塗料中5種揮發性有機物的測定方法
2023-06-13 21:14:31 1
專利名稱：塗料中5種揮發性有機物的測定方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料中5種揮發性有機物的測定方法。
背景技術：
隨著世界經濟的發展，全世界每年向大氣排放的揮發性有機化合物(VOC)也日益增多。這些排放物不僅汙染環境，影響人體健康，而且破壞生態平衡，危害人類的生存。1990 年美國清潔空氣修正案列出的189種有毒空氣汙染物中，近100種是揮發性有機化合物。塗料是揮發性有機化合物的第二大排放源，已經成為現代居室空氣汙染的主要來源之一。塗料中的VOC指在塗料的使用過程中，揮發到大氣中的溶劑和一些化學物質。丙酮、乙酸甲酯、對氯三氟甲苯、二氯甲烷和1，1，1_三氯乙烷這5種物質均屬於V0C。研究表明，這些物質具有不同程度的毒性，如二氯甲烷被美國列為可疑致癌物，1,1,1-三氯乙烷和丙酮對中樞神經有損害作用，會引起肝、腎等器官損傷，乙酸甲酯和對氯三氟甲苯也具有一定的急性毒性和慢性毒性，長期接觸會對人體各系統造成不同程度的慢性危害。對於VOC的測定方法研究，國內外文獻及標準中均有一定的報導。檢測方法主要為氣相色譜法(GC)和氣相色譜-質譜聯用法(GC-MQ，樣品處理方式主要有頂空直接進樣 (HS)、吹掃捕集、固相微萃取(SPME)、熱脫附(TD)、頂空液相微萃取等。目前國內外還缺乏同時測定塗料中丙酮等5種VOC殘留量的檢測方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種回收率高的塗料中5種揮發性有機物的測定方法。本發明所提供的塗料中5種揮發性有機物的測定方法，包括如下步驟在頂空瓶中用N，N-二甲基甲醯胺和水將待測塗料樣品分散，然後放入頂空自動進樣裝置中90°C平衡至少90min，注入氣相色譜-質譜進行分析。本發明的塗料中5種揮發性有機物的測定方法，其中所述塗料為溶劑型塗料，先將塗料加入到N，N- 二甲基甲醯胺中，混勻，然後加入水。本發明的塗料中5種揮發性有機物的測定方法，其中所述塗料為水性塗料，先將塗料加入到水中，混勻，然後加入N，N- 二甲基甲醯胺。本發明的塗料中5種揮發性有機物的測定方法，其中所述N，N- 二甲基甲醯胺與水的體積比為1 1。本發明的塗料中5種揮發性有機物的測定方法對於水性塗料和溶劑型塗料均適用，溶劑型塗料的回收率81. 6 105.4%，水性塗料的回收率88 95% ；採用常用的檢測
裝置，易於普及。
圖1為溶劑對色譜峰面積的影響。圖2為頂空平衡溫度對峰面積的影響。
圖3為頂空平衡時間對峰面積的影響。圖4為5種目標VOC的典型色譜分離圖。
具體實施例方式實施例(一 )塗料中5種揮發性有機物的測定方法(1)取20mL頂空瓶，在其中加入溶劑將塗料樣品分散均勻。對溶劑型塗料和水性塗料採用不同的溶劑添加順序。對於溶劑型塗料，先用移液管移取一定體積的DMF(N，N_ 二甲基甲醯胺)至頂空瓶內，將塗料樣品搖勻，取適量準確加入至頂空瓶內，混勻，然後用移液管加入一定體積的去離子水(DMF和水的總添加量3mL IOmL)。對於溶劑型塗料，一定量的DMF作為溶劑可以將其很好的溶解分散。由實驗數據得知(見圖1)，同樣濃度的標準溶液，在DMF和水總體積量不變的情況下，如果將DMF和水按一定比例混合作為溶劑，隨著水所佔比例的增加，峰響應值增加，靈敏度獲得提高。但是測定實際樣品時，水所佔的比例增加會對溶劑性塗料的溶解性降低，最終確定混合比例為1 1較為合適。對於水性塗料，先用移液管移取一定體積的去離子水至頂空瓶內，將塗料樣品搖勻，取適量準確加入至頂空瓶內，混勻，然後用移液管加入一定體積的DMF。對於水性塗料， 一定量的水作為溶劑可以將其很好的溶解分散，然而只用水作為溶劑的話，對氯三氟甲苯的回收率很低，多次試驗結果大都在50%左右。採用DMF與水混合作為溶劑，隨著DMF所佔比例的增加，對氯三氟甲苯回收率增大，當大於1 1的比例混合時，可實現90%左右的回收率。(2)溶劑和待測樣品添加完畢後，立即蓋上頂空瓶蓋，放入頂空自動進樣裝置， 90°C平衡溫度下平衡90min，注入氣相色譜-質譜進行分析。以水和DMF作為溶劑，頂空溫度不宜過高，將頂空平衡時間固定為45min，考察平衡溫度(60°C 90°C )對響應值的影響 (圖2)。由結果可知，響應值有隨溫度升高而增大的趨勢。因此選擇90°C作為平衡溫度。 平衡溫度固定為90°C，考察平衡時間(15min 120min)對響應值的影響(見圖3)。由結果可見，在該平衡溫度下，大多數物質在經過90min平衡以後，峰響應值變化趨勢不大，這表明頂空的氣-液兩相已基本達到平衡。綜合考慮，選擇90min作為平衡時間。(3)對頂空氣相色譜-質譜分離所採用的具體條件，包括色譜柱種類、程序升溫條件、進樣模式、進樣口溫度等不作限定，凡是可以有效分離5種目標物質的方法均可以使用。以下給出的是典型的測定條件。a.毛細管色譜柱DB-VRX石英毛細管柱30mX0. 25mm i. d.，14 μ m，或等效者；b.程序升溫初始溫度:35°C (保持5min)，以10°C /min升至150°C (保持lmin)；c.載氣高純氦，流速為1. OmL/min ；d.進樣口溫度235°C ；進樣模式分流進樣，分流比10 1 ；e.頂空平衡溫度90°C ；平衡時間90min。f.檢測器質量選擇檢測器(MSD)；質量掃描範圍40m/z 185m/z ；g.接口溫度250°C ；
h.離子化方式EI ；電離能量70eV ；i.監測方式SIM ；典型的色譜分離圖如圖4所示，圖4中1.丙酮，2. 二氯甲烷，3.乙酸甲酯，4. 1，1， 1，-三氯乙烷，5.對氯三氟甲苯。各物質的特徵離子如表1所示。表1.涉及的5種VOC名稱及其測定所使用的特徵離子
權利要求
1.塗料中5種揮發性有機物的測定方法，包括如下步驟在頂空瓶中用N，N-二甲基甲醯胺和水將待測塗料樣品分散，然後放入頂空自動進樣裝置中90°C平衡至少90min，注入氣相色譜-質譜進行分析。
2.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述塗料為溶劑型塗料，先將塗料加入到N，N- 二甲基甲醯胺中，混勻，然後加入水。
3.根據權利要求1所述的測定方法，其特徵在於所述塗料為水性塗料，先將塗料加入到水中，混勻，然後加入N，N- 二甲基甲醯胺。
4.根據權利要求1-3中任一所述的測定方法，其特徵在於所述N，N-二甲基甲醯胺與水的體積比為1:1。
全文摘要
本發明公開了一種塗料中5種揮發性有機物的測定方法，包括如下步驟在頂空瓶中用N，N-二甲基甲醯胺和水將待測塗料樣品分散，然後放入頂空自動進樣裝置中90℃平衡至少90min，注入氣相色譜-質譜進行分析。本發明的塗料中5種揮發性有機物的測定方法對於水性塗料和溶劑型塗料均適用，溶劑型塗料的回收率81.6～105.4％，水性塗料的回收率88～95％；採用常用的檢測裝置，易於普及。
文檔編號G01N30/72GK102478558SQ201010560438
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者呂慶, 康蘇媛, 張慶, 王超, 白樺 申請人:中國檢驗檢疫科學研究院