Приложение В (рекомендуемое). Определение объемной доли 1,2-пропиленгликоля в жидких ароматизаторах

Приложение В
(рекомендуемое)

Определение
объемной доли 1,2-пропиленгликоля в жидких ароматизаторах

Определение объемной доли 1,2-пропиленгликоля в жидких ароматизаторах выполняют хроматографическим методом.

Диапазон измеряемых объемных долей 1,2-пропиленгликоля от 1,0% до 92,0% включительно.

B.1 Сущность метода

Метод основан на газохроматографическом разделении компонентов ароматизаторов на приборе с пламенно-ионизационным детектором и использования двух вариантов хроматографии: газоадсорбционной и газожидкостной.

B.2 Средства измерений, вспомогательное оборудование, посуда, материалы и реактивы

Весы со значением среднего квадратического отклонения (СКО), не превышающим 0,3 мг, и с погрешностью от нелинейности не более 0,6 мг.

Секундомер 2 класса точности с емкостью шкалы счетчика 30 мин, ценой деления 0,20 с, погрешностью 0,60 с.

Термометр ТЛ-31-А, пределы измерения температуры от 0°С до 250°С по ГОСТ 28498.

Хроматограф газовый, оснащенный пламенно-ионизационным детектором с чувствительностью по нонану не менее .

Компьютер или интегратор, имеющий программное обеспечение для базового набора операций по автоматизации хроматографии.

Колонка хроматографическая насадочная из нержавеющей стали, длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм. При необходимости допускается использование колонки большей длины и повышение температуры термостата колонок при увеличении времени анализа.

Насос водоструйный вакуумный по ГОСТ 25336.

Микрошприц вместимостью 0,5 

Посуда мерная стеклянная по ГОСТ 1770.

Пипетки 2-1-5, 2-1-10, 2-1-20, 2-1-25, 4-2-1 по ГОСТ 29227.

Флаконы стеклянные вместимостью от 5 до 15  с пробками из силиконовой резины.

Стекловолокно по ГОСТ 10146.

Азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9293.

Водород технический марки А по ГОСТ 3022. Допускается использование генератора водорода.

Воздух сжатый по ГОСТ 17433. Допускается использовать компрессоры любого типа, обеспечивающие не обходимое давление и чистоту воздуха.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Полиароматический макропористый сорбент - сополимер стирола (60%) и дивинилбензола (40%) (Полисорб 1), с размером частиц от 0,25 до 0,50 мм. Использование других сорбентов не допускается.

Сорбент на основе гидратированного микроаморфного кремнезема, обработанного гексаметилдисилазаном (типа Хроматон N-AW HMDS), и полиэтиленгликоля 20000 (типа Карбовакс) в количестве 15%, с размером частиц от 0,20 до 0,36 мм.

Спирт этиловый ректификованный по нормативным документам, действующим на территории государства, принявшего стандарт.

Допускается применение аналогичных средств измерения, материалов и реактивов с метрологическими характеристиками и по качеству не ниже указанных.

B.3 Подготовка к выполнению измерений

B.3.1 Условия измерения

При подготовке и измерению и при проведении измерения необходимо соблюдать следующие условия:

- температура окружающего воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (202)°С;

- атмосферное давление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 95,0 до 106,7 кПа

(от 720 до 800 мм. рт. ст.);

- относительная влажность воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 20% до 90%;

- напряжение в электросети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(22020) В;

- частота в электросети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (502) Гц.

B.3.2 Подготовка хроматографической колонки

Хроматографические колонки промывают последовательно водой, этиловым спиртом, ацетоном, высушивают в токе воздуха и заполняют насадкой.

Заполненные колонки помещают в термостат хроматографа, подключают к испарителю, не присоединяя к детектору. Колонку кондиционируют с газом-носителем (азотом) со скоростью 40  в режиме программирования температуры со скоростью от 4°С/мин до 6°С/мин до 170°С и выдерживают в течение от 0,5 до 1,0 ч при этой температуре.

После охлаждения выходной конец колонок подсоединяют к детектору и проверяют стабильность нулевой линии при рабочей температуре термостата колонок.

B.3.3 Подготовка измерительной аппаратуры

Подготовку хроматографа к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации, прилагаемой к прибору.

Прибор градуируют по градуировочным растворам.

B.3.4 Приготовление градуировочных растворов

В качестве градуировочных растворов используют растворы 1,2-пропиленгликоля в дистиллированной воде с объемными долями (об. %), близкими к заданному диапазону измерений.

Растворы готовят, используя 1,2-пропиленгликоль с объемной долей основного вещества не менее 99,0%.

В восемь мерных колб с пришлифованной пробкой вместимостью 50  наливают от 20 до 30  дистиллированной воды, вносят последовательно пипетками по 0,5; 5,0; 10,0; 20,0  и цилиндрами 30; 40; 46  1,2-пропиленгликоля. Содержимое колб перемешивают и доводят объемы растворов до метки дистиллированной водой (градуировочные растворы N 1 - N 8).

Объемную долю 1,2-пропиленгликоля, %, в градуировочных растворах определяют по формуле

,

(В.1)

где - аликвотная доля 1,2-пропиленгликоля, см ;

- объемная доля основного вещества в 1,2-пропиленгликоле, %;

50 - объем градуировочного раствора,

В.4 Выполнение измерений

B.4.1 Измерения выполняют при следующих режимных параметрах хроматографа для газоадсорбционной хроматографии:

- температура термостата колонки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170°С;

- температура испарителя (инжектора) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(1705)°С;

- температура переходной камеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170°С;

- расход газа-носителя азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 30 до 40 ;

- расход водорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ;

- расход воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 ;

- объем пробы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 0,1 до 0,5 мм ;

для газожидкостной хроматографии:

- температура термостата колонки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150°С;

- температура испарителя (инжектора) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2005)°С;

- температура переходной камеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150°С;

- расход газа-носителя азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 30 до 40 ;

- расход водорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .30 ;

- расход воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 ;

- объем пробы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от 0,1 до 0,5 

B.4.2 Установление градуировочной характеристики

Градуировку пламенно-ионизационного детектора хроматографа выполняют методом абсолютной градуировки.

Для определения градуировочного коэффициента необходимо хроматографировать не менее четырех радуировочных растворов с содержанием 1,2-пропиленгликоля, соответствующему рабочему диапазону измерений.

Микрошприцем вместимостью 1,0 , промытым 8 - 10 раз анализируемым градуировочным раствором 1,2-пропиленгликоля, отбирают от 0,1 до 0,5  пробы и вводят ее в испаритель хроматографа.

Каждую градуировочную смесь анализируют не менее трех раз.

Зависимость объемной доли 1,2-пропиленгликоля от площади пика выражается уравнением

,

(В.2)

где Q - объемная доля 1,2-пропиленгликоля в пробе, %;

К - градуировочный коэффициент, %/ед. счета;

А - площадь хроматографического пика, ед. счета.

Значение градуировочного коэффициента для каждого j-го градуировочного раствора вычисляют по формуле

,

(В.3)

,

(В.4)

где , , - площади хроматографических пиков трех параллельных измерений j-ого градуировочного раствора, ед. счета;

- объемная доля 1,2-пропиленгликоля j-ой пробе, %.

Среднее значение градуировочного коэффициента рассчитывают по формуле

,

(В.5)

где n - количество градуировочных растворов.

Процедуру градуировки проводят при постановке методики на хроматограф, после ремонта хроматографа, после отрицательного результата контроля.

Периодический контроль градуировочных коэффициентов проводят в соответствии с В.5.4.

Проверку градуировочной характеристики по одной из точек диапазона измеряемых концентраций проводят ежедневно в соответствии с В.6.5.

B.4.3 Газохроматографический анализ пробы ароматизатора

При градуировке и анализе обязательно использование одного и того же шприца. После установления рабочих параметров, включения системы автоматизации анализа для записи хроматограмм и обработки полученных данных, стабильной нулевой линии на рабочей шкале детектора приступают к проведению анализа.

Для определения объемной доли 1,2-пропиленгликоля в анализируемой пробе вводят в испаритель хроматографа микрошприцем трижды от 0,1 до 0,5  анализируемого пищевого ароматизатора, используя хроматографическую колонку, обеспечивающую оптимальное отделение 1,2-пропиленгликоля от других компонентов ароматизатора. По полученным хроматограммам анализируемой пробы измеряют площади пиков и вычисляют среднее значение площади пика 1,2-пропиленгликоля.

В.5 Обработка результатов

В.5.1 Обработку результатов выполняют, используя программное обеспечение входящих в комплект хроматографа персонального компьютера или интегратора в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.

В.5.2 Объемную долю 1,2-пропиленгликоля в анализируемой пробе ароматизатора X, %, вычисляют по формуле

,

(В.6)

где К - среднеарифметическое значение градуировочного коэффициента 1,2-пропиленгликоля, %/ед. счета;

- среднее значение площади пика 1,2-пропиленгликоля трех параллельных определений пробы ароматизатора, ед. счета.

В.5.3 Результат измерений объемной доли 1,2-пропиленгликоля в ароматизаторе представляют в виде

,

(В.7)

где X - объемная доля 1,2-пропиленгликоля в ароматизаторе, %;

- относительная погрешность измерения объемной доли 1,2-пропиленгликоля, %.

В.5.4 Относительная погрешность измерения объемной доли 1,2-пропиленгликоля в ароматизаторах при доверительной вероятности Р = 0,95 составляет для ароматизаторов с объемной долей 1,2-пропиленгликоля:

- от 1% до 15% включительно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15%;

- св. 15% до 92% включительно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8%.

В.6 Контроль точности результатов измерений

При проведении контроля точности измерения по данной методике выполняют следующие операции:

В.6.1 Контроль стабильности нулевой линии хроматографа

Контроль осуществляется постоянно в процессе анализа пищевых ароматизаторов. Положительный дрейф нулевой линии, определяемый как наибольшее смещение сигнала нулевой линии за 20 мин от начала анализа, не должен превышать 20% от высоты пика, соответствующего объемной доле 1,2-пропиленгликоля 1% (градуировочный раствор N 1). При превышении указанного значения или появлении побочных пиков требуется поднять температуру колонки, испарителя и переходной камеры до 200°С и поддерживать в течение от 30 до 40 мин для ускоренного элюирования высококипящих компонентов анализируемых смесей.

В.6.2 Контроль сходимости выходных сигналов хроматографа

Контролируемым параметром является относительный размах выходных сигналов хроматографа. Контроль осуществляется при проведении градуировки и при периодическом контроле градуировочных коэффициентов. Результат контроля признается положительным при выполнении условия

(В.8)

где - максимальная площадь хроматографического пика, ед. счета;

- минимальная площадь хроматографического пика, ед. счета;

- среднеарифметическое значение площадей пиков, полученных при параллельных вводах проб, ед. счета;

М - относительный размах выходного сигнала хроматографа, %.

Значения величины М в зависимости от значения объемной доли 1,2-пропиленгликоля приведены в таблице В.1

Таблица В.1

	В процентах
Объемная доля 1,2-пропиленгликоля	Значения контролируемых параметров
	М	В	L	N
От 1 до 15 включ.	10	12	9	12
Св. 15 до 92 включ.	7	10	5	7

В.6.3 Контроль правильности построения градуировочной характеристики

Контролируемым параметром является размах градуировочных коэффициентов относительно среднего значения.

Качество градуировки считают удовлетворительным при выполнении условия

,

(В.9)

где - максимальное значение градуировочного коэффициента 1,2-пропиленгликоля в диапазоне анализируемых объемных долей, %/ед. счета;

- минимальное значение градуировочного коэффициента 1,2-пропиленгликоля в диапазоне анализируемых объемных долей, %/ед. счета;

- среднее значение градуировочного коэффициента 1,2-пропиленгликоля, %/ед. счета;

B - размах градуировочного коэффициента, %.

Значения величины В в зависимости от значения объемной доли 1,2-пропиленгликоля приведены в таблице В.1.

Контроль проводят каждый раз при построении градуировочной зависимости. Если условие (В.9) не выполняется, то проводят повторную градуировку прибора.

В.6.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль проводят не реже одного раза в квартал, а также при смене колонки, промывке детектора и т.п. Частота контроля может быть увеличена при большей интенсивности работы прибора. Контроль проводят по свежеприготовленным градуировочным растворам по В.3.4. Используется три раствора в начале, середине и конце рабочего диапазона измерений. Ввод проб в хроматограф осуществляется микрошприцем.

Результаты контроля считают положительными при выполнении условия

,

(В.10)

где К - ранее установленное значение градуировочного коэффициента;

- среднее значение градуировочного коэффициента, вычисленное по формуле (В.5);

L - норматив периодического контроля стабильности градуировочной характеристики, %.

Значения величины L в зависимости от значения объемной доли 1,2-пропиленгликоля приведены в таблице В.1.

При отрицательных результатах контроля необходимо провести градуировку прибора в соответствии с В.4.2.

В.6.5 Ежедневный контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль проводят ежедневно в начале рабочего дня по градуировочному раствору, близкому по значению определяемой доли 1,2-пропиленгликоля. Ввод пробы в хроматограф осуществляется микрошприцем.

Результаты контроля считают положительными при выполнении условия

,

(В.11)

где К - градуировочный коэффициент установленный ранее, %/ед. счета;

- градуировочный коэффициент i-го градуировочного контролируемого раствора, %/ед. счета, вычисляемый по формуле

,

(В.12)

где - объемная доля 1,2-пропиленгликоля в i-ой пробе, %;

- площадь хроматографического пика 1,2-пропиленгликоля в пробе, ед. счета;

N - норматив ежедневного контроля стабильности градуировочной характеристики, %.

Значения величины N в зависимости от объемной доли 1,2-пропиленгликоля приведены в таблице В.1

При отрицательных результатах контроля необходимо провести градуировку прибора в соответствии с В.4.2.

В.7 Требования безопасности

В.7.1 При работе на газовом хроматографе необходимо соблюдать требования охраны труда и правила без опасности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

В.7.2 Помещение, в котором проводится измерение, должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией.