ICS 83.040.20 G 49
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T3780.28—2020
炭黑 第28 部分：多环芳烃含量的测定
Carbon black-Part 28.Determination the content of
polycyclic aromatic hydrocarbons
2021-10-01实施
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T3780.28—2020
前言
GB/T3780《炭黑》分为以下几个部分：
第1部分：吸碘值试验方法；第2部分：吸油值的测定；第4部分：压缩试样吸油值的测定；第5部分：比表面积的测定CTAB法；
一
第6部分：着色强度的测定；第7部分：PH值的测定；第8部分：加热减量的测定；第10部分：灰分的测定；第12部分：杂质的检查；第14部分：硫含量的测定；第15部分：甲苯抽出物透光率的测定；第17部分：粒径的间接测定反射率法；第18部分：在天然橡胶（NR)中的鉴定方法；第21部分：筛余物的测定水冲洗法；第22部分：用工艺控制数据计算过程能力指数：第23部分：逸散炭黑或其他环境颗粒的采样和鉴定；第24部分：空隙体积的测定；第25部分：碳含量的测定；一第26部分：炭黑原料油中碳含量的测定；第27部分：用圆盘式离心光学沉积测量法测定聚集体尺寸分布：一第28部分：多环芳烃含量的测定。 本部分为GB/T3780的第28部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国石油和化学工业联合会提出本部分由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会（SAC/TC35)归口。 本部分起草单位：双钱集团上海轮胎研究所有限公司、山东耐斯特炭黑有限公司、安徽黑钰颜料新
-
材料有限公司、四川轻化工大学、中昊黑元化工研究设计院有限公司、杭州希科检测技术有限公司（希科检测）、江西黑猫炭黑股份有限公司、龙星化工股份有限公司、山东华东橡胶材料有限公司、东营贝斯特化工科技有限公司、茂名环星新材料股份有限公司、江苏天瑞仪器股份有限公司。
本部分主要起草人：董文武、蒋琦、张建民、吴葆松、张敬雨、厉昌海、聂素青、吕俊英、侯贺钢、 郭灵芝、王山山、陈林东、艾明。
1 GB/T3780.28—2020
炭黑第28部分：多环芳烃含量的测定
警告一一使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问
题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。
1范围
GB/T3780的本部分规定了用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS)测定炭黑中多环芳烃（PAHs）含量的方法。
本部分适用于橡胶用炭黑和色素炭黑18种多环芳烃的定性与定量测试。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3778橡胶用炭黑 GB/T7044色素炭黑 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
多环芳烃polycyclicaromatichydrocarbons;PAHs 分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物注：根据苯环的连接方式可将多环芳烃分为多苯代脂肪烃、联苯和稠合多环芳烃三类，
4原理
SAG
试样与甲苯混合经超声波水浴萃取多环芳烃，冷却后经膜过滤获得待测组分，用气相色谱-质谱联
用仪（GC-MS)测定，内标法定量。
5试剂和材料
5.1甲苯，分析纯以上。 5.2内标物1，市售有证八氛代萘（Naphthalene-d8），用于校正附录A中1号PAHs 5.3内标物2，市售有证十氛代（Pyrene-d1o），或十氛代（Anthracene-d1o），或十氛代菲（Phenan threne-d10），用于校正附录A中2号～10号PAHs。 5.4内标物3，市售有证十二氛代菲（Perylene-d12），或十二氛代苯并（a）芘[Benzo（a)pyrene-d12］，三苯基苯（Triphenyl-benzene），用于校正附录A中11号～18号PAHs。 5.518种PAHs混合标准溶液，质量浓度为1000μg/mL，或含18种多环芳烃（参见附录A)的市售有
1 GB/T 3780.28—2020
证混合标准溶液。 5.6一次混合溶液（贮备液）的配制，准确移取适量内标物1、内标物2、内标物3，用甲苯稀释成含内标物1质量浓度为1.0mg/L、内标物2质量浓度为1.0mg/L、内标物3质量浓度为1.0mg/L的混合内标液。至少需使用3种内标溶液。 5.718种PAHs混合溶液（使用液）的配制，准确移取适量18种PAHs混合标准溶液（5.5）和一次混合溶液（5.6），用甲苯（5.1）逐级稀释成质量浓度为0.002mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、 0.10mg/L的含内标质量浓度为0.10mg/L的系列标准溶液，
6仪器和设备
6.1气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）。 6.2超声波水浴，在不放人金属筐时，其功率应大于0.28W/cm，带有内部或外部调温器（温控器）。 6.3分析天平，分辨力为0.1mg。 6.4过滤膜，聚四氟乙烯（PTFE)材质、直径13mm、孔径0.22μm。 6.5圆底磨口烧瓶（具塞），50mL。
7样品
7.1 橡胶用炭黑和色素炭黑分别按GB/T3778、GB/T7044的规定进行采样 7.2采集的样品应置于密闭的样品容器中，并使样品在试验之前达到室温
8试验步骤
SZC 21
8.1样品的制备和提取
准确称取0.5g样品，精确到0.0001g，放入50mL圆底磨口烧瓶（具塞），准确加入2mL一次混
合溶液（贮备液）（5.6）和18mL甲苯（5.1），置于超声波水浴装置中，在（60士1）℃水温下超声萃取 60min。提取完成后，取出50mL圆底磨口烧瓶冷却至室温并混合均匀，用聚四氟乙烯滤膜过滤后直接进样或用甲苯稀释后用于测试。
注：待测组分的浓度高于标准曲线的最高点的1.5倍，宜进行稀释。 8.2内标标准曲线的绘制
对18种PAHs混合溶液（使用液）（见5.7)进行气相色谱一质谱联用仪分析，以待测组分的质量浓度为横坐标，待测组分与对应内标物峰面积的比值为纵坐标作图，可得一条通过原点的直线，即内标标准曲线。内标标准曲线的线性相关系数R应大于或等于0.995。 8.3测定条件
可供参考的GC-MS条件如下： a）PAHs专用色谱柱：30m（长度）×0.25mm（内径）×0.25μm（膜厚），5%苯基-甲基聚硅氧烷，
或相当者；
b） 升温程序：初始温度50℃，保持2min，以25℃/min的速率升至200℃，再以8℃/min的速
率升至300℃，保持10min； c）进样口温度：280℃； d）接口温度：280℃； 2 GB/T3780.28—2020
离子源温度：270℃； f) 四极杆温度：150℃； g) 电离方式：EI； h) 电离能量：70eV； i) 质量扫描范围：45aum~350aum； j) 测定方式：选择离子监测（SIM）； k） 进样方式：脉冲无分流进样，进样压力0.1Pa，1min后开阀； 1) 载气：氢气，纯度≥99.999%，1.0mL/min； m）进样量：1.0μL； n）溶剂延迟：3.2min。
e)
8.4气相色谱-质谱定性及定量分析
按8.3的分析条件对18种PAHs混合溶液（使用液）及样品溶液进行分析，根据色谱峰的保留时间
并参考附录A中表A.1的PAHs定性离子进行定性分析。参考表A.1的PAHs定量离子的峰面积，采用内标法进行定量。GC-MS选择离子色谱图参见附录B的图B.1。
8.5 5空白试验
空白试验与测试平行进行，并采取相同的试验步骤，取相同量的所有试剂，但不加试样，
9试验数据处理
9.1 待测组分中PAHs的质量浓度
待测组分中PAHs的质量浓度p；以毫克每升（mg/L）表示，按公式（1)计算：
1 A:
p,=K.×A.
·( 1 )
式中：一待测组分中每种PAHs的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
P; K，—一每种PAHs内标标准曲线的斜率； A：待测组分中每种PAHs的峰面积；
A。—待测组分中每种PAHs所对应内标物的峰面积。 9.2 2PAHs的含量
样品中PAHs的含量X：以毫克每千克（mg/kg)表示。按公式（2)计算：
f×(p:-p)×V
X: =
X 10
·(2)
m
式中： X: f P; Pa V 一样品溶液的体积，单位为毫升（mL）；
试样中每种PAHs的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；待测组分的稀释因子；待测组分中每种PAHs的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L)；空白溶液中每种PAHs的质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
试样的质量，单位为克（g）。
7m 计算结果表示到小数点后两位，取其平均值.按GB/T8170的规定进行数值修约
SAC
92
3 GB/T3780.28—2020
9.3 检出限
每种PAHs的检出限为0.2mg/kg。
精密度
10
在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按相同的测试方法，并在短期时间内对同一被测对象相互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于这两个测试值算术平均值的5%。
11 试验报告
试验报告至少应给出以下几个方面的内容：
本部分的名称和编号； b) 试样的标识和编号； c) 色谱柱的详细情况； d) 样品的提取方法； e) 每种PAHs的含量及总的PAHs含量； f) 测试中异常情况； g) 与本部分存在差异的任何操作细节或可选条件，如不同于标准中规定的仪器测试参数； h) 试验日期。
a)
4 GB/T 3780.28—2020
附录A （资料性附录）
PAHs的相对分子量、特征离子以及内标的选择
PAHs的相对分子量、特征离子以及内标的选择，参见表A.1。
表A.1 PAHs的相对分子量、特征离子以及内标的选择
特征离子
CAS编号 相对
序号 中文名称
英文名称
分子质量 定性离子 定量 内标
离子
129,128,127 128 Naphthalene-d8
茶苞烯苣苏菲蕙荧葱花苯并(a)蒽 Benzo(a)anthracene 56-55-3
91-20-3 128 208-96-8 152 153,152,151 152
Naphthalene
1
（内标1)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 苯并(b)荧葱 Benzo(b)fluoranthene 205-99-2 252 253,252,126 252
Acenaphthylene Acenaphthene
154,153,152 153
154
83329 86-73-7 166 167,166,165 165
Fluorene Phenanthrene Anthracene Fluoranthene
179,178,176 178 Pyrene-d10或
85-01-8 12012-7 206-44-0 202 203,202,101 202 d10（内标2)
178 178
Anthracene-d10 或Phenanthrene
179,178,176 178
Pyrene
202 228
203,202,101 202 229,228,226 228 229,228,226 228
129000
届
218-01-9 228
Chrysene
253,252,126 252
12 苯并(k)荧葱 Benzo(k)fluoranthene 207-08-9 252 13 苯并(j)荧蒽 Benzo(j)fluoranthene 205-82-3 252 253,252,126 252 Perylene-d12或
Benzo(a)pyrene
14 苯并(a)芘 15 苯并(e)芘 16 苯并（g，h,i)花 Indeno(g,h,i)pyrene 193-39-5 276 17 二苯并(a,h)蒽 Dibenzo(a,h)anthracene 53-70-3 278 279,278,139 278
50-32-8 192972
252 252
253,252,126 252 253,252,126 252 Triphenyl-benzene 277,276,138 276 （内标3）
Benzo(a)pyrene Benzo(e)pyrene
d12或
277,276,138 276
18 苯并(g，hi)苝 Benzo(g,h,i)perylene 191-24-2 276
注：由于与其他17种多环芳烃相比，具有挥发性，它在与皮肤接触产品中是一种难以评估的物质，测试结果中
测出的萘往往只反映测试试样在测定时的一个短暂状态。
5 GB/T3780.28—2020
附录B （资料性附录）
18种PAHs和3种内标物的气相色谱-质谱选择离子色谱图
18种PAHs和3种内标物的气相色谱-质谱选择离子色谱图见图B.1。 注：图B.1仅是一个示例。待测组分因仪器状态或进样条件的不同可能保留时间有差异，因此宜以离子实际出峰时
间为准。
丰度值 500
TTTTT 400
13+14
11μ12
15
300
200
21
10
9
2 X
6 S
16 J17
18
100
30
10
20
24
保留时间/min
说明：
八氛代蔡（内标1)；萘（Naphthalene) 苣烯（Acenaphthylene)；苣（Acenaphthene); 苏（Fluorene); 十氛代菲（内标2)；菲(Phenanthrene); 葱（Anthracene); 荧煎（Fluoranthene）：
12 屈（Chrysene）； 13 苯并（b)荧蕙［Benzo（b)fluoranthene： 14 苯并(j)荧葱［Benzo(j)fluoranthene]： 15- 苯并（k)荧葱[Benzo(k)fluoranthene]; 16
-
2 3 4 5 6 7 8 9 10- 花（Pyrene); 11 苯并（a)葱[Benzo(a)anthracene]；
苯并（e)[Benzo(e)pyrene];
17- 苯并（a）花［Benzo(a)pyrene]： 18- 十二氛代苝（内标3）； 19 节苯并(g,h,i)芘[Indeno(g,h,i)pyrene]; 20
二苯并(a,h)蒽[Dibenzo(a,h)anthracene]; 苯并（g，h，i)花[Benzo(gh，i)perylene]。
21-
图B.1 18种PAHs和3种内标物的气相色谱-质谱选择离子色谱图
6