原料粗苯中甲醇的定性及其測(cè)定

馬輝明

(山西焦化集團(tuán)有限公司，山西 洪洞 041606)

原料粗苯中甲醇的定性及其測(cè)定

馬輝明

(山西焦化集團(tuán)有限公司，山西 洪洞 041606)

采用直接色譜法測(cè)定原料粗苯中甲醇。介紹了粗苯中甲醇定性及測(cè)定方法的確定，直接色譜法測(cè)定步驟，論證了方法分準(zhǔn)確性、科學(xué)性和實(shí)用性。

粗苯；甲醇；直接色譜法

目前，由于市場(chǎng)粗苯和甲醇價(jià)格存在的巨大差異，促使部分原料粗苯供應(yīng)商從自身的經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，在原料粗苯中摻入甲醇，不僅給用戶造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且影響工藝生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，造成總排COD嚴(yán)重超標(biāo)，給環(huán)保工作帶來(lái)巨大壓力。

為了保護(hù)公司經(jīng)濟(jì)利益不受損失及苯精制廠的正常生產(chǎn)運(yùn)行，確定適宜快速的分析檢測(cè)方法，及時(shí)檢測(cè)進(jìn)廠原料粗苯中是否摻入甲醇，成為保證正常生產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)。如何解決此問(wèn)題，改變這種情形，我們進(jìn)行了如下工作，并取得了圓滿成功。

1 實(shí)驗(yàn)儀器和材料

1.1 儀器設(shè)備

1) 氣相色譜儀：帶FID的GC2014氣相色譜儀或同類型的色譜儀；

2) 數(shù)據(jù)處理器:色譜工作站或積分儀；

3) 色譜柱：毛細(xì)管色譜柱，L50 m×Φ0.25 mm×0.2 μm；

4) 微量注射器：1 μL或5 μL。

1.2 材料試劑

1) 氫氣:高純氫；

2) 空氣：管道空氣或空氣泵；

3) 氮?dú)猓簹馄炕蚬艿赖獨(dú)猓?/p>

4) 定性用標(biāo)準(zhǔn)試劑：標(biāo)準(zhǔn)甲醇溶液。

標(biāo)準(zhǔn)甲醇溶液制備：量取5 mL分析純以上試劑甲醇，注入95 mL粗苯(不含甲醇)中，混勻。

2 粗苯中甲醇的定性實(shí)驗(yàn)

采用毛細(xì)管柱氣相色譜法對(duì)粗苯中甲醇進(jìn)行定性，用毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行有效分離，根據(jù)保留時(shí)間(6.388 min)確定是否含有甲醇。

2.1 準(zhǔn)備工作(色譜操作條件)

1) 色譜操作條件。

柱程序升溫：起始溫度40 ℃，保持5 min，升溫速率為4 ℃/min，最終溫度240 ℃，保持2 min；氣化室溫度：180 ℃；檢測(cè)器溫度：300 ℃；分流比：1∶100；進(jìn)樣量：1 μL；載氣：氮?dú)?00 kPa；氫氣：65 kPa；空氣：55 kPa；隔膜吹掃：5 mL/min～10 mL/min；追加氣：40 mL/min；靈敏度：102。

1) 打開各路氣，進(jìn)入氣相色譜工作站，選擇分析方法。

2) 在色譜操作條件下，待氣相色譜儀穩(wěn)定后，用微量注射器注入1 μL試樣，啟動(dòng)，同時(shí)程序升溫。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲醇的保留值定性。甲醇保留值為6.388 min，從而確定粗苯中是否有甲醇存在。

3 粗苯中甲醇測(cè)定方法的確定

3.1 體積增加法

3.1.1 原理

根據(jù)溶劑的互溶次序表，甲醇在粗苯和水中的溶解度不同，苯在水中溶解度0.072 g/(100 g水)，甲醇與水互溶，由水體積增量計(jì)算甲醇含量[1-2]。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

用量筒準(zhǔn)確量取100 mL粗苯和95 mL水，在250 mL分液漏斗中混合均勻。靜止5 min后，萃取分離出水，并計(jì)量分離后水溶液的體積V。根據(jù)水溶液增加的體積量計(jì)算出甲醇含量。計(jì)算公式如式(1)。

甲醇%=(V-95)×ρ甲醇/(100×ρ粗苯+95×
ρ水)×100%

(1)

3.1.3 方法準(zhǔn)確性

由于甲醇與粗苯的互溶性，溶解度上限30%左右，萃取過(guò)程中仍有少量甲醇溶解在粗苯中，而沒(méi)有全部溶解在水中，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，因此，用體積增加方法不可行。

3.2 直接色譜法(外標(biāo)法)

3.2.1 確定色譜操作條件

柱程序升溫：起始溫度40 ℃，保持5 min，升溫速率為4 ℃/min，最終溫度240 ℃，保持2 min；氣化室溫度：180 ℃；檢測(cè)器溫度：300 ℃；分流比：1∶100；進(jìn)樣量：1 μL；載氣：氮?dú)?00 kPa；氫氣：65 kPa；空氣：55 kPa；隔膜吹掃：5 mL/min～10 mL/min；追加氣：40 mL/min；靈敏度：102。

3.2.2 測(cè)定步驟

1)打開各路氣，進(jìn)入氣相色譜工作站，選擇分析方法。

2)在色譜操作條件下，待氣相色譜儀穩(wěn)定后，用微量注射器分別注入1 μL粗苯(含甲醇)標(biāo)準(zhǔn)試樣和1 μL粗苯試樣，啟動(dòng)，同時(shí)程序升溫。記錄峰面積A1、A2。

3.2.3 計(jì)算[見式(2)和式(3)]

C1=5.0×ρ甲醇/(5.0×ρ甲醇+95×ρ粗)×100%

(2)

C2=C1×A2/A1

(3)

式中:C1為粗苯(含甲醇)標(biāo)準(zhǔn)試樣濃度；C2為所求粗苯試樣濃度；A1為粗苯(含甲醇)峰面積；A2為粗苯試樣峰面積。

2.6 方法準(zhǔn)確性檢驗(yàn)

與西安國(guó)聯(lián)質(zhì)檢分析數(shù)據(jù)對(duì)比如表1。

表1 方法的準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)①

4 結(jié)論

直接色譜分析法測(cè)定原料粗苯中甲醇具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 分析速度快、結(jié)果準(zhǔn)確，快速準(zhǔn)確檢測(cè)粗苯原料中是否含有甲醇，方便及時(shí)對(duì)進(jìn)廠粗苯原料進(jìn)行處理。

2) 操作簡(jiǎn)便，易于掌握，適合現(xiàn)場(chǎng)分析應(yīng)用。

[1] 徐光憲，王文清.萃取化學(xué)原理[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984.

[2] 劉紹從.毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量[J].檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊,1998，8(5)：34-36.

Qualitative determination and determination method of methanol in crude benzene

MA Huiming

(Shanxi Coking Group Co., Ltd., Hongtong Shanxi 041606, China)

The direct methanol chromatography was used for the determination of methanol in crude benzene. The qualitative determination and determination method of methanol in crude benzene are introduced. The determination steps of direct chromatography proves that the method is accurate, scientific and practical.

crude benzene; methanol; direct chromatography

2017-04-11

馬輝明，男，1969年出生，2012年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，本科，工程師，從事質(zhì)量管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.19

O657

A

1004-7050(2017)04-0058-02

分析與測(cè)試