Приложение А (рекомендуемое). Определение объемной доли этилового спирта в жидких ароматизаторах

Приложение А
(рекомендуемое)

Определение
объемной доли этилового спирта в жидких ароматизаторах

Настоящий хроматографический метод предназначен для определения объемной доли этилового спирта в жидких ароматизаторах, с использованием насадочной колонки и пламенно-ионизационного детектора.

Диапазон измерений объемной доли этилового спирта от 1,0% до 85,0% включительно.

А.1 Сущность метода

Метод основан на хроматографическом разделении компонентов ароматизатора и этилового спирта на полиароматическом макропористом сорбенте при использовании "холодного" ввода пробы (при температуре ниже температуры кипения анализируемого вещества) и последующем детектировании этилового спирта пламенно-ионизационным детектором.

А.2 Требования безопасности

А.2.1 При работе на газовом хроматографе необходимо соблюдать требования охраны труда и правила безопасности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

А.2.2 При выполнении анализа необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.4.103.

А.2.3 Помещение, в котором проводят измерения, должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021.

А.2.4 Электробезопасность при работе с электроустановками - по ГОСТ 12.2.007.0 и по ГОСТ 12.1.019.

А.2.5 Организация обучения работающих безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004.

А.2.6 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

А.2.7 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать норм, установленных ГОСТ 12.1.005.

А.3 Средства измерений, вспомогательное оборудование, посуда, реактивы и материалы

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.

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

Микрошприц вместимостью 0,5 .

Колбы мерные с пришлифованной пробкой вместимостью 100  1-го класса точности по ГОСТ 1770.

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

Пипетки с одной меткой вместимостью 25, 50  1-го класса точности по ГОСТ 29169.

Пипетка 4-2-1 по ГОСТ 29229.

Колонка хроматографическая насадочная из нержавеющей стали, длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм, заполненная полиароматическим макропористым сорбентом - сополимером стирола (60%) и дивинилбензола (40%) (Полисорб 1), с размером частиц от 0,25 до 0,50 мм. Допускается использование колонки большей длины и повышение температуры термостата колонок при условии увеличения времени анализа. Использование других сорбентов не допускается.

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

Газ-носитель - азот о. ч. по ГОСТ 9293;

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

Воздух сжатый по ГОСТ 17433. Допускается использовать воздушный компрессор любого типа, обеспечивающий необходимое давление и чистоту воздуха в соответствии с инструкцией по эксплуатации газового хроматографа.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Спирт этиловый ректификованный по нормативному документу, действующему на территории государства, принявшего стандарт

Ацетон по ГОСТ 2603.

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

А.4 Подготовка к выполнению измерений

А.4.1 Условия измерения

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

температура окружающего воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 20°С до 25°С;

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

(от 720 до 800 мм. рт. ст.);

относительная влажность воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от 40% до 90%;

напряжение в электросети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 В;

частота тока в электросети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 49 до 51 Гц.

А.4.2 Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку промывают последовательно водой, этиловым спиртом, ацетоном, высушивают в токе воздуха и заполняют сорбентом.

Заполненную колонку помещают в термостат хроматографа, подключают к испарителю, не присоединяя к детектору, затем колонку продувают газом-носителем (азотом) со скоростью 40  в режиме программирования температуры: увеличивая температуру до 170°С со скоростью от 4°С/мин до 6°С/мин, затем при температуре 170°С в течение от 0,5 до 1,0 ч. Подготовленную колонку подсоединяют к детектору и проверяют стабильность нулевой линии при рабочей температуре термостата колонок по А.7.

А.4.3 Подготовка измерительной аппаратуры

Подготовку хроматографа к работе проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.

Прибор градуируют по градуировочным растворам в соответствии с А.5.2.

А.4.4 Приготовление градуировочных растворов

В качестве градуировочных растворов используют растворы этилового спирта в дистиллированной воде с объемными долями (об. %), близкими к заданному диапазону измерений.

Перед приготовлением растворов определяют содержание основного вещества в используемом этиловом спирте по ГОСТ 3639. Для градуировки прибора готовят не менее семи градуировочных растворов.

В каждую из семи мерных колб с пришлифованной пробкой вместимостью 100  вносят по 10  дистиллированной воды и необходимое количество этилового спирта в соответствии с таблицей А.1. Содержимое колб перемешивают и доводят объемы растворов до метки дистиллированной водой (градуировочные растворы N 1 - 7).

Градуировочные растворы хранят при температуре от 0°С до 10°С в герметичной таре в течение 6 мес.

Таблица А.1 - Состав градуировочных растворов

Номер градуировочной смеси	Объем этилового спирта в градуировочном растворе,
1	1
2	5
3	10
4	15
5	25
6	50
7	85

Объемную долю этилового спирта , %, в градуировочных растворах определяют по плотности после выдержки растворов в течение от 2 до 3 ч пикнометром по ГОСТ 3639 (раздел 3) с последующим переводом значений плотности водно-спиртового раствора на содержание спирта в процентах (по объему).

А.5 Выполнение измерений

А.5.1 Измерения выполняют при следующих режимных параметрах хроматографа:

температура термостата колонки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80°С;

температура испарителя (инжектора) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .от 45°С до 55°С;

температура переходной камеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80°С;

скорость потока газа-носителя (азота) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . от 30 до 40 ;

скорость потока водорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ;

скорость потока воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 ;

объем пробы для анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,2 

После проведения анализа 20 - 30 проб повышают температуру испарителя, термостата колонки и переходной камеры до 150°С и поддерживают ее в течение от 30 до 40 мин для очистки хроматографической системы от высококипящих соединений.

А.5.2 Установление градуировочной характеристики

Градуировку пламенно-ионизационного детектора хроматографа выполняют методом абсолютной градуировки.

Для определения градуировочного коэффициента необходимо хроматографировать не менее четырех градуировочных растворов с содержанием этилового спирта, соответствующему всему диапазону измерений. Каждую градуировочную смесь анализируют не менее трех раз.

Зависимость объемной доли этилового спирта в анализируемой пробе от площади пика выражается уравнением

,

(А.1)

где Q - объемная доля этилового спирта в анализируемой пробе, % (об.);

А - площадь хроматографического пика, ед. счета;

К - градуировочный коэффициент, % (об.)/ед. счета.

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

,

(А.2)

,

(А.3)

где - среднеарифметическое значение трех площадей хроматографических пиков, полученных при анализе j-го градуировочного раствора;

, , - площади хроматографических пиков трех анализов j-ого градуировочного раствора, ед. счета;

- объемная доля этилового спирта в j-ом градуировочном растворе, % (об.).

Рассчитывают среднее значение по формуле

,

(А.4)

где - количество градуировочных растворов.

Процедуру градуировки проводят периодически не менее одного раза в неделю, при постановке методики на хроматограф, после ремонта хроматографа.

А.5.3 Анализ пробы

После установления рабочих параметров, включения системы автоматизации анализа для записи хроматограмм и обработки полученных данных, стабильной нулевой линии на рабочей шкале детектора приступают к анализу.

Для определения объемной доли этилового спирта в анализируемой пробе ароматизатора используют лабораторную пробу по 8.2.

В испаритель (инжектор) вводят микрошприцем 0,2  пробы и выполняют хроматографический анализ в условиях А.5.1. Регистрируют пик в области времени удерживания, соответствующего этиловому спирту. Анализ повторяют не менее двух раз.

При градуировке и анализе обязательно использование одного и того же микрошприца.

А.6 Обработка результатов

А.6.1 Обработку результатов выполняют, используя программное обеспечение входящих в комплект хроматографа персонального компьютера или интегратора в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.

А.6.2 Объемную долю этилового спирта в анализируемой пробе ароматизатора X, % (об.), вычисляют по формуле

,

(А.5)

где - среднеарифметическое значение градуировочного коэффициента этилового спирта, % (об.)/ед. счета;

А - значение площади пика этилового спирта, ед. счета.

А.6.3 Результат определения объемной доли этилового спирта, % (об.) в ароматизаторе представляют в виде

,

(А.6)

где X - объемная доля этилового спирта в ароматизаторе, % (об.);

- относительная погрешность определения объемной доли этилового спирта, % (об.).

За окончательный результат определений принимают среднеарифметическое значение двух параллельных определений , %, округленное до первого десятичного знака, если выполняются условия приемлемости: абсолютное значение разности между результатами двух определений, полученными в условиях повторяемости при Р = 0,95%, не превышает предела повторяемости r = 10,00%.

Абсолютное значение разности между результатами двух определений, полученными в условиях воспроизводимости при Р = 0,95%, не превышает предела воспроизводимости R = 15,00%.

Границы относительной погрешности метода определения объемной доли этилового спирта 15,0% при Р = 0,95%.

А.7 Контроль стабильности нулевой линии хроматографа

Контроль осуществляют постоянно в процессе анализа 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 этилового спирта 1% (градуировочный раствор N 1). При превышении указанного значения или появлении побочных пиков необходимо поднять температуру колонки, испарителя и переходной камеры до 150°С и поддерживать ее в течение от 30 до 40 мин для ускоренного элюирования высококипящих компонентов анализируемых смесей.