1、ICS 83.040.30 G 53 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 29942017 炭黑中 18 种多环芳烃含量的测定 气相色谱-质谱法 Determination of 18 polycyclic aromatic hydrocarbons content in carbon black gas chromatograph-mass method 文稿版次选择 2017 - 12 - 30 发布 2018 - 01 - 30 实施 安徽省质量技术监督局 发布 DB34/T 29942017 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽黑钰颜
2、料新材料有限公司提出。 本标准由安徽省化工标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:安徽黑钰颜料新材料有限公司、安徽建筑大学、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公 司、河津市龙门黑钰颜料新材料有限公司。 本标准主要起草人:周锋锐、王从周、吴葆松、李真、林俊、朱紫阳。 DB34/T 29942017 1 炭黑中 18 种多环芳烃含量的测定 气相色谱-质谱法 警告:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有的安全问题,使 用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本标准规定了气相色谱-质谱法测定炭黑中 18 种多环芳烃含量的方法。 本标准适用于炭
3、黑中 18 种多环芳烃含量的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 7044-2013 色素炭黑 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 多环芳烃 polycyclic aromatic hydrocarbon 分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。包括萘、蒽、菲、芘等 150 余种化合物。 英文全称为 polycyclic aromatic hydrocarbons,简称 PAHs。 3.2 18 种多环芳烃 18
4、polyc yclic aromatic hydrocarbons 具有致癌毒性的 18 种多环芳烃物质,见附录A。 4 原理 炭黑试样经甲苯超声萃取,过滤后得到待测溶液,使用用气相色谱-质谱联用仪测定,内标法定量。 5 试剂和材料 5.1 甲苯:色谱纯。 5.2 18 种多环芳烃混合标准溶液。 DB34/T 29942017 2 5.3 内标物 1:八氘代萘溶液(Naphthalene- d8),用于校正附录 B 中 2 号 PAH。 5.4 内标物 2:十氘代芘溶液(Pyrene-d10),或十氘代蒽溶液(Anthracene-d10),或十氘代菲溶 液(Phenanthrene -d10
5、),用于校正附录 B 中 3 号12 号 PAHs。 5.5 内标物 3: 十二氘代苝溶液 (Perylene-d12) , 或十二氘代苯并a芘溶液 (Benzo(a)pyrene-d12) , 三苯基苯(Triphenylbenzene),用于校正附录 B 中 1321 号 PAHs。 5.6 内标物混合溶液的配制:准确移取适量内标物 1(5.3)、内标物 2(5.4)、内标物 3(5.5), 用甲苯(5.1)稀释成含内标物 1 质量浓度为 4 mg/L、内标 物 2 质量浓度为 4 mg/L、内标物 3 质量浓 度为 4 mg/L 的混合内标液。 5.7 混合标准溶液配制:准确移取适量 1
6、8 种 PAHs 混合标准溶液(5.2),用甲苯(5.1)逐级稀释成 质量浓度为 0.64 mg/L、0.16 mg /L、0.04 mg/L、0.01 mg /L、0.0025 mg/L 的系列标准溶 液各 10 mL, 再分别加入 100 uL 内标物混合溶液(5.6),混合均匀。 5.8 氦气:纯度99.999。 6 仪器和装置 6.1 气相色谱-质谱联用仪:配有色谱工作站。 6.2 超声波水浴装置:功率应大于 0.25 W/cm 2 ,带有调温器。 6.3 分析天平:分度值为 0.1 mg。 6.4 具塞三角烧瓶:50 mL。 6.5 一次性针头式过滤器:13 mm 0.22 m 或
7、13 mm 0.45 m,有机过滤膜。 6.6 一次性注射器:5 mL。 7 样品准备 按照 GB/T 7044-20 13 中 5.3 的规定进行。 8 试验条件 实验室温度(205)。 9 试验步骤 9.1 提取 称取样品 0.5 g,精确至 0.0001 g,放入具塞三角烧瓶(6 .4),准确加入 10 mL 甲苯(5.1)及 100 L 内标物混合溶液(5.6),塞上塞子,置于超声波水浴装置(6.2)中,在 60超声提取 60 min。 提取完成后,取出三角烧瓶,冷却至室温,提取液经针头过滤器(6.5)过滤后待测。 9.2 内标标准曲线的绘制 依 9.3.1 条件对系列标准混合溶液(5
8、.7 )进行气相色谱-质谱分析,以 待测物的质量浓度为横坐 标,待测物和对应内标物峰面积的比值为纵坐标作图,通过线性回归,得到内标标准曲线。 9.3 测定 DB34/T 29942017 3 9.3.1 参考气相色谱-质谱条件 9.3.1.1 色谱柱:InertCap-35,30 m 0.25 mm(内径) 0.25 um(膜厚),或相当者。 9.3.1.2 柱温: 70保持 2 min, 以 25/min 升温至 190, 然后以 7/min 升温至 325并在 325 保持 15 min。 9.3.1.3 进样口温度:300。 9.3.1.4 接口温度:300。 9.3.1.5 离子源温度
9、:250。 9.3.1.6 四极杆温度:150。 9.3.1.7 电离方式:EI。 9.3.1.8 电离能量:70 eV。 9.3.1.9 质量扫描范围:(50350)aum。 9.3.1.10 测定方式:选择离子监测(SIM)。 9.3.1.11 进样方式:不分流进样。 9.3.1.12 载气:氦气,流量 1.5 mL/min。 9.3.1.13 进样量:1.0 L。 9.3.1.14 溶剂延迟:3 min。 9.3.2 气相色谱-质谱定性及定量分析 按上述分析条件(9.3.1)对混合标准溶液及待测液进行分析,根据色谱峰的保留时间并参照附录B 中多环芳烃的定性离子进行定性分析。参考附录B 中
10、的定量离子,采用内标法定量。 气相色谱-质谱选择离子色谱图参见附录C。 9.3.3 空白实验 随同试样进行空白试验。 10 结果计算 待测液中多环芳烃的浓度按式(1)计算: . (1) 式中: ci 待测液中每种多环芳烃的浓度,单位为毫克每升(mg/L); Ki 每种多环芳烃内标标准曲线的斜率; Ai 待测液中每种多环芳烃的峰面积; As 待测液中每种多环芳烃所对应内标物的峰面积。 试样中多环芳烃的含量按式(2)计算: . (2) 式中: Xi 试样中每种多环芳烃的含量,单位为毫克每千克(mg/kg); DB34/T 29942017 4 ci 待测液中每种多环芳烃的浓度,单位为毫克每升(mg
11、/L); c0 空白溶液中每种多环芳烃的浓度,单位为毫克每升(mg/L); m 试样的质量,单位为克(g)。 11 精密度和检出限 同一实验室两次平行测定结果的相对偏差应不大于 10,不同实验室应不大于 20。 检出限为 0.05 mg/kg。 12 试验报告 12.1 本标准的名称和编号。 12.2 测试样品的说明。 12.3 色谱柱的详细情况。 12.4 计算多环芳烃的总和时,只有大于 0.2 mg/kg 的结果才参与计算。 12.5 每种多环芳烃的含量及总的多环芳烃含量。 12.6 测试中异常现象。 12.7 不包括在标准内的任何操作细节。 12.8 试验日期。 DB34/T 29942
12、017 5 A A 附 录 A (资料性附录) 18 种多环芳烃中文名称、英文名称和 CAS 登记号 表A.1 18 种多环芳烃中文名称、英文名称和 CAS 登记号 序号 中文名称 英文名称 CAS 登记号 1 萘 Naphthalene 91-20-3 2 苊烯 Acenaphthylene 208-96-8 3 苊 Acenaphthene 83-32-9 4 芴 Fluorene 86-73-7 5 菲 Phenanthrene 85-01-8 6 蒽 Anthracene 120-12-7 7 荧蒽 Fluoranthene 206-44-0 8 芘 Pyrene 129-00-0 9
13、 苯并a蒽 Benzoaanthracene 56-55-3 10 Chrysene 218-01-9 11 苯并b荧蒽 Benzobfluoranthene 205-99-2 12 苯并k荧蒽 Benzokfluoranthene 207-08-9 13 苯并j荧蒽 Benzo(j)fluoranthene 205-82-3 14 苯并e芘 Benzoepyrene 192-97-2 15 苯并a芘 Benzoapyrene 50-32-8 16 茚并1,2,3-cd芘 Indeno1,2,3-cdpyrene 193-39-5 17 二苯并a,h蒽 Dibenzoa,hanthracene
14、 53-70-3 18 苯并g,h,i苝 Benzog,h,iperylene 191-24-2 DB34/T 29942017 6 B B 附 录 B (资料性附录) 18 种多环芳烃和 3 种内标物的分子式、相对分子质量、定性离子和定量选择离子 表B.1 18 种多环芳烃和 3 种内标物的分子式、相对分子质量、定性离子和定量选择离子 序号 物质名称 分子式 相对分子质量 特征碎片离子 (aum) 定性 定量 1 八氘代萘(内标1) C 10D8 136 108,136,137 136 2 萘 C 10H8 128 127,128,129 128 3 苊烯 C 12H8 152 151,15
15、2,153 152 4 苊 C 12H10 154 152,153,154 153 5 芴 C 13H10 166 165,166,167 166 6 菲 C 14H10 178 176,178,179 178 7 蒽 C 14H10 178 176,178,179 178 8 荧蒽 C 16H10 202 101,202,203 202 9 十氘代芘(内标2) C 16D10 212 106,212,213 212 10 芘 C 16H10 202 101,202,203 202 11 苯并a蒽 C 18H12 228 226,228,229 228 12 C18H12 228 226,22
16、8,229 228 13 苯并b荧蒽 C 20H12 252 126,252,253 252 14 苯并k荧蒽 C 20H12 252 126,252,253 252 15 苯并j荧蒽 C 20H12 252 126,252,253 252 16 苯并e芘 C 20H12 252 126,252,253 252 17 苯并a芘 C 20H12 252 126,252,253 252 18 十二氘代苝(内标3) C 20D12 264 260,264,265 264 19 茚并1,2,3-cd芘 C 22H12 276 138,276,277 276 20 二苯并a,h蒽 C 22H14 278
17、 139,278,279 278 21 苯并g,h,i苝 C 22H12 276 138,276,277 276 DB34/T 29942017 7 C C 附 录 C (资料性附录) 18 种多环芳烃和 3 种内标物的典型气相色谱-质谱选择离子色谱图 图中: 1 八氘代萘(Naphthalene-d8 ) 2 萘(Naphthalene) 3 苊烯(Acenaphthylene) 4 苊(Acenaphthene) 5 芴(Fluorene) 6 菲(Phenanthrene) 7 蒽(Anthracene) 8 荧蒽(Fluoranthene) 9 芘(Pyrene) 10 十氘代芘(Py
18、rene-d10) 11 苯并a蒽(Benzoaanthracene) 12 (Chrysene) 13 苯并b荧蒽(Benzobfluoranthene) 14 苯并k荧蒽(Benzokfluoranth ene) 15 苯并j荧蒽(Benzo(j)fluoranthene) 16 苯并e芘(Benzoepyrene) 17 苯并a芘(Benzoapyrene) 18 十二氘代苝(perylene-d12) 19 茚并1,2,3-cd芘(Indeno1,2,3-cdpyrene) 20 二苯并a,h蒽(Dibenzoa,hanthracene) 21 苯并g,h,i苝(Benzog,h,iperylene) 图C.1 18 种多环芳烃和 3 种内标物的典型气相色谱-质谱选择离子色谱图 _