检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法，利用氨气中的苯酚和甲酚极易溶入色谱纯水中且形成稳定的溶液，然后加入PNBA溶液发生酯化反应，30分钟后移取1mL上方液体入2mL自动进样瓶中排列在液相色谱自动进样器中，通脱梯度洗脱实验将苯酚和甲苯含量检测出来。C18反向柱的内壁是用硅胶小球做的，保护了仪器的色谱柱，延长了色谱柱的寿命，为高纯氨的生产与内控起到了监控作用。用于检测高纯中苯酚和甲酚含量，其优点是取样简单，操作简便，成本低廉，分析速度快，检测精度高，方法检测限低和分析周期短。
【专利说明】检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体中杂质的检测方法，特别涉及一种检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法。
【背景技术】
[0002]5N高纯氨是食品添加剂中一种非常重要的原料，在我们日常生活中，和我们密切相关，几乎无处不在，可以这么说，如果没有食品添加剂就不可能有食品的色、香、味、形态与质地等，也就没有我们今天多姿多彩的生活。而甘草酸铵是我们日常生活中接触到最普遍的食品添加剂:将甘草酸粉溶于有机溶剂溶液回流提取，加入氨气或氨水，过滤、干燥，即得甘草酸铵；甘草酸铵具有抗肝中毒，是由中药甘草中提取的一个活性成分，降低谷丙转氨酶，恢复肝细胞功能，防止脂肪性变等作用；促进胆色素代谢和退黄及解毒作用，减少胶原纤维增生，防止肝硬化等。其主要成分的甜度是蔗糖的200-300倍，在食品添加剂方面具有低热能、安全无毒和较强的医疗保健功效，是高血压、肥胖症、糖尿病、心脏病患者使用的最理想甜味剂，有浓郁的甘草特殊香味，具有保健、解毒、护肝、消炎、增香等功效，是非常理想的纯天然甜味剂原料；主要作为食品添加剂应用在肉类罐头、调味料、调味品、酱油、豆酱、色拉酱、腌制品、冷冻甜食、口香糖、槟榔、面包食品、糖果蜜饯、饼干、低糖类食品、无糖食品、果汁、乳制品、奶粉、功能性饮料等。
[0003]而我们日常生活中的第二大食品添加剂是季铵盐，用脂肪酸为原料，经氨化制得脂肪腈，再经氢化为脂肪胺，然后将伯胺与溴代烷反应，即得季铵盐。能够有效抑制食品中菌藻的繁殖和粘泥的产生，从而起到杀菌、抑霉和防蛀功能；同时聚季铵盐也具有一定的去油、除臭和缓释的用处，起到了食品保鲜作用；主要的作用作为杀菌剂与防腐剂广泛应用在超市的肉类罐头、酱油、豆酱、色拉酱、腌制品、冷冻甜食、面包食品、糖果蜜饯、低糖类食品、无糖食品、果汁、肉食品等。
[0004]如果食品中含有苯酚和甲酚，被人体吸收的话对健康的影响是非常可怕的。主要表现在:苯酚对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。急性中毒:高浓度的可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿，而且引起消化道灼伤，出现烧灼痛，呼出气带酚味，呕吐物或大便可带血液，有胃肠穿孔的可能，可出现休克、肺水肿、肝或肾损害，出现急性肾功能衰竭，可死于呼吸衰竭。所以轻性中毒:可引起头痛、头晕、咳嗽、食欲减退、恶心、呕吐，严重者引起蛋白尿等。
[0005]因此，4.5N高纯氨是食品添加剂制造领域重要的上游关键配套材料，对其苯酚和甲酚含量的控制是产业链发展中的主要环节之一，直接决定着食品行业的发展，目前已经受到人们的大力关注与重视。但在国内添加剂行业现有技术中，关于氨的标准中，均未提及对苯酚和甲酚的监控和检测。而高纯氨中的苯酚和甲酚主要来源于原料氨:氢气作为合成原料氨的原料之一，而氢气是通过天然气裂解产生的，这样在裂解与合成的过程中均没有得到很好的控制；一般来说，其酚类含量都较低的，都是呈气态或者气态大分子形式存在，目前没有专门的方法来检测，只能通过适当的方式汽化或者吸附或溶解等方法，然后再利用检测设备来进行定量；同时，氨气是一种有腐蚀性的气体，广大技术人员都为之头疼，都一直寻找一种直接气体进样方法来检测氨气中的苯酚和甲酚，但是直接进样会腐蚀、损伤甚至毁坏色谱以及色谱柱。直接进样虽然比较简便，但是同时给色谱仪和色谱柱带来了很大程度的腐蚀、损伤甚至毁坏色谱等；因为色谱仪和色谱柱的材料都是不锈钢，而氨气在常温下极易腐蚀不锈钢物质，对仪器造成致命性的毁坏。全新投入工作的仪器，一般三个多月就需要更换一次色谱柱与耗材，甚至几周就让仪器无法工作，维修起来一般每次都要两万多元，而且浪费了大量的时间，这样严重地阻碍了我们的日常检测。
【发明内容】
[0006]本发明的发明目的是为了克服上述【背景技术】的缺点，提供一种行之有效并通过间接进样方式来的检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法。
[0007]本发明的技术方案是:一种检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法，本方法是通过如下工艺步骤实现的:
(1)样品准备:
取洁净的250mL具塞碘量瓶,加200mL水同时盖好盖子,然后放在电子天平上称取重量(精确到0.0OOlg)，记录重量为Hi1 ;取用一段直径为0.125cm的聚四氟乙烯软管，将其一端用专门的连接接头连接在高纯、超纯氨储罐上，软管的另一端直接插入该250ml碘量瓶中，打开储罐阀门，直接将高纯、超纯氨通入到水中溶解，流量为180-200mL每分钟，取样70-90分钟后停止，待该四氟乙烯软管一段无液体流出以后，拿出该管子并匀速盖上盖子，记录此时的重量为m2，用差量法计算出溶解于水中的高纯、超纯氨的重量，即m= Hl2-Hl1 ；
注意:此样品溶液至少准备两组，计算其平均含量；同时一定要密切注意塑料软管的粗细以连接好后不漏气为宜，将氨通入到水中相关设备必须要清洁干净，在取样之前要通入待测氨气吹扫几次，而且实验过程中不能有水溅出容量瓶，通入氨气的流量以不向液面外冒出气泡为准；此样品溶液至少准备两组，计算其平均含量；
(2)准备工作:
(a)先打开液相色谱仪器，然后设置泵的压力为30Kpa，柱流速为3mL/min;柱温度设置为40度，以100%乙腈为流动相，清洗管路30-60分钟以后，按照梯度洗脱实验的色谱条件来设置仪器，将最终的溶液导管插入带盖聚四氟乙烯桶里面，防止大量挥发；待基线平稳后进样；
(b)将苯酹,邻甲酹，间甲酹和对甲酹的浓度分别为lppm,IOppm和IOOppm的标样移取2mL入5mL自玻璃反应瓶中，同样做一组标样空白，标样空白就是色谱纯水，移取ImL水进入5mL自玻璃反应瓶中；然后加入ImL PNBA溶液，然后上下颠倒3次到五次，让其混合均匀，充分反应，30分钟后移取ImL上方液体如2mL自动进样瓶子中，将空白放在最前面，然后按照lppm, IOppm和IOOppm顺序放入液相色谱自动进样盘中，让自动进样器自动进样，每个样品至少重复进样3次并计算面积的平均值，每组分的面积与平均值差异在5%以内方可接受，否则重新进样，直至条件满足为止；
(c)利用各组分 的沸点不同，在色谱柱上分离的图谱顺序为苯酚，邻甲酚，间甲酚和对甲酚；最后将每个组分的面积扣除空白的面积，剩余的面积与其与组分的含量制作出一条含量与面积的标准曲线，然后查看标准曲线的回归系数99.5%以上方可接受，否则重新进样、数据处理，直至满足条件方可；
(d)通过实验可以发现每种物质的含量与面积存在一定的比例，而这种比例我们称之为矫正因子RF，RF=该物质的含量/该物质的浓度；
(e)最后将此标准工作曲线存档并命名以供检测样品时候快速准确使用；备注:次标准曲线周期是一周，最好每次检测之前重新制作工作曲线；或者检测后用与样品相关浓度的标样再做一次标样回收，标样回收率在95%-105%之间方可接受，否则需要重新制作工作曲线；
(3)检测步骤:
(a)移取2mL样品溶液入5mL自玻璃反应瓶中，同样做一组标样空白，标样空白就是色谱纯水，移取ImL水进入5mL自玻璃反应瓶中；然后加入ImL PNBA溶液，然后上下颠倒3次到五次，让其混合均匀，充分反应，30分钟后移取ImL上方液体如2mL自动进样瓶子中；
(b)然后将样品溶液和样品空白排列好顺序放置好在自动进样器上，样品空白要放在样品溶液的前面，等仪器稳定后让其自动进样，进样的次数至少为3次，将样品的面积扣除空白的面积最后求样品溶液的面积平均值；同一样品的面积与平均值之间差距在3%之内可接受，不同样品之间的差距在5%之内可以接受，否则重新配置样品，直至条件满足方可；
(c)最后条用上述标准工作曲线，利用色谱仪器上的工作站，就可以直接读取样品的每一组分含量；
Cd)最后设置仪器的泵压力为30Kpa，柱流速为3mL/min ;柱温度设置为40度，以100%乙腈为流动相，清洗管路30飞0分钟分钟以后，就可以将仪器关闭；备注:每次检测工作完成，将废液倒入废液桶里，一面乙腈等有毒溶液挥发到实验室环境中，对人体造成伤害等。
[0008]所述步骤⑵(b)是按下述参数来设置色谱仪:进样体积:20uL ;紫外波长:270nm ;梯度洗脱实验:A表示乙腈溶液，B表示lg/L磷酸二氢铵溶液，泵压力为:20Kpa，柱流速:1.5mL/min，自动进样体积为20uL。具体参数见表1.1 Btfg (##);cA >乙*滘3>.Ig L茨觀二曼铵溶汊；
【权利要求】
1.一种检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法，其特征是本方法是通过如下工艺步骤实现的: (1)样品准备: 取洁净的250mL具塞碘量瓶,加200mL水同时盖好盖子,然后放在电子天平上称取重量(精确到0.0OOlg)，记录重量为Hi1 ;取用一段直径为0.125cm的聚四氟乙烯软管，将其一端用专门的连接接头连接在高纯、超纯氨储罐上，软管的另一端直接插入该250ml碘量瓶中，打开储罐阀门，直接将高纯、超纯氨通入到水中溶解，流量为180-200mL每分钟，取样70-90分钟后停止，待该四氟乙烯软管一段无液体流出以后，拿出该管子并匀速盖上盖子，记录此时的重量为m2，用差量法计算出溶解于水中的高纯、超纯氨的重量，即m= Hl2-Hl1 ； 注意:此样品溶液至少准备两组，计算其平均含量；同时一定要密切注意塑料软管的粗细以连接好后不漏气为宜，将氨通入到水中相关设备必须要清洁干净，在取样之前要通入待测氨气吹扫几次，而且实验过程中不能有水溅出容量瓶，通入氨气的流量以不向液面外冒出气泡为准；此样品溶液至少准备两组，计算其平均含量； (2)准备工作: (a)先打开液相色谱仪器，然后设置泵的压力为30Kpa，柱流速为3mL/min;柱温度设置为40度，以100%乙腈为流动相，清洗管路30-60分钟以后，按照梯度洗脱实验的色谱条件来设置仪器，将最终的溶液导管插入带盖聚四氟乙烯桶里面，防止大量挥发；待基线平稳后进样； (b)将苯酹,邻甲酹，间甲酹和对甲酹的浓度分别为lppm,IOppm和IOOppm的标样移取2mL入5mL自玻璃反应瓶中，同样做一组标样空白，标样空白就是色谱纯水，移取ImL水进入5mL自玻璃反应瓶中；然后加入ImL PNBA溶液，然后上下颠倒3次到五次，让其混合均匀，充分反应，30分钟后移取ImL上方液体如2mL自动进样瓶子中，将空白放在最前面，然后按照lppm, IOppm和IOOppm顺序放入液相色谱自动进样盘中，让自动进样器自动进样，每个样品至少重复进样3次并计算面积的平均值`，每组分的面积与平均值差异在5%以内方可接受，否则重新进样，直至条件满足为止； (c)利用各组分的沸点不同，在色谱柱上分离的图谱顺序为苯酚，邻甲酚，间甲酚和对甲酚；最后将每个组分的面积扣除空白的面积，剩余的面积与其与组分的含量制作出一条含量与面积的标准曲线，然后查看标准曲线的回归系数99.5%以上方可接受，否则重新进样、数据处理，直至满足条件方可； (d)通过实验可以发现每种物质的含量与面积存在一定的比例，而这种比例我们称之为矫正因子RF，RF=该物质的含量/该物质的浓度； (e)最后将此标准工作曲线存档并命名以供检测样品时候快速准确使用；备注:次标准曲线周期是一周，最好每次检测之前重新制作工作曲线；或者检测后用与样品相关浓度的标样再做一次标样回收，标样回收率在95%-105%之间方可接受，否则需要重新制作工作曲线； (3)检测步骤: (a)移取2mL样品溶液入5mL自玻璃反应瓶中，同样做一组标样空白，标样空白就是色谱纯水，移取ImL水进入5mL自玻璃反应瓶中；然后加入ImL PNBA溶液，然后上下颠倒3次到五次，让其混合均匀，充分反应，30分钟后移取ImL上方液体如2mL自动进样瓶子中；(b)然后将样品溶液和样品空白排列好顺序放置好在自动进样器上，样品空白要放在样品溶液的前面，等仪器稳定后让其自动进样，进样的次数至少为3次，将样品的面积扣除空白的面积最后求样品溶液的面积平均值；同一样品的面积与平均值之间差距在3%之内可接受，不同样品之间的差距在5%之内可以接受，否则重新配置样品，直至条件满足方可； (c)最后条用上述标准工作曲线，利用色谱仪器上的工作站，就可以直接读取样品的每一组分含量； Cd)最后设置仪器的泵压力为30Kpa，柱流速为3mL/min ;柱温度设置为40度，以100%乙腈为流动相，清洗管路30飞0分钟分钟以后，就可以将仪器关闭；备注:每次检测工作完成，将废液倒入废液桶里，一面乙腈等有毒溶液挥发到实验室环境中，对人体造成伤害等。
2.如权利要求1所述的检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法，其特征步骤(2)(b)是按下述参数来设置色谱仪:进样体积:20uL ;紫外波长:270nm ;梯度洗脱实验:A表示乙腈溶液，B表示lg/L磷酸二氢铵溶液，泵压力为:20Kpa，柱流速:1.5mL/min,自动进样体积为20uL。
3.如权利要求1所述的检测高纯氨中苯酚和甲酚含量的方法，其特征是所述步骤(3)(c)中氨气中的苯酚和甲酚每个成份的含量是通过如下公式(I)分别计算的得到的: 根据仪公式(I)就可以计算得样品溶液中苯酚和甲酚各组分的含量(C)，
【文档编号】G01N30/89GK103823013SQ201310568373
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】金向华, 王海, 黄军聘, 朱威莉 申请人:苏州金宏气体股份有限公司