丙烯腈中微量阻聚剂对苯二酚含量测定色谱分析方法的研究

丙烯腈中微量阻聚剂对苯二酚含量测定色谱分析方法的研究

闫向阳  牛艺霖

兰州石化公司质检计量中心  甘肃  兰州  730060

摘要：气相色谱法测定丙烯腈中微量阻聚剂对苯二酚，采用HP-5(30mx0.32mmx0.25μm)5%的苯基-95%的甲基聚硅氧烷熔融石英毛细管柱为分离柱、FID检测器、外标法定量。对苯二酚的回收率为97.3%～102.9%,变异系数为2.37%，最低检出限为10 mg/kg，方法重复性好、准确度高。

关键词：气相色谱法  微量阻聚剂对苯二酚    含量

1  前言

丙烯、氨和空气在催化剂作用下按一定条件进行氧化反应，得到主产物丙烯腈及副产物乙腈、氢氰酸等，再以水作萃取剂把富水中的丙烯腈、乙腈、氢氰酸等有机物通过精馏分离出来，得到粗丙烯腈和粗乙腈。对苯二酚作为一种阻聚剂，对防止丙烯腈聚合，保障生产安全及产品质量具有重要意义。[1]

本文建立了气相色谱法测定丙烯腈中微量阻聚剂含量的方法，采用毛细柱分流进样，FID检测器，外标法定量，重复性好、方法准确度高，操作简便、样品用量少，对人体危害减少，安全环保。

2  方法概要

将一定量的试样注入气相色谱仪，汽化的试样组分被载气带入色谱柱，在色谱柱内各组分被分离，通过FID检测，采用外标法定量测定对苯二酚含量。

3  试验部分

3.1  仪器

3.1.1  PerKin Elmer Claeus 500气相色谱仪

配有FID检测器，毛细柱分流进样口和工作站。

3.2  试剂或材料

3.2.1  丙烯腈：纯度≥99.0%（质量分数）。

3.2.2  对苯二酚：纯度≥99.0%（质量分数）。

3.3标准样品的配制

按照待测试样中对苯二酚的实际含量，用封样瓶称取一定量的对苯二酚，加入适量丙烯腈，均精确至0.0001g，充分摇匀，配制含对苯二酚一定浓度的标准样品。

3.4 色谱条件

色谱柱：HP-5(30mx0.32mmx0.25μm)5%的苯基-95%的甲基聚硅氧烷熔融石英毛细管柱。柱温 ：110℃，保持10min。进样口温度： 250℃。载气为N2，流量为1.0mL／min。分流比：50:1。FID检测器温度：250℃。检测器氢气流量： 45mL／min，空气流量： 450mL／min。进样量：1uL。

3.5定量测定

用微量注射器准确吸取1μL标准样品，注入色谱仪中，重复测定3次计算对苯二酚的平均色谱峰面积，3次测定对苯二酚的色谱峰面积相对偏差不超过平均值的5%。采用单点外标法作为定量方法 ，要求标准溶液中阻聚剂的含量与丙烯腈试样中阻聚剂的含量尽可能接近。

4  结果与讨论

4.1色谱柱的选择

对苯二酚极性强，沸点高，采用气相色谱仪分离时，选择合适的色谱柱至关重要。HP-1(60mx0.32mmx0.50μm)100%二甲基聚硅氧烷色谱柱分离试验时，丙烯腈出峰峰型过宽，影响与目标组分对苯二酚的分离。强极性毛细柱HP-FFAP（60mx0.32mmx0.53um）试验时，对苯二酚未出峰。选用弱极性色谱柱 HP-5(30mx0.32mmx0.25μm)时，能够快速出峰，分离良好。因此，选择HP-5(30mx0.32mmx0.25μm)毛细柱作为分离柱。

4.2  试验条件选择

4.2.1  柱温的选择

样品中丙烯腈沸点较低，对苯二酚沸点高。根据各组分的平均沸点，选择柱温，保证丙烯腈具有较高的柱效，减少拖尾。通过实验发现，在柱温80℃时，对苯二酚峰型拖尾，在120℃时，丙烯腈拖尾峰影响与对苯二酚的分离，选择柱温为110℃。

4.2.2载气流速的选择

载气流速慢有利于组分的分离，载气流速快有利于提高分析速度，减少分子间的扩散，载气流速过慢或过快都会降低柱效率。选择载气流速为0.5mL/min、 0.8mL/min、1.0 mL/min、1.2mL/min进行试验。考虑分离度及分析时间最终选择载气流速为1.0mL/min。

4.2.3 汽化室与检测器温度的选择

在保证样品组分能够瞬间气化的前提下，选择汽化室温度为250℃。防止组分在检测器冷凝及保证检测器灵敏度的前提下检测器温度选择为250℃。

4.2.4 分流比的选择

分离比的选择主要考虑对苯二酚的分离效果。通过试验发现对苯二酚容易出现峰形拖尾，在保证检出限的前提下尽可能选择较大的分流比，保证对苯二酚较高的柱效。同时考虑拖尾因子趋于0.95～1.05的范围，选择分流比为50:1。

4.3方法的检出限

以色谱峰高为基线噪声的10倍作为标准计算方法的检出限[2][3]。当对苯二酚浓度为10.0mg/kg时，重复性好，回收率稳定，确定方法中对苯二酚的最低检出限为10.0mg/kg。

5  结论

5.1 建立了丙烯腈中微量阻聚剂对苯二酚含量测定的色谱分析方法，HP-5(30mx0.32mmx0.25μm)毛细管柱分离、FID检测器、外标法定量。对苯二酚的最低检出限为10.0mg/kg。

5.2 对苯二酚

的回收率为97.3%～102.9%,变异系数为2.37%，方法的重复性好，准确度高。

5.3 本方法操作简便，所需样品用量少，操作过程无需引入其他试剂，对人体危害小，安全环保。

参考文献

[1]彭振磊.王川.刘朝霞.气相色谱法测定工业丙烯腈中微量对羟基苯甲醚和对苯二酚.石油化工,2007，46(8)：1060-1064．

[2]魏培海.仪器分析[M].北京: 高等教育出版社，2007: 134－175.

[3] 刘崇华.董夫银.化学检测实验室质量控制技术[M].北京: 化学工业出版社，2013.3.

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