ASTM-D4492-03气相色谱法测定苯
ASTM-D4492-03气相色谱法测定苯
ASTM D4493-03
气相色谱法测定苯
1．范围
1．1此法通过气相色谱对苯的分离，测定苯在常态下存在的微量杂质。
1．2此法适于测定非芳香族杂质质量含量在0.001-0.200 wt%，即苯的质量含量高于99.80 wt%。
1．3此法适于测定苯中芳香族杂质质量含量在0.001-0.010 wt%。
1．4此方法的应用条件：为达到结果的一致性，应确定一种最接近于PRACTICE E29 的方法。
1．5该标准并不意味着考虑到了所有的安全因素，若有的话，结合它的应用，操作员的责任是用该标准建立一套安全健康的习惯，并在使用前确定和调整好该习惯，至于特殊危险报告请看第8部份。
2．方法概要
2．1在一个已知量的内标物中加入样品，少量的混合物被注入装配有火焰离子化检测器及毛细管柱的色谱仪中。
2．2各杂质峰和样品峰通过电子积分测量，各杂质浓度是通过计算杂质峰与总峰面积的比率得出的，纯度地通过从100.00 wt%减去杂质的百分率得出的，结果用质量百分率表示。
3．意义及用途
3．1此法适用于测定成品苯中各杂质的含量，控制苯生产过程中的总体质量，通常包含杂质有含9个碳以下的非芳香族化合物、8个碳的芳香族化合物及1，4-二氧杂环乙烷。
3．2如果不知道杂质的含量就不能确定苯的绝对纯度，D852通常认为是绝以纯度的检测方法。
4．测定的干扰
4．1由于沸点低于138℃，苯是典型在自然分解的产物，自然分解为非芳烃、甲苯、8个碳的芳香族化合物，1，4-二氧杂环乙烷。通过选择柱使已知的杂质分离完全。
4．2该标准必须使各杂质峰、苯和内标峰完全分离。
5．仪器及设备
火焰离子化检测器，其操作条件如表1所列，该系统要有足够的灵敏度来检测质量百分比小于0.0005 wt%的杂质。杂质峰应小于两倍的背景噪声信号。
5．2电子积分仪：以计算机为基础，能计算处理内标物及其它各峰的面积。5．3色谱柱：以交联聚乙烯乙二醇固定相的熔融石英毛细管柱较为常用，当芳香族杂质和碳9非芳香族杂质比苯出峰早时，就要更换固定相。
5．4微量注射器：10 , 100ul容量。
6．试剂和材料
6．1载气——推荐用色谱级氦气。
6．2高纯苯：质量浓度不低于99.99 wt%，从商用99+ wt%以上的苯经多次提纯精制得到。
6．3内标物：推荐用纯度不低于99 wt%的正壬烷，如果其它化合物只要能按5.2的要求得到较高的纯度也可以使用。
6．4纯标准混合物地必须包括甲苯、苯、乙苯、环己胺、1，4-二氧杂环乙烷，且它们的含量不低于99%，如果混合物纯度标准低于99%，杂质的浓度必须知道，因此，混合物中最后存在杂质的浓度配比组成必须知道。
7．危险性
7．1该检测方法在使用的所有原料的安全规章参考当前通用的OSHA规则、原料供应商安全数据表及当地的规章。
7．2苯是公认的危险物料，苯的取样和检测都要坚持按照OSHA规则的安全措施大纲执行。
8．取样
取样按D3437方法执行。
9．仪器调试
9．1按制造商的说明书安装柱到色谱仪上，并按表1所列条件调好仪器，留充足时间使仪器达到平衡，参考E260、E1510、E355关于气相色谱操作及术语的补充资料。
9．2直接称取高纯苯及对应的杂质配制合成混合物，各杂质的重量准确到0.1mg，表2中列出了标准的混合比例，环己胺代表非芳香族部分，乙苯代表碳8芳香
族部分。
9．3通过精确的称取杂质质量，计算出各混合物的质量百分比浓度。
9．4在50ml的容量分析瓶中，加50ul的nC9于49.95的混合物中混匀，用密度为0.874g/ml的混合物与密度为0.718g/ml的nC9混合，结果nC9的浓度为0.0825wt%（质量百分比浓度）。
9．5注入0.5ul或其它合适体积的含内标物的混合物至色谱中，将各个峰面积积分，除苯峰例外。
9．6按下式计算相对响应因子（RRF）：
RRFi=(As)(Ci)/(Cs)(Ai)
式中：RRFi——杂质的相对响应因子；
As——内标物峰面积；
Ci——杂质的峰面积；
Cs——通过9.4计算得到的内标物质理百分比浓度；
Ai——通过9.3计算得到扔杂质的质量百分比浓度。
10．操作步骤
10．1在50ml的容量瓶中，加入50ul的nC9内标物，稀释至样品要求的浓度并混匀。
10．2注入0.5ul或其它合适体积的混合物至色谱仪中。
10．3除苯峰外，对所有的峰进行积分，将所有非芳香族碎片峰总计于nC9峰，使其代表单一组成信号峰，看图1——典型色谱图。
11．计算
11．1将各个杂质峰全部积分相加，总结统计全部非芳香族峰面积。
11．2按下式计算出各杂质的质量百分比浓度：
Ci=【A i×RRF i×Cs】/As
11．3按下式计算苯的纯度：
苯，wt%=100.00－Ct
Ct——所有杂质的总浓度，wt%。
12．报告
12．1报告下列信息：
12．1．1苯和所有杂质的含量, 精确至0.01%；
12．1．2各种杂质的质量百分含量，精确至0.001%。
13．精密度及偏差
13．1精密度：用这种方法获得的结果符合可接受判断标准，（95%以上把握），该精确度标准源于不同的6个实验室提交的运行数据。各样品在两天里由两个不同的分析员重复两次操作。1，4-二氧杂环乙烷的精确度标准来源于网络实验室递交的9个不同实验室提交的结果，每个样品在两天里由不同的分析员各做一次，其结果按E691的方式进行运行数据分析得到。
13．2准确度：同一分析员重复做两次实验得到相同的结果是可信的，除非结果偏差大于表3在所列的数据。
13．3再现性：在两个不同的实验室得到相同的结果是可信的，除非结果偏差大于表3中所列的数据。
13．4偏差：因为没有涉及有关此实验的有效认可材料，因此该报告没有偏差报告。
表1 典型仪器参数
检测器火焰离子化
色谱柱融熔石英毛细管柱
柱长50m
内径0.32mm
固定相交联聚乙烯乙二醇
膜厚0.25um
温度控制
进样器200℃
检测器250℃
柱温恒定在70℃
载气氦气
载气直线流速22cm/s
分流比200:1
进样量0.5ul
记录仪电子积分仪
表2 典型校正混合物，克
苯99.0000
甲苯0.0500
环己胺0.0500
乙苯0.0500
1，4-二氧杂环乙烷0.0200
表3 苯纯度测定的精密度及再现性
含量(mg/kg)
组分
平均含量精密度再现性非芳烃22 19 20
737 70 184
甲苯14 2 6
116 4 54
乙苯14 3 7
121 7 14
n-二甲苯13 3 5
110 5 16
o-二甲苯44 5 9
162 9 17
p-二甲苯14 5 18
89 7 8
1，4-二氧杂环乙烷10 2.3 4.8
5 1.9 2.5
100 3.0 9.0
苯（wt %）99.87 0.01 0.027
99.99 0.002 0.004