影響GB/T 28728-2012精密度的重要因素的研究

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(中國石油蘭州化工研究中心，甘肅蘭州 730060)

影響GB/T 28728-2012精密度的重要因素的研究

趙家琳，高杜娟，楊芳，賈慧青

(中國石油蘭州化工研究中心，甘肅蘭州 730060)

探討了影響GB/T 28728-2012精密度的重要因素，研究了如何避免這些重要因素的影響，給出了實施GB/T 28728-2012的注意事項。

GB/T 28728-2012，精密度，影響，重要因素

國家標準GB/T 28728-2012《溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡膠(SSBR)微觀結構的測定》[1]規(guī)定了采用核磁共振波譜和紅外光譜，對溶液聚合丁苯橡膠(SSBR)中丁二烯單體的微觀結構和苯乙烯單體的含量進行定量測定的分析步驟。該標準制定后，為SSBR橡膠生產廠、質檢單位提供了一個統(tǒng)一的SSBR微觀結構測定方法的標準，有助于SSBR工藝技術研究、新產品開發(fā)和產品質量控制等工作，對保持、改進我國SSBR產品質量具有重要意義。

GB/T 28728-2012規(guī)定了采用核磁和紅外光譜來測定SSBR微觀結構的含量。核磁法是絕對法，但核磁共振儀設備昂貴，運行、維護成本高，不適用于質量監(jiān)控分析。紅外法快速、方便、運行成本低，故生產企業(yè)和質檢單位都選擇紅外法來測定SSBR微觀結構。標準中給出了紅外法的整個分析步驟和計算系數，可以直接得到SSBR微觀結構的絕對質量含量。

但是，在該標準的使用過程中，一些分析人員反映實驗結果的重復性差，精密度不高。作為GB/T 28728-2012的起草者，有責任對影響標準精密度的重要因素進行研究，并提出一些注意事項，以提高實驗結果的重復性。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：Nexus 670 傅立葉變換紅外光譜儀(美國尼高力公司)。

試劑：乙醇，分析純(天津市試劑二廠)；環(huán)己烷，分析純(北京化工廠)。

1.2 樣品

T200R、T1534、T2530(上海高橋石化)；Y833B(燕山石化)。

1.3 實驗步驟

將少量乙醇抽提過的SSBR橡膠試樣溶解在環(huán)己烷中，并在溴化鉀片上涂膜。

在600cm-1～1200cm-1范圍內，測定溴化鉀涂片上SSBR橡膠試樣的紅外光譜。根據4個特定波長處的吸光度，計算出1，4-反式鍵、1，4-順式鍵、1，2-乙烯基和苯乙烯單體的含量。

2 結果與討論

2.1 不同吸收背景對測定結果的影響

不同的吸收背景，會得到不同的紅外譜圖，結構含量的測定結果也會不同。分別以溴化鉀新、舊窗片為吸收背景，考查不同吸收背景下測定結果的差異。測定結果見表1。

從表1的數據可以看出，以舊窗片為背景得到測定結果的重復性較差，滿足不了國家標準GB/T 28728-2012的精密度要求。以新窗片為背景，得到測定結果的重復性較好，能滿足GB/T 28728-2012的精密度要求。因此，需要以新的溴化鉀窗片為吸收背景，來進行紅外測定。

表1 不同吸收背景下上海高橋T200R的結構含量測定結果Table 1 The result of T200R under different absorption background

2.2 不同樣品薄膜厚度對測定結果的影響

樣品薄膜厚度直接影響著吸光度的范圍。因此，樣品薄膜不能過厚或過薄，應該有一定范圍。為了考查薄膜厚度對測定結果的影響，以1200cm-1～600cm-1內最強譜峰為基準，分別在A<0.10、0.10≤A≤0.15、A>0.15三種膜厚條件下測定樣品?？疾椴煌ず駰l件下測定結果的差異。測定結果見表2。

表2 不同膜厚條件下上海高橋T200R的結構含量測定結果Table 2 The result of T200R under different film thickness

續(xù)表2

實驗次數1，2-乙烯基鍵質量分數/%苯乙烯質量分數/%A<0 100 10≤A≤0 15A>0 15A<0 100 10≤A≤0 15A>0 1566 66 97 323 924 023 7平均值6 87 07 123 623 923 4標準偏差0 140 080 110 440 280 41極差0 40 20 31 10 71 1

由表2數據可以知道，當0.10≤A≤0.15時，測定結果的標準偏差和極差都很小，都能滿足GB/T 28728-2012的精密度要求。

當A<0.1或A>0.15時，得到測定結果的標準偏差與極差都要大一些，雖然也能滿足GB/T 28728-2012的精密度要求，但測定結果的重復性要差一些。

因此，還是應該按照GB/T 28728-2012的規(guī)定，以1200cm-1～600cm-1內最強譜峰為基準，使吸光度保持在0.10≤A≤0.15之間。

2.3 不同基線位置對測定結果的影響

紅外光譜定量方法一般都要求測定特征吸收峰的吸光度，而吸光度的數值絕大多數都是需要扣除基線背景后再讀取[2]。GB/T 28728-2012直接讀取吸光度的數值，沒有扣除基線背景的操作，因此，基線位置就直接影響著吸光度的數值，也就直接影響著測定結果。以1200cm-1～600cm-1范圍內最低點(約1130cm-1處)作水平切線作為基線，考查不同基線位置對測定結果的影響。測定結果見表3。

由表3數據可以知道，不同基線位置的樣品譜圖，即使只相差0.005，得到的測定結果相差也很大。因此要保證良好的精密度，必須保持基線位置的基本穩(wěn)定。經過反復試驗，最終發(fā)現使用新的溴化鉀片來測定樣品，基線的中位值保持在0.005，且當基線位置在約0.005時，表3中的測定結果的精密度也很好。因此，基線位置應該保持在約0.005，如果有較大的偏差，可以通過反復測試或數學處理來滿足基線位置的要求。

2.4 精密度實驗

根據2.1～2.3中的影響因素，使用新的溴化鉀片為吸收背景，保持1200cm-1～600cm-1內最強譜峰在0.10≤A≤0.15，基線位置保持在0.005，嚴格按照GB/T 28728-2012規(guī)定的操作步驟對4個樣品進行微觀結構含量分析，得到的重復性結果見表4。

表4 實驗室內重復性實驗數據Table 4 Repeated experimental data of laboratory

從表4可以看出，4個樣品測定數據的標準偏差小于GB/T 28728-2012規(guī)定的實驗室內重復性標準偏差，極差小于GB/T 28728-2012規(guī)定的實驗室內重復性r，說明試驗的重復性符合GB/T 28728-2012的精密度要求。

3 結論

(1)以新的溴化鉀窗片為吸收背景，得到測定結果的重復性較好，能滿足GB/T 28728-2012的精密度要求。

(2)嚴格按照標準規(guī)定，以1200cm-1～600cm-1內最強譜峰為基準，使吸光度保持在0.10≤A≤0.15之間，得到測定結果的重復性較好，能滿足GB/T 28728-2012的精密度要求。

(3)要保證良好的精密度，必須保持基線位置的基本穩(wěn)定?；€位置應該保持在約0.005，如果有較大的偏差，可以通過反復測試或數學處理來滿足基線位置的要求。

(4)滿足了上述所要求的測定條件，開展重復性試驗，試驗的重復性符合GB/T 28728-2012的精密度要求。

[1] 趙家琳，吳春紅，孫楓，等.GB/T 28728-2012溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡膠(SSBR)微觀結構的測定[S].北京：中國標準出版社，2013.

[2] 吳瑾光. 近代傅立葉變換紅外光譜技術極其應用[M].北京：科學技術文獻出版社，1994.

ResearchoftheImportantFactorstoInfluencePrecisionofGB/T28728-2012

ZHAO Jia-lin，GAO Du-juan，YANG Fang，JIA Hui-qing

(Lanzhou Petrochemical Research Center，PetroChina，Lanzhou 730060，Gansu，China)

This article discuss the important factors to influence precision of GB/T 28728-2012，research the way to avoid the effect of these important factors，give the attention of implementing GB/T 28728-2012.

GB/T 28728-2012，precision，effect，important factors

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