國家強制性標準GB18582—2001規(guī)定內墻涂料含水量約40%,如果用卡爾.費休法測定其含水量,稱樣量難以控制,且吸取卡爾.費休試劑多次,幾次讀數會造成滴定誤差;用熱導池檢測器(TCD)檢測程序升溫,分離效果十分理想,其加標回收率>99%,分析結果的精密度、準確度均符合GB 18582——2001的要求。氣相色譜法由于所用的固定相不同,可以分為兩種,用固體吸附劑作固定相的叫氣固色譜,用涂有固定液的單體作固定相的叫氣液色譜。該方法可操作性強,適用于各種內墻涂料樣品。
1 實驗部分
1.1 儀器和試劑
儀器:梅特勒電子天平、安捷倫 7890B 氣相色譜儀(需配置分流裝置)、1.0μL微量進樣器、10mL帶膠塞小玻璃瓶若干、醫(yī)用玻璃注射器(2mL、5mL各一支)、2mL移液管一根、小口徑毛細管柱子ECTM-5(30m×0.32mm×1.0μL)(由于內墻涂料中成膜物是高分子聚合物乳液,在滴定過程中乳液不斷的破乳,釋放水分子,會帶來滴定誤差,因此采用小口徑毛細管弱極性柱)、積分儀或色譜工作站。
試劑:水(純凈水或二次蒸餾水);二甲基甲酰胺(色譜純);內標物:無水乙醇(色譜純)。
乙醇和二甲基甲酰胺使用前應先用卡爾.費休法測定其含水量,如含水量>0.01%,則須干燥脫水直至符合要求。
1.2 測定原理
于混合均勻的試樣中加入適量的內標物,用少許二甲基甲酰胺稀釋、搖勻后,取上層清液(0.3μL)注入氣相色譜儀,樣品被載氣(H2)帶入色譜柱,在色譜柱中將水與樣品中的其他揮發(fā)物分離開,用熱導池檢測器并記錄色譜圖,用內標法計算試樣的含水量。
1.3 測定條件
汽化溫度:200℃;參比氣:35kPa;輔助氫氣:60 kPa;檢測溫度:180℃;橋流:150mA;載氣:氫氣,純度≥99.99%,硅膠+分子篩除水、除油,柱前壓60 kPa;程序升溫:初始溫度65℃,保持12min,升溫速率50℃/min至200℃,保持3min;分流比:50:1;進樣量:0.3μL。
1.4 相對質量校正因子的測定
1.4.1 標準樣品的配制
在10mL樣品瓶中分別稱取純凈水1.15g(至0.0002g),稱取內標物色譜純無水乙醇0.2g(至0.0002g使試樣和內標 物的峰面積比值接近于1),用2mL移液管或玻璃注射器加入2mL無水二甲基甲酰胺作為稀釋劑,密封并搖勻(注:每次稱樣后迅速將樣品瓶蓋緊,以防止樣品 揮發(fā)損失)。
1.4.2 相對質量校正因子的測定
待儀器穩(wěn)定后,用1.0μL微量進樣器吸取0.3μL標準樣品注入氣相色譜儀,記錄色譜圖和色譜數據。色譜儀按分析條件運行一次程序,可持續(xù)進 標準樣4~5針(因水和內標物在2min內出完峰,而溶劑二甲基甲酰胺則在12min左右才出峰,故可連續(xù)進樣)。典型內墻涂料的色譜圖見圖1.
1.4.3相對質量校正因子的計算
純凈水對無水乙醇的先對質量校正因子Fi計算式如下:
式中:mi——純凈水的質量,g;
ms——內標物無水乙醇的質量,g;
Ai——純凈水的峰面積;
AS——內標物乙醇的峰面積。
若乙醇和二甲基甲酰胺不是無水試劑,則以相同用量的乙醇和二甲基甲酰胺混合液(不加水)作為空白,準確取0.3μL此空白液注入氣相色譜儀,并記錄空白水的峰面積,可連續(xù)進針5次,取其平均值作為空白水的峰面積B。按下式計算水的相對校正因子Fi:
式中:A——水的峰面積;
Fi——水的相對質量校正因子 ;
B——空白水的峰面積;
ms、mi、As表述意義同前。
連續(xù)平行測得水對內標物乙醇的相對質量校正因子Fi的平行偏差均應小于0.05.
1.5 該方法的線性范圍
按上述測定方法配制一系列標準溶液,按上述色譜條件分析,以Ai/As為橫坐標,mi/ms為縱坐標作工作曲線,見圖2.其數據見表1.
表1 水相對內標物乙醇線性范圍
水的質量/g | Ai/As | mi/ms | 內標物(乙醇) |
0.0106 | 0.07258 | 0.05375 | 0.1972 |
0.0330 | 0.2276 | 0.1643 | 0.2008 |
0.0478 | 0.3338 | 0.2398 | 0.1993 |
0.0640 | 0.4140 | 0.3108 | 0.2059 |
0.0963 | 0.6072 | 0.4492 | 0.2144 |
0.1324 | 0.8659 | 0.6594 | 0.2008 |
0.1914 | 1.1696 | 0.8712 | 0.2197 |
0.2061 | 2.0186 | 1.002423 | 0.2056 |