1、农业仪器权威门户 http:/ 11 号 联系电话:0571-81953317 http:/ TVOC 的检测原理,利用 Tenax TA 吸附剂吸附浓缩二氧化碳中微量苯,提高进入色谱分析系统的苯的绝对量。从而大大提高了气相色谱仪的方法检测灵敏度,实现食品级二氧化碳中痕量苯的分析,其最小的检测浓度为 0.3710-9mol/mol。实验表明,测试方法重复性较好,相对标准偏差小于 5%,线性相关系数大于 0.9999。关键词:热解吸;气相色谱;痕量苯,根据国家标准 GB10321-2006食品添加剂 液体二氧化碳( 简称食品级二氧化碳)的要求,对苯的限量要求1010-9mol/mol,标准方法规
2、定是采用取样 35ml 直接进样法,这就对仪器 FID 检测器的灵敏度要求较高,市场上现有国产化仪器,往往灵敏度达不到要求而无法检测。现引用对痕量苯的吸附/解吸的检测原理,用 Tenax TA 吸附剂吸附浓缩二氧化碳气中的痕量苯,提高气相色谱法分析苯的灵敏度。调节流量(50100mL/min),让二氧化碳样品气流过吸附管,苯组份被 Tenax TA 吸附剂富集吸附,二氧化碳不被吸附而排空。吸附一定的体积(0.31L)样品气后,通过 300C 热解吸进入气相色谱仪分析,能够测定二氧化碳中小于 110-9mol/mol 的苯。一、仪器条件与取样方法色谱仪:科创 GC9800FFP 微量苯分析专用气
3、相色谱仪色谱柱:毛细住 SE-30(50m0.53mm3.0um)柱温:70C 汽化室:200C 检测器:200C 热解吸温度:300C灵敏度选择:3 档(1010),仪器衰减:1/1取样方法:对于苯/N2 标气和二氧化碳样品钢瓶气而言,在钢瓶的减压阀后连接一只稳压阀和一只稳流阀,调节好一定的流量,接到仪器热解吸进样器的样品入口处,用流量计测定样品气体流量,用秒表计时,以流量时间计算二氧化碳采样体积量。二、分析数据总结1、线性关系采用苯标气(N2 为底气)含量(标气浓度为 6110-9mol/mol,上海测试技术研究所提供)时,分别采集标气 0.3L,0.6L1.2L 进样,得到苯标气进样量与
4、峰面积的相关系数 R农业仪器权威门户 http:/ 11 号 联系电话:0571-81953317 http:/ R2=0.9999。2、定量重复性(标气浓度为 6110-9mol/mol 苯 / N2,上海测试技术研究所提供)实验一:固定标准气、不同采样体积(仪器:GC900A、灵敏度选择 2 档)表 1 苯标气重复性实验结果峰 次数 面积 体积 1 2 3 平均值 相对标准偏差(%) 0.5L 82946 87897 89851 86898 4.09 1L 153885 162190 158367 158147 2.63 2L 335268 324260 342837 334121 2.8
5、0 单位:峰面积-V.s 体积-L实验二:稀释标准气、固定采样体积(稀释标准气浓度为:3.710-8mol/mol 苯/ N2,采样体积 100ml)表 2 苯标样吸附/解吸进样分析重复性进样序号 苯 (uv.s) 进样 1 96063 进样 2 93361 进样 3 97100 进样 4 94747 进样 5 92660 进样 6 94368 平均值 94717 标准偏差 1654 相对标准偏差:RSD(%) 1.75 3、回收率1ml 浓度为 3.710-9mol/mol 的苯/CO2 标气,注射器直接进样,测得其苯峰面积为 102877V.s,1ml 同样浓度的苯标气用高纯氮稀释至 10
6、0ml,吸附/解吸进样,得到苯峰面积为 94717V.s。计算吸附解吸进样分析的回收率为 92.07%。4、二氧化碳气实样分析A、上海某气体化工有限公司提供某批瓶装二氧化碳气体表 3 样品二氧化碳气苯分析实验结果农业仪器权威门户 http:/ 11 号 联系电话:0571-81953317 http:/ 次数 面积 体积 1 2 3 平均值 相对标准偏差(%) 0.15L 93921 103446 100096 99154 4.87 0.60L 366652 384223 373455 374776 2.36 1.20L 733931 743229 742035 739732 0.68 单位:
7、峰面积-V.s 体积-L根据苯标气进样量和苯峰面积及样品(CO2)进样体积和苯峰面积,计算出样品 CO2气中的苯含量为 219.210-9mol/mol。其结果超出国家标准对苯的限量要求 120 倍多。显然,这瓶二氧化碳气是不能用于食品添加剂。B、上海某气体化工有限公司提供第二批瓶装二氧化碳气体表 4 钢瓶装食品 CO2 样品中苯含量分析结果单位:mol/mol分析次数 钢瓶 1# 钢瓶 2# 钢瓶 3# 1 1.5210-9 2.3810-9 1.5210-9 2 1.6110-9 2.3410-9 1.7510-9 3 - 2.3210-9 1.5310-9 平均值 1.5610-9 2.
8、3510-9 1.6010-9 同样的方法,采用浓度为 3.710-6mol/mol 苯/CO2 标气,稀释 50 倍,吸附/解吸进样 500ml,对另三个钢瓶的 CO2 样品气进行对比分析,分别测得 CO2 中苯含量是表4 所示:1# 钢瓶: 1.5610-9mol/mol;2#钢瓶:2.3510-9mol/mol;3#钢瓶:1.6010-9mol/mol;结果表明,这三个钢瓶的 CO2 样品气,苯含量没有超标,可用于食品添加剂。三、结果与讨论1、本分析方法灵敏度高,实测苯最小检测浓度可达 0.3710-9mol/mol。该方法定量重复性优于 5%,线性相关系数 R20.9999,完全可用于
9、分析食品级二氧化碳中的痕量苯。2、方法的关键在于吸附/ 解吸进样回收率及低含量苯标样的制备重复性。所以,要求在分析操作过程中,应及时正确活化 Tenax TA 吸附剂,使其保持良好的吸附/解吸功能;同时,要保证稀释标样制备、采样体积、采样温度等操作重复性;FID 各项工作参数要农业仪器权威门户 http:/ 11 号 联系电话:0571-81953317 http:/ 中苯及其它有机杂质的良好分离也是十分必要的。本项研究工作得到了上海市科学技术委员会的资助,资助课题编号为 08142201900.参考文献:1. 宋笑明,李春瑛,王德发等 食品级二氧化碳中苯含量气相色谱分析方法的研究J 低温与特气,2009,27(2):25-282. 李雪春,张卫国,刘利亚等 毛细管气相色谱法测定室内空气中苯的含量J色谱,2004,22(5):5633. 肖安陆等 苯标准气的分析与比对Z 2008 年 内部交流资料4. 李春瑛,张宝成 . 我国食品添加剂液体二氧化碳标准气体的研究现状J 计量与测试技术,2006 :33(9)5. 张烃等 气相色谱法测定室内空气中苯含量的不确定度评定J分析测试学报,2006,25(zl)