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文檔簡介

氣相色譜法測定涂料中第1頁,課件共47頁,創作于2023年2月原版與報批稿的差異

報批稿明確了VOC的定義報批稿增加了水性墻面膩子VOC的測定報批稿增加了苯系物總和的控制項目報批稿與原版VOC的測定方法不同第2頁,課件共47頁,創作于2023年2月前言方法描述測量范圍定義原理校準化合物儀器設備樣品VOC的定性分析樣品VOC的定量分析水含量測定第3頁,課件共47頁,創作于2023年2月方法描述本方法是基于250℃沸點定義VOC,用直接進樣的GC方法,測定涂料中VOC的質量百分含量;使用己二酸二乙酯(沸點=251℃)的保留時間作為標記物質;內標法定量。第4頁,課件共47頁,創作于2023年2月定義

在101.3KPa標準大氣壓下,任何初沸點低于或等于250℃沸點的有機化合物。第5頁,課件共47頁,創作于2023年2月范圍

本方法規定了水性墻面涂料和水性墻面膩子中揮發性有機化合物(VOC)及苯、甲苯、乙苯和二甲苯總和含量的測試方法。適用于(VOC)含量(質量百分數)大于0.1%、小于15%的涂料的測試。第6頁,課件共47頁,創作于2023年2月原理

試樣經稀釋后,通過氣相色譜分析技術使樣品中各種揮發性有機化合物分離,定性鑒定被測化合物后,用內標法定量。第7頁,課件共47頁,創作于2023年2月材料和試劑載氣:氮氣純度≥99.995%;燃氣:氫氣純度≥99.995%;助燃氣:空氣純度≥99.995%;輔助氣體:(用于隔墊吹掃和尾吹氣)與載氣相同的氣體。第8頁,課件共47頁,創作于2023年2月校準化合物甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、三乙胺、二甲基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、乙二醇、1.2-丙二醇、1.3-丙二醇、二乙二醇、乙二醇單丁醚二乙二醇單丁醚、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、2.2.4-三基-1.3-戊二醇。第9頁,課件共47頁,創作于2023年2月稀釋溶劑用于稀釋試樣的溶劑不應含有任何干擾測試的物質。其純度至少為99%以上,可用乙腈、甲醇、四氫呋喃等。第10頁,課件共47頁,創作于2023年2月標記物

己二酸二乙酯(沸點=251℃)作為本標準使用的標記物,用于區分VOC與非VOC。第11頁,課件共47頁,創作于2023年2月儀器設備能滿足分析要求的任何型號色譜儀;帶分流裝置的進樣口;可更換的汽化室內襯;可進行程序升溫的控制器。進樣器:10ul;配樣瓶:約20ml;天平:萬分之一。第12頁,課件共47頁,創作于2023年2月檢測器和色譜柱檢測器質譜檢測器;紅外光譜儀;火焰離子化檢測器(FID)。色譜柱三種不同極性的色譜柱非極性柱、弱極性柱、極性柱。第13頁,課件共47頁,創作于2023年2月涂料中VOC的定性分析首選氣相/質譜聯用或氣相/紅外聯用來確定未知化合物。通過雙柱定性(基本柱與確認柱上為同一物質)。第14頁,課件共47頁,創作于2023年2月確認柱Wax基礎柱1301DB(BP=231C)+EEH(BP=229C)DPnB(BP=222C)DB(BP=231C)

雙柱定性法---舉例DPnB(2Peaks)(BP=222C)EEH(BP=229C)第15頁,課件共47頁,創作于2023年2月氣相色譜基本柱的條件(一)基本柱1:二甲基聚硅氧烷毛細管柱30Mx0.32mmIDx1.0

m;檢測器:火焰離子化檢測器(FID)溫度280

C;汽化溫度:260

C;程序升溫:初溫45

C保持4min,以8

C/min的速率升至230

C保持10min分流比:分流進樣,分流比可調進樣量:1.0ul第16頁,課件共47頁,創作于2023年2月氣相色譜基本柱的條件(二)基本柱2:6%腈丙苯基/94%二甲基聚硅氧烷毛細管柱60Mx0.32mmIDx1.0

m;檢測器:火焰離子化檢測器(FID)溫度260

C;汽化溫度:250

C;程序升溫:初溫80

C保持1min,以10

C/min的速率升至230

C保持15min;分流比:分流進樣,分流比可調進樣量:1.0ul第17頁,課件共47頁,創作于2023年2月

DB-1301,60Mx0.32mmIDx1.0umDiethylAdipate(DEA)(BP=251C)EPh(BP=247C)PPh(2peaks)(BP=243C)Tetradecane(BP=252C)DBAcetate(BP=245C)DEGHexylEther(BP=254C)Pentadecane(BP=270C)PhenylEther(BP=259C)DEH(BP=272C)TexanolEA(2Peaks)(BP=254C)Hexadecane(BP=287C)TXIB(BP=280C)TEG(BP=285C)第18頁,課件共47頁,創作于2023年2月DB-1301,60Mx0.32mmIDx1.0um乙醇(BP=78C)異丙醇(BP=82.4C)正丙醇(BP=97C)甲醇(BP=65C)異丁醇(BP=108C)AMP-95(BP=251C)PPH(BP=243C)正丁醇(BP=118C)DEEA(BP=218C)苯(BP=108C)p.m-xyl(BP=137C)EG(BP=197C)

EB(BP=175C)三乙胺(BP=88.8C)DMEA(BP=133C)甲苯(BP=110.6C)乙苯(BP136C)PG(BP=187C)DEG(BP=245C)二乙二醇丁醚醋酸酯(BP=245C)o-xyl(BP=144C)

DB(BP=231C)

醇酯-12(BP=251C)DEATMPD第19頁,課件共47頁,創作于2023年2月二十二種化合物在DB-1301柱上的出峰序化合物保留時間化合物保留時間甲醇7.71.2-丙二醇(PG)22.2乙醇8.28DMF23.3異丙醇8.75乙苯24.1正丙醇9.95PM-二甲苯24.4異丁醇11.9O-二甲苯25.3三乙胺12.4乙二醇單丁醚(EB)26.3苯12.6二乙二醇(DEG)28.9正丁醇13.5二乙二醇乙醚醋酸酯(DEEA)31.0二甲基乙醇胺(DMEA)16.8二乙二醇單丁醚(DB)31.3甲苯18.92.2.4-三甲基-1.3-戊二醇31.4乙二醇(ED)19.8二乙二醇丁醚醋酸酯33.02-氨基-2-甲基-1-丙醇(amp-95)21.1己二酸二乙酯33.4第20頁,課件共47頁,創作于2023年2月氣相色譜基本柱的條件(三)確定柱:聚乙二醇毛細管柱30Mx0.25mmIDx0.25

m;檢測器:火焰離子化檢測器(FID)溫度250

C;汽化溫度:240

C;程序升溫:初溫60

C保持1min,以20

C/min的速率升至240

C保持20min;分流比:分流進樣,分流比可調;進樣量:1.0ul。第21頁,課件共47頁,創作于2023年2月樣品中VOC定量分析校準(校正因子測定)

內標物的確定:

內標物應為原試樣中不存在的化物,并且該化合物能夠與色譜圖上的其他成分完全分離。在測試的溫度范圍內能夠穩定。本標準推薦使用異丁醇、乙二醇丁醚等。第22頁,課件共47頁,創作于2023年2月校準內標溶液的配制(ISTD):

稱取一定量(精確至0.1mg)鑒定出的化合物于樣品瓶中,稱取的量與待測產品中各自的含量應在同一數量級。再稱取與待測化合物相近數量級的內標物于同一樣品瓶中,稀釋混合。在確定的條件下取適量的混合物注入色譜柱進行分離與測定。使用下式計算每種化合物的相對校正因子。第23頁,課件共47頁,創作于2023年2月式中:

Ri—化合物i的相對校正因子;

mis—校準混合物中內標物的質量,g;

mci—校準混合物中化合物i的質量,g;

Ais—內標物的峰面積;

Aci—化合物i的峰面積;

如果發現有未定性出的色譜峰或校準用的化合物未商品化,則假設其相對于異丁醇的校正因子為1.0。第24頁,課件共47頁,創作于2023年2月試樣的測試

試樣配制:

稱取1.0g(精確到0.1mg)攪拌均勻后的試樣以及與被測物質量近似的內標物于樣品瓶中,用10ml稀釋溶劑稀釋、密封混勻。將標記物己二酸二乙酯注入色譜柱中,按VOC的定義確定其在色譜圖中的積分終點。第25頁,課件共47頁,創作于2023年2月樣品分析

注入1ul試樣到色譜柱中,記錄色譜圖,測定每種保留時間低于標記物的化合物的峰面積(除稀釋溶劑外),用內標法定量,然后用下式計算涂料中所含的每種化合物的質量分數。第26頁,課件共47頁,創作于2023年2月

式中:mi—測試試樣中被測化合物i的質量分數,單位為克每克(g/g);Ri—被測化合物i的相對校正因子;mis—試樣中內標物的質量,g;mci—試樣的質量;g;Ais—內標物的峰面積;Aci—被測化合物i的峰面積。第27頁,課件共47頁,創作于2023年2月計算膩子產品VOC的計算涂料產品VOC的計算涂料產品中苯、甲苯、乙苯和二甲苯的總和計算第28頁,課件共47頁,創作于2023年2月

VOC—膩子產品VOC含量,單位為克每千克(g/kg);mi

測試試樣中被測化合物i的質量分數,單位為克每克(g/g);1000—轉換因子。膩子產品按下式計算VOC方法檢出限:1g/kg第29頁,課件共47頁,創作于2023年2月涂料產品按下式計算VOCVOC

—涂料產品的VOC含量,單位為克每升(g/L);

mi

—測試試樣中被測化合物i的質量分數,單位為克每克(g/g);mw

—測試試樣中水的質量分數單位為克每克(g/g)

ρs

—試樣的密度,單位為克每毫升(g/ml);

方法檢出限:2g/Lρw

—水的密度,單位為克每毫升(g/ml);1000—轉換因子。第30頁,課件共47頁,創作于2023年2月涂料產品中苯、甲苯、乙苯和二甲苯的總和按下

式計算mb

—產品中苯、甲苯、乙苯和二甲苯總和的含量,單位為毫克每千克(mg/kg);mi

—測試試樣中被測組分i(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)的質量分數單位為克每(g/g);106

—轉換因子方法檢出限:50mg/kg第31頁,課件共47頁,創作于2023年2月精密度重復性

同一操作者兩次測試結果的相對偏差小于10%。再現性

不同實驗室間測試結果的相對偏差小于20%。第32頁,課件共47頁,創作于2023年2月優點:細化了二十二中有機化合物;操作更簡便可直接將苯系物和有機揮發物稀釋后用同一方法進行測量。缺點:需要頻繁地維護進樣器;需要投資質譜或紅外光譜設備,來確認未知的VOC物質。第33頁,課件共47頁,創作于2023年2月水含量方法同GB18582-2001方法附錄A中水含量的測定一樣。水分含量采用氣相色譜法或卡爾費休法測試,氣相色譜法為仲裁方法。第34頁,課件共47頁,創作于2023年2月

原理

熱導檢測器的原理是利用被測組分和載氣的導熱系數不同而響應值不同的濃度型檢測器。本方法樣品經稀釋溶劑稀釋后,進入色譜柱中水與樣品中其他揮發性化合物分離后用內標法定量。第35頁,課件共47頁,創作于2023年2月試劑和材料

水:(符合GB/T6682中三級水的要求);內標物:異丙醇(無水),分析純;稀釋劑:無水二甲基甲酰胺(DMF)分析純;

注:異丙醇和二甲基甲酰胺使用前應先用氣相色譜或卡爾費休法測定水含量,如發現水含量高于0.01%就必須進行脫水干燥或替換。第36頁,課件共47頁,創作于2023年2月儀器

色譜儀:可用任何一種配有熱導檢測器和帶有程序升溫控制器的色譜儀;色譜柱:柱內填充高分子多孔微球不銹鋼柱;配樣瓶:約10ml的玻璃瓶,帶有可密封的瓶蓋。分析天平:萬分之一,稱準至0.1mg;微量注射器:10ul;

第37頁,課件共47頁,創作于2023年2月測試條件色譜柱:1M×3mm的填充高分子多孔微球不銹鋼柱;柱溫:初溫80℃,保持5min,升速30℃/min,終溫170℃,保持5min;也可使用恒溫柱溫80℃,在異丙醇峰出完之后,把柱溫調到170℃,待DMF峰出完后,再把柱溫降回到80℃,繼續下個樣測試。橋流:150mA;汽化溫度:200℃;檢測溫度:240℃。

第38頁,課件共47頁,創作于2023年2月測試步驟

校正因子測定

在樣品瓶里準確稱取0.2g的水和0.2g的異丙醇(準確至0.1mg),用移液管移入2ml的二甲基甲酰胺,密封搖勻。按上述實驗條件進1ul的標樣,記錄色譜圖。按下式計算水的響應因子R。

第39頁,課件共47頁,創作于2023年2月式中:R—水的相對校正因子;Wi—內標物異丙醇的質量,g;WH2O—水的質量,g;Ai—內標物異丙醇的峰面積;AH2O—水的峰面積。第40頁,課件共47頁,創作于2023年2月

若異丙醇和二甲基甲酰胺不是無水試劑,則以同樣量的異丙醇和二甲基甲酰胺(混合液)不加水做空白,向色譜柱中注入1ul此空白液,記錄

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