氣相色譜法測定工業用苯乙烯中微量苯的含量

本方法適用于工業用苯乙烯中含量范圍為0.2 mg/kg～100 mg/kg的苯的測定。

注意：苯乙烯單體為易燃物。在與過氧化物、無機酸和三氯化鋁等接觸時會發生放熱聚合反應。高濃度的液態苯乙烯及其蒸氣對眼睛和呼吸系統都有刺激性。

方法原理

  雙柱串聯閥系統

      將適量試樣注入配有兩根毛細管柱和切換閥的氣相色譜儀中，試樣先通過非極性柱，各組分按沸點分離，當辛烷流出后進行柱閥切換，將重組分反吹放空和將苯及輕組分切入極性毛細管柱，使苯和非芳

烴有效分離，用氫火焰離子化檢測器(FID)測量苯的峰面積，以外標法計算苯的濃度，以mg/kg表示。

試劑與材料

載氣：氮氣，純度（體積分數）≥99. 995%，經硅膠及5A分子篩干燥，凈化。

燃燒氣(FID)：氫氣，純度（體積分數）≥99. 99%。

助燃氣：空氣，無油，經硅膠及5A分子篩干燥、凈化。

苯：純度（質量分數）不低于99. 5%。

苯乙烯：純度（質量分數）不低于99. 7%，不合苯。

正庚烷：純度（質量分數）不低于99%。

正辛烷：純度（質量分數）不低于99%。

正壬烷：純度（質量分數）不低于99%。

儀器

靈華氣相色譜儀

雙柱串聯閥系統：配置帶有溫度控制的六通閥（閥箱的使用溫度不低于175℃）和氫火焰離子化檢測器(FID)的氣相色譜儀。該儀器對本部分所規定的zen低測定濃度下的苯所產生的峰高應至少大于噪聲的兩倍。

色譜柱

    色譜柱聚甲基硅氧烷、聚乙二醇，能給出同等分離和定量效果的其他色譜柱和分析條件也可使用。

圖3雙柱串聯閥系統的典型色譜圖

記錄裝置

    積分儀或色譜工作站。

   采樣

    按GB/T 6680和GB/T 3723的規定采取樣品。

測定步驟

  設定操作條件

 根據儀器操作說明書，在色譜儀中按上述要求安裝色譜柱并連接氣路系統，老化色譜柱。然后調節儀器至上述表中所示的操作條件，待儀器穩定后即可開始測定。應在雙柱串聯閥系統連接六通閻的放空端連接一阻尼閥，并調節阻尼閥使之與柱B的阻力相等，以保證六通閥切換過程中的氣體流量穩定。

 雙柱串聯閥切換系統中閥切換時間的確定

    配制含有正辛烷和正壬烷的正庚烷溶液，在閥路處于預分離狀態下進樣，記錄從進樣到正辛烷出峰，而正壬烷還沒有流出時的時間。微調閥切換時間，恰好使得苯沒有損失且分析時間滿足實際需求。 

校正因子測定

     以苯乙烯為溶劑，用稱量法配制含有苯的標樣，精確至0. 0001g。配制的苯濃度應與待測試樣中苯的濃度相近（可適當分步稀釋）。

在規定的條件下向色譜儀注入1.0μL標樣，重復測定兩次，計算苯的平均峰面積，作為定量計算的依據。兩次重復測定的峰面積之差應不大于其平均值的5%。

    注1：苯乙烯標樣儲存過程中，會發生自聚現象，需要及時更換校準混合物。

試樣測定

    取1.0μL試樣注入色譜儀，重復測定兩次，測量并記錄試樣中苯的峰面積，并與外標樣的測定結果進行比較。

注：測定試樣時，試樣溫度應與校準混合物的溫度保持一致。

分析結果

計算

    苯乙烯中苯含量以w計，數值以毫克每千克( mg/kg)表示，按下式計算：

    式中：

    W_s—標樣中苯含量的數值，單位為毫克每千克(mg/kg)；

    A_s—標樣中苯的峰面積的數值；

  A ---試樣中苯的峰面積的數值。

結果的表示

 以兩次重復測定結果的算術平均值表示其分析結果，數值按GB/T 8170規定進行。苯的含量，應精確至0.1 mg/kg。

重復性

  在同一實驗室，由同一操作者使用相同設備，按相同的測試方法，并在短時間內對同一被測對象相互獨立進行測試獲得的兩次獨立測試結果的差值不超過下列的重復性限(r)，以超過重復性限(r)的情況不超過5%為前提：

    0.2 mg/kg≤w   為其平均值的30%

1 mg/kg≤w<100 mg/kg    為其平均值的20%