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用气相色谱法测定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中残留丙烯腈单体含量

来源:泰兴市艾谱化工设备有限公司   2008年11月10日 17:50  

用气相色谱法测定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中残留丙烯腈单体含量
Determination of residual acrylonitrile monomer content in acrylonitrile-buta diene-styrene resin by gas chromatography

1 适用范围
本标准规定了用气相色谱法测定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂中残留丙烯腈单体含量的方法。
2 原理
将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂样品溶于二甲基甲酰胺(DMF)中,取适量体积的溶液注射到气相色谱仪中,使丙烯腈和其他挥发性组分得到分离。该溶液中含有已知量的丙腈,作为定量计算的内标物。本法检测极限为百万分之三(3 ppm)。
3 试剂
用下列试剂时,特别要注意安全,尤其是丙烯腈。
3.1 二甲基甲酰胺:其纯度应该是在被测定物的保留时间范围内无杂质峰出现。
3.2 丙腈:化学纯。
3.3 丙烯腈:其纯度足以作校准用。
4 仪器
4.1 气相色谱仪:备有液体样品注射口、火焰离子化检测器、记录仪和色谱数据处理机。
气相色谱的操作条件:
柱:推荐1~2m长、3~4mm内径的不锈钢或玻璃管柱,填充粒径为177~297μm(50~80目)的Porapak Q或能达到相同效果的高分子多孔微球固定相。填充方法不作规定,但要有满意的柱效。此柱子应该在230℃氮气流中老化24h。在证实能得到相同的结果时,允许改变柱的尺寸;
柱温:160~180℃,恒温;
汽化温度:200~230℃;
载气:氮气(或氦气);
载气流量:调节流速,使丙腈在5~10min被洗脱出来。
调节火焰离子化检测器中氢气和空气的流量使能得到:
a. 有高灵敏度的响应;
b. 在被测范围中浓度和响应之间有线性关系;
c.流量的小变化对灵敏度或响应只有微不足道的影响。
记录仪速度:推荐1.0cm/min。
注:为了防止二甲基甲胺溶剂对进样口硅橡胶垫片的作用,可在其两侧涂聚四氟乙烯保护层。如果只有一侧涂有保护层,则需要用二个垫片。即使如此,仍需要经常更换新的垫片。
4.2 微量注射器:1~10μl。
4.3 分析天平:准确到0.5mg。
5 试样的制备
样品为粉末、粒料或模塑件。为便于溶解并尽可能使称样量接近1.0g,应将大块样品粉碎,但必须避免试样变热。
6 操作步骤
6.1 内标物溶液的制备
用移液管准确地转移1ml丙腈(3.2)至100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺(3.1)稀释至100ml,用移液管准确地转移5ml上述溶液到另一个100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀释至刻度。如果聚合物样品中的丙烯腈浓度比较低,为了在检测器上得到相应的灵敏度,可用二甲基甲酰胺进一步稀释上述溶液。稀释过程中液体应保持在20±2℃。
6.2 样品溶液的制备
在20ml容量瓶中称取约1g(准至1mg)的聚合物样品,加入约15ml二甲基甲酰胺(3.1),盖上瓶塞后,振摇,使聚合物溶解。溶解*后,再用移液管准确地加入1ml按6.1制备并保持在20±2℃的内标物溶液,用二甲基甲酰胺稀释到刻度,待用。
6.3丙烯腈溶液的制备。
6.3.1 储备标准溶液的制备。
在已准确称量过的含有适量二甲基甲酰胺的100ml容量瓶中,加入0.1ml丙稀腈再行称量,得到丙烯腈的质量(准至1mg),用20±2℃的二甲基甲酰胺稀释至刻度。用移液管准确地吸取10ml上述溶液到另一个100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀释到刻度。如有6.1中提到的同样原因,可用移液管准确地转移20ml上述溶液到另一个100ml容量瓶中,用二甲基甲酰胺稀释至刻度。稀释过程中,液体应保持在20±2℃。丙烯腈很容易挥发,故丙烯腈称量时应放入早已称好重量的二甲基甲酰胺溶液中,以减少它的蒸气压。
6.3.2 校准溶液的制备
取适量的按6.3.1制备并保持在20±2℃的丙烯腈溶液到20ml容量瓶中,准确地加入1ml内标溶液(6.1),并用二甲基甲酰胺(3.1)稀释到刻度。
丙烯腈溶液(6.3.1)的适量体积推荐数值为0.5,1.0,1.5和2.0ml。该溶液保持到进样。
6.4样品和校准溶液的气相色谱记录
根据所用气相色谱仪的灵敏度,注射适量体积按6.2制备的样品溶液或按6.3制备的校准溶液。虽然溶液的进样量对结果计算影响不大,但相应的样品和校准溶液的进样体积应是相同的,记录校准溶液和样品溶液的气相色谱图,组分和内标物峰应具有相同的灵敏度。如有必要,丙烯腈和内标物*洗脱出来后,反吹柱,直到恢复正常基线。
6.5 气相色谱峰值的估算
必须已知丙烯腈和丙腈的保留时间,至少应知道彼此相对值,此值取决于柱长、柱温和其他参数,并与柱充填的紧密程度和柱的寿命有关。
丙烯腈和丙腈的峰面积按下法测量:
a. 电子积分法;
b. 根据下式(1)估算面积;
面积(A)=峰高×半高峰宽……………………………………………(1)
c. 几何求积法。
为了减少测量误差,b法仅用于具有水平基线和尽可能接近等腰三角形的尖锐峰形。在常规测定时,只需测量样品和校准溶液色谱图的峰高值,样品和校准溶液相应峰面积的估算方法必须相同。
7 结果表示
7.1 根据校准图计算结果
如果有几种不同浓度丙烯腈的校准溶液,则由其峰面积比A''a/A''s对各自浓度(mg/ml)作校准图。然后由样品溶液测得相应的峰面积比Aa/As,并可从校准图上查得溶液中丙烯腈浓度Ca,由式(2)算出聚合物样品中丙烯腈含量Pa
  2Ca
Pa= ——×104……………………………………………………(2)
  mp
式中:A''a——校准溶液中丙烯腈的峰面积;
A''s——校准溶液中内标物(丙腈)的峰面积;
Aa——样品溶液中丙烯腈的峰面积;
As——样品溶液中内标物(丙腈)的峰面积;
Ca——样品溶液中丙烯腈的浓度,mg/ml;
mp——聚合物样品的质量,g;
Pa——聚合物样品中丙烯腈含量,用质量的百万分之几(ppm)表示。
在常规测定中,如果确实能得到相同的结果,则可由峰高代替面积A''a、A''s、Aa和As进行计算。
7.2 由单点校准法计算结果
若峰面积和相应的丙烯腈浓度之间存在线性关系,则Pa可用式(3)算出:
  m''a(Aa/As)
Pa= —————×103……………………………………………(3)
  mp(A''a/A''s)
式中:A''a、A''s、Aa、As、mp和Pa——同7.1所述;
m''a——20ml校准溶液(见6.3)中丙烯腈的质量,mg。
7.3 测量的精密度和灵敏度
样品中丙烯腈浓度的重复测量结果的离差不能超过Pa的算术平均值的5个单位。
本方法可达3ppm数量级的较低的检出极限。
8 试验报告
试验报告应包括以下内容:
a. 注明参照本国家标准;
b. 试验聚合物完整的标识;
c. 使用的气相色谱装置和操作步骤同本标准所述的装置和操作步骤之间有任何差别;
d. 丙烯腈单体的含量,以聚合物样品量中的质量的百万分之几(ppm)表示,结果取舍到整数;
e. 由结果的离差决定误差的范围。
4 试剂
4.1 二氯甲烷。
4.2 甲醇(GB 683)
4.3 正丁苯
4.4 苯乙烯:使用前新鲜蒸馏并在温度0℃下贮藏。当与等量体积的甲醇混合时,苯乙烯应呈清液。
4.5 聚乙二醇:相对分子质量20 000(carbwa×20M 是满意的)。
4.6 硅藻土,颗粒大小210~250μm(chromosorb W 是满意的)。
4.7 氮、氢和空气作为气相色谱仪的载气和燃气。
5 仪器
普通实验室仪器及
5.1 切割装置:由一个水冷金刚石叶片组成的装置。切割聚合态up树脂成1~2mm宽度的窄条。也可用剪刀切割或对块状样品用压机压碎后剪切。
5.2 带有液体样品进样器,火焰离子化检测器和记录仪的气相色谱仪。
5.3 微量注射器:容积1~10μL。
5.4 分析天平:感量1mg。
6 试样的制备
6.1 切割
任何形状但可切割成1~2mm宽条的聚合态up树脂片均可使用。切割聚合片为宽度1~2mm窄条,干燥后切割成约10mm长度的片。在切割和干燥过程中,避免任何过热现象,以免影响苯乙烯单体含量。亦可用剪刀切割或对块状样品用压机压碎后剪切。 
6.2 萃取剂的制备
称取600±1mg的正丁苯(4.3)置于25mL的烧瓶中,定量转移到1000mL容量瓶中,用二氯甲烷(4.1)稀释至刻度。在稀释过程中,液体保持在25±0.5℃。
6.3 苯乙烯的萃取
根据预估的苯乙烯单体含量,称取1~2g样品(6.1)至1mg,置于50mL锥形瓶中。加入15±0.1mL的萃取剂(6.2)浸没试料,放置15~20h,偶尔振摇,保持锥形瓶的密闭。然后用水泵迅速抽滤,收集滤液为试样。
6.4 过滤的残留物的煅烧
如果苯乙烯单体含量是按含有玻璃纤维和无机填料的聚合态up树脂的树脂含量计算,应按附录A测定煅烧过滤后的残留物(煅烧后的总质量设为mt).
7 操作步骤
应分析三份试样 
7.1 用于气相色谱法的校准混合液的制备
称取600mg正丁苯,至1mg,和适当的苯乙烯,定量地转移到1000mL容量瓶中,用二氯甲烷(4.1)和甲醇(4.2)体积比为2:1的混合液稀释至刻度。推荐的苯乙烯量如下:100、200、500、800和1000mg。在稀释过程中,液体保持在25±0.5℃。
7.2 气相色谱操作条件
柱:长3m,内径3mm的金属(玻璃)管,内装填涂有15%聚乙二醇(4.5)的硅藻土(4.6)固定相。
注意:涂布和填充方式不是特定的,但必须选择保证柱有满意的分离效率。柱在150℃气流下老化24h。只有证明能得到相同结果时才允许改变填充材料和柱的内径。
柱温:80℃恒温;
进样器温度:150℃;
检测器温度:150℃;
载气:氮气;
载气流速:50mL/min。
火焰离子化检测器,调节氢气和空气流速以得到:
a. 高灵敏的响应;
b. 线性响应超过测量的浓度范围;
c. 流速的细微变化对响应和灵敏度的影响可忽略。
记灵仪速度:推荐0.5cm/min。
7.3 试样和校准混合液的气相色谱图
根据气相色谱仪的灵敏感,注射入适量体积试样(6.3)或校准混合液(7.1)。注射的体积对结果的计算不是关键,但是试样和校准混合液注射的体积应一致。气相色谱仪必须工作到正丁苯*流出为止。
7.4 气相色谱图的评价
苯乙烯和正丁苯的保留时间应是已知的,至少已知彼此的关系。准确值依赖于柱的密度、柱的老化和其他气相色谱参数。
注意:在7.2规定的条件下,苯乙烯的近似保留时间是10.7min,正丁苯(标准)是12.6min。苯乙烯对正丁苯的近似相对保留时间是0.85。
苯乙烯和正丁苯的峰面积按下列方法之一测量:
a. 电子积分仪;
b. 按式(1)计算面积A:
A=h·W1/2……………………………(1)
式中:h——峰高;
W1/2——峰半高宽度。
c. 求积仪。对于常规测定,只需测量试样和标准二个色谱图中的峰高就足够了。选择计算试液和校准混合液的相应峰面积值的方法也是相同的。
8 结果的表示
8.1 从校正图表计算结果
8.1.1 校正图表的绘制
通过测定峰面积的比例A''a/A''s绘制校正图表。A''a为校准混合液中苯乙烯的峰面积,A''s为校准混合液中内标物正丁苯的峰面积,对照各自的浓度,以mg/mL表示。
8.1.2 苯乙烯百分含量的测定
由试液测定相应的比值Aa/As。Aa为试液中苯乙烯峰面积,As为试液中内标物正丁苯的峰面积。
试液中苯乙烯浓度ρa以mg/mL表示,可以从校正图表中得到。试样中苯乙烯的质量百分含量wa,从ρa按式(2)计算:
wa=1.5ρa/wp…………………………………(2)
式中:wa——试样中苯乙烯质量的百分含量;
mp——试料质量,g。
8.2用单点校正法计算结果
按式(3)计算:
    m''a·Aa·A''s
wa=1.5( ————— )……………………………………………(3)
    mp·A''a·As
式中:wa——与式(2)中含义相同;
m''a——1000mL,校准溶液(7.1)中苯乙烯的质量;
Aa——试液中苯乙烯峰面积;
A''a——校准混合液中内标物正丁苯的峰面积;
mp ——试料质量,g;
A''a——校准混合液中苯乙烯峰面积;
As——试液中内标物正丁苯峰面积。
提供峰面积和相应苯乙烯浓度之间所存的一个线性的相互关系。
注意:如果内标物作为聚合态up树脂中一组分存在(可从试液的空白运行中看出,即不加入内标物),可通过加入内标物叠加法来测定单体含量。
8.3 苯乙烯单体含量的计算
为了计算样品中树脂所含苯乙烯单体的含量,可用试料质量mp与煅烧后的质量mt之差代替式(2)、式(3)中的mp
8.4 测量的精密度和灵敏度
以同一试样重复测定苯乙烯,其结果的分散性不大于wa算术平均值±0.01单位。
本方法zui低检测量为10ppm。

 

酚类产品组成的气相色谱测定方法

本标准适用于焦化产品的三混甲酚、间对甲酚中苯酚、邻甲酚、间甲酚和对甲酚等组分的测定。
本方法使用PBOB液晶作固定液,少量磷酸为减尾剂,白色405硅烷化载体配制的固定相,试样不需转化处理,直接进样,分离、分析甲酚异构件等组分。测量各组分的峰面积,按面积归一化法计算各组分的百分含量。
一、仪器和试剂
1.仪器和试剂
色谱仪:具有以下技术特性的任何色谱仪。
(1)氢火焰离子化检测器:敏感度优于10-9克/秒(苯)。
(2)记录器:量程为0~1、0~5、0~10毫伏均可。
(3)色谱柱:柱长2~4广,内径3毫米的不锈钢管或玻璃管。
(4)氮气(氦气),纯度大于99%。
(5)氢气:纯度大于99%。
(6)净化空气。
(7)注射器:10微升微量注射器一支:0.25~1.0毫升医用注射器一支。
托盘天平:感量0.1克。
分析天平:感量0.0001克。
色谱固定液:PBOB液晶,液晶相温度范围为120(122)S124(126)N193(195)℃.
磷酸:分析纯,应符合GB1282-77《磷酸》的规定。
载体:白色405硅烷化载体,80~100目,允许使用性能相似的载体。
甲醇:分析纯,应符合GB683-79《甲醇》的规定。
无水乙醇:分析纯,应符合GB678-78《无水乙醇》的规定。
二氯甲烷:分析纯。
苯酚:纯度大于99.0%.
领甲酚:纯度大于99.0%. 
间甲酚:纯度大于99.0%. 
对甲酚:纯度大于99.0%. 
2,3-二甲酚:纯度大于99.0%. 
2,4-二甲酚:纯度大于99.0%. 
2,5-二甲酚:纯度大于99.0%.
2,6-二甲酚:纯度大于99.0%.
3,4-二甲酚:纯度大于99.0%.
3,5-二甲酚:纯度大于99.0%.
萘:纯度大于99.0%.
2,3,5-*酚:纯度大于99.0%.
2,4,5-*酚:纯度大于99.0%.
2,4,6-*酚:纯度大于99.0%.
3,4,5-*酚:纯度大于99.0%.
邻-乙甲酚:纯度大于99.0%.
间-乙甲酚:纯度大于99.0%.
对-乙甲酚:纯度大于99.0%.
二、准备工作
2.色谱柱的制备(以内径3毫米,长2米的色谱柱为例)
称取0.04克磷酸,加入与8克载体等体积的甲醇溶解,移入蒸发皿中,将8克405硅烷化载体倒入其中,红外灯下缓慢搅拌烘干,再称取0.52克PBOB液晶,置于蒸发皿中,加入与8克载体等体积的二氯甲烷溶解,待全溶后,将上面已涂好磷酸的载体加入蒸发皿内的溶液中,在40~50℃或室温下缓慢搅拌烘干,待无二氯甲烷气味时,即可装柱。
3.色谱柱的老化
新制备好的色谱柱在150℃,通载气老化8~16小时。
4.色谱柱对于间、对甲酚的分离度R值,必须满足如下要求:
   tr(对)·tr(间)
R=——————————— 
  y1/2(对)·y1/2(间)
式中:R——相对分离度,数值应大于1.0;
   tr(对)——对甲酚的保留值,毫米;
   tr(间)——间甲酚的保留值,毫米;
   y1/2(对)——对甲酚的保留值,毫米;
   y1/2(间)——间甲酚的保留值,毫米;
同时,2,6-二甲酚与邻甲酚(或间甲酚)的相对分离度R值也应大于1.0。
5.试样的稀释
量取约0.5毫升混合甲酚试样,加入5毫升无水乙醇,稀释后待分析。
三、分析步骤
6.色谱分离的典型条件
检测器:氢火焰离子化检测器
固定液:6.5%PBOB液晶。
磷酸:0.5%。
载体:白色405硅烷化载体(80~100目)。
色谱柱内径:3毫米。
色谱柱长:2米。
柱室温度:开机升温至136℃,1小时后降到114℃操作
检测器温度:200℃。
汽化室温度:270℃。
出口温度:200℃。
氮气流量:18毫升/分。
氢气流量:30亳升/分。
空气流量:500亳升/分。
记录器纸速:0.5厘米/分。
输入的高电阻:103兆欧。
衰减档:×1/8。
进样量:0.2~0.6微升。
注:色谱柱停用后,每次开机都要进行一次升温、降温过程。
7.在满足第5条中对分离度R的要求下,允许适当调节操作条件。
8.按色谱分离条件启动色谱仪,待仪器稳定后,取稀释的试样进行分析。分析三混甲酚、间对甲酚的色谱图分别见谱图1、谱图2.所得酚类产品各组分的相对保留值r见表1。

 

工业冰乙酸中甲酸含量的测定 气相色谱法 
Glacial acetic acid for industrial use-Determination of formic acid content-Gas chromatographic method

1 范围
本标准规定了测定工业冰乙酸中甲酸含量的气相色谱法。
本标准适用于工业冰乙酸产品中甲酸含量的测定。
2 方法提要
工业冰乙酸中各组分在癸二酸/GDX 103柱上分离,热导检测器检测,乙酸乙酯为内标物,内标法定量。
3 试剂和材料
3.1 氢气:纯度99.9%(V/V)。
3.2 试剂
3.2.1 甲酸:色谱纯。
3.2.2 乙酸乙酯:色谱纯。
3.2.3 冰乙酸:优级纯。
3.2.4 高锰酸钾:分析纯。
3.2.5 无水乙醇:分析纯。
3.2.6 固定液:癸二酸。
3.2.7 载体:GDX103,孔径0.18~0.25mm。
4 仪器
4.1 气相色谱仪。
4.2 检测器:热导检测器。
4.3 记录仪:满量程为1mV,或色谱数据处理机。
4.4 色谱柱
4.4.1 柱管:1.5~2.0m,内径2~3mm的不锈钢管或硼硅玻璃管。
4.4.2 填充物
固定液:载体=7:100。
涂渍固定液的方法:称取0.28g癸二酸,置于200mL烧杯中,加约23mL无水乙醇溶解,然后加4.0g载体,使载体*浸没,稍加搅拌,在水浴上缓慢挥发溶液至干,然后移至100℃电热恒温干燥箱中干燥2h。
4.4.3 填充方法
将色谱柱的出口端(接检测器端)塞上玻璃棉,接真空泵,另一端接漏斗,开启真空泵,在轻轻地振动下装入固定相,填充均匀,紧密。填充量约2g。再用玻璃棉塞好。
4.4.4 色谱柱老化
将填充好的色谱柱安装在色谱仪柱箱中,出口与检测器断开,于120℃老化8h以上,直至基线稳定。
4.5 进样器
微量玻璃注射器:容量10μL,zui小分刻度0.2μL。
5 分析步骤
5.1 色谱仪操作条件
按下列条件调整仪器,允许根据不同仪器做适当变动,应得到合适的分离度。 
5.1.1 汽化室温度:150℃。
5.1.2 检测室温度:150℃。
5.1.3 柱箱温度:110℃。
5.1.4 桥电流:135mA。
5.1.5 载气流速:50mL/min。
5.2 定量方法
内标法。
5.2.1 标准样品的制备
5.2.1.1 不含甲酸的冰乙酸:在1000mL冰乙酸试剂中加入1g高锰酸钾,分解甲酸,然后再蒸馏,除去甲酸。
5.2.1.2 标准样品的配制:吸取20mL不含甲酸的冰乙酸于清洁、干燥的4~5个磨口玻璃瓶中,用微量注射器加入甲酸标准样品、乙酸乙酯标准样品(加入量多于甲酸,使两组分峰面积接近),用增量法依将称量,至0.0002g,混匀。测定时配制。
5.2.2 校正因子的测定
待仪器操作条件稳定后,分别吸取5μ,各标准样品,进样分析,*针使色谱柱饱和,待出峰完毕,计算校正因子。测定结果按置信度95%取舍,求出平均值,应定期校准校正因子。
5.2.3 校正因子计算
甲酸的相对校正因子fi按式(1)计算:
   As·mi
fi=—————
   Ai·mi 
式中:fi——甲酸与内标物乙酸乙酯的质量相对校正因子;
   As——甲酸乙酯的峰面积,cm2
   mi——甲酸标准样品的质量,g;
   Ai——甲酸的峰面积,cm2
5.3 试验
5.3.1 试样的制备
吸取10mL样品于具塞小三角瓶中称量,至0.0002g,加入10μL内标物乙酸乙酯(或与甲酸峰面积相当的量)称量,至0.0002g,混匀样品。
5.3.2 进样
待仪器操作条件稳定后进行分析。*一针样品,使色谱柱饱和,然后再进两针样品分析。进样量为5μL(或根据样品中甲酸含量多少确定)。
6 色谱图和相对保留时间
6.1 色谱图(见图1) 


1-空气;2-水+醛;3-甲酸;4-乙酸乙酯;5-乙酸
图1 工业冰乙酸中甲酸的气相色谱图
6.2 相对保留时间
各组分在色谱柱,(癸二酸/GDX-103)上相对保留时间见表1
表1 相对保留时间 

峰序

组分名称

相对保留时间

1

空气

0

2

水+醛

0.07

3

甲酸

0.70

4

乙酸乙酯

1.00

5

乙酸

1.30


7 分析结果的表述
以质量百分数表示的甲酸含量X1,按式(2)计算,或用数据处理机计算效果:
  Ai·fi·ms
X1= ——————×100 ……………………………(2)
   An·m

式中:X1——试样中甲酸百分含量,%;
   ms——加入内标物乙酸乙酯的质量,g;
   Ai——甲酸峰面积,cm2
   fi——甲酸与内标物乙酸乙酯的质量校正因子;
   An——内标物乙酸乙酯的峰面积,cm2

 

工业废水 总硝基化合物的测定          
气相色谱法                     
Waste water from manufacturing process-Determination of total nitro compounds-Gas chromatographic method

本方法适用于梯恩梯生产废水及排放废水中的一硝基甲苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯及其异构物等主要硝基化合物测定(不包括硝基化合物的盐)。
总硝基化合物系指废水中所含的一硝基甲苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯及其异构物等主要各硝基化合物含量的总和。
气相色谱法是测定废水中几种主要硝基化合物含量的总和,称为总硝基化合物。分光光度法是测定废水中三硝基化合物(以2,4,6-三相基甲苯计)和一硝基化合物、二硝基化合物(以2,4-二硝基甲苯计)两者相加的硝基化合物。
1 原理
1.1 在硅藻土类(Celite)担体表面上涂有15%的SE-30固定液的分离柱,在一定的操作条件下,由于各化合物随载气向前移动时在气液两相中的分离系数不同,各化合物流出的时间不同,用氢火焰鉴定器,按外标法测定各硝基化合物的含量。
1.2 当废水中有三硝基苯甲酸和三硝基苯共存时,由于三硝基苯甲酸在加热反应时脱羚和三硝基苯峰同占一个位置不能分离,为分别测定三硝基苯甲酸和三硝基苯的含量,应用两种溶剂系统萃取分别测出其浓度。三硝基苯甲酸和三硝基苯均可被乙酸乙酯和苯萃取,而二硫化碳-二氯甲烷混合萃取剂只能萃取三硝基苯。如果废水中不含有三硝基苯甲酸时,用混合萃取剂萃取一次,不经浓缩即可完成对各硝基化合物组分的测定。
1.3 本法zui小检测浓度见表1
表1 mg/l 

名称

zui小检测浓度

一硝基苯
邻位硝基甲苯
对位硝基甲苯
2,6-二硝基甲苯
2,4-二硝基甲苯
2,4,6-三硝基甲苯

0.005
0.006
0.012
0.015
0.050
0.020 


2 仪器
除一般通用化学分析仪器外,应具备:
2.1 气相色谱仪:带有氢火焰鉴定器。
2.2 微量注射器:1、10μl。
3 试剂
本法所用试剂,除指明者外、均为分析纯;所有百分比浓度除指明者外,均为重量体积百分比(W/V)。
3.1 二硫化碳。
3.2 二氯甲烷。
3.3 三氯甲烷。
3.4 乙酸乙酯。
3.5 苯
3.6 硝基甲烷
3.7 二硫化碳-二氯甲烷混合萃取剂:混合比9:1(V/V)。
3.8 固定液:SE-30
3.9 担体:Celite 60~80目。
3.10 各种硝基化合物标准样品。
4 各种硝基化合物标准样品的配制
4.1 混合水标样的配制(A液)
用于废水中不含有三硝基甲酸的水标样的配制:称取0.002~0.003g硝基苯,0.003~0.004邻位硝基甲苯,0.004~0.005g对位硝基甲苯,0.009~0.01g2,6-二硝基甲苯,0.05~0.06g2,4-二硝基甲苯,0.025~0.03g2,4,6-三硝基甲苯(均至0.0001g);加入浓硫酸2~3ml,搅拌使*溶解,小心地移入装有蒸馏水的1000ml量瓶中,*溶解后稀释至标线,放暗处备用。此溶液含总硝基化合物约0.1mg/ml。
4.2 混合标样的配制(B液)
用于废水中含有三硝基苯甲酸的标样的配制:称取0.02~0.03g邻位硝基甲苯,0.03~0.035对位硝基甲苯,0.01~0.015g2,6-硝基甲苯,0.03~0.04g2,4-二硝基甲苯,0.03~0.035g2,4,6-三硝基甲苯,0.04~0.045g三硝基苯,0.04~0.045g2,3,4-三硝基甲苯,0.03~0.04g2,4,5-三硝基甲苯(均至0.0002g);以硝基甲烷溶于25ml量瓶中,*溶解后稀释至标线,备用。此溶液含总硝基化合物约10mg/ml。
5 操作步骤
5.1 色谱柱的制备
称取为担体量15%的固定液SE-30和1%的硬脂酸,以三氯甲烷搅拌溶解后倒入称好并烘干的担体中,经浸泡放入水溶中使溶剂蒸发至干,再放入110℃烘箱中烘干,冷后装入柱长2m、直径4mm的不锈钢柱,在通氮气条件下逐步的升温,连续加热至48h以上,老化至基线稳定。
5.2 测定条件
a. 氢火焰检测器温度:250℃;
b. 色谱柱温度:200℃;
c. 汽化室温度:不高于290℃;
d. 氮气流量:30~35ml/min;
e. 空气流量:600ml/min;
f. 氢气流量:35~40ml/min。
5.3 硝基化合物的保留时间
5.4 标准工作曲线的绘制(例如,硝基化合物浓度在1~10mg/l)
分别取水标样(A液)5、10、15、20、25、30ml于各分液漏斗中,补加蒸馏水稀释至200ml,加入混合溶剂2或3ml,振荡5min(排气2~3次),放置待分离后放入贮存瓶,再多放出水液1~2ml封闭之。在规定的条件下,分别用微量注射器取下层萃取溶剂2~4μl注入汽化室,所测得的色谱峰高乘距离为纵坐标;各硝基化合物的含量(μg)为横坐标,绘制标准工作曲线。
5.5 水样的测定
5.5.1 废水中不含有三硝基苯甲酸的水样
水中含硝基化合物小于1mg/l时,取水样500ml,加混合萃取剂3或5ml萃取。
水中含硝基化合物在1~10mg/h时,取水样200ml,加混合萃取剂2或3ml萃取。
水中含硝基化合物大于10mg/l时,取水样100ml或小于100ml,加蒸馏水稀释至100ml或200ml,加混合萃取剂2ml或3ml萃取。
根据水样的浓度范围取相同体积的水标样,按相同的条件萃取、进样、衰减测得峰面积,以外标法计算或查标准曲线求出浓度。
5.5.2 废水样中含有三硝基苯甲酸的水样
根据水样中硝基化合物的浓度,取20~200ml,加乙酸乙酯(水样与溶剂比为2:1,5:1,5:1)萃取3次,苯萃取一次(10:1),将上述萃取溶剂合并在一起,在60~70℃水浴上吹干,加硝基甲烷溶剂1ml,至*溶解后,放入贮存瓶中,取1~2μl注入汽化室分离测定。同时再取标准B液1~2μl注入汽化室分离测定。按此谱图作为外标法计算,求各组分浓度。当废水中三硝基苯甲酸和三硝基苯同时存在时,又有必要分别测定三硝基苯甲酸和三硝基苯的含量,应再另取水样,再混合萃取溶剂萃取,测定三硝基苯的含量。按式(4)求出两者含量。测得的一硝基化合物浓度及乙酸乙酯萃取测得二硝基化合物、三硝基化合物浓度之和作为总硝基化合物浓度。
6 计算
6.1 查表法
6.1.1 废水中硝基化合物各组分浓度,按式(1)计算。
          C
硝基化合物(mg/l)=——……………………………(1)
          V
式中:C——由标准工作曲线查出相对应的含量,μg;
V——取水样体积,ml。
6.1.2 废水中总硝基化合物浓度,按式(2)计算。
Y= ∑X……………………………………………(2)
式中:Y——废水中总硝基化合物浓度,mg/l;
X——废水中各组分浓度,mg/l。
6.2 外标法
6.2.1 废水中各组分浓度按式(3)计算。
     W1×V1    F2×H2×S2
X(mg/l)=—————×———————×1000————————(3)
    F1×H1×S1    V3×V2/V4
式中:W1——标样浓度,mg/l;
   V1、V2——标样和水样萃取液进样体积,μl;
   F1、F2——标样和水样测得各组分峰高,mm;
   H1、H2——标样和水样自出溶剂峰至出各组分峰高的距离,mm;
   V3——取水样体积,ml;
   V4——加混合溶剂或硝基甲烷体积,ml;
   S1、S2——测标样和水样时衰减;
   X——废水中各组分浓度。
6.2.2 废水中总硝基化合物浓度,按式(2)计算。
6.3 三硝基苯甲酸浓度按式(4)计算。
CTNBA(mg/l)=a1-a2…………………………………(4)

式中:CTNBA——废水中三硝基苯甲酸浓度,mg/l;
a1——乙酸乙酯萃取测定的三硝基苯甲酸和三硝基苯的含量,mg/l;
a2——混合溶剂萃取测定的三硝基苯的含量,mg/l。
7 测定误差
7.1 浓度大于1mg/l时,相对误差不大于10%。
7.2 浓度在1mg/l以下,相对误差不大于15%。
8 注意事项
8.1 4.1和4.2的标样配制应根据实际水污染物组分浓度,配制相应范围的浓度,不强求一致。
8.2 测定时严格控制在与标准工作曲线条件一致进行。
8.3 改变条件应重做标准工作曲线,或取与水样相同浓度的标准溶液,以外标法测定,计算浓度。
8.4 当水样不能在24h内进行测定时,必须加入硫酸调至pH为3以下。
附加说明:
本标准由原*环境保护领导小组提出。
本标准由兵器工业部第五设计院、国营庆阳化工厂负责起草。
本标准主要起草人陆雍森、孙琳、苑淑清。
本标准委托兵器工业部*门负责解释。

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