甲苯的氣相色譜分析
甲苯的氣相色譜分析——內標法定量
一、目的要求
1. 學會使用內標法定量測定；
2. 學會熟練使用FID。
3. 學會測定峰高校正因子。
二、方法原理
DNP柱是中等極性的色譜，在一定的色譜操作條件下可對一些簡單的苯系化合物進行完全的分離。
三、儀器與試劑
1.儀器：成都科捷分析儀器公司生產的GC-5890氣相色譜儀、氣體發(fā)生器、實驗三制備的色譜柱、FID、微量注射器 、2支1ml通用注射器、5ml容量瓶
2.試劑：苯、甲苯（以上均為分析純）。丙酮洗針液
四、實驗步驟
1．配制標準溶液 稱一干燥潔凈的5ml容量瓶質量，（稱準至0.001g），用醫(yī)用注射器吸取1ml甲苯注入容量瓶內，稱重，計算出甲苯質量，再用另一支注射器取0.2ml苯注入容量瓶，再稱重，求出瓶中苯的質量（稱準至0.001g），搖勻備用。
2. 配制甲苯試樣溶液 另取一干燥潔凈的試劑瓶，先稱出瓶的質量，然后用注射器吸取1ml甲苯試樣，注入瓶中，稱出（瓶和甲苯）質量，再求出甲苯試樣質量。再用另一支注射器取 0.1ml苯（內標物）注入容量瓶，再稱重，求出瓶中苯的質量（稱準至0.001g），搖勻備用。
3. 色譜儀的開機和調試
（1）打開氣體發(fā)生器，流速為30ml/min，十分鐘后排水。
（2）將載氣通入主機氣路，檢漏，調節(jié)載氣流速為30ml/min，通載氣半個小時將氣路中的空氣等趕走。
（3）打開色譜主機電源，在控制面板上對氣化室、柱箱進行控溫，將溫度分別調節(jié)為120℃，90℃℃；
（4）打開色譜數(shù)據(jù)處理機，輸入測量參數(shù)。
（5）FID的點火
打開空氣開關，調節(jié)流量為500～600ml/min，設置檢測器溫度為110℃；待檢測器溫度恒定至110℃，打開氫氣開關，將流量調節(jié)至80ml/min左右，點火，點燃后將氫氣流量降至20－30ml/min。
4.標準溶液和未知試樣的分析測定
（1）觀察儀器譜圖基線是否平直，待儀器電路和氣路系統(tǒng)達到平衡，基線平直后，用1微升清洗過的微量注射器吸取標準試樣0.2－0.4微升進樣，分析測定，色譜圖走完后記錄樣品名對應的文件名，打印出色譜圖及分析測試結果。重復操作三次。記錄分析結果。
（2）試樣的分析 用1微升清洗過的微量注射器吸取甲苯試樣溶液0.2－0.4微升進樣，分析測定，色譜圖走完后記錄樣品名對應的文件名，打印出色譜圖及分析測試結果。按上述方法再進樣分析測定兩次，記錄分析結果。
5.結束工作
（1）實驗完成后，清洗進樣器。
（2）關機。先關氫氣閥，再關空氣閥，降低柱溫，關色譜工作站，待柱溫降至50℃再停止通載氣。
（3）清理實驗臺面，填寫儀器使用記錄。
五、結果處理
1. 記錄實驗操作條件。
2. 將打印出的色譜分析結果上將測量的各組分的峰高填入下表。 試劑及其步驟
h 1 2 3 平均值 m/g
苯 標準溶液
試樣溶液
標準溶液
試樣溶液 甲苯
3．根據(jù)標準溶液分析測定所得到的數(shù)據(jù)，按下式計算出甲苯的峰高校正因子（以苯為標準物）：
4．根據(jù)甲苯試樣溶液分析測定所得到的數(shù)據(jù)，按下式計算出樣品中甲苯的含量（以苯為內標物）：
式中，ms、m樣分別代表內標物苯及樣品溶液的質量；f’甲苯（h）為苯做標準物的甲苯的峰高相對質量校正因子。
六、注意事項
1.微量注射器使用前應先用丙酮抽洗5～6次，然后再用所要吸取的試液抽洗5～6次。
2. 氫氣是一種危險氣體，使用過程中一定要按要求操作，而且色譜實驗室一定要有良好的通風設備。
七、思考題
1. 內標法定量有哪些優(yōu)點？方法的關鍵是什么？
2. 本實驗為什么可以采用峰高定量？
氣相色譜法測定車間空氣中的苯、甲苯、二甲苯
【摘 要】 氣相色譜用FID檢測器法直接進樣法來測定車間空氣中苯、甲苯、二甲苯的測定結果，檢出限在0.002～0.05μg/mL之間，濃度與峰面積線性關系良 好（r>0.996），回收率85.7%～110.2%之間，方法的變異系數(shù)在3.1%～9.2%之間，該方法操作簡單，實用性強，其結果均未超過 衛(wèi)生標準（PC—TWA苯6 mg/m3、甲苯50 mg/m3、二甲苯50 mg/m3 ，PC—STEL苯10 mg/m3、甲苯100 mg/m3、二甲苯100 mg/m3）的要求。
【關鍵詞】 氣相色譜法 車間空氣 苯、甲苯、二甲苯
目前常用苯、甲苯、二甲苯測定的方法是氣相色譜法，采樣方法簡單，采樣儀器輕便，測定結果準確，精密度高。氣相色譜使用氫火焰離子化檢測器(FID)是大 氣測定污染的有效手段方法。故我們采用氣相色譜法對車間空氣中苯、甲苯、二甲苯的測定進行了初步探討，現(xiàn)將結果報告如下：
1、實驗方法
1.1 實驗原理 空氣中的苯、甲苯、二甲苯，用無泵采集，經色譜柱分離，氫焰離子化檢測器，以保留時間定性，峰高或峰面積定量。
1.2 儀器與試劑 北分SP—3420型氣相色譜儀，F(xiàn)ID檢測器，二硫化碳（優(yōu)級純），苯系物標準液、苯系物標樣（中國標準技術開發(fā)公司提供）。
1.3 采樣 本次測定是對噴漆車間以5L/min速度采集2 -5L空氣樣品。
1.4 測定 根據(jù)中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標準GBZ/T160.42—2007工作場所空氣中芳香烴類化合物的氣相色譜測定方法。
1.4.1 儀器操作條件 色譜柱2m×4mm，10%PEG600，柱溫 80℃；汽化室溫度150℃；檢測室溫度150℃；載氣（氮氣）流量：40mL/min。
1.4.2 本法采用直接進樣法，同時做空白對照試驗。
1.4.3 標準氣體配制：用100mL清潔注射器準確抽取100mL氮氣作為底氣，用微量注射器準確加入1μL苯、甲苯、二甲苯（色譜純：在20℃，1μL苯 0.8787mg、甲苯0.8669mg、鄰二甲苯0.8802mg、間二甲苯0.8642mg、對二甲苯0.8611mg），注入注射器配制標準混合氣 體。
1.4.4 標準和樣品用六通閥進樣分析。
1.4.5 測定校正因子 當儀器的穩(wěn)定性能差，可用單點校正法求校正因子。在樣品測定的同時，分別取零濃度和與樣品中含苯、甲苯和二甲苯濃度相接近的標準氣體1mL，按操作測量零濃度和標準的色譜峰高(mm)和保留時間，用式計算校正因子。
2、實驗結果
2.1 本方法檢出限、最低檢出濃度、測定范圍、相對標準偏差見表1。 表1方法的性能指標：
2.2 管內3個單位6點作業(yè)點連續(xù)2年苯、甲苯、二甲苯的測定結果見表2
：均未超
過衛(wèi)生標準（PC—TWA苯6mg/m3、甲苯50mg/m3、二甲苯50mg /m3，PC—STEL苯10mg/m3、甲苯100mg/m3、二甲苯100mg/m3）的要求。
表2測定結果：
3. 討論
3.1 苯系物的各組分檢出限在0.002～0.05μg/mL之間，濃度與峰面積線性關系良好（r>0.996），回收率85.7%～110.2%之間， 方法的變異系數(shù)在3.1%～9.2%之間；而本法具有靈敏度高、操作簡單快速、準確、干擾小和選擇性強等優(yōu)點。
3.2 苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，鄰、間、對位的二甲苯，異丙苯，苯乙烯八種化合物。苯系物是在工業(yè)生產中經常用到的有機物。其中苯具有致癌、致畸、致突變 作用；甲苯具有致突變和致畸作用，對泌尿系統(tǒng)及肌肉骨骼發(fā)育有損害；鄰二甲苯則有致畸作用，影響肌肉及骨骼的發(fā)育，其毒性作用主要表現(xiàn)為血小板和白細胞減 少，髓細胞性貧血及白血病，出現(xiàn)神經衰弱癥候群，有四肢麻木和痛覺減退，對新陳代謝產生影響，并對皮膚有損害和致敏作用，長期接觸還可出現(xiàn)皮膚粘膜出血傾 向以及月經過多。除苯是已知的致癌物以外，其它七種化合物對人體有不同程度的毒性。單環(huán)芳烴一般都是無色易揮發(fā)的液體，其蒸氣比空氣重，有毒，易燃，難溶 于水而易溶于有機溶劑，室內裝修后，裝修材料中的苯及苯系物（苯、甲苯、鄰間對二甲苯）向空氣中擴散，汽車內（包括轎車，面包車，中巴，大客等）也存在車 內裝飾材料擴散出來的苯及苯系物，有些工作場所（如噴漆車間，化工生產現(xiàn)場等）也存在著苯及苯系物的擴散。苯是嚴重的致病物質，微量的苯就會威脅人們的身 體健康，噴漆車間大都采用含有苯系物的油漆或稀釋劑含有苯，對作業(yè)工人有很大危害。因此加強車間空氣中苯系物的監(jiān)測頻次，對保護工人的健康安全具有十分重 要的意義。目前評價苯系物的接觸程度仍以空氣檢測為主，
但往往注重苯系物中毒而容易忽視苯系物接觸
的危害。本次檢測結果來看，雖未超標，這與工作場所有 關，但仍應引起注意，特別是寒冬季節(jié)，室內工作設備簡陋，布局不合理，苯系物污染較嚴重，許多工人在沒有任何保護條件下直接接觸苯系物，對工人的身體健康 造成嚴重的危害。吸收過量的苯系物引起苯中毒，可苯是嚴重的致病物質，微量的苯就會威脅人們的身體健康。所以，要加強對車間空氣的苯、甲苯和二甲苯的含量 進行測定和控制,保證工人的身體健康，特別是爭對工人和工廠管理人中職業(yè)病防治意識淡薄的現(xiàn)狀加強宣傳，增強企業(yè)對勞動衛(wèi)生工作的理解和支持，促使企業(yè)改 進工藝技術和衛(wèi)生防護措施，以保障工人的安全。
第三章 色譜分析法
實驗九 氣相色譜法測定甲苯和乙苯
一、實驗目的
1．了解氣相色譜的儀器組成、工作原理以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析的基本操作。
2．外標法測定苯中甲苯、乙苯的含量。
二、實驗原理
氣 相色譜方法是利用試樣中各組份在氣相和固定液相間的分配系數(shù)不同將混合物分離、測定的儀器分析方法，特別適用于分析含量少的氣體和易揮發(fā)的液體。當汽化后 的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時，組份就在其中的兩相間進行反復多次分配，由于固定相對各組份的吸附或溶解能力不同，因此各組份在色譜柱中的運行速度就不 同，經過一定的柱長后，便彼此分離，按流出順序離開色譜柱進入檢測器，被檢測，在記錄器上繪制出各組份的色譜峰——流出曲線。在色譜條件一定時，任何一種 物質都有確定的保留參數(shù)，如保留時間、保留體積及相對保留值等。因此，在相同的色譜操作條件下，通過比較已知純樣和未知物的保留參數(shù)或在固定相上的位置， 即可確定未知物為何中種物質。測量峰高或峰面積，采用外標法、內標法或歸一化法，可確定待測組分的質量分數(shù)。 典型氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成，詳見本實驗附錄2。
三、儀器與藥品
1．儀器設備
1）Agilent 6890N GC
2）進樣口: 毛細柱進樣口 (S/SL); 。
3）檢測器：FID；
4）色譜柱： HP-5毛細柱：30m, 320μmχ0.25μm
5）10ul微量注射器。
6）空氣泵
7）25ml容量瓶,
2．氣體：高純H2 (99.999%)；干燥空氣；高純N2 (99.999%)。
3、藥品：苯、 甲苯 、乙苯。
四、實驗步驟
1．配制標準溶液：以苯為溶劑，于容量瓶中配制甲苯、乙苯標準溶液，濃度分別為1.0×10-5、5.0×10-6、1.0×10-6和 1.0×10-7 mol/L 。
2．檢查N2 、然后打開所有氣源，開啟電腦及色譜儀。 H2氣源的狀態(tài)及壓力，
3．用微量注射器準確抽取1.0 μL溶液，注射入進樣口。注意不要將氣泡抽入針筒。在相同的色譜條件下，分別測定苯、 甲苯 、乙苯、各標準溶液及濃度未知樣品。
五、問題討論
1．如何確定色譜圖上各主要峰的歸屬？
2．如何選擇合適的色譜柱？
3．哪些條件會影響濃度測定值的準確性？
附錄6 Agilent 6890N GC的'操作說明
一、開機
1．檢查N2 、 H2氣源的狀態(tài)及壓力，然后打開氣源和空氣壓縮機。
2．打開6890N GC電源開關。
(6890N 的IP地址已通過其鍵盤提前輸入進6890N)
3．打開計算機，進入Windows 2000畫面。
4．儀器自檢完畢，雙擊Instrument 1 Online圖標，化學工作站自動與6890N通訊，此時6890N 顯示屏上顯示“Loading?”。進入的工作站界面如上圖。
二、編輯數(shù)據(jù)采集方法
1．從“Method”菜單中選擇“Edit Entire Method” 項，選中除“Data Analysis ”外的三項，單擊OK，進入下一畫面。
2．在“Method Comments”中輸入方法的信息（如：方法的用途等），單擊Ok進入下一畫面。
3．在“Select Injection Source/Location”畫面中選擇Manual，并選擇所用的進樣口的物理位置為Back ，點擊Ok，進入下一畫面。
4．編輯儀器控制參數(shù)
1）設定柱參數(shù)
點擊“Columns”圖標，則該圖標對應的參數(shù)顯示出來。在“column”下方選擇1 ，Mode—選擇恒壓模式Inlet—柱連接進樣口的位置為Back； Detector--柱連接檢測器的位置為Front；Outlet Psi—選擇Ambient；將流速Flow設為1.0ml/min. 點擊Apply。
2）設定進樣口參數(shù):
單擊 “Inlets”圖標，進入進樣口設定畫面。單擊“Apply”上方的下拉式箭頭，選中進樣口的位置為Back
單擊“Gas”下方的下拉式箭頭，選擇載氣類型為N2；
單擊“Mode”下方的下拉式箭頭,選擇進樣方式為分流方式Split。
在 “Set point” 下方的空白框內輸入進樣口的溫度200℃，進樣口的壓力15psi，然后點擊On下方的所有方框；點擊Apply。
3）設定柱溫箱的溫度參數(shù):
點擊“Oven”圖標，進入柱溫箱參數(shù)設定。
在“Set point”右邊的空白框內輸入初始溫度40℃，點擊“On ”左邊的方框；Ramp---升溫階次；℃ /min—升溫速率；Hold min—在Next ℃保持的時間；也可輸入柱子的最大耐高溫、平衡時間（如325℃，3min）；點擊Apply。
4）FID檢測器參數(shù)設定:
單擊“Detector”圖標，進行檢測器參數(shù)設定。
單擊“Apply”上方的下拉式箭頭，選中進樣口的位置為Front,
“Set point”下方的空白框內輸入：H2—33ml/min；air—400ml/min；檢測器溫度（如300℃）；輔助氣（如25ml/min）,并選擇輔助氣體的類型為N2，并選中該參數(shù)，如圖所示。
在Lit Offset—點火下限值(2.0PA為缺省值)，若顯示信號小于輸入值，儀器將自動點火，兩次點不著，儀器將發(fā)生報警信息，并關閉FID氣體。點擊Apply。點擊OK。
注意:此時必須在主機鍵盤上開啟各氣體及檢測器;
5）單擊“method”菜單，選中“save method as”，輸入一方法名，如“test”，單擊ok。
從菜單 “view”中選中”online signal” ,選中windows 1,然后單擊change 鈕,將所要的繪圖信號移到右邊的框中,點擊ok.
從“Run control ”菜單中選擇“sample info”選項， 輸入操作者名稱（如zzz），在“Data file ”中選擇“Manual”或“Prefix”。
區(qū)別：Manual--每
次做樣之前必須給出新名字，否則儀器會將上次的數(shù)據(jù)覆蓋掉。Prefix—在prefix 框中輸入前綴，在Counter 框中輸入計數(shù)器的起始位。
單擊Ok ，等儀器Ready，基線平穩(wěn)，從Method菜單中選擇“Run method”，進樣，同時按下儀器鍵盤上的star按鈕,拔出注射器。在相同方法下運行標準樣品和未知濃度樣品。
三、數(shù)據(jù)分析方法編輯
1．從“view”菜單中，單擊“data analysis”進入數(shù)據(jù)分析畫面。
2．從“file”菜單中選擇“l(fā)oad signal”選項，選中您的數(shù)據(jù)文件名，單擊ok。
3．做譜圖優(yōu)化 從“graphics”菜單中選擇“signal options”選項，如上圖所示，從ranges中選擇Auto scale 及合適的顯示時間，單擊ok或選擇 Use Range 調整。反復進行，直到圖的比例合適為止。
4．積分
1) 從“integration”中選擇“Auto integrate”如積分結果不理想，再從菜單中選擇 “integration events”選項，選擇合適的slope sensitivity，peak width，area reject，height reject。
2) 從“integration”
菜單中選擇“integrate”
選項，則數(shù)據(jù)被積分。
3) 如積分結果不理想，
則重復上兩步動作，直到滿
意為止。
4) 單擊左邊“√”圖
標，將積分參數(shù)存入方法。
5．定量
調用相應譜圖積分優(yōu)化后，從“Calibration”菜單中選擇“new calibration table”，建立多級校正表。調出未知樣的譜圖進行積分優(yōu)化。
6．打印報告
1）從“report”菜單中選擇“specify report”選項。單擊“quantitative results”框中calculate右側的黑三角，選中ESTD（外標法），其它選項不變。
2）單擊ok.
3）從“report”菜單中選擇“print report”，則報告結果將打印到屏幕上，如想輸出到打印機上，則單擊report 底部的“print”鈕。
四、關機
實驗結束后，退出化學工作站，退出Windows 所有的應用程序，用Shut down 關閉PC。
在主機鍵盤上關閉FID氣體（H2，Air），同時關閉FID檢測器，降溫各熱
源（Oven temp，Inlet temp，Det temp），待各處溫度降下來后（低于50℃），關GC電源，最后關載氣和氫氣閥，關閉空氣壓縮機。
附錄7 典型氣相色譜儀簡介
典型氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成：氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理及其它輔助部件等構成。
一、氣路系統(tǒng)：
氣相色譜儀具有一個讓載氣連續(xù)運行、管路密閉的氣路系統(tǒng)。它的氣密性，載氣流速的穩(wěn)定性以及測量流量的準確性，對色譜結果均有很大的影響。
1．載氣
氣相色譜中常用的載氣有氫氣、氮氣、氮氣和氧氣。它們一般都是由相應的高壓鋼瓶貯裝的壓縮氣源供給。至于選用何種載氣，主要取決于選用的檢測器和其它一些具體因素。
氣相色譜過程示意圖
2．凈化器
凈化器是用來提高載氣純度的裝置。凈化劑主要有活性炭、硅膠和分子篩、105催化劑，它們分別用來除去烴類雜質、水份、氧氣。
3．穩(wěn)壓恒流裝置
由于載氣流速是影響色譜分離和定性分析的重要操作參數(shù)之一，因此要求載氣流速穩(wěn)定。載氣的壓力可用壓力表來測量，流量用轉子流量計指示。
二、進樣系統(tǒng)
進樣系統(tǒng)包括進樣裝置和氣化室。其作用是將液體或固體試樣，在進入色譜柱前瞬間氣化，然后快速定量地轉入到色譜柱中。進樣量的大小，進樣時間的長短，試樣的氣化速度等都會影響色譜的分離效率和分析結果的準確性及重現(xiàn)性。
1．進樣器
目前液體樣品的進樣，一般都用微量注射器，常用的規(guī)格有1цL、5цL、10цL和50цL等。
2．氣化室
為了讓樣品在氣化室中瞬間氣化而又不分解，因此要求氣化室熱容量大，無催化效應。為了盡量減小柱前譜峰變寬，氣化室的死體積應盡量可能小。
三、色譜分離系統(tǒng)
氣相色譜儀的分離系統(tǒng)是色譜柱，它由柱管和裝填在其中的固定相等所組成。由于混合物各組份的分離在這里完成，所以它是色譜儀中最重要的部件之一。色譜柱可分為填充柱和毛細管。色譜柱的分離效果除與柱長、 柱徑和柱形有關外，還與所選用 的固定相和柱填料的制備技術以 及操作條件等許多因素有關。
四、溫控系統(tǒng)
溫控系統(tǒng)是用來設定、控制、測量色譜柱爐、氣化室、檢測室的溫度。氣相色譜的流動相為氣體，樣品僅在氣態(tài)時才能被載氣攜帶通過色譜柱，因此，從進樣到檢 測結束為止，都必須控溫。同時，溫度是氣相色譜的重要操作條件之一，直接影響色譜柱的選擇性、分離效率和檢測器的靈敏度及穩(wěn)定性。
氣相色譜儀中，多采用可控硅溫度控制器連續(xù)控制柱爐的溫度。對于沸點范圍很寬的混合物，可多采用程序升溫進行分析。所謂程序升溫是指，在一定的分析周期 內，爐溫連續(xù)地隨時間有低溫向高溫線性或非線性地變化，以使沸點不同的組份各在其最佳柱溫下流出，從而改善分離效果，縮短分析時間。 氣化室的溫度應使試樣瞬時氣化而又不分解，其溫度一般比柱溫高10－50℃。
五、檢測器
對流出柱的樣品組分進行識別和響應。常見的檢測器有熱導池檢測器、氫火焰離子檢測器、電子捕獲檢測器和火焰光度檢測器。
氣相色譜內標法測定膠黏劑中的苯、甲苯、二甲苯
來源/作者：中國標準物質網(wǎng) 日期：2014-11-4 11:04:58
膠黏劑在制鞋、制革，家具、玩具制造，包裝，涂料等行業(yè)的應用非常廣泛，因膠 黏劑中毒引起的職業(yè)病案例時有發(fā)生。含有膠黏劑的產品中有不少是室內裝飾裝修材料或家庭必需品，因此膠黏劑是室內空氣污染的重要來源之一。不合格的膠黏劑 含有眾多有毒有害成分，其中苯、甲苯、二甲苯因其在膠黏劑中的廣泛使用而備受關注。
GB 18583–2008對室內裝飾裝修材料膠黏劑中苯、甲苯、二甲苯的濃度限值作了明確的規(guī)定，該項國家標準要求采用氣相色譜外標法對膠黏劑中的苯、甲苯、 二甲苯進行定量測定。外標法操作簡便，但膠黏劑成分復雜，粘稠度很高，給準確進樣帶來較大困難，測定結果的準確性較差。內標法可以彌補進樣量不同導致的測 定誤差，但內標物易受膠黏劑中復雜成分的干擾。筆者建立了氣相色譜內標法對膠黏劑中苯、甲苯、二甲苯的含量進行測定，結果表明方法精密度和準確度均優(yōu)于外 標法。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
氣相色譜儀：Agilent 7890A，配氫火焰離子檢膠黏劑在制鞋、制革，家具、玩具制造，包裝，涂料等行業(yè)的應用非常廣泛，因膠黏劑中毒引起的職業(yè)病案例時有發(fā)生。含有膠黏劑的 產品中有不少是室內裝飾裝修材料或家庭必需品，因此膠黏劑是室內空氣污染的重要來源之一。不合格的膠黏劑含有眾多有毒有害成分，其中苯、甲苯、二甲苯因其 在膠黏劑中的廣泛使用而備受關注。GB 18583–2008對室內裝飾裝修材料膠黏劑中苯、甲苯、二甲苯的濃度限值作了明確的規(guī)定，該項國家標準要求采用氣相色譜外標法對膠黏劑中的苯、甲苯、 二甲苯進行定量測定。外標法操作簡便，但膠黏劑成分復雜，粘稠度很高，給準確進樣帶來較大困難，測定結果的準確性較差。內標法可以彌補進樣量不同導致的測 定誤差，但內標物易受膠黏劑中復雜成分的干擾。筆者建立了氣相色譜內標法對膠黏劑中苯、甲苯、二甲苯的含量進行測定，結果表明方法精密度和準確度均優(yōu)于外 標法。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
氣相色譜儀：Agilent 7890A，配氫火焰離子檢測器（FID），美國安捷倫科技公司；
微量進樣器：10 μL；
氫氣發(fā)生器：QL–150型，山東賽克賽斯氫能源有限公司；
純凈空氣泵：QL–3L型，山東賽克賽斯氫能源有限公司；
漩渦混合器：XH–C型，金壇市醫(yī)療儀器廠；
電子天平：AL104型，瑞士梅特勒–托利多集團；
苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯：色譜純，天津科密歐試劑有限公司； 膠黏劑樣品：市售。
1.2色譜條件
色譜柱：硝基對苯二酸改性的聚乙二醇毛細管色譜柱（60 m×320 μm，1 μm）；柱溫：于60℃保持6 min，以5℃／min升至100℃，再以40℃／min升至200℃，保持2 min；檢測器溫度：280℃；氣化室溫度：220℃；載氣：N2；恒流模式；柱流量：1.2mL／min；氫氣流量：40 mL／min；空氣流量：400mL／min；尾吹氣流量：25 mL／min；進樣方式：分流模式，分流比為10∶1；進樣體積：1 μL；內標物：丙酸乙酯。
1.3實驗方法
1.3.1標準溶液配制
將適量內標物加入乙酸乙酯中，混勻。取適量含內標物的乙酸乙酯，置于100 mL棕色容量瓶中，分別稱取0.1 g（精確至0.000 1 g）苯、甲苯、二甲苯（對、間、鄰）5種色譜純試劑于容量瓶中，準確記錄樣品質量，用乙酸乙酯定容至標線，配制成各組分質量濃度均為1 mg／mL的混合標準儲備液。
取7支25 mL棕色容量瓶，預先加入適量乙酸乙酯溶劑，然后分別加入0.125，0.50，1.00，2.50，5.00，10.00，15.00 mL混合標準儲備液，迅速用乙酸乙酯定容至標線，混勻。制得7種混合標準工作溶液中各組分的質量濃度分別為 0.005，0.02，0.04，0.10，0.20，0.40，0.60 mg／mL。
1.3.2標準曲線繪制
分取混合標準溶液1.5 mL，置于進樣瓶中，用密封蓋密封后上機測定。各濃度標準溶液分別進樣3次，進樣1μL，分別測得各組分峰面積（Ai）和內標峰面積（As）。以各組分的 質量濃度（mg／L）為橫坐標，各組分峰面積與內標峰面積的比值（Ai／As）為縱坐標，繪制標準曲線。標準曲線縱坐標以3次進樣的參量均值為準。
1.3.3樣品處理
稱取0.5 g待測樣品于50 mL棕色容量瓶中，精確稱量至0.000 1 g，用含內標的乙酸乙酯定容至標線，混勻，制成樣品A。進樣1μL，測定各組分的峰面積和內標峰面積。
1.3.4結果計算
根據(jù)式(1)計算樣品中各組分含量：
W=pVf/1000m
式中：w——試樣中目標組分含量，g／kg；
p——從標準曲線上讀取的試樣溶液中目標組分質量濃度，mg／L；
V——試樣溶液的定容體積；ml;
f——稀釋因子；
m——試樣質量，g。
2結果與討論
2.1色譜條件的優(yōu)化
膠黏劑種類繁多，成分復雜，乙酸乙酯作溶劑對其具有較好的溶解性且不干擾目標組分檢測。為確保低沸點組分能夠有效分離，選擇比乙酸乙酯溶劑沸點稍低 的溫度（60℃）為起始溫度。目標組分苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯和鄰二甲苯的沸點分別為80，110，138，139，144℃，內標物丙酸乙酯的沸 點（99.1℃）正好處于苯系物中間，其色譜峰位置與目標組分相近，且膠黏劑中不含該組分，符合內標物的選擇原則。為增強分離效果，選擇5℃／min的程 序升溫速率，并將柱流量調整為1.2 mL／min，不僅實現(xiàn)了內標物與苯的完全分離，還將對二甲苯和間二甲苯這兩種難以完全分離的組分徹底分開，如圖1。經試驗證實，膠黏劑中存在高沸點組 分，因此，在迅速升溫吹掃樣品非目標組分的同時，于200℃保持一段時間，將高沸點組分吹出，否則高沸點組分將在隨后樣品測定的中間位置出峰，直接影響峰 后目標組分的保留時間，并造成目標組分峰拖尾。
2.2進樣條件
氣相色譜內標法和外標法的區(qū)別主要體現(xiàn)在進樣體積的準確性方面。假定進樣量每次都精準一致，二者應不存在精密度和準確度的差異。對于高黏度的膠黏劑樣品，為盡可能減少進樣量誤差，筆者從以下3個方面對進樣條件進行了優(yōu)化：
（1）實驗前更換微量進樣針、進樣口隔墊，防止進樣針推桿變形，隔墊密封性失效對測定樣品造成影響。
（2）采用儀器自動進樣模式，排除手動進樣誤差；選擇適宜的樣品清洗速率、抽取速率和進樣速率，防止樣品抽取過快，進樣針內存有氣泡導致實際進樣體積偏小。
（3）選擇適宜的氣化室溫度，防止高沸點組分在進樣口凝結殘留；清洗氣化室玻璃襯管，并更換襯管中部的石英棉，有利于吸附氣化室內的不氣化組分。
2.3線性方程
采用內標標準曲線法，不必測定樣品各組分相對校正因子，只要同批次樣品使用同一濃度的內標溶劑，內標物不必準確定量，可與外標法一樣操作簡便。在 1.2色譜條件下，對5～600 mg／L的苯、甲苯、二甲苯的標準溶液進行檢測，得到線性方程、線性相關系數(shù)，見表1。由表1可知，內標法的線性相關系數(shù)可甲苯的氣相色譜分析達0.999 99，外標法的線性相關系數(shù)也在0.999以上，兩種方法的標準曲線均可以滿足標準要求，內標法因為可以排除進樣量誤差的影響，線性相關性相對外標法更好 一些。
2.4精密度和加標回收試驗
取樣品A，用氣相色譜內標法平行測定9次，測定結果見表2。由表2可知，苯、甲苯、3種二甲苯測定結果的相對標準偏差在0.06%～0.30%之 間。同時用外標法測定，測定結果的相對標準偏差為1.43%～2.20%。測定數(shù)據(jù)表明內標法測量精密度明顯高于外標法。外標法測量精密度較低主要是進樣 量重復性偏差造成的。加標回收試驗按照如下方法進行： （1）于25 mL棕色容量瓶中準確加入混合標準儲備液1.0 mL，以乙酸乙酯溶劑（無目標組分）定容混勻后作為1#樣品；
（2）于25 mL棕色容量瓶中準確加入混合標準儲備液3.0 mL，以各組分本底值為100 mg／L的乙酸乙酯溶液定容，混勻后作為2#樣品；（3）于25 mL
棕色容
量瓶中準確加入混合標準儲備液5.0 mL，以各組分本底值為400 mg／L的乙酸乙酯溶液定容，混勻后作為3#樣品。上述3個樣品分別進樣6次，回收試驗結果見表3。由表3可知，各目標組分平均回收率在 98.93%～100.98%之間，總趨勢為苯＜甲苯＜對二甲苯＜間二甲苯＜鄰二甲苯，即目標組分的沸點越低，回收率越低。在氣相色譜分析實際操作中，低 沸點組分的損失是不可避免的。同時做外標法的回收試驗，回收率在94.65%～96.97%之間，表明內標法顯著優(yōu)于外標法。
2.5選擇分析方法的其它依據(jù)
在試劑空白色譜鑒定無干擾、試劑純度合格、儀器性能穩(wěn)定和人員操作規(guī)范的前提下，標準曲線的線性相關性、回收率和精密度的大小可以反映出不同方法在
分
析測試過程中的差異。針對膠黏劑中苯系物的測定，試劑中的雜質干擾和膠黏劑中的組分干擾成為測定方法選擇的最不確定環(huán)節(jié)。如果試驗驗證試劑空白和膠黏劑 樣品不存在干擾內標物的組分，則應優(yōu)先選擇內標法，這樣可以獲得更準確的測定結果。特別是測定能力驗證樣品時，更應首選內標法。當溶劑空白或樣品中存在干 擾內標物的組分時，如果通過優(yōu)化色譜條件能夠排除內標干擾物，選擇內標法亦可，否則優(yōu)先選擇外標法以避免內標物被干擾造成工作曲線失效；盡管外標法無法消 除進樣量差異造成的誤差，但是通過進樣條件的優(yōu)化，能夠將樣品偏差控制在合理范圍內。
3結語
氣相色譜內標法測定膠黏劑中的苯系物，標準曲線的線性相關性良好，回收率和精密度較高，且不受樣品進樣量的影響。在試劑空白和樣品組分對內標物不干擾的情況下，應優(yōu)先選擇內標法。
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