塑料生物基含量第2部分：生物基碳含量的測定Plastics—Biobasedcontent—Part2:Determin國家標準化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標準化管理委員會IGB/T39715.2—2021/ISO166本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準本文件為GB/T39715《塑料生物基含量》的第2部分，GB/T39715已經(jīng)發(fā)布了以下部分：本文件使用翻譯法等同采用ISO16620-2:2019《塑料生物基含量第2部分：生物基碳含量的測—GB/T39715.1—2021塑料生物基含量第1部分：通用原則(ISO16620-1:2015,IDT)Ⅱ1GB/T39715.2—2021/IISO16620-1塑料生物基含量第1部分：通用原則(Plastics—Biobasedcontent—Part1:Gen-ISO16620-1界定的以及下列術(shù)語——IECElectropedia:可在/獲得。pMC樣品中1?C同位素數(shù)量的標準和標準化值，是相對于標準化和標準草酸標準參比物質(zhì)NIST碳元素的放射性/同位素14C有8個中子，6個質(zhì)子和6個電子。2GB/T39715.2—2021/ISO16620-2:201914C:原子質(zhì)量為14的碳同位素。AMS:加速器質(zhì)譜Bq:貝可(衰變次數(shù)/秒)pMC:現(xiàn)代碳百分比TC:總碳化學(xué)物質(zhì)中的1?C來源于空氣中CO?。由于其放射性衰變，化石制品中不會有超過2萬～3萬年——方法A:液體閃爍計數(shù)法(LSC);——方法C:加速器質(zhì)譜法(AMS)。3GB/T39715.2—2021/I附加要求測量所需時間方法A(LSC)低方法B(BI)低高方法都需要純化的CO?,否則在LSC檢測的情況下，熱量炸彈燃燒產(chǎn)生的氮氧化物將導(dǎo)致淬火和摻雜從而減少數(shù)量。當使用方法A(LSC)時，生物基碳含量低(<10%)的樣品只能使用苯轉(zhuǎn)化程序或直接用足夠精度的LSC法進行測量(見附錄A)。本文件規(guī)定了測定1?C含量的一般樣品制備和三種測試方法。采用這種模塊化方法，普通裝置的4GB/T39715.2—2021/ISO16620-2:2019對于100%生物質(zhì)含量，可以使用N.I.S.T草酸標準參考物質(zhì)(SRM4990c),草酸低熱值而較難燃a)按第7章中的測試方法測定樣品總碳含量xTC,以總質(zhì)量的百分比或樣品中總有機碳含量表b)采用第6章規(guī)定的試驗方法，用?C含量值計算生物基碳含量xg,并用8.2中詳述的校正因子c)將生物基碳含量計算為總碳含量xtC的一部分(見8.3.2)或總有機碳含量xOC的一部分(見在進行氫彈試驗(1955年左右開始并于1962年終止)之前，過去的千年中大氣4C水平一直保持在測試期間產(chǎn)生的1?C使大氣1?C水平在1962年增加到200pMC,2010年下降到105pMC。根據(jù)增長間ASTMD6866-12使用的是100%生物基C值為100.5pMC(2018年)。該值是計算的基礎(chǔ)，其他值對于100%的生物碳值相當于每年減少0.5pMC。因此，以每年的1月1日計算，表2列出的值反映出自2019年以來每年下降0.5pMC。5100%的生物碳值，REF待測定由100.5pMC值得到校正因子0.995(1/1.005)。在計算生物基碳含量時，如果4C含量為100/0.995pMC或每克碳13.56/0.995dpm,則認為2016年生長的生物質(zhì)為100%生物基碳含量。8.3.1按質(zhì)量xg計算生物基碳含量 (1)6式中：xg——以質(zhì)量計的生物基碳含量，%;xTC——樣品的總碳含量，%。8.3.3生物基碳含量xC的計算，該結(jié)果是TOC的一部分生物基碳含量xTC作為總有機碳含量的一部分，計算公式為(4),結(jié)果用百分比表示：式中：xg——以質(zhì)量計的生物基碳含量，%;xToc——樣品的總有機碳含量，%。9試驗報告試驗報告應(yīng)至少包括下列內(nèi)容：a)本文件編號，即GB/T39715.2—b)生物基聚合物材料或測試產(chǎn)品需要的所有信息，包括構(gòu)成物質(zhì)或產(chǎn)品的生物質(zhì)的來源；c)確定檢測實驗室；d)樣品制備；e)儲存條件；f)測定14C含量的測試方法(方法A、方法B或方法C,分別見附錄B、附錄C或附錄D);g)測定TC含量和TOC含量的試驗方法(見第7章);h)測試結(jié)果需要包含表達結(jié)果的依據(jù)和同位素校正的應(yīng)用，以及一份精確的說明；i)碳轉(zhuǎn)化方法(見A.4);j)以dpm表示樣品?C活性或C值；k)樣品總碳含量xTC,結(jié)果用百分比表示；1)REF值的應(yīng)用；78GB/T39715.2—2021/ISO1662完全氧化成CO?。生物基聚合物的14C含量是由樣品燃燒產(chǎn)生的CO?測定的a)在氣囊中直接收集形成的CO?;b)在4mol/LNaOH溶液中吸收CO?;采用方法B,如果樣品中碳總量至少為2g,則允許在氣袋，氣a)在氨基甲酸酯溶液中直接吸附形成的CO?(合適的含有氨基的CO?吸收溶液，例如乙醇胺中b)在2mol/LNaOH溶液中吸附CO?并將其在NaOH中轉(zhuǎn)移至氨基甲酸酯溶液中；測定氨基甲酸酯溶液中的CO?或從氨基甲酸酯溶液中再生出的CO?中石墨的方法C。9制備不含碳酸鹽的吸收液，用新開的NaOH顆粒容器就足夠了。將NaOH顆粒溶于少量的水中(溶解過程中產(chǎn)生的熱量會加速溶解過程)。少量沉淀表明Na?CO?的存在。通過傾析分離，將幾乎不含碳酸鹽的溶液稀釋至所需體積。NaOH的溶解是一個放熱過程，在稀釋過程中濃縮溶液可能會沸糖等。注意不要超過氧氣彈所允許的有機材料的最大含量。確定助燃測定燃燒后收集的溶液中碳酸鹽的含量可用于測定轉(zhuǎn)化率。碳酸鹽含量應(yīng)與燃燒樣品(包括助燃擇在4mol/LNaOH溶液中收集CO?。當使用方法B或方法C時，在4mol/LNaOH溶液中或在合適的閃爍固體吸收劑上收集CO?。c)用氬氣沖洗炸彈并收集漂洗瓶中的CO?。管式爐或燃燒裝置應(yīng)能將所含的碳完全轉(zhuǎn)化為CO?來燃燒所含的生物聚合物。對于方法A測定后裝在密封的真空石英或Vycor玻璃管中收集二氧化碳。在引入二氧化碳之前，可將A.3.3直接LSC測量聚合物A.4.1LSC和BI方法14AN——為被測樣品的標準化?C信號(同位素濃度或活度);;用dpm/gC(每分鐘崩解度)來替代cpm/gC測定樣品的活性。1?ARn=13.56±0.07dpm/gC=GB/T39715.2—2021/ISO16620-2:2019閃爍分子的相互作用觀察β-粒子。由生物基聚合物燃燒形成的CO?被收集在氨基甲酸酯溶液中。該B.3試劑和材料B.3.8分析純級鉻酸鉀(在硫酸或磷酸中)。B.3.9合適的催化劑(基于Cr?O?或V?O?)。地球大氣中極低的天然放射性碳-14(14C)(約10-122%體積分數(shù))需要額外的預(yù)防措施才能準確測量1?C。注意消除宇宙和環(huán)境背景輻射和其他放射性同位素的存在電子噪聲和不穩(wěn)定性以及其他因素少高3個標準偏差的情況下才能計算出有限年齡。所有液體閃爍計數(shù)器的使用應(yīng)符合這些規(guī)范。以獲得最佳的LSC性能特征。對于生物基碳含量高(>10%)的材料，可直接在氨基甲酸鹽溶液中使用吸附的CO?。收集的CO?與已經(jīng)預(yù)熱到700℃,化學(xué)計量的過量(鋰：碳=3:1)熔融鋰反應(yīng)。Li?C?是通過將放置在真空下15min～30min,以去除任何未反應(yīng)的氣體完成Li?C?合成反應(yīng)。將Li?C?冷卻到室溫，GB/T39715.2—2021/ISO1662C?H?氣體生成苯(C?H?)催化劑已預(yù)熱至≥90℃,使用水套冷卻器避免分解在放熱反應(yīng)中產(chǎn)生的過多的熱量。作為一種可選的釩催化劑可使用環(huán)境溫度。苯在70℃~110℃的溫度下由催化劑熱演化而來然后在一78℃真空下收集。然后將苯冷凍，直到它被計數(shù)。氡可當苯處于干冰溫度時，用泵抽除。或約為4.8×10-3mol/mL的Carbo-SorbE;應(yīng)使用容量不超過80%。吸收過程中燒瓶應(yīng)在冰中冷卻。樣品的活性與標準物質(zhì)的活性進行比較。在相同條件下，輻射探測器(LSC)的1?C記載數(shù)(1?C衰加標準技術(shù)應(yīng)用于檢查每個樣品或樣品類型是否發(fā)生化學(xué)或光學(xué)淬火。因此，應(yīng)使用有標記4C樣本計數(shù)率減去計數(shù)器的背景計數(shù)率，得出凈計數(shù)率。將凈計數(shù)率標準化為LSC的標準化測試結(jié)果按A.4.1進行。GB/T39715.2—2021/ISO16620-2:2019子。它通過在比例氣體計數(shù)器中的高壓電極之間放電電流脈沖來檢測β粒子。這些脈沖由β粒子引要使用此方法，樣品必須是CO?或轉(zhuǎn)化為CO?。從生物基聚合物燃燒獲得的碳酸鹽通過HCl酸化CO?滯留在中心管中(通常在0.2MPa～0.3MPa),并且在中心線和反向壁之間引入高壓。由1?CC.4.1將4mol/LNaOH溶液中捕獲的碳酸鹽轉(zhuǎn)化為CO?的系統(tǒng)。BI測量儀器是幾家放射性碳研究所開發(fā)的國產(chǎn)高科技設(shè)備。在編寫本國際標準時還沒有可供使的CO?)被裝入并在銅計數(shù)管(超純銅)中計數(shù)，并且利用宇宙輻射的舊鉛和反符合過濾獲得所需的低GB/T39715.2—2021/ISO166C.5.6將形成的CO?收集在浸沒在液氮中的不銹鋼捕集器中。C.5.7凈化CO?,例如在0℃下使用活性炭。C.5.9測量溫度和壓力以及捕集系統(tǒng)的已知體積來計算CO?體積。C.5.10將CO?轉(zhuǎn)移到比例計數(shù)器(最C.5.14總誤差是分析誤差與標準和背景測定誤差的組合。與抽樣誤差相比，后者的誤差通常較小。通過幾天的計數(shù)，可以獲得0.3%～0.4%的典型總體(絕對)精度。除了申報值外，還應(yīng)報告估計的C.5.15用活性炭凈化CO?時，應(yīng)將活性炭筒預(yù)熱約1h,以去除微量的氡(活性炭中鈾的衰變產(chǎn)物)。樣品計數(shù)率減去NaOH空白溶液的計數(shù)率便是凈計數(shù)率。將凈計數(shù)率標準化為參考標準(草酸GB/T39715.2—2021/ISO16620-2:2019(規(guī)范性)AMS使用高電位靜電場，不僅可以加速，而且還專門形成僅允許進入光譜儀的C”+離子(n=1,…,4),不包括其他離子物質(zhì)。在不影響選擇性的情況下大大提高了靈敏度。由于4C是由石墨(碳)樣D.3試劑和材料D.3.3鐵或鈷催化劑。D.4.2液氮冷凍站。D.5.1將碳酸鹽溶液轉(zhuǎn)移到提取瓶D.5.6將形成的CO?收集在浸沒在液氮中的捕集器中。GB/T39715.2—2021/ICO?+H?→H?O+CO聚焦于靶材上。這釋放出帶負電的靶原子，產(chǎn)生36keV的Cions束。使目標D.5.11在串聯(lián)加速器中，C-ions加速到末端(+2.5MeV),然D.5.12測量法拉第杯中的2C和13C(典型電流250D.5.13用靜電偏轉(zhuǎn)器和90°磁鐵凈化?C3+離子。在異丁烯電離室中進行測量，通過薄金屬箔與加速有百分比現(xiàn)代碳(pMC)值，應(yīng)使用從樣品燃燒得到的CO?中獲得的穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)(l3C/l2C比率)進AMS的標準化測試結(jié)果按A.4.2進行。[1]ISO609,Solidmineralfuels—Determinationofcarbonandhydrogen—Hightemperature-[2]ISO1716,Reactiontofiretestsforproducts—Determinationoetricmethodandcalculationofnetcalo[4]ISO8245,Waterquality—Guidel[5]ISO9963(allparts),Waterquality—Determinationofalkalinity[6]ISO10694,Soilquality—Determinationo[7]ISO13833:2013,Stationarysourceemissions—Determina[8]ISO15350,Steelandiron—Determir[11]ASTMD5291-16,StandardTestMethodsforInsdrogen,andNitrogeninPetroleumProductsandLubrica[12]ASTMD6866-18,StandardTestMethodsforDeterminingthe[13]ASTME1019,StandardTestMethodsforDetandOxygeninSteel,Iron,Nickel,andCobaltAlloys[14]EN13137,Characterizationofwaste—Determinationoftotalorganwaste,sludgesandsed[15]DIN51637,Liquidpetroleumproducts—Determinationofthebio-basedhydrocarboncon-bonfromarcheologicalsamples.Physicseducati[17]FunabashiM.,NinomiyaF.,KuniokaM.,OharaK.,BiomassCarbChemicalsMeasuredbyAcceleratorMassS15381547(2009).Openacc[18]GuptaS.K.,PolachH.A.,RadiocarboncarbonLaboratory,ResearchSchoolofPacificStudies,ANU,Canwandperspective.In:Radiocarbonafterfourdecades,(TaylorR.E.,LongA.,KraR.S.,eds.).Springer,NewYork,pp.184-97.[20]LAnnunziataM.F.,HandbookofRadioactivityAnalysis.Academicpress,sphere(1959-2003).Radiocarbon.2004,46[22]LewisC.W.,KloudaG.A.,EllensonW.D.,RadiocarbonmeacontributiontosummertimePM-2.5ambientaerosol[23]OnishiT.,NinomiyaF.,KuniokaM.,FunabashiM.,OharaK.,BofPolymerComposit