0.0078 -0.0435 |
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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 |
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表2 測定結果的精密度
由表2可見,該方法的精密度很高,其準確度非常理想。
2結果與討論
(1) 方法中所選條件為典型色譜分析條件,用戶可根據(jù)其實驗室儀器型號的不同,使用柱子子的長短不同靈活調整,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,Ai/As比值zui近1;
(3) 在做校正因子Fi及樣品時,儀器穩(wěn)定后進針順序為:a標樣,b.試樣,c.試樣,d..標樣,其中a和d確定其相對校正因子穩(wěn)定與否,也只有當a與d結果相近時,b、c試樣結果近時,b、c試樣結果才可靠。
(4) 從GC譜圖(略)中可看出,二甲苯有4個譜峰出現(xiàn),順序為乙基苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯,4個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。內標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,如果毛細管柱子更和衷共濟(如80~100m)的話,則分離效果會更加理想,更加便于定性分析。