二甲基亞砜國家標(biāo)準(zhǔn)中問題的探討

翟中華 白亞昊 白林智 鄒惠玲 鄭金鳳 夏攀登

摘 要：近年來，二甲基亞砜（DMSO）廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子工業(yè)和碳纖維領(lǐng)域?，F(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21395-2008已無法滿足行業(yè)發(fā)展的需要。對現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了項目及限量的比較，探討了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題，對透光度、折光率、雜質(zhì)的試驗方法、指標(biāo)及限值提出改進(jìn)建議；結(jié)合客戶對產(chǎn)品的需求，提出增加密度、金屬離子含量的建議，并給出試驗方法；指出現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中存在的其他缺陷，為下一步標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供參考，使該標(biāo)準(zhǔn)可以為更廣泛的用戶提供依據(jù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場競爭力。

關(guān)鍵詞：二甲基亞砜，國家標(biāo)準(zhǔn)，試驗方法

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.09.019

Discussion on the Problems in the National Standard for DMSO

ZHAI Zhonghua1 BAI Yahao1 BAI Linzhi1 ZOU Huiling1* ZHENG Jinfeng1 XIA Pandeng1，2

（1. Shandong Inspection Institute for Product Quality； 2. China University of Petroleum）

Abstract： In recent years， DMSO has been widely used in the fields of medicine， electronic industry and carbon fi ber. The current national standard， GB/T 21395-2008， Dimethyl sulfoxide can no longer meet the needs of industrial development. The paper compares the current national standards and enterprise standards in terms of items and limits， discusses the problems found in the implementation of the current national standard， and puts forward suggestions for improving the test methods， indicators and limits of transmittance， refractive index and impurities. To respond to the customers demand for the product， it puts forward suggestions to increase the density and metal ion content， gives the test method， and points out other defects in the current standard. It provides reference for the revision of the standard， so that the standard can provide a basis for a wider range of users， improve product quality and enhance market competitiveness.

Keywords： DMSO， national standard， test method

二甲基亞砜（DMSO）是一種含硫有機(jī)化合物，常溫下為無色無臭的透明液體，是一種吸濕性的可燃液體。它具有熱穩(wěn)定性好、非質(zhì)子、高沸點、高極性、與水混溶的特性，并且能溶于乙醇、苯和氯仿等大多數(shù)有機(jī)物，被譽(yù)為“萬能溶劑”[1]。二甲基亞砜能將溶解的藥物通過皮膚涂抹滲入體內(nèi)，且對身體無害，可代替口服或注射[2]。二甲基亞砜廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和電子材料等許多領(lǐng)域，以合成含氟藥和作為醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體溶劑為主，近年來在電子工業(yè)和碳纖維領(lǐng)域應(yīng)用增多。

2022年，我國二甲基亞砜總產(chǎn)量約6萬t，其中約有40%出口。隨著二甲基亞砜在電子行業(yè)以及碳纖維市場的廣泛應(yīng)用，以及新材料的不斷更新，未來幾年，我國出口的二甲基亞砜量會進(jìn)一步增加。二甲基亞砜產(chǎn)品在國際市場的變化和新應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)，導(dǎo)致國內(nèi)外客戶對國內(nèi)電子級二甲基亞砜的需求量日益增大。而現(xiàn)行國標(biāo)GB/T 21395-2008國家標(biāo)準(zhǔn)[3]標(biāo)齡已超十年。近些年二甲基亞砜工藝技術(shù)和相關(guān)檢測技術(shù)在不斷改進(jìn)，但該國標(biāo)只對工業(yè)級中一等品和優(yōu)級品作了規(guī)范，沒有對目前廣泛應(yīng)用的碳纖維和電子行業(yè)用戶給出統(tǒng)一規(guī)范要求。因此，在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中也出現(xiàn)了一些問題，亟待改進(jìn)和完善。

1 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及主要內(nèi)容

GB/T 21395-2008為現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)。其技術(shù)要求中對外觀、結(jié)晶點、酸值、透光度、折光率、雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)7項指標(biāo)作出了具體要求。另外對試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等內(nèi)容提出要求。由于電子行業(yè)和碳纖維領(lǐng)域?qū)Χ谆鶃嗧康馁|(zhì)量要求越來越高，該標(biāo)準(zhǔn)已無法滿足部分生產(chǎn)、銷售企業(yè)的需求，所以企業(yè)紛紛制定各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

2 標(biāo)準(zhǔn)中試驗方法的缺陷及改進(jìn)建議

2.1 透光度

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定透光度（400 nm）≥96.0%，試驗方法采用GB/T 9721[4]中規(guī)定的方法。該法是利用分光光度計測定液體樣品的吸光度，進(jìn)行定性分析，其中未規(guī)定透光度的定義和測試方法，無法使用該法直接得到透光度的測定結(jié)果。利用朗伯-比爾定律可對吸光度與透光度之間進(jìn)行換算，另外在使用分光光度計時可調(diào)至透光度進(jìn)行校準(zhǔn)測定。建議在采用GB/T 9721的同時明確透光度和吸光度的換算關(guān)系或在試驗過程中調(diào)節(jié)分光光度計測定試樣透光度的步驟。

2.2 折光率

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定折光率（20 ℃）在1.4775～1.4790之間，試驗方法采用GB/T 6488[5]中規(guī)定的方法。近幾年由于生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，二甲基亞砜的純度能達(dá)到99.99%以上，按照該方法測定了8批次二甲基亞砜含量在99.99%以上的樣品，見表2。結(jié)果顯示折光率均大于1.4790，按國標(biāo)判定不合格，該項目亟待修訂。

2.3 雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)等品≤0.10%，一等品≤0.15%，試驗方法采用氣相色譜法。該法所推薦的填充色譜柱已逐漸淘汰，被毛細(xì)管色譜柱替代，并且操作條件有待優(yōu)化。建議將該項目改為“二甲基亞砜含量”來直接測定樣品中的主含量，并優(yōu)化氣相色譜條件?？蓞⒖急?中條件進(jìn)行優(yōu)化，按照該條件測定了3批次二甲基亞砜的含量，見表4。計算可得相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，說明使用該條件的重復(fù)性較好，滿足實驗要求。

2.4 密度

在二甲基亞砜的銷售過程中，客戶對產(chǎn)品的密度比較關(guān)注，為通過體積計算產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。建議增加“密度”指標(biāo)，可采用GB/T 4472-2011《化工產(chǎn)品密度、相對密度的測定》[6]或GB/T 611-2021《化學(xué)試劑 密度測定通用方法》[7]進(jìn)行測定。按照GB/T 611-2021中振動式液體密度儀法測定了8批次二甲基亞砜在25 ℃下的密度，見表5。

2.5 金屬離子含量

為了下游工序的收率和使用效率，二甲基亞砜用于合成纖維和電子行業(yè)的清洗劑時需要嚴(yán)格控制產(chǎn)品中的微量金屬元素。新的應(yīng)用客戶對二甲基亞砜中微量元素的要求沒有一個相對的元素種類和控制范圍，大部分以質(zhì)量越優(yōu)越佳的理念進(jìn)行著溝通，造成了生產(chǎn)控制上的過度控制和能耗浪費；部分廠商對電子級二甲基亞砜存在理解上的歧義和概念上的混淆，往往通過專業(yè)機(jī)構(gòu)分析后，將自身產(chǎn)品中長期穩(wěn)定的部分含量較低的元素作為電子級二甲基亞砜的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)在市場上流通，致使部分客戶曲解了電子級二甲基亞砜的質(zhì)量水平?？稍跇?biāo)準(zhǔn)修訂中增加電子級分類，對“金屬離子含量”作出限量，來為高品質(zhì)產(chǎn)品用戶提供服務(wù)。目前常用的金屬元素的分析測試方法主要有發(fā)射光譜法、石墨爐原子吸收光譜、等離子發(fā)射光譜法（ICP）、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）等。等離子發(fā)射光譜法（ICP）和電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）是一種多元素分析技術(shù)，具有極好的靈敏度和高效的樣品分析能力，是目前元素分析中公認(rèn)的先進(jìn)檢測技術(shù)，由于電子級二甲基亞砜金屬元素含量在10 μg/kg以下，部分ICP設(shè)備精度無法達(dá)到，因此可采用ICP-MS法測定金屬離子。試驗方法可采用GB/ T 39486-2020《化學(xué)試劑 電感耦合等離子體質(zhì)譜分析方法通則》[8]。可參考如下條件：等離子光源功率：1600 W；載氣流量：0.7 L/min；冷卻氣流量：18.0 L/min；輔助氣流量：1.2 L/min；測量方式為跳峰式，重復(fù)次數(shù)：3，駐留時間：20～50 ms，試液提升率：0.4 mL/min。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)中的其他缺陷

該標(biāo)準(zhǔn)中檢驗結(jié)果的判定依據(jù)為GB/T 1250（此標(biāo)準(zhǔn)在2009年已廢止，由GB/T 8170-2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》替代）。國家標(biāo)準(zhǔn)中貯存條件為“可在露天貯存，但要保證密封、防水”，而二甲基亞砜在高溫下會分解出少量的甲硫醚[9]，對于純度要求高的用戶易造成誤導(dǎo)。

3 結(jié) 論

GB/T 21395-2008標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布實施十余年，執(zhí)行中存在指標(biāo)缺失、限值不合理、試驗方法不合適、條款不適用等一系列問題，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后行業(yè)發(fā)展的需求。制定更加嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)非常必要。本文可為二甲基亞砜國家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考，也可為生產(chǎn)、銷售該產(chǎn)品的企業(yè)制定高于國家標(biāo)準(zhǔn)的企標(biāo)提供依據(jù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場競爭力。

參考文獻(xiàn)

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[9]連峰，劉棟，陳秋飛，等.DMSO穩(wěn)定化及其分解副產(chǎn)物處理方法的探討[J].高科技纖維與應(yīng)用，2015，40（3）：61-65.

作者簡介

翟中華，本科，工程師，研究方向為石油化工檢測技術(shù)。

鄒惠玲，通信作者，本科，研究員，研究方向為石油化工檢測技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化。

（責(zé)任編輯：袁文靜）