主题:【第十三届原创】碳酸二苯酯组成的气相色谱法分析

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宁波分析测试发表于:2020/09/10 12:18:24 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
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碳酸二苯酯组成的气相色谱法分析

李久龙[1]

(宁波中金石化有限公司)



摘要:采用一根HP-FFPA30m×450um×0.85um毛细管色谱柱,对碳酸二苯酯混合样品进行了气相色谱分析研究。结果表明,该色谱柱能很好地分离碳酸二苯酯中控样品中的甲醇、碳酸二甲酯、苯甲醚、苯酚、苯甲基碳酸酯、碳酸二苯酯等化合物组成,采用外标法或内标定量。







关键词:气相色谱仪;外标法;碳酸二甲酯;碳酸二苯酯







  • 前言

    异丙苯法生产苯酚丙酮过程主要包括异丙苯氧化单元、过氧化氢异丙苯提浓单元、浓过氧化氢异丙苯分解单元、分解反应液中和单元、丙酮精制单元、苯酚精制单元、a甲基苯乙烯加氢单元和含酚污水处理回收苯酚单元。每个单元需及时准确测定每个样品的组份来指导生产,但是测定碳酸二苯酯中控分析的色谱方法不多,不同的色谱工作者采用不同的色谱测定方法,有的采用填充柱,有的采用极性毛细管色谱柱或非极性毛细管色谱柱,测定结果数据相差较大。为确保碳酸二苯酯中控分析数据的稳定性,本方法采用根HP-FFPA,30m×450um×0.85um毛细管色谱柱,对分析方法进行了优化,使各组分得到了充分的分离,满足了碳酸二苯酯中控分析的生产要求。



    实验部分

    2.1 仪器


    2.1.1仪器:7890B安捷气相色谱仪;

    2.1.2检测器:FID

    2.1.3色谱柱:HP-FFAP,30m×450um×0.85um(部件号:124-3232);

    2.2操作条件

    2.2.1柱温:初始柱箱温80℃保持3.0 min,以每分钟10℃/min的速率升至120℃保持0 min,再以每分钟15℃/min的速率升至235℃保持5 min;

    2.2.2检测器:温度300℃;燃气(H2)35ml/min;助燃气(AIR)300ml/min;补充气(N2)25ml/min;仪器平衡时间0.5 min;

    2.2.3载气:氮气;柱流量为2.9044ml/min(恒流);

    2.2.4进样口温度:250℃;

    2.2.5进样量:0.5 ul;分流比30:1。

    2.3 标样的制备

    标样采用质量法配制,组份含量根据生产装置的控制要求来决定,分别配制高、中、低三种不同浓度的标样,苯甲醚可作为内标物。标样组成见表1。

    表1 标样中含氧化合物的质量分数(%,Wt)

                                                               
 

含氧化合物

 
 

1#

 
 

2#

 
 

3#

 
 

甲醇

 

 
 

0.4921

 
 

0.9914

 
 

0.2036

 
 

碳酸二甲酯

 
 

0.5013

 
 

0.9798

 
 

4.9813

 
 

苯甲醚

 
 

2.4971

 
 

2.4973

 
 

2.5037

 
 

苯甲基碳酸酯

 

 
 

0.1993

 
 

0.9877

 
 

5.0402

 
 

苯酚

 
 

0.3001

 
 

0.9821

 
 

0.3057

 
 

碳酸二苯酯

 
 

0.5019

 
 

1.0017

 
 

5.0007

 
 

甲苯

 
 

 
 

 
 

 



2.4 定性与定量



采用纯标准试样法进行定性分析,标样色谱图见图1,用外标三点校正曲线法进行定量,也可用苯甲醚作为内标物,采用内标法定量。









图1标样色谱图



采用外标法测定,计算方法根据标样浓度和峰面积的一一对应关系,求得样品中各组分的含量。







式中:—样品中某组分的含量,(%,Wt); —样品中某组分的峰面积;



      —标样中某组分的含量,(%,Wt);—标样中某组分的峰面积。



采用内标法定量,用苯甲醚做内标物,不同质量浓度标准溶液的定量线性范围实验结果表明:内标峰苯甲醚与甲醇峰线性相关系数为0.99922;内标峰苯甲醚与碳酸二甲酯峰线性相关系数为0.99998;内标峰苯甲醚与苯甲基碳酸酯峰线性相关系数为0.99999;内标峰苯甲醚与苯酚峰线性相关系数为0.99940;内标峰苯甲醚与碳酸二苯酯峰线性相关系数为0.99971。







结果与讨论



3.1方法准确性实验



按重量法配置新的标准样品,配置后的浓度、以及使用外标法曲线五次测得的数据如下:

新配置标样中含氧化合物的质量分数(%,Wt)

                                                                                                                               
 

含氧化合物

 
 

配置

 

浓度

 
 

外标法测定结果

 
 

第一次

 
 

第二次

 
 

第三次

 
 

第四次

 
 

第五次

 
 

平均值

 
 

准确率

 
 

甲醇

 

 
 

0.7188

 
 

0.7128

 
 

0.7117

 
 

0.7145

 
 

0.7113

 
 

0.7131

 
 

0.7127

 
 

0.9915

 
 

碳酸二甲酯

 
 

0.7102

 
 

0.7051

 
 

0.7048

 
 

0.7069

 
 

0.7036

 
 

0.7053

 
 

0.7051

 
 

0.9929

 
 

苯甲基碳酸酯

 

 
 

0.7052

 
 

0.7017

 
 

0.7015

 
 

0.7022

 
 

0.6991

 
 

0.7015

 
 

0.7012

 
 

0.9943

 
 

苯酚

 
 

0.7118

 
 

0.7066

 
 

0.7054

 
 

0.7073

 
 

0.7042

 
 

0.7059

 
 

0.7059

 
 

0.9917

 
 

碳酸二苯酯

 
 

1.2255

 
 

1.2201

 
 

1.2194

 
 

1.2226

 
 

1.2179

 
 

1.2206

 
 

1.2201

 
 

0.9956

 
 

甲苯

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 


3.2方法重复性和精密度确定



在相同色谱条件下,连续测定七次标准液体中各组分含量,来观察方法、仪器的重复性及精密度,数据见下表:

                                                                       
 

含氧化合物

 
 

平均值

 

(%,Wt)

 
 

重复性及精密度

 
 

标准偏差n=7

 
 

重复性

 
 

精密度

 
 

甲醇

 

 
 

0.7188

 
 

0.0015

 
 

0.2070

 
 

0.001

 
 

碳酸二甲酯

 
 

0.7102

 
 

0.0020

 
 

0.2749

 
 

0.001

 
 

苯甲基碳酸酯

 

 
 

0.7052

 
 

0.0018

 
 

0.2501

 
 

0.001

 
 

苯酚

 
 

0.7118

 
 

0.0021

 
 

0.2882

 
 

0.001

 
 

碳酸二苯酯

 
 

1.2255

 
 

0.0017

 
 

0.1369

 
 

0.001

 
 

甲苯

 
 

 
 

 
 

 
 

 


3.3定量方法选择的建议



3.3.1本次试验采用外标法进行定量,取得了很好的线性。在日常分析中完全可以满足工艺的需求。



3.3.2也可以使用内标法进行定量,内标法选择的内标物建议为苯甲醚。



3.3.3根据方法准确性实验及方法的重复性和测量精度分析,本文推荐使用外标法定量;



结论



    利用FFAP色谱柱,测定碳酸二苯酯组成的方法,选用外标法定量,操作简便、分离效果好,准确度高,完全可以满足生产工艺上对分析数据分析的要求,可以作为分析碳酸二苯酯组成的一种方法使用。

参考文献



  • 刘虎威.气相色谱方法及应用.北京:化学工业出版社,2000.85~92



  • 梁汉昌.痕量物质分析气相色谱法.北京:中国石化出版社,2000.236~249



  • 金美兰,赵建南.标准气体及其应用. 北京:化学工业出版社,2003.118~198









[1] 作者简介:李久龙,男,工程师,现在宁波中金石化有限公司化验室工作。



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