家具白乳胶中苯系物含量测定
2016-10-18李衍春
李衍春
(广东产品质量监督检验研究院,广东 顺德 528300)
家具白乳胶中苯系物含量测定
李衍春
(广东产品质量监督检验研究院,广东 顺德 528300)
建立了气相色谱内标法测定家具白乳胶中苯系物含量的方法。样品中苯系物经甲醇提取、离心,上清液用60 m EN-20色谱柱分离,气相色谱检测,内标法定量。优化条件下苯系物回收率在96.84%~103.86%,相对标准偏差(RSD)为0.79%~2.28%,定量下限2.4~2.9 mg/L。方法操作简单,准确度和精密度较高,是一种检测白乳胶产品中苯系物含量的有效方法。
气相色谱法;白乳胶;苯系物;内标法
白乳胶又名聚醋酸乙烯胶粘剂,是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。白乳胶以水为分散介质进行乳液聚合而得,是一种水性环保胶。由于具有安全环保、成膜性好、耐稀酸稀碱性好、价格便宜、使用方便等特点,已成为人们熟悉的一种粘合剂,被广泛应用于家具、装修、木材加工、印刷品装订等行业。
近年来厂家为了赋予白乳胶特殊性能,往往在原材料以及生产加工的环节加入各种助剂,这些原材料和助剂的使用均可能不同程度地对环境造成污染,尤其是苯系物。为保障产品质量,维护广大消费者的合法权益,促进行业健康发展,国家标准(GB 18583-2008)[1]对装饰装修用材料胶粘剂中苯、甲苯和二甲苯限量做了规定,要求白乳胶中苯含量不超过0.02%、甲苯+二甲苯不超过1%。但该标准附录B、C苯系物含量检测用乙酸乙酯提取苯系物,白乳胶样品溶解效果差,严重影响了检测结果的准确性。因此,建立一种较为实用、便于推广的气相色谱法测定白乳胶中苯系物含量,对产品质量的控制和使用者的健康有着相当重要的意义。
目前,国内对苯系物含量检测方法有很多种,主要包括气相色谱法[2]、气相色谱质谱联用法[3-4]。采取的前处理方法主要有:静态顶空法[5-6]、固相微萃取法[7]等。成本普遍较高或方法不易操作,应用存在困难。本文研究了气相色谱内标法测定白乳胶中苯系物含量,方法前处理简便易行、检测结果精确度高、重现性好,对白乳胶产品质量控制起到了积极的作用。
1 实验
1.1仪器与试剂
甲醇(分析纯,购买于天津市化学试剂一厂);苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯(均为色谱纯,购买于阿拉丁);白乳胶样品由国家家具产品质量监督检验中心(广东)提供。
美国Agilent公司7890A气相色谱带氢火焰检测器,德国IKA公司IKA MS3 basic旋涡混匀器,TDL-40B台式离心机,BT-22S 电子天平(精确至0.1 mg)。
1.2仪器条件
色谱柱:EN-20毛细管柱60 m×0. 32 mm×1.0 μm;进样口温度:220℃;载气:氮气(纯度≥99.999%),流速1 mL/min;柱箱升温程序:初始柱温45℃,保持5 min,然后以5℃/min的速率升温至120℃,保持0 min,再以30℃/min升温至230℃保持3 min;进样体积1 μL;分离比为40∶1。
1.3标准溶液配置
于10 mL样品瓶中分别称取0.01g(精确至0.1 mg)的苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙苯内标物正庚烷各0.01g,加入5 mL甲醇稀释,立即盖紧瓶塞,用漩涡混匀器混匀。
1.4样品前处理
准确称取白乳胶样品约0.5g,加入内标物约0.01g于10 mL离心管中,加入甲醇5 mL,漩涡混匀器混匀,试样于离心机内2 500 r/min离心20 min,取上清液1 μL进气相色谱分析。
2 结果与讨论
2.1提取溶剂选择
选择甲醇、丙酮、乙酸乙酯为苯系物提取溶剂。丙酮挥发快,经常导致样品瓶盖弹起现象,影响准确定量;乙酸乙酯与白乳胶溶解效果差、分层,影响定量分析;综合考虑,选择甲醇为试样提取溶剂。优化的色谱条件见“1.2”,标准溶液色谱图如图l所示,色谱峰保留时间如表1所示。
图1 标准溶液的优化色谱图
表1 标准溶液各组分保留时间和相对校准因子
2.2内标物选择
内标法定量具有定量准确,精密度高等优点,还可以校正实验过程中的一些误差。故本实验选择内标法定量。内标物不能与试样中物质发生化学反应,且试样中不存在的化合物,能与试样中各组分的色谱峰能完全分离,被测组分的色谱峰与内标色谱峰的位置相近。本方法借鉴GB18581-2009,选择正庚烷为内标。
2.3相对质量校准因子测定
按“1.3”配置标准混合溶液进行平行6次测定,按式(1)计算挥发性有机化合物相对校准因子,相对校准因子如表1所示。
式中:Fi,i组分的校正因子;mi,标准溶液中i组分的质量,g;A内,内标物的峰面积;m内,标准溶液中内标物的质量,g;Ai,i组分的峰面积。
2.4苯系物含量计算
按公式(2)计算苯系物质量分数。
式中:ω,试样中i组分的质量分数;Fi,i组分的校正因子;m样,测试试验的质量,g;A内,内标物的峰面积;m内,测试试样中内标物的质量,g;Ai,i组分的峰面积。
2.5方法回收率和精密度
取阴性白乳胶样品0.5g,在其中分别添加苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯各0.005 0g左右,进行回收率和精密度实验。测定的回收率和精密度结果如表2所示,由表2可知相对标准偏差(RSD)为0.79%~2.28%,待测物加标回收率在96.84%~103.86%,说明该方法准确度和精密度高,能够满足分析要求。取混合标准溶液,浓度为10 mg/L浓度,以仪器信噪比S/N=3计算最低检出限,结果如表2所示。
表2 回收率、精密度及最低检出限试验结果
2.6实际样品测定
依据本文建立的测定方法,检测市场上共30批次白乳胶样品,5批次检出甲苯,含量为0.62%~2.14%,检出率为16.7%。2批次检出乙苯,含量为0.32%~1.22%,检出率为6.7%。其余待测物均未检出。
3 结论
采用气相色谱质谱内标法,对家具白乳胶中苯系物含量进行测定,回收率在96.84%~103.86%,相对标准偏差(RSD)为0.79%~2.28%,说明方法准确度和精密度均较好。应用本方法对实际样品进行检测,结果表明方法选择性好、灵敏度高,为白乳胶检测提供了技术支持。
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Determination of Benzene Series Compounds in Polyvinyl Acetate Emulsion Adhesive for Furniture
LI Yan-chun
(Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision, Shunde 528300, China)
The testing method for determination benzene series compounds in polyvinyl acetate emulsion adhesive bygas chromatographywith internal standard was developed. Sample was extracted by methanol, separated by 60 m EN-20 column withgas chromatography detection, internal standard. Under optimal conditions benzene series compoundsrecovery 96.84%~103.86%, relative standard deviation (RSD) was 0.79%~2.28%, lower limit of quantification 2.4~2.9 mg/L. The method features simple operation,good accuracy and high precision, and could be used for determination benzene series compounds in polyvinyl acetate emulsion adhesive products.
gas chromatography; polyvinylacetate emulsion adhesive; benzene series compounds; internal standard method
O657.71;O657.8
A
1009-220X(2016)02-0064-04 DOI: 10.16560/j.cnki.gzhx.20160208
2016-01-04
李衍春(1981~),男,硕士,工程师;主要从事质量检测的研究。