气相色谱法测定工业用苯乙烯中微量苯的含量

本方法适用于工业用苯乙烯中含量范围为0.2 mg/kg～100 mg/kg的苯的测定。

注意：苯乙烯单体为易燃物。在与过氧化物、无机酸和三氯化铝等接触时会发生放热聚合反应。高浓度的液态苯乙烯及其蒸气对眼睛和呼吸系统都有刺激性。

方法原理

  双柱串联阀系统

      将适量试样注入配有两根毛细管柱和切换阀的气相色谱仪中，试样先通过非极性柱，各组分按沸点分离，当辛烷流出后进行柱阀切换，将重组分反吹放空和将苯及轻组分切入极性毛细管柱，使苯和非芳

烃有效分离，用氢火焰离子化检测器(FID)测量苯的峰面积，以外标法计算苯的浓度，以mg/kg表示。

试剂与材料

载气：氮气，纯度（体积分数）≥99. 995%，经硅胶及5A分子筛干燥，净化。

燃烧气(FID)：氢气，纯度（体积分数）≥99. 99%。

助燃气：空气，无油，经硅胶及5A分子筛干燥、净化。

苯：纯度（质量分数）不低于99. 5%。

苯乙烯：纯度（质量分数）不低于99. 7%，不合苯。

正庚烷：纯度（质量分数）不低于99%。

正辛烷：纯度（质量分数）不低于99%。

正壬烷：纯度（质量分数）不低于99%。

仪器

灵华气相色谱仪

双柱串联阀系统：配置带有温度控制的六通阀（阀箱的使用温度不低于175℃）和氢火焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪。该仪器对本部分所规定的zen低测定浓度下的苯所产生的峰高应至少大于噪声的两倍。

色谱柱

    色谱柱聚甲基硅氧烷、聚乙二醇，能给出同等分离和定量效果的其他色谱柱和分析条件也可使用。

图3双柱串联阀系统的典型色谱图

记录装置

    积分仪或色谱工作站。

   采样

    按GB/T 6680和GB/T 3723的规定采取样品。

测定步骤

  设定操作条件

 根据仪器操作说明书，在色谱仪中按上述要求安装色谱柱并连接气路系统，老化色谱柱。然后调节仪器至上述表中所示的操作条件，待仪器稳定后即可开始测定。应在双柱串联阀系统连接六通阎的放空端连接一阻尼阀，并调节阻尼阀使之与柱B的阻力相等，以保证六通阀切换过程中的气体流量稳定。

 双柱串联阀切换系统中阀切换时间的确定

    配制含有正辛烷和正壬烷的正庚烷溶液，在阀路处于预分离状态下进样，记录从进样到正辛烷出峰，而正壬烷还没有流出时的时间。微调阀切换时间，恰好使得苯没有损失且分析时间满足实际需求。 

校正因子测定

     以苯乙烯为溶剂，用称量法配制含有苯的标样，精确至0. 0001g。配制的苯浓度应与待测试样中苯的浓度相近（可适当分步稀释）。

在规定的条件下向色谱仪注入1.0μL标样，重复测定两次，计算苯的平均峰面积，作为定量计算的依据。两次重复测定的峰面积之差应不大于其平均值的5%。

    注1：苯乙烯标样储存过程中，会发生自聚现象，需要及时更换校准混合物。

试样测定

    取1.0μL试样注入色谱仪，重复测定两次，测量并记录试样中苯的峰面积，并与外标样的测定结果进行比较。

注：测定试样时，试样温度应与校准混合物的温度保持一致。

分析结果

计算

    苯乙烯中苯含量以w计，数值以毫克每千克( mg/kg)表示，按下式计算：

    式中：

    W_s—标样中苯含量的数值，单位为毫克每千克(mg/kg)；

    A_s—标样中苯的峰面积的数值；

  A ---试样中苯的峰面积的数值。

结果的表示

 以两次重复测定结果的算术平均值表示其分析结果，数值按GB/T 8170规定进行。苯的含量，应精确至0.1 mg/kg。

重复性

  在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按相同的测试方法，并在短时间内对同一被测对象相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的差值不超过下列的重复性限(r)，以超过重复性限(r)的情况不超过5%为前提：

    0.2 mg/kg≤w   为其平均值的30%

1 mg/kg≤w<100 mg/kg    为其平均值的20%