水性涂料中VOC含量检测方案

南京科捷气相色谱仪（气相色谱法）测定水性涂料中的VOC 一、简介     随着人们对室内环保质量的日益重视,室内装饰装修材料——水性涂料中挥发性有机化合物(VOC)的含量受到广泛的关注。虽然在HJ/T 201-2005《环境标志产品技术要求—水性涂料》中，明确了VOC的定义，并规范了测定方法。但是该标准对一些操作细节并没有做出明确规定,造成在实际生产中，检测人员按上述标准检测VOC时，出现诸如操作困难、检测周期长等问题。南京科捷应用研究所对如何解决上述问题进行了深入探讨。 二、原理     本方法是基于250℃沸点的VOC定义，用带FID检测器的直接进样气相色谱法测定水性涂料中VOC的质量分数。将涂料样品的一部分，溶解在含有已知数量的内标物(己二酸二乙酯,DEA)的合适溶剂中。所得的溶液被注射到气相色谱仪中进行定量。本方法使用6%腈丙苯基/94%二甲基聚硅氧烷为涂层的毛细管柱(RTX-1301)作为基本柱，用己二酸二乙酯(DEA)既作内标物又作为250℃沸点标记物，区分涂料样品中出现的VOC和非VOC物质。在DEA前出峰的物质被区分为VOC，而之后出峰的将被区分为非VOC。VOC的定性是通过已知物质在基本柱上的保留时间数据库(本实验室的数据库)来完成的；VOC的定量是通过用它们在FID检测器上相应的响应因子来完成的。对于那些峰值很小,又没有参照物质来确立相对响应因子的已知或未知的VOC的定量，使用DEA的响应因子来完成。总的VOC的质量分数就是通过将所有检测出来的VOC的质量分数加和计算所得。 三、气相色谱法测定水性涂料中的VOC气相色谱仪配置 产品名称 型号 规格及说明 气相色谱仪 (​http:​/​​/​www.kj17.com.cn​/​​) GC5890C FID、毛细管进样系统、液晶显示、三阶程序升温、智能后开门 色谱工作站 RXT-1301 （电脑、打印机自配） 色谱柱 HP-5毛细管柱 60 m×0.32 mm×1.0μm毛细管柱 氮氢空一体机 HGT-300 氮气、氢气流量300ml/min，空气流量2L/min 四、GC5890气相色谱仪技术指标 GC5890C气相色谱仪 (​http:​/​​/​www.kj17.com.cn​/​fenxiyiqi​/​34.html​) GC5890C技术参数 控温范围 室温上7℃~400℃（增量0.1℃）   检测限 ≤5×10-1２g/s(正十六烷) 程升阶数： 三阶    基线噪声 ≤6×10-12A/H 程升速率 0.1℃~50℃/min(增量0.1℃)      线性范围 ≥105 稳定时间 <20min 五、实验条件 1、色谱条件 毛细管柱：RXT-1301，60 m×0.32 mm×1.0μm膜厚 记录仪：南京科捷KJ5890工作站 进样器：分流，250℃ 检测器：火焰离子检测器(FID)，250℃ 柱温：初始温度：100℃，保持1 min，以20℃/min升到250℃，保持20 min  2、试剂 乙腈,己二酸二乙酯,乙二醇,1,2-丙二醇,二乙二醇单丁醚,乙二醇丙醚,以上均为分析纯； 样品,内墙乳胶涂料 3、测定方法 3.1  样品准备 3.1.1  内标物/标记物溶液的准备     称量1.0055 g(精确到0.1 mg)的DEA(纯度>99%,沸点251 ℃,密度1.009 g/mL)到100 mL的容量瓶中,并加入乙腈(ACN)直至刻度线。此内标溶液含有0.01006 g/mL的DEA在ACN中。 3.1.2 样品的准备     精确量取1.0 mL的标记物/内标溶液,加入到一个有螺口盖的小瓶中(15～20 mL体积容量),并加入8 mL的ACN。准确称量1 g(精确到0.1 mg)的充分混合均匀的涂料样品,同样加入该小瓶,盖紧盖并用手或振荡器充分振荡小瓶,使样品中的聚合物和颜填料呈疏松状沉淀下来,同时将被分析物淬取到溶液中。由进样器抽取1μL样品,准备进样。每份准备好的样品溶液应该包含0.010055 g(精确0.001mg）的DEA。 4、结果与讨论 4.1  定性分析     将仪器按照上述条件设置完成,待仪器稳定后,注射内标物/标记物溶液跑空白溶液,直至GC的背景没有干扰峰。将准备好的样品平行进样三次,进行定性分析的同时,为定量分析做准备。4.2 定量分析     从以上数据和数据库定性分析结果为：10个样品中已经确定的物质有：乙二醇,1,2-丙二醇,二乙二醇单丁醚,乙二醇丙醚。     标准校正溶液的配制：按照表3的称样量称取各个标准物,加2 mL ACN溶解,并准确加入1 mL的内标物溶液,摇匀后,准备进样。由峰面积计算出以上物质的校正因子见表4。利用色谱工作站,将定性分析时的谱图调出,利用校正曲线进行定量分析,结果见表5。利用上述试验条件,将不同的样品同时进行了多次平行测定。通过比较得出测定结果的相对平均偏差均≤2%。符合气相色谱所要求的偏差范围≤10%。可见,此方法有较高的测试精度。     六、结论     利用气相色谱法测定水性涂料中的VOC，做了大量的试验与研究。并对此方法在操作细节上进行了完善和补充。该方法方便,快捷,准确性高，满足了生产监控和新产品开发所需要的数据。 南京科捷分析仪器有限公司025-83312752（南京总公司） 0731-85716019(湖南分公司)