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甲苯中烃类杂质的测定

Toluene-determination of hydrocarbon impurities-gas chromatographic method

本标准是参考ISO5279制订的。适用于测定甲苯中的烃类杂质。其中包括苯，C₈芳烃及直至正壬烷的非芳烃。对每组杂质的测量范围是0.01～1.00%（质量比）。
1 方法概要
将已知量的内标物加入试样内，用注射器一定量的该混合物注入色谱仪汽化室，汽化的混合物被载气携带进色谱柱，流出的每一组分由火焰离子检测器检测，并在记录器上记录色谱图。
用杂质的相对保留时间定性、用杂质相对于内标物色谱峰面积定量。
计算时要考虑检测器对各组分的相对校正因子。
2 仪器与材料
2.1 仪器
2.1.1 色谱仪：带火焰离子检测器，能满足试验条件要求的任何型号的色谱仪。仪器应有足够的灵敏度，含有0.005%（质量比）乙基苯的混合物，在规定的试验条件下，得到的峰高至少为噪音的两倍。
2.1.2 分析天平：感量为1/1000克。
2.1.3 注射器：1微升，10微升，50微升，10毫升和50毫升。
2.1.4 色谱柱：不锈钢管、铜管、铝管或玻璃管制成，长为4米，内径为2毫米。
2.2 材料
2.2.1 带塞容量瓶：10毫升。
2.2.2 氢气：氧含量不高于0.0005%（体积比）。
2.2.3 氮气。
2.2.4 压缩空气。
2.2.5 氧气调节器。
2.2.6 标准筛：60目和80目
3 试剂
3.1 正已烷
色谱纯（不含有苯、正癸烷及乙基苯）。
3.2 内标物
正癸烷，纯度不低于99%（质量比）。
3.3 标准物质
纯度不低于99%（质量比）。
3.3.1 苯。
3.3.2 甲苯。
3.3.3 乙基苯。
3.3.4 正十一烷。
3.4 固定相
3.4.1 聚乙二醇1500。
3.4.2 6201担体（60～80目）。
4 准备工作
4.1 固定相的配制
称取12.3克聚乙二醇1500，溶解于50毫升合适的溶剂中（如甲醇）。把溶剂倒入37.5克6201担体，轻轻搅拌。用红外灯缓缓烘烤、蒸发溶剂，直到把溶剂蒸干。涂好的固定相如果有粉末，可再次过筛，以提高柱效。
4.2 色谱柱的填充及老化
将色谱柱一端用多孔金属网或玻璃毛塞住，接在真空泵上，另一端接一个漏斗。把制备好的固定相通过漏斗装进色谱柱内。装柱时边抽气边敲打或震动柱了，以保证填充均匀。当柱子填充满后，拔下色谱柱，停泵。倒出少量固定相，然后用多孔金属网或玻璃毛把这端塞住。
把色谱柱安装在色谱仪上，经试漏检查后，在高于使用温度20～50℃的条件下，通载气老化，直至基线稳定为止。
4.3 色谱柱性能检查
4.3.1 在规定的试验条件下，色谱柱应能将内标物和其他所有组分完全分离开。
4.3.2 配制含有0.10%（体积比）乙基苯的甲苯混合物。取该混合物1微升，注入色谱仪汽化室，记录色谱图。测量甲苯，乙基苯两峰谷到基线的高。两峰谷到基线的高不应超过乙基苯峰高的10%。
4.4 校正因子测定
4.4.1 用注射器取10毫升正已烷注入清洁、干燥、带塞的10毫升容量瓶内。用50微升注射器分别将正癸烷、苯、甲苯和乙基苯各50微升依将注入到容量瓶内。用增量法分别称出各组分的质量，称准至0.2毫克。
4.4.2 按照表3规定的试验条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入上述标准样，并记录色谱图。
4.4.3 按（1）式计算各组分的相对校正因子：
　　A_i·ML
F_i=————……………………………………（1）
　　M_i·AL
式中：F_i——i组分的相对校正因子；
A_i——i组分的峰面积；
AL——正癸烷的峰面积；
M_i——i组分的质量，克；
ML——正癸烷的质量，克。
如果用上述试验步骤得到的相对校正因子与表1给出的典型校正因子之差超过给定值的10%，则需重新用第二个标样检查，直至两数之差小于10%，测定值才可使用。
表1 典型的校正因子

校准物质	典型校正因子
正癸烷	1.00
苯	1.17
甲苯	1.10
乙基苯	1.02

4.5 相对保留时间的测定
4.5.1 用注射器取10毫升正已烷注入清洁、干燥、带塞的10毫升容量瓶内，用50微升注射器分别将正壬烷，苯，正癸烷，甲苯，正十一烷，乙基苯，间、对二甲苯、邻二甲苯各50微升依次注入容量瓶内，混合均匀。
4.5.2 在表3规定的试验条件下，待仪器稳定后，往色谱仪注入上述标样，记录各组分的保留时间。以正十一烷为基准，计算出各组分的相对保留时间。用此相对保留时间进行定性。测定的各组分典型相对保留时间如表2。
表2 各组分典型相对保留时间

组分	典型相对保留时间
正壬烷苯正癸烷甲苯正十一烷乙基苯间、对二甲苯邻二甲苯	0.30 0.42 0.54 0.75 1.00 1.26 1.37 1.79

5 试验步骤
5.1 按照表3所规定的试验条件把仪器调整好。
表3 试验条件

柱温
汽化温度
载气(H₂)流速
空气流速
尾吹气(N₂)流速
进样量
纸速

100℃（允许上、下调整20℃）
180℃（不低于最重组分的沸点）
调整到甲苯的保留时间在6～10分钟（不超过15分钟）
根据不同仪器火焰离子鉴定器的要求调整。通常与载气之比为载气：空气=1:10～15
与载气的流速比为1：1
1微升（在满足分离的前提下，也可加大进样量）
300亳米/小时

5.2 分别取20微升正癸烷和10亳升试样注入带塞容量瓶中。用增量法称出正癸烷和试样的质量。称准至0.2毫克。
5.3 在表3规定的试验条件下，待色谱仪稳定后，注入1微升所配制的样品，并记录色谱图（典型色谱图）。

5.4 测量各杂质和正癸烷（内标物）的峰面积。用手工测量后，量出峰高和半峰宽。峰面积由峰高乘以半峰宽而得。如用数据处理器，可预先编好分析和计算程序进行自动计算。
6 计算
杂质含量用质量百分数表示。根据报告要求，计算苯、非芳烃和C₈芳烃各组的含量，要计算至0.01%。计算公式如下：
　　100×A_i·ML·FL
X_i= ————————……………………………（2）
　　　AL·MO·F_i
式中：X_i——i组分在试样中的质量百分数；
A_i——i组分的峰面积；
AL——正癸烷（内标物）的峰面积；
F_i——i组分的相对校正因子；
FL——正癸烷的相对校正因子；
MO——试样的质量，克；

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