氣相色譜法檢測工業(yè)順酐中雜質(zhì)含量的研究

唐紅玉，林正久，張世超，智麗琴

(南京藍(lán)星化工新材料有限公司質(zhì)量部，江蘇南京210047)

隨著儀器分析的客觀性和重復(fù)性被實(shí)驗室工作者普遍接受，當(dāng)遇到有手工滴定類的分析方法時就會很自然地想辦法用儀器分析方法取代。順酐的國標(biāo)分析方法就是用手工滴定的分析方法，因酸堿滴定方法，存住雜質(zhì)酸會折算到順酐含量中，這會使檢測結(jié)果與實(shí)際值有一定的差異。對于要求順酐含量大于99.5%的用戶，此檢測方法根本無法滿足要求。所以我們克服種種困難研發(fā)了氣相色譜分析方法，并將其固化下來。

1 實(shí)驗部分

1.1 方法概述

(1)合適重量的樣品與乙腈硅烷化試劑，在80℃反應(yīng);

(3)1μL樣品注入到配有30m×0.32mm×0.25μm毛細(xì)管柱和FID檢測器的色譜分離系統(tǒng)中;

(4)通過測定的每個組分的峰面積與含有已知濃度的校正混合物的峰面積比較運(yùn)用外標(biāo)法計算每個組分的濃度。

1.2 儀器及試劑

1.2.1 儀器

空氣:經(jīng)活性碳、藍(lán)色硅膠和5A分子篩凈化、干燥;氦氣:體積分?jǐn)?shù)大于99.999%;氫氣:體積分?jǐn)?shù)大于99.999%;分析天平:精確度為0.0001g;帶有火焰離子化檢測器(FID)的氣相色譜儀及色譜工作站;配有7683型自動進(jìn)樣器;毛細(xì)管柱:30m×0.32mm×0.25μm;2mL帶隔膜帽的硅烷化小瓶;20mL螺帽小瓶;烘箱;10uL微量注射器。

1.2.2 試劑

乙酸:色譜純;丙烯酸:含量大于99.0%;苯甲酸:含量大于99.5%;丁二酸酐:含量大于99.0%;馬來酸:含量大于99.0%;富馬酸:含量大于99.0%;鄰苯二甲酸酐:含量大于99.0%;鄰苯二甲酸:含量大于99.5%;乙腈:色譜純;順酐:含量大于99.0%;硅烷化試劑雙(三－甲硅烷基)三－氟乙酰胺，含量大于99.0%;乙腈/硅烷化試劑(自制:移取1mL硅烷化試劑到20mL螺帽小瓶中，添加9mL乙腈并混勻。把小瓶置于80℃烘箱內(nèi)，加熱1小時。儲存在小于5℃的冰箱內(nèi))。

1.2.3 色譜分析條件

總之，對企業(yè)的薪酬管理體系進(jìn)行一次全方位的更新優(yōu)化，使高管人員自身得到激勵的同時，也能夠承擔(dān)更多的職責(zé)，作出卓越顯著的績效，帶領(lǐng)中國企業(yè)在這次涅槃中重生，并躋身世界一流企業(yè)。

毛細(xì)色譜柱:30m×0.32mm×0.25μm(柱長×內(nèi)徑×膜厚);固定相:5%苯基－95%甲基聚硅氧烷;柱箱溫度:初始40℃保持7min，以7℃/min速率升至280℃;氣化室溫度:280℃;檢測器溫度:300℃;載氣(氦氣)壓力:7.9psig;氫氣流量(mL/min):30;空氣流量(mL/min):400;尾吹氣流量(mL/min):45;進(jìn)樣量(μL):1;分流比:30∶1;定量方法:外標(biāo)法。

1.2.4 標(biāo)樣制備

單個1.0wt%雜質(zhì)標(biāo)樣制備;在2mL小瓶中，稱取0.010g單個雜質(zhì)，加1.000g乙腈/硅烷化試劑;單個雜質(zhì)標(biāo)樣溶液置于80℃烘箱內(nèi)加熱反應(yīng)30分鐘;稱量0.1000g順酐標(biāo)準(zhǔn)品到二個2mL小瓶中。分別添加0.8g乙腈/硅烷化試劑到每個瓶中并用隔膜蓋蓋好;分別用10微升注射器量取10微升的每種1%的標(biāo)準(zhǔn)溶液，稱重，加到5.2其中的一個小瓶中;兩個小瓶在80℃烘箱內(nèi)反應(yīng)30分鐘。包括一個空白和一個標(biāo)準(zhǔn)混合物;計算每種雜質(zhì)在順酐中的質(zhì)量百分比濃度(wt%)。

1.2.5 校準(zhǔn)

使用自動進(jìn)樣器，在規(guī)定的操作條件下，按順序注射1μL空白和校正混合樣;用校正混合樣色譜圖峰面積減去空白峰面積中的同樣雜質(zhì)的峰面積;不積乙腈硅烷化試劑和順酐的峰;建議注入空白硅烷化試劑來確認(rèn)它的峰，通過乙腈/硅烷化試劑和少量水在80℃反應(yīng)30分鐘得到，然后在與校準(zhǔn)操作條件相同的情況下注入1μL到色譜內(nèi);用外標(biāo)法定量。

1.2.6 樣品處理步驟

(1)在70℃烘箱內(nèi)融解順酐樣品，混勻，得到均一樣品。

(2)轉(zhuǎn)移0.1000g樣品到2mL小瓶中，添加0.800g乙腈/硅烷化試劑，用隔膜帽蓋好小瓶，在80℃烘箱內(nèi)加熱30分鐘。

(3)在與校準(zhǔn)相同的條件下，使用自動進(jìn)樣器注入1.0μL到色譜內(nèi)。

(4)由工作站自動得出雜質(zhì)的含量。

1.2.7 順酐含量的計算

X:所有雜質(zhì)的量，ppm重量

1.2.8 校正因子的測定及計算

根據(jù)檢測條件將空白樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品依次注入色譜儀，各平行測定5次，取5次測定的峰面積的算術(shù)平均值為測定結(jié)果。依據(jù)峰面積和標(biāo)樣中雜質(zhì)的濃度，計算出各組分的相對校正因子。

2 結(jié)果

2.1 順酐組成分析圖

見圖1。

2.2 順酐中雜質(zhì)的校正因子數(shù)據(jù)

見表1。

表1 各組分校正因子Table 1 The calibration factors of impurities in maleic anhydride

2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品分析結(jié)果

見表2。

表2 用建立的分析方法檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)Table 2 Tada of standards by setting up GC method

3 結(jié)論

(1)通過一張譜圖就可以知道乙酸、丙烯酸、鄰二甲苯、丁二酸酐、苯甲酸、馬來酸、鄰苯二甲酸酸酐、富馬酸、鄰苯二甲酸等雜質(zhì)的含量。

(2)前處理通過硅烷化惰化了樣品，就不會在色譜柱內(nèi)殘留，回收率大于95%，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(3)此方法操作容易，實(shí)驗人員不接觸強(qiáng)堿，安全度提高。

本文所建立的氣相色譜分析方法操作可行性好，可以簡捷、準(zhǔn)確、有效地分析出順酐中的雜質(zhì)組成及含量，進(jìn)而得到順酐的含量，具有較強(qiáng)的實(shí)用價值。此方法已在我實(shí)驗室正常運(yùn)作5年。

［1］工業(yè)用順丁烯二酸酐國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3676－2008.

［2］氣相色譜法通則國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9722－2006.