DB34 T 2994-2017 炭黑中 18 种多环芳烃含量的测定 气相色谱-质谱法.pdf

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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 _