不同成分含量

摘要采用GB13021《聚乙烯管材和管体炭黑含量测定（热失重法）》和热重分析仪两种方法测定聚乙烯中炭黑含量。对两种方法的测定结果进行了比较，结果表面，两种方法均有良好的重复性和准确度，测定结果基本一致，采用不同方法得到的测定结果间可以互相参考　　关键词 GB13021，热重分析依法，炭黑含量　　Carbon black content in polyethylene was determined by two methods of GB13021, polyethylene pipe and tube carbon black content determination (thermal gravimetric method) and thermo gravimetric analyzer. Compared with the measurement results of the two methods of the surface, the two methods have good repeatability and accuracy. The measurement results are basically the same, the determination results obtained by different methods can reference each other　　Key wordsGB13021, thermal gravimetric analysis, carbon black content　　近年来，聚乙烯管材已成为继PVC之后，世界消费量第二大的塑料管道品种，广泛应用于给水、农业灌溉、燃气输送、排污、油田、化工、通讯等领域。无添加剂的聚乙烯耐气候老化和日光曝晒性能很差，因而实际使用时都会添加炭黑［1］。炭黑能使材料具有足够的抗紫外老化能力，当炭黑含量为2.0%～3.0%时可确保有效地防止紫外线的影响［2］。由于炭黑含量大小对聚乙烯管材具有重要的影响，许多标准都对聚乙烯中的炭黑含量作了规定，为了研发生产和销售的目的，炭黑含量是聚乙烯管材必须进行检测的指标。目前管道用塑料中炭黑含量的测试方法主要执行GB13021–1991［3］。使用热重分析仪是现在常用的热分析手段，用来测量高聚物的成分极为方便，常用标准是ASTME1131–2008［4］，热重分析仪也可以用于测定聚乙烯中的炭黑含量。目前这两种方法并存，不同实验室间经常采用不同的方法测试，存在炭黑含量分析结果无法直接比较的问题。笔者用以上两种方法测定同批聚乙烯粒料中的炭黑含量，对不同测试方法的优缺点、测量重复性以及两种方法测试结果的一致性进行了探讨，对炭黑含量测试方法的选择提供了参考。1实验部分　　1.1主要仪器与材料　　炭黑含量分析仪：HS-TH-3500型，上海和晟仪器科技有限公司；机械分析天平：精度0.0001g，上海天平仪器厂；热重分析仪：STA449C型；德国耐驰公司；电子天平：M2P型，德国赛多利斯公司；聚乙烯：市售。　　1.2实验方法　　1.2.1GB13021法　　称取试样质量m1(1±0.05)g置于样品舟中，将样品舟放入炭黑含量分析仪中，调氮气流量130mL／min，在氮气保护下升温至600℃，恒温裂解30min，取出后放入干燥器冷却至室温，称量质量m2，再放入马弗炉中950℃灼烧10min，取出放入干燥器冷却至室温，称量质量m3。炭黑含量c(%)　　按式(1)计算。　　1.2.2热重分析仪法　　称取试样质量(10±0.05)mg放入样品架上，合上加热炉，设置升温程序，氮气气氛下室温升至550℃，转换成氧气，在氧气气氛下升温至750℃，计算机自动采集升温过程中样品质量变化。　　2结果与讨论　　2.1测量结果比较　　按照1.2.1测定聚乙烯中炭黑的含量，测定结果见表1。　按照1.2.2测定聚乙烯样品的热重曲线(见图1)。根据曲线上各步失重的百分数可以判断样品分解机理及各组分的含量。随着温度升高，聚乙烯发生裂解，持续到550℃质量恒定，因为炭黑在高纯氮气中不发生反应，此时切换气体，通入氧气，使炭黑反应至完全，试样质量再次恒定。从550℃切换氧气到650℃质量稳定时发生的质量减少就是聚乙烯中的炭黑含量。650℃质量稳定后剩余物质为聚乙烯中的灰分。聚乙烯样品中碳黑含量的测定结果列于表1。从测试结果看，两种测试方法的相对标准偏差均小于3%，说明两种方法均具有较好的重复性，其中热重分析仪法的相对标准偏差比GB13021的相对标准偏差略大，这跟热重分析仪法样品量少、样品不均匀有关。两种方法测试结果的一致性可以采用以下方法进行［5］：假设两种测试方法的测试结果分别为x11，x12…x1n，平均值为x1，标准偏差为S1；x21，x22…x2n，平均值为x2，标准偏差为S2。若把xx12-看作随机变量，则根据方差的基本法则有：　　故若xx2S12(x1x2)-G-则认为两组数据是一致的。将表1中的数据代入公式可以计算出：xx0.8212-=，2S(x1-x2)=0.83，计算结果表明两组数据一致。两种方法测试的结果具有一致性，可以用来相互比对。　　2.2热重分析仪法准确度　　热重分析仪在分析过程中自动记录样品实时质量，人为因素小，热失重量的准确度可以用标准CaC2O4来验证。CaC2O4H2O随着温度升高会发生以下3步化学反应：CaC2O4H2O(固)=CaC2O4(固)+H2O(气)(3)CaC2O4(固)=CaCO3(固)+CO(气)(4)CaCO3(固)=CaO(固)+CO2(气)(5)在每步反应中都有气体放出，从而固体出现失重现象，根据化学反应方程和分子量就可以计算出每步化学反应的理论失重量。CaC2O4H2O的每步化学反应都可以反映在热失重曲线上，用热重分析仪得到的CaC2O4H2O失重量和理论值列于表2。　从表2可以看出热重分析仪在550～750℃内的测量相对偏差为1.3%，测量准确度高。热重分析仪法和GB13021方法测量炭黑含量的结果可靠。热重分析仪法快捷方便，但是测量相对标准偏差比GB13021测试方法的要大，原因是进行热重分析时所用样品量只有10mg，如果样品中的炭黑分布不均匀，用热重分析仪测聚乙烯中的炭黑含量时就会增大测试标准偏差。建议用热重分析法分析炭黑含量时尽量从多个聚乙烯颗粒上取样并且适当增加样品量。　　3结语　　从实验过程及分析结果可以看出炭黑含量分析的两种不同方法具有以下特点：（1）两种测试方法均可用来测定聚乙烯中的炭黑含量，测定结果基本一致，具有可比性。（2）GB13021法测炭黑含量试验重复性好，但是用到炭黑分析仪和马弗炉两种设备，实验过程中需要冷却和3次称量，操作较热重分析仪复杂。（3）热重分析法操作方便、快捷，结果直观，但是由于所用样品量小，测试结果标准偏差较大，测试中容易出现异常值，应该从多个颗粒上取样，尽可能增加样品量，测试次数至少2次，当出现两次偏差较大时，增加测试次数。

茶饮料、碳酸饮料、含乳饮料……如今，饮料大家庭中的成员越来越多。除了在品种、口味上下工夫，各类饮料在广告、包装上也颇费心思。但无论从监管部门的检测报告还是频频见诸媒体的报道中，消费者不难发现，饮料市场存在种种不尽如人意之处：所谓果汁饮料，果汁含量微乎其微 热销的茶饮料，味道明显过淡 碳酸饮料的二氧化碳气容量严重不合格…… 　　11月1日起，有关碳酸饮料、浓缩橙汁、橙汁及橙汁饮料、含乳饮料、茶饮料等五项新国家标准正式实施。这意味着，本月起生产的上述饮料必须按新标准生产。那么，新标准会为饮料市场带来什么变化?消费者能享受到怎样的保障?11月5日，山西晚报记者就此在太原市进行了走访。 　　解读 从标签看成分含量 　　从本月起开始实施的五项国家新标准，是由国家标准化管理委员会正式发布的。"今后，消费者可以通过查看产品外包装的标签了解其成分含量。"市质监局工作人员祁夺鑫说，像新的茶饮料国家标准中明确规定，茶饮料中的"茶多酚"含量要达到100mg/l的比例才能销售。此次制定的茶饮料国家新标准定出了低糖、无糖、低咖啡因、蛋白质含量等多项技术要求。 　　受消费者欢迎的含乳饮料，被定义为以乳或乳制品为原料，包括配制型含乳饮料、发酵型含乳饮料和乳酸菌饮料三种，对三种含乳饮料的蛋白质含量分别做出了明确规定。 　　"与老标准相比，新的碳酸饮料(汽水)国家标准增加了关于果汁含量的要求。"祁夺鑫表示，根据规定，只有原果汁含量不低于2.5%的产品才可称为果汁型碳酸饮料，并且果汁型碳酸饮料应标明果汁含量。 　　针对市场上出现的"100%橙汁""浓缩橙汁""鲜橙汁"等饮料名称，标准也进行了规范。"只有果汁含量不低于10%才能被称作橙汁饮料。"祁夺鑫介绍，按新的橙汁及橙汁饮料国家标准中的有关规定，向橙汁中加入的糖不得超过50g/kg，同时不得向橙汁中同时加入糖和酸味剂。 　　走访 诸多饮料已换新装 　　10时，记者在华联超市府东店看到，很多含乳饮料都在配料表一栏中标明其蛋白质含量，活性乳酸菌饮料上也标有乳酸菌指标。其中一款配制型含乳饮料的标签上，清楚地标明"蛋白质含量≥1.0g/kg"字样，此外乳酸菌饮料也标明了相应的蛋白质含量。"现在，果汁含量一目了然了!"在沃尔玛超市长风店，正在选购橙汁饮料的市民刘丹表示，以前商家总是宣称自己销售的是橙汁饮料，但具体含有多少果汁却并未明示，这让她在选购时感到很困惑。记者在该超市看到，这些橙汁饮料的标签上全都标明着"果汁含量≥10%"的字样，此外对糖、脂肪等其他配料的含量也进行了标注。 　　在一款橙汁饮料的标签上，配制表一栏中糖的含量被标注为50g/kg，该超市其他橙汁饮料的标签上糖的含量也都在50g/kg以下，没有超出标准的要求。 　　问题 部分产品仍不规范 　　采访中记者发现，尽管多数饮料已按各项饮料的新标准进行标注销售，但是个别饮料仍没办法区分类型。"茶多酚"含量为界定茶饮料的重要指标，但部分茶饮料包装上没有注明其含量。 　　11时，在五一广场附近某综合型超市的饮料专区，记者随手拿起一瓶墨绿色包装的某品牌绿茶，只见瓶身上写满了抽奖方式、茶的起源等，好不容易才在瓶身的最下方找到了茶的配料表，配料表中写有白砂糖、绿茶茶叶、蜂蜜等成分，但对茶多酚的具体含量却没有明示。记者注意到，该产品的生产日期标注为11月2日，按新的茶饮料国家标准规定，茶饮料中的茶多酚含量至少要达到100mg/l的比例。 　　连续走访一些超市的饮料专柜后，记者发现，大部分11月后生产的茶饮料都只是含糊地标注含有绿茶或红茶，没有明确标示具体成分，而标注所含茶多酚含量的茶饮料更是凤毛麟角。 　　按新规，果汁茶饮料应在标签上标识果汁含量，但许多11月以来生产的产品，同样无相关标识。在建设南路某超市，记者看到一款橙汁饮料的标签上写着"果汁含量5%"的字样，低于国家规定至少10%的要求。 　　说法 饮料市场监管升级 　　"同一领域，多部新标准同时实施，这并不多见。"太原市质监局标准化处有关负责人表示，"这说明国家对于食品市场的监管力度越来越大，饮料市场的监管也将升级。""像茶饮料标准，非常有助于肃清茶饮料市场鱼龙混杂的情况。"祁夺鑫说，茶饮料因其含有茶多酚、维生素和多种矿物质等营养成分，越来越受到消费者的青睐。然而，我国近年来的一些抽查显示，茶饮料的质量存在很多问题：部分产品中咖啡因和茶多酚等重要理化指标不合格、部分产品超范围使用食品添加剂。"究其原因，是茶饮料一直没有国家标准。"祁夺鑫说，2000年推出的茶饮料行业标准，主要对茶饮料理化指标如茶多酚和咖啡因的含量做了强制性规定，但并未在全国推广实施，不具有强制性。 　　针对市场上目前仍有部分饮料不符合新标准的问题，祁夺鑫表示，属于本月前生产的是被允许销售的。但是按规定，从本月起生产的饮料，就必须按新标准规定进行生产 必须按规定在饮料中添加相关成分，否则将受到查处。

重楼是百合科植物云南重楼或七叶一枝花的干燥根茎，味苦，性微寒，有小毒，归肝经，有清热解毒，消肿止痛，凉肝定惊之功效。常用于疔疮痈肿，蛇虫咬伤，跌扑伤痛，惊风抽搐。近年来，随着研究的深入，重楼的药用价值被日益重视。 在此，我们参照《中国药典》2010版第一部中重楼的含量测定——高效液相色谱法，使用日立高效液相色谱仪Primiade测定重楼有效成分的含量。关于该应用的更多信息，请点击链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s552259.htm关于日立高效液相色谱仪Primaide，请点击链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C155093.htm关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/