一种烷基酚聚氧乙烯醚平均eo数的测定方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种烷基酚聚氧乙烯醚平均EO数的测定方法，包括：(1)配制标准品溶液；(2)配制供试品溶液；(3)利用示差折光检测器和紫外检测器进行检测，得到标准品的信号比；(4)将标准品溶液的信号比和平均EO数作为两组变量，绘制标准曲线；(5)利用示差折光检测器和紫外检测器进行检测，得到供试品溶液的信号比，根据步骤(4)得到的标准曲线或拟合方程求取供试品溶液的平均EO数。本发明还提供了一种实施上述方法的装置。本发明使用已知平均EO数的烷基酚聚氧乙烯醚标准品测定烷基酚聚氧乙烯醚供试品的平均EO数，方法独特，计算简单，精确度高，适用性好。
【专利说明】一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分析检测【技术领域】，具体涉及一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数（环氧 乙烷加成数）的测定方法及装置。
【背景技术】
[0002] 烷基酚聚氧乙烯醚是一类具有良好润湿、去污、乳化、扩散等性能的非离子表面活 性剂，耐酸、耐碱、耐硬水，用途广泛。烷基酚聚氧乙烯醚是由烷基酚（亲油基）和环氧乙烷 (亲水基）通过逐步加合反应得到的。现在市面上的烷基酚类聚氧乙烯醚主要有壬基酚聚 氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚，其中壬基酚聚氧乙烯醚是由壬基苯酚与环氧乙烷制备的； 辛基酚聚氧乙烯醚是由辛基苯酚与环氧乙烷制备的；其结构式如下所示：
[0003] 壬基酚聚氧乙烯醚 CH3 (CH2) 8C6H4 (0C2H4) n0H
[0004] 辛基酚聚氧乙烯醚 CH3 (CH2) 7C6H4 (0C2H4)n0H
[0005] n是指烷基酚类聚氧乙烯醚中平均E0数。
[0006] 烷基酚类聚氧乙烯醚中E0数（环氧乙烷加成摩尔数）不固定，平均E0数可能在 1?100范围，平均E0数对表面活性剂性质有很大影响。烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测 定有红外光谱法、核磁共振法、凝胶渗透色谱法、质谱法等等。
[0007] 现有的测定方法中：红外光谱法检测成本低，但是检测精度不高，误差较大；凝胶 渗透色谱法检测过程和分析过程均较为复杂；而核磁共振法、质谱法所采用的仪器价格昂 贵，检测成本高；另外核磁共振法、凝胶渗透色谱法、质谱法均需要专业人员进行操作检测。
【发明内容】
[0008] 本发明提供了一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数（环氧乙烷加成数）的测定方法， 即利用示差折光-紫外检测器串联来测定烷基酚聚氧乙烯醚的平均E0数，方法简单、准确、 尚效。
[0009] 一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，包括：
[0010] (1)配制标准品溶液：称取已知平均E0数烷基酚聚氧乙烯醚标准品，加1-10000 倍的溶剂溶解，过滤，制成标准品溶液；
[0011] (2)配制供试品溶液：取适量未知平均E0数烷基酚聚氧乙烯醚供试品，加1-10000 倍的溶剂使其溶解，过滤，滤液即为供试品溶液；
[0012] (3)取配制好的标准品溶液利用示差折光检测器和紫外检测器进行检测，得到标 准品溶液的信号比；
[0013] (4)将标准品溶液的信号比和标准品的平均E0数作为两组变量，绘制标准曲线；
[0014] 该步骤绘制标准曲线的具体方法为：
[0015] 以烷基酚聚氧乙烯醚标准品平均E0数η为纵坐标（或横坐标），标准品溶液的信 号比为横坐标（或纵坐标）绘制标准曲线；
[0016] (5)取配制好的供试品溶液，利用示差折光检测器和紫外检测器进行检测，得到供 试品溶液的信号比，代入步骤（4)得到的标准曲线或拟合方程求取供试品的平均E0数。
[0017] 其中步骤（3)?（5)中的信号比一般为示差折光检测器和紫外检测器响应值的比 值，例如可以为示差峰面积/紫外峰面积，或者是示差峰高/紫外峰髙等。
[0018] 本发明所述的烷基酚聚氧乙烯醚化合物的结构式为：
[0019] CmH2m+1-C6H40-(CH 2CH20)nH
[0020] 其中，m = 4?18, η = 1?1〇〇,常见m = 8?12,例如m = 8或9或12 ;常见的 η二1?40,进一步优选为η == 2?21。如辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚等。 [0021] 本发明依据烷基酚聚氧乙烯醚的紫外吸收和折光特性，可利用示差折光-紫外检 测器串联来测定烷基酚聚氧乙烯醚的平均Ε0数，原理如下：
[0022] SRI = ki ω (1)
[0023] SOT = k2C (2)
[0024] ω = MC (3)
[0025] 式中，SRI :示差折光检测器信号响应值，Suv :紫外检测器信号响应值，:示差折光 检测器检测系数，k2 :紫外检测器检测系数，ω :质量浓度（g/L)，C :摩尔浓度（m〇l/L)，M :烷 基酚聚氧乙烯醚的摩尔质量（g/mol)，为：
[0026] Μ 二 44n+14m+94 (4)
[0027] 式中，m为烷基酚的烷基碳链长度，η为烷基酚聚氧乙烯醚的平均E0数。当m-定 时，根据（1)、（2)、（3)、（4)可以推导出
[0028] SEI/SUV = an+b (5)
[0029] 其中，a = 441^/1?^ = (14111+94)1^/%均为常数。因此，烷基酚聚氧乙烯醚平均E0 数η与示差折光-紫外检测器的信号比成正比关系，且不受配制的溶液浓度影响。
[0030] 本发明所述的烷基酚聚氧乙烯醚标准品是指平均Ε0数η不同的烷基酚聚氧乙烯 醚纯品系列，至少两种或两种以上的任意组合，例如可选择η = 1?21中的两种或两种以 上，一般为4?8种。标准品中烷基链应与供试品的烷基链结构相同。每种标准品溶液中， 仅包括一种已知平均Ε0数的烷基酚聚氧乙烯醚，各标准品溶液中的烷基酚聚氧乙烯醚的 平均Ε0数各不相同。
[0031] 本发明中，步骤（1)和步骤⑵中，配制溶液的溶剂可以是甲醇、乙腈、水或其混合 物。
[0032] 本发明所述的测定方法，所述步骤（1)或（2)的烷基酚聚氧乙烯醚溶液，不管是标 准品溶液还是供试品溶液，从原理上，其配制的浓度可以是任意的。根据检测器量程要求， 优选地，所述的标准品溶液或供试品溶液的质量体积浓度为0. 01?5mg/mL ;实际配制时可 采用如下方法：将1?500mg烷基酚聚氧乙烯醚标准品或供试品于lOOmL容量瓶中，加入溶 剂，溶解，过滤，即得。
[0033] 在本发明的优选实施例中，上述测定方法步骤（3)中所述的紫外检测器的检测波 长一般为205?350nm，优选225nm或275nm。
[0034] 本发明的测定方法中，其创新点在于：以烷基酚聚氧乙烯醚标准品的平均E0数为 纵坐标（或横坐标），示差折光-紫外双检测器串联测得的信号比为横坐标（或纵坐标）绘 制标准曲线，理论上平均E0数与信号比应呈线性关系。以示差折光-紫外双检测器串联测 得烷基酚聚氧乙烯醚供试品信号比，根据标准曲线即可求得烷基酚聚氧乙烯醚供试品的平 均E0数。
[0035]本发明还提供了 一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定装置，包括：
[0036]进样系统，对标准品溶液和供试品溶液进行进样；
[0037]检测单元，包括示差折光检测器和紫外检测器，对进样进行示差检测和紫外吸收 检测；
[0038]计算模块，接收标准品溶液和供试品溶液的示差检测和紫外吸收检测结果，分别 计算标准品溶液和供试品溶液的信号比，同时将标准品溶液的信号比和平均E0数作为两 组变量求解标准品的标准曲线方程；然后计算模块将供试品溶液的信号比代入计算得到的 标准曲线方程中，求得供试样品的平均E0数。
[0039]本发明的测定装置中，检测时检测单元可采用示差折光检测器和紫外检测器串联 的结构（示差-紫外双检测器）；进样系统可采流动相进样，即通过流动相作为载流体将样 品输送至检测单元进行检测，也可采用直接进样；采用流动相进样时，流动相可选择各种对 样品溶解度较好的流动相，作为优选，所述流动相为体积百分比浓度为5?95%甲醇的水 溶液、乙腈水溶液等，进一步优选的体积百分比浓度为50?75%甲醇的水溶液、乙腈水溶 液等。计算模块一般选用现有的计算电路。
[0040] 本发明使用己知E0数的烷基酚聚氧乙烯醚标准品，以示差折光检测器和紫外检 测器进行检测，同时利用流动相进样，测定烷基酚聚氧乙烯醚供试品的均E0数。该方法独 特，计算简单，准确度高，适用性好。同时该方法不需要由特殊技能的专业人员进行操作，检 测过程简单，适于各种场合使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0041] 图1为本发明实施例1的标准工作曲线图。
[0042]图2为本发明实施例2的标准工作曲线图。
[0043]图3为本发明实施例3的标准工作曲线图。
[0044]图4为本发明实施例4的标准工作曲线图。
【具体实施方式】
[0045] 本发明的测定条件选择，包括流动相、检测波长、温度、浓度等，是基于大量的实验 数据得出的说明实例，但不限制该专利申请的保护范围，具体如下：
[0046] 实施例1
[0047] 1.仪器与试剂
[0048] 仪器:Agilent 1100液相系统（无色谱柱），示差折光-紫外双检测器串联， Agilent ChemStation B 版化学工作站；
[0049] 试剂：甲醇（色谱纯），水为超纯水；
[0050] 标准品：辛基酚聚氧乙烯醚（0ΡηΕ0)的平均E0数η分别为5、 8、12、16。
[0051] 2.方法与结果
[0052] 2. 1测定条件
[0053] 流动相：甲醇：水（80: 20);
[0054] 检测器：示差折光检测器和紫外检测器串联；
[0055] 检测波长：225nm ;
[0056] 检测温度：30°C ;
[0057] 流速：1. OmL/min ;
[0058] 进样量：20 μ L。
[0059] 2. 2标准曲线
[0060] 在2. 1测定条件下，利用液相系统吸取辛基酚聚氧乙烯醚标准品溶液（流动相配 制，浓度均为Img/mL)进样，示差折光-紫外检测器串联测定，以示差折光-紫外测得的峰 面积比SKI/S W(见表1)为纵坐标，平均E0数η为横坐标，绘制标准曲线（见附图1)，得到 线性回归方程：SRI/S UV = 0· 64458η+4· 00804,相关系数 R = 0. 99907。
[0061]表 1 [00621
【权利要求】
1. 一种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，包括： (1) 配制已知平均E0数的烷基酚聚氧乙烯醚的标准品溶液；所述标准品溶液为两种或 两种以上，多种标准品溶液中烷基酚聚氧乙烯醚之间，烷基链相同，平均E0数各不相同； (2) 配制未知平均E0数的烷基酚聚氧乙烯醚的供试品溶液；所述标准品溶液与供试品 溶液中烷基酚聚氧乙烯醚的烷基结构相同； (3) 利用示差折光检测器和紫外检测器对标准品溶液检测，得到标准品溶液的信号 比； (4) 将步骤（3)得到的信号比和标准品的平均E0数作为两组变量，求得标准曲线方 程； (5) 利用示差折光检测器和紫外检测器对供试品溶液检测，得到供试品溶液的信号比， 根据步骤（4)得到的标准曲线方程求取供试品的平均E0数。
2. 根据权利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，其特征在于，所述 的烷基酚聚氧乙烯醚化合物的结构式为： CmH2m+「C6H40-(CH2CH 20)nH 其中，m = 4 ?18，n = 1 ?100。
3. 根据权利要求2所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，其特征在于，m = 8 ?12, η = 1 ?40。
4. 根据权利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均Ε0数的测定方法，其特征在于，所述 步骤（1)和步骤（2)中，配制溶液的溶剂为甲醇、乙腈、水中的一种或多种。
5. 根据权利要求1或4所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均Ε0数的测定方法，其特征在于， 所述步骤⑴和步骤⑵中，溶液的质量体积浓度为〇. 01?5mg/mL。
6. 根据权利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，其特征在于，所述 的紫外检测器采用205?350nm检测波长。
7. 根据权利要求1所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定方法，其特征在于，步骤 (3)和步骤（5)采用流动相进样，所述流动相为含有5?95%体积的甲醇水溶液、乙腈水溶 液。
8. -种烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定装置，其特征在于，包括： 进样系统，对标准品溶液和供试品溶液进行进样； 检测单元，包括示差折光检测器和紫外检测器，对进样进行示差检测和紫外吸收检 测； 计算模块，接收标准品溶液和供试品溶液的示差检测和紫外吸收检测结果，分别计算 标准品溶液和供试品溶液的信号比，同时将标准品溶液的信号比和平均E0数作为两组变 量求解标准品的标准曲线方程；然后计算模块将供试品溶液的信号比代入计算得到的标准 曲线方程中，求得供试样品的平均E0数。
9. 根据权利要求8所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定装置，其特征在于，所述 进样系统采用流动相进样；所述检测单元为示差折光检测器和紫外检测器串联结构。
10. 根据权利要求8所述的烷基酚聚氧乙烯醚平均E0数的测定装置，其特征在于，所述 紫外检测器检测波长范围包含200?400nm。
【文档编号】G01N21/41GK104297194SQ201410553054
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】陈海相, 宁小玉, 姜瑞妹 申请人:浙江理工大学