[60]/[70]富勒烯中残留溶剂含量测定气相色谱法

1 范围

本文件规定了[60]/[70]富勒烯中残留溶剂测定 气相色谱法的术语和定义、原理、试剂和材料、仪器、色谱工作条件、样品制备、测定、数据处理、检出限和检测范围、不确定度来源分析、精密度和测试报告。

本文件适用于[60]/[70]富勒烯中残留的甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯溶剂的含量测定，其他富勒烯、富勒烯衍生物及富勒烯复合材料中残留溶剂含量测定可参考本文件执行。

2 规范性引用文件

GB/T 4946 气相色谱法 术语

GB/T 30431 实验室气相色谱仪

GB/T 30544.3-2015 纳米科技 术语 第3部分：碳纳米物体

T/CSTM 00009-2019 [60]和[70]富勒烯的纯度测定 高效液相色谱

3 术语和定义

GB/T 4946、GB/T 30544.3-2015和T/CSTM 00009-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

富勒烯 fullerene

由偶数个碳原子组成，有12个五元环，其余为六元环组成的密闭笼状多环。

[来源：GB/T 30544.3-2015，3.1]

3.2

[60]富勒烯 [60]fullerene

由60个碳原子组成，有12个五元环，

[来源：T/CSTM 00009-2019，3.1]

3.3

[70]富勒烯 [70]fullerene

由70个碳原子组成，有12个五元环，其余为六元环组成的密闭笼状多环。

[来源：T/CSTM 00009-2019，3.2]

4 原理

在特定条件下，甲苯、邻二甲苯 、间二甲苯 和对二甲苯在流动相与固定相中分配系数的差异 使其在色谱柱上的保留时间不同 ，通过氢火焰离子化检测器 flame ionization detector, FID ）检测得到各目标物的色谱峰。通过标准加入法计算样品中甲苯、邻二甲苯 、间二甲苯 和对二甲苯的含量 。

5 试剂和材料

5.1 甲苯：色谱纯。

5.2 邻二甲苯：色谱纯。

5.3 间二甲苯：色谱纯。

5.4 对二甲苯：色谱纯。

5.5 1，2-二氯苯：色谱纯。

5.6 氮气：纯度>99.999%。

6 仪器

6.1 分析天平

实际分度值0.01 mg。

6.2 气相色谱仪

参照GB/T 30431规定，配置FID和顶空进样器。

6.3 色谱柱

推荐 毛细管色谱柱，表面修饰聚乙二醇， 膜厚 0.25 μm，柱长 30 m ，柱内径 0.25 mm 。其他能达到同等分离程度的色谱柱均可使用。

7 色谱工作条件

色谱柱温度设定：40℃保持2 min；以5℃/min升温速率升至100℃，保持2 min；再以50℃/min的升温速率升至200℃，保持5 min。

其他色谱条件参见表1。

8 样品制备

8.1 标准溶液的制备

称取一定质量的甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯于10 mL容量瓶中，加入1，2-二氯苯溶解并定容，摇匀。再使用1，2-二氯苯稀释至溶液中甲苯浓度（Δci，i=甲苯）约为8.9 μg/mL，邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的浓度（Δci，i=邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯）分别约为21.7 μg/mL。

8.2 样品溶液的制备

配制[60]富勒烯样品溶液：称取10 mg（精确至0.01 mg）的[60]富勒烯样品于20 mL顶空瓶中，加入1 mL的1，2-二氯苯，封口，振摇或漩涡至溶解,得到的[60]富勒烯样品溶液浓度（c[60]）约为10 mg/mL。[70]富勒烯样品溶液的制备与[60]富勒烯样品溶液相同。

8.3 加标样品溶液的制备

配制[60]富勒烯加标样品溶液：称取10 mg（精确至0.01 mg）与8.2相同的[60]富勒烯样品于20 mL顶空瓶中，加入1 mL的8.1中的标准溶液，封口，振摇或漩涡至溶解，得到的[60]富勒烯加标样品溶液浓度（c[60]s）约为10 mg/mL。[70]富勒烯加标样品溶液的制备与[60]富勒烯加标样品溶液相同。

9 测定

9.1 基线稳定性的确认

按气相色谱操作规程开机预热，按照第7章色谱工作条件进行基线检测，根据GB/T 30431，在不少于30 min的检测时间内，基线噪声不超过1×10-12A且基线漂移不大于1×10-11A，即通过基线检测。

9.2 待测溶剂保留时间的确认

按照第7章色谱工作条件，将8.1中的标准溶液移取1 mL于20 mL顶空瓶中，封口，通过顶空进样器注入气相色谱仪进行色谱分析，分别记录待测溶剂的保留时间，重复操作两次，两次保留时间平均值为待测溶剂的保留时间。

9.3 样品测量

按照第7章色谱工作条件，将第8章中样品溶液和加标样品溶液分别进行色谱分析，记录色谱数据。根据9.2中标准溶液的保留时间确定样品中残留溶剂对应的色谱峰。[60]富勒烯中残留溶剂的测定实例参见附录A，[70]富勒烯中残留溶剂的测定实例参见附录B。

9.4 空白试验

除不称取试样外，采用相同的分析步骤、试剂、用量，进行平行操作。

10 数据处理

10.1 峰面积计算 参照GB/T 4946规定，峰面积为峰与峰底之间的面积，具体计算方法参见附录C。

10.2 富勒烯溶剂残留计算 CSTM标准公布使用全国团体标准信息平台

[60]富勒烯中残留溶剂量按数学表达式（1）计算。

式中：

Wi：[60]富勒烯中残留溶剂组分i的质量分数，i分别代表甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯，%；

Δci—标准溶液中添加的组分i的浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；

Ai—[60]富勒烯样品溶液中组分i的峰面积，单位为微伏秒（μV·s ）；

c[60]—[60]富勒烯样品溶液中[60]富勒烯的浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；

Ais—[60]富勒烯加标样品溶液中组分i的峰面积，单位为微伏秒（μV·s ）；

c[60]s—[60]富勒烯加标样品溶液中[60]富勒烯的浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）。

计算结果应扣除空白值，测定结果用平行测定的算数平均值表示。

[70] 富勒烯中残留溶剂量 计算 与[60] 富勒烯相同 。

11 检出限和检测范围

甲苯的检出限为30 mg/kg，检测范围为93 mg/kg至9250 mg/kg。邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的检出限为66 mg/kg，检测范围为218 mg/kg至21000 mg/kg。

12 不确定度来源分析

本方法的不确定度来源不包含取样均匀性，其他主要来源包括但不限于：甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯纯度引入的不确定度；标准溶液制备称量引入的不确定度；标准溶液制备体积引入的不确定度；样品溶液制备称量引入的不确定度；样品溶液制备体积引入的不确定度；加标样品溶液制备称量引入的不确定度；加标样品溶液制备体积引入的不确定度；甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的峰面积引入的不确定度；重复性引入的不确定度。

13 精密度

在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对值不得超过算数平均值的10%。

14 测试报告

测试报告应包括但不限于下列内容：

a) 测试仪器的规格及型号；

b) 样品名称、批号、采样地点、采样日期及时间等；

c) 本文件代号；

d) 分析结果；

e) 测定中观察到的任何异常现象和任何的细节及其说明；

f) 分析人员姓名及分析日期。

附录 A （资料性）

[60] 富勒烯中残留溶剂 含量 测定实 例

A.1 试验样品

[60]富勒烯待测样品。

A.2 样品制备

A.2.1 标准溶液制备

准确称取8.74 mg的甲苯、21.57 mg的邻二甲苯、21.29 mg的间二甲苯、23.18 mg的对二甲苯于10 mL容量瓶中，加入1，2-二氯苯溶解并定容，摇匀。移取1 mL的溶液于100 mL容量瓶中，使用1，2-二氯苯定容，摇匀，作为标准溶液。

A.2.2 样品溶液制备

准确称取10.00 mg、10.19 mg的[60]富勒烯样品分别置于20 mL顶空瓶中，分别加入1 mL的1，2-二氯苯，封口，振摇或漩涡至溶解。

A.2.3 加标样品溶液制备

准确称取10.01 mg、9.99 mg的[60]富勒烯样品分别置于20 mL顶空瓶中，分别加入1 mL的A.2.1中的标准溶液，封口，振摇或漩涡至溶解。

A.3 测定

A.3.1 基线稳定性的确认

按气相色谱操作规程开机预热，按照第7章色谱工作条件进行基线检测，通过基线检测。

A.3.2 残留溶剂保留时间的确认

按照第7章色谱工作条件，将A.2.1中的标准溶液移取1 mL于20 mL顶空瓶中，封口，通过顶空进样器注入气相色谱仪进行色谱分析，记录保留时间，重复操作两次，两次保留时间平均值为待测残留溶剂的保留时间。

A.3.3 样品测量

按照第7章色谱工作条件，将A.2.2和A.2.3中溶液进行色谱分析，记录色谱数据。

A.3.4 空白试验

除不称取试样外，采用相同的分析步骤、试剂、用量，进行平行操作。

A.4 数据处理

A.4.1. 残留溶剂 保留时间的确定

A.4.1.1 A.2.1 中标准溶液的气相色谱图参见图A.1。