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顶空气相色谱法分析溶剂型涂料中苯系物 -凯发k8官网

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发表时间:2014-09-12 16:38作者:薛洁


摘要:本文探讨了gb50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》附录c.2溶剂型涂料中苯、甲苯 二甲苯 乙苯含量测定方法,针对建筑我们工程检测领域的检测设备对该方法的测试条件及步骤进行讨论改进及和细化,建立了适合工程分析的苯系物测试方法。

关键词:顶空气相色谱法,溶剂型涂料,苯系物


1  引言

随着我国经济的快速发展,人民的居住条件有了显著改善,房屋装修及其带来的室内环境污染也日益被公众关注。在民用建筑室内空气污染控制规范的五项指标中tvoc(总挥发性有机化合物)主要来源于装饰装修中各种涂料、粘合剂及各种人造材料等。材料中和工程上的甲苯、二甲苯的使用量很大,gb 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》从2011.6.1开始实施,在该规范中首次增加了溶剂型涂料中苯系物的测定,从建设施工的材料选用上进一步加大对材料释放污染物的控制,以更好地保障居民健康,降低污染物的暴露和对人身健康风险。

本文采用静态顶空气相色谱法测定溶剂型涂料中苯、甲苯、乙苯和o,m,p-二甲苯含量,顶空气相色谱法一般分为静态和动态顶空气相色谱。所谓静态顶空气相色谱是在一个密闭恒温体系中,液气或固气达到平衡时用气相色谱分析蒸汽相中的被测组分,它的原理是当顶空瓶中样品上面的蒸汽压相当低时,峰面积(fi)的大小与样品上方的挥发性组份i的蒸汽压(pi)成正比关系,即fi∝pi。


2  实验部分

2.1 仪器和试剂

gc sp3420气相色谱仪附fid检测器,se-30毛细管柱(长度30m,内径0.32mm),配顶空进样器hs-6500,tvoc色谱工作站;1ul、5ul、10ul、50ul进样器;万分之一天平;苯(纯度99.5%)、甲苯(纯度99.5%)、乙苯(纯度99%)、0-二甲苯(纯度99.2%)、m-二甲苯(纯度99.5%)、p-二甲苯(纯度99.5%),均由国药集团采购;硅油(200~350u);20mm×70mm的定量滤纸条;20ml顶空瓶。

2.2 顶空进样条件:

顶空加压:0.20min;填充定量环:0.20min;定量环平衡:0.05min;顶空进样:1min;顶空加压压力:0.04mpa;顶空载气压力:0.06mpa;定量管温度70℃;传输线:100℃。

2.3 气相色谱条件:

柱操作条件为程序升温,初始温度50℃,保持10min,升温速率10℃/min至100℃后20℃/min升温至250℃,保持2min;汽化室250℃,分流比50:1;检测器:fid,260℃,增益10-10

2.4 标准溶液配制

根据gb50325-2010附录c.2需要含苯为20.00mg/ml的标准溶液,以及浓度均为500.00mg/ml的甲苯、二甲苯、乙苯(单组分)标准溶液。

2.5 样品测定

1)标准系列制备:取5只顶空瓶,将滤纸条放入顶空瓶后密封;用微量注样器准确吸取适量的标准溶液使甲苯、二甲苯、乙苯(单组分)的含量均分别为2.00mg、5.00mg、10.00mg、25.00mg、50.00mg。

2)样品制备:取装有滤纸条的顶空瓶称重,后将样品(约0.2g)涂在滤纸条上,密封后称重,差值为样品质量,均精确到0.0001g。

3)将上述标准品系列及样品,至于40℃恒温箱中平衡4h并取0.20ml顶空气作气相色谱分析,记录峰面积。

4)应以峰面积为纵坐标,分别以甲苯、二甲苯、乙苯质量为横坐标,绘制标准曲线图。

5)从标准曲线上查得样品中甲苯、二甲苯、乙苯质量。以样品中所含甲苯 二甲苯 乙苯的质量分数计算样品中苯系物的含量。gb50325-2010中溶剂型涂料苯系物的限量(除醇酸类涂料5%外)均为30%。


3  结果与讨论

3.1标准溶液的浓度选择

据资料查实,20℃甲苯、乙苯、0-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯色谱纯物质的浓度分别为866mg/ml、867mg/ml、880 mg/ml、864 mg/ml、861 mg/ml。本规范中规定的500.00mg/ml是浓度比较高的标准溶液。目前市场上无此溶液出售,本文采用无溶剂色谱纯物质直接进样制作标准曲线。

3.2 标准系列制备及进样量的选择

依据规范本文进甲苯、乙苯、o-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯色谱纯物质分别制作标准曲线、当进样量分别为2ul、5ul、10ul、25ul、50ul时,20ml顶空瓶,40℃平衡4h时,从5ul开始装有各单组份苯系物顶空瓶盖下方均有液滴出现,进样量和峰面积无法成线性关系。依据静态顶空的原理及气液平衡原理可知,当液体在有限的密闭空间中蒸发时,随着蒸发地进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其对应的蒸汽为饱和蒸汽,蒸汽对应的压力称为饱和蒸汽压。若瓶下方出现液滴则表明此时气液动态平衡,顶空瓶上方的苯系物密度保持不变,本文采取减少进样量重新制作标准曲线,将进样量确定在0.5ul、1.0ul、1.5ul、2.0ul时各标线的线性回归率r均在0.999以上。如下图表苯系物质量与响应值曲线所示:

图3备注:在se-30型毛细柱上对(间)二甲苯具有相同的保留时间,所以在分别进样后以和量计算标准曲线。


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