摘要：研究了用毛细管柱气相色谱仪及内标方式测定溶剂型木器涂料中苯、甲苯、二甲苯含量的方法。该方法简捷、快速，准确度高，精确度高，适合于所有溶剂型木器涂料（特别是溶剂结构复杂的溶剂型木器涂料）中苯、甲苯、二甲苯含量的测定。

    关键词：毛细管柱；内标方式；溶剂型木器涂料；苯、甲苯、二甲苯含量；测定方法

    0前言

    目前，国内用于室内装饰装修的木器涂料绝大部分是溶剂型木器涂料，此涂料在施工和使用过程中造成室内空气质量下降及有可能影响人体健康的有害物质主要是：挥发性有机化合物（VOC）（包括苯、甲苯、二甲苯）、游离TDI及可溶性重金属。为了减少装饰装修后室内空气中的污染物，保护人体健康，国家质监总局于2001年组织制订了强制性标准《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》，该标准对各种溶剂型木器涂料中的苯、甲苯、二甲苯、VOC、游离TDI及可溶性重金属的含量作了限量规定，并提供了相应的检验方法。但在实施标准的过程中，发现用该标准中提供的方法测定溶剂型木器涂料中苯、甲苯、二甲苯含量时，部分酯类溶剂的峰与苯、甲苯和二甲苯的峰无法分离，故导致测定数据不准确。为了提高检验的准确性，我们进行了一系列的研究，建立了如下的测定方法。

    1测定方法

    1.1试剂

    苯,甲苯，乙基苯，邻二甲苯，对二甲苯，间二甲苯，十二烷，均为色谱纯;乙酸乙酯，分析纯。

    1.2仪器

    色谱议：配有氢火焰离子化检测器，能满足分析要求的气相色谱议；

    色谱柱：ECTM-WAW201011（30m×0.25mm×0.25mm），固定液为聚乙二醇；

    色谱工作站：sepu3000；

    进样器：微量注射器，10μL；

    分析天平：d:0.1mg。

    1.3测定条件

    汽化室温度：150℃；

    检测室温度：200℃；

    柱温:采用程序升温，初始温度70℃，保持1min;

    再以20℃/min的升温速度升至120℃，保持6min;

    载气:高纯氮气，纯度≥99.8%，流量4mL/min;

    燃气:高纯氢气,纯度≥99.8%,流量30mL/min;

    助燃气:空气，流量380mL/min；

    进样:分流进样，进样量1μL，分流比为1∶10。

    1.4相对质量校正因子测定

    分别称取色谱纯的十二烷（内标物）、苯、甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和乙基苯各0.02g（准确至0.1mg），放入同一干燥的容量瓶中，加入2mL乙酸乙酯，加盖后将试样充分摇匀。待仪器稳定后，按上述色谱测定条件进1μL试样进行分析（见图1）。按式(1)分别计算各组分的相对质量校正因子。

    

 

    式中：fWi——某组分的相对质量校正因子；

    As——内标物十二烷的峰面积；

    Wi——某组分的质量，g；

    Ws——内标物十二烷的质量，g；

    Ai——某组分的峰面积。

    按上述色谱分析条件测定出苯、甲苯、乙基苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的相对质量校正因子分别为：f(苯)=1.0035；f(甲苯)=1.0208；f(乙基苯)=1.0229；f(邻二甲苯)=0.9841；f(间二甲苯)=1.0056；f(对二甲苯)=1.0087。

    1.5样品分析

    将样品搅拌均匀后，称取样品0.5g（准确至0.1mg）和内标物十二烷0.02g（准确至0.1mg）放入容量瓶中，加3mL乙酸乙酯，密封后充分混合均匀，待测。

    按色谱测试条件待仪器稳定后，用微量进样器注入约1μL样品溶液，进行分析(见图2)。按式（2）计算各组分质量分数（%）：

    

 

    式中：

    Di——样品中某组分的质量分数，%；

    Ws——内标物十二烷的质量，g；

    fWi——某组分的相对质量校正因子；

    Ai——某组分的峰面积；

    As——内标物十二烷的峰面积；

    M——样品质量，g。

    （某组分指的是苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙基苯；二甲苯的含量是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙基苯含量的总和。）

    平行测试结果相对误差不大于8%，取平均值。

    2结果与讨论

    2.1色谱柱的选择

    使用填充柱（如：长3m的GDX-203柱、长2m的聚乙二醇（PEG）20M柱、长3m的阿匹松M柱、长2m的5%SE-30柱）和长30m的OV-1毛细管柱都不能很好地将2-丁酯、2-戊酯及3-戊酯（混合丁酯中常含有该类物质）与甲苯和邻二甲苯（二甲苯的异构体）分离，使定量和定性都不准确，而使用长30m的ECTM-WAW则能将上述物质很好地分离。

    2.2内标物的选择

    由于涂料中使用的低沸点的溶剂多，前峰多，如选用戊烷、庚烷、辛烷作内标物，则很容易出现被测物中的有些组分与内标物分离不开的现象，而正十二烷的出峰时间稍晚，介于二甲苯异构体之间，且能完全分离（见图1和图2）；另外选用正十二烷作为内标物时，苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙基苯的相对质量校正因子都在1左右，故选用正十二烷作内标物比较合适。

 

    2.3测定方法的精密度

    按上述色谱分析条件，对同一溶剂型木器涂料样品（因样品中的苯含量为未检出，故在作此项工作时，在样品中加入约0.5%的苯，以便于数据分析）进行多次重复测定，其中苯、甲苯、二甲苯含量测定结果见表1。

    结果的最大相对偏差苯含量为6.8%；甲苯含量为3.3%；二甲苯含量为4.5%。其偏差符合通常气相色谱法定量分析允许的偏差范围。

表１同一溶剂型木器涂料样品中的苯、甲苯、二甲苯测定结果

 

    2.4测定方法的准确度

表2 两种测定分析比较

 

    用色谱纯的苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙基苯和工业产品混丁酯配成样品，分别用上述方法及GB18581中方法（用SE-30柱）进行测定，数据见表2。

    从表2数据看出，本方法测定数据的准确性相当高，明显高于GB18581-2001中的方法。

    3结束语

    本文采用强极性毛细管柱气相色谱仪，用内标法测定溶剂型木器涂料中的苯、甲苯、二甲苯的含量，能使样品中的苯、甲苯、二甲苯与样品中的其它组分完全分离，测定结果准确可靠，重现性好。