本发明涉及两种成分分析的技术领域,特别涉及回收溶剂中两种组分三乙胺和异丙醇的气相色谱分析方法。
背景技术:
三乙胺,有机化合物,系统命名为n,n-二乙基乙胺。分子式为n(ch2ch3)3,分子量为101.19,结构式如下:
异丙醇,有机仲醇,系统命名为2-丙醇。分子式为c3h8o,分子量为60.06,结构式如下:
三氯甲烷,有机物烃的卤代衍生物。分子式为chcl3,分子量为119.38,结构式如下:
甲醇,有机伯醇。分子式为ch3oh,分子量为32.04,结构式如下:
h3c-oh
目前有关三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的检测方法有:《工业用异丙醇》gb/t7814-2017、《工业用三乙胺》gb/t23964-2009、《工业用三氯甲烷》gb/t4118-2008、《工业用甲醇》gb338-2011等,而没有能利用气相色谱外标/内标法,同时检测回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇含量的方法。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的气相色谱分析方法,该方法准确度高、精密度较好、稳定性强、线性范围较宽,符合方法的准确度、精密度、稳定性和线性范围等多项指标要求。
为实现上述目的,本发明目的采用如下技术方案来实现:
回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的气相色谱分析方法,分析步骤如下:
1)三乙胺、异丙醇外标溶液的配制:分别称取三乙胺6.0000g(精确到0.0001g)、异丙醇6.0000g(精确到0.0001g)于2个10ml容量瓶中,用三氯甲烷定容至刻度,即分别得到0.60000g/ml的三乙胺标准储备液和0.60000g/ml的异丙醇标准储备液。再分别使用各类刻度吸管和10ml容量瓶,分别将三乙胺和异丙醇标准储备液,用三氯甲烷定容至如下标准系列溶液浓度:三乙胺:0.60000g/ml、0.30000g/ml、0.15000g/ml、0.07500g/ml和0.03750g/ml;异丙醇:0.60000g/ml、0.30000g/ml、0.15000g/ml、0.07500g/ml和0.03750g/ml。
2)三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇内标溶液的配制:分别依次准确称取:纯水1.0000g(精确到0.0001g),甲醇1.0000g(精确到0.0001g),异丙醇4.0000g(精确到0.0001g),三氯甲烷2.0000g(精确到0.0001g),三乙胺2.0000g(精确到0.0001g)和正丙醇3.0000g(精确到0.0001g)于15ml塑料管中,上下剧烈振荡混匀。
3)气相色谱-外标法中回收溶剂样品的处理:进样前,将回收溶剂样品盖好盖子,上下剧烈震荡,使回收溶剂内部的水相、异丙醇相和三乙胺相均匀地混合在一起,然后迅速取1.00μl样品进样。
4)气相色谱-内标法中回收溶剂样品的处理:进样前,将回收溶剂样品盖好盖子,上下剧烈振荡,使回收溶剂内部各目标组分均匀地混合在一起,然后迅速取10.0000g(精确到0.0001g)样品于15ml塑料管中,同时加入内标物正丙醇3.0000g(精确到0.0001g)于同一管中。
5)采用气相色谱对标准系列溶液和回收溶剂样品进行分析,气相色谱条件如下:
色谱柱:wondacap5(60m×0.25mm×0.25μm)石英毛细管色谱柱;
载气:高纯氮气(99.999%);
柱流量:0.8ml/min;
柱温:采用程序升温。初温50℃,保持1min,以3℃/min速率,升温至77℃,保持2min,再以15℃/min,升温至270℃,保持2min,共计26.87min。
汽化室温度:280℃;
检测器温度:fid,290℃;
空气流量:400ml/min;
氢气流量:40ml/min;
分流比:100:1
进样量:1μl
所述的分析方法可以根据实际情况,选用气相色谱-外标法和气相色谱-内标法。
所述的分析方法可以利用气相色谱-外标法,同时分析回收溶剂中三乙胺、异丙醇的含量。
所述的分析方法可以利用气相色谱-内标法,同时分析回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的含量。
所述的分析方法采用程序升温的方式进行。
所述的气相色谱-外标法检测回收溶剂样品能够直接进样,提高检测效率。
所述的气相色谱-内标法检测回收溶剂样品取定量样品加入定量内标物后,能够直接进样,加快检测速度。
所述的检测器为火焰离子化检测器。
所述的检测时间为26.87min。
所述的分析方法,具有抗碱性物质干扰的能力。
为了达到好的检测效果和准确度,应使回收溶剂样品维持在一个相对均匀的介质中,取样前应将回收溶剂样品上下摇匀后迅速取样。
本发明所述回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的气相色谱分析方法,其有益效果在于:本发明采用气相色谱程序升温技术,本方法经实践认证,能够直接进样,加快检测速度、具有抗碱性物质干扰的能力,准确的对回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇进行定量分析,用于回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的含量监控。具有样品处理简单、检测结果准确、分析快速的特点。
具体实施方式
以下以具体实施实例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此:
1.仪器与试剂
仪器:岛津公司的gc-2010pro型气相色谱仪;梅特勒托利多的ms105du型电子天平
试剂:三乙胺,优级纯,纯度99.0%,成都科隆化学品有限公司;异丙醇,分析纯,纯度99.4%,成都科龙化工试剂厂;三氯甲烷,分析纯,纯度99.0%,重庆川东化工(集团)有限公司。
2.色谱条件
色谱柱:wondacap5(60m×0.25mm×0.25μm)石英毛细管色谱柱,
载气:高纯氮气(99.999%),
柱流量:0.8ml/min,
柱温:采用程序升温。初温50℃,保持1min,以3℃/min速率,升温至77℃,保持2min,再以15℃/min,升温至270℃,保持2min,共计26.87min,
汽化室温度:280℃,
检测器温度:fid,290℃,
空气流量:400ml/min,
氢气流量:40ml/min,
分流比:100:1,
进样量:1μl。
3.计算公式:
1)气相色谱-外标法:
式(1)中:ar为外标液中目标物的峰面积;ai为样品中目标物的峰面积;
ρr为外标液中目标物的浓度,单位g/ml;ρi为样品中目标物的浓度,单位g/ml。
式(2)中:wi为样品中目标物的百分含量,单位%;
ρi为样品中目标物的质量浓度,单位g/ml;ρ样为样品的密度,单位g/ml。
2)气相色谱-内标法:
f=(as1/ms1)/(ar1/mr1)式(3)
式(3)中:as1为內标液中内标物的峰面积;ar1为内标液中目标物的峰面积;
ms1为内标液中内标物的质量,单位g;mr1为内标液中目标物的质量,单位g;
f为内标法换算因子。
wi=[f×ai×ms2/(as2×m样)]×100%式(4)
式(4)中:wi为样品中目标物的百分含量,单位%;
as2为样品中内标物的峰面积;ai为样品中目标物的峰面积;
ms2为样品中内标物的质量,单位g;m样为样品的称样量,单位g;
f为内标法换算因子。
实施例1
气相色谱-外标法检测回收溶剂中三乙胺和异丙醇的含量:
三乙胺和异丙醇浓度的计算:利用外标法定量,分别将样品色谱图中三乙胺和异丙醇的峰面积响应值,代入各自的标准曲线中,计算出三乙胺和异丙醇的质量浓度。
样品准备:将回收溶剂样品盖好盖子,上下剧烈震荡,使回收溶剂内部的水相、异丙醇相和三乙胺相均匀地混合在一起,然后迅速取1.00μl样品进样。
测试与数据处理
标准系列溶液各个浓度采用连续3针进样,得到数据(见表1):
表1气相色谱-外标法检测回收溶剂中三乙胺和异丙醇的标准系列溶液峰面积
其中三乙胺的标准曲线及相关系数为:y=1.88×108-875313,γ=0.9999;异丙醇的标准曲线及相关系数为:y=1.12×108+709388,γ=0.9999;
利用上述标准曲线,对某次回收溶剂的样品的进行平行检测,得到的结果为:
表2气相色谱-外标法检测回收溶剂中三乙胺和异丙醇的检测数据统计表:
为验证上述发明所述方法的可行性和准确性,进行了如下验证试验:
试验例1—气相色谱-外标法重复性验证(人员比对):
标准溶液的配制:分别称取三乙胺6.0000g(精确到0.0001g)、异丙醇6.0000g(精确到0.0001g)于2个10ml容量瓶中,用三氯甲烷定容至刻度,即分别得到0.60000g/ml的三乙胺标准储备液和0.60000g/ml的异丙醇标准储备液。再分别使用各类刻度吸管和10ml容量瓶,分别将三乙胺和异丙醇标准储备液,用三氯甲烷定容至如下表3标准系列溶液浓度:
表3某次回收溶剂中三乙胺和异丙醇的标准系列溶液配制浓度统计表:
样品准备:将回收溶剂样品盖好盖子,上下剧烈震荡,使回收溶剂内部的水相、异丙醇相和三乙胺相均匀地混合在一起,然后迅速取1.00μl样品进样,并设两组人员平行检测,验证方法的重复性。
表4某次气相色谱-外标法检测回收溶剂中三乙胺和异丙醇数据统计分析表:
由表中数据可见,该方法的结果重现性较好。
试验例2——气相色谱-外标法精密度实验
标准溶液的配制、样品准备、色谱条件、测试与结果计算[0086]、[0075]、[0044]-[0054]、[0056]-[0062]。对2个不同浓度的回收溶剂样品,进行测试3平行,得到了的结果如表5所示。
表5气相色谱-外标法检测回收溶剂中三乙胺和异丙醇的精密度数据统计分析表
试验例3——气相色谱-外标法与滴定法方法比对
标准溶液的配制、样品准备、色谱条件、测试与结果计算[0086]、[0075]、[0044]-[0054]、[0056]-[0062]。采用滴定方法与本发明方法进行三乙胺检测比对,三乙胺滴定方法检测步骤如下:
仪器和试剂:
仪器:酸式滴定管
试剂:0.1mol/l的盐酸标准滴定溶液
操作步骤:精密称取供试品约1.0g,平行称取两份,加水50ml溶解后,加2滴酚酞指示剂(1g/l),用0.1mol/l的盐酸标准溶液滴定至无色,且半分钟不变色则为滴定终点。
计算公式
式(5)中:w为三乙胺的百分含量,单位%;v为盐酸的体积,单位ml;
c为盐酸的浓度,单位mol/l;m为样品的称样量,单位;
m为三乙胺的摩尔质量(m=101.19g/mol)。
结果规定:平行测定两次,允许差不得超过0.2%。取平均值报告结果。
气相色谱-外标法由式(1)和式(2)计算得到三乙胺的百分含量。
两种方法检测三乙胺的结果统计如表6所示:
表6回收溶剂中三乙胺气相色谱-外标法与滴定法比对检测数据统计分析表
由表6可以看出气相色谱-外标法与滴定法的相对偏差较小,在5%以内,是可接受范围。
试验例4——气相色谱-外标法线性、检测范围、检出限:
标准溶液的配制、样品准备、色谱条件、测试与结果计算[0086]、[0075]、[0044]-[0054]、[0056]-[0062]。方法线性、检测范围、检出限见下表7所示:
表7回收溶剂中三乙胺、异丙醇方法线性、检测范围、检出限统计分析表:
试验例5——气相色谱-外标法稳定性:
回收溶剂样品是由异丙醇、三乙胺和水组成,其中,三乙胺和水不互溶,添加异丙醇后,溶液虽然能够形成一个相对稳定的体系,但是其内部的组分并不是均匀的混合在一起,即:ρ水=1.000g/cm3>ρ异丙醇=0.785g/cm3>ρ三乙胺=0.728g/cm3。因此,在取样前,应将回收溶剂样品上下摇匀后迅速取样,可以使样品维持在一个相对均匀的体系中。如表8所示:
标准溶液的配制、样品准备、色谱条件、测试与结果计算[0086]、[0075]、[0044]-[0054]、[0056]-[0062]。
表8回收溶剂中三乙胺、异丙醇取样检测结果对比统计分析表:
因此,回收溶剂在样品检测之前,应上下振摇。
实施例2
气相色谱-内标法检测回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的含量:
三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇内标溶液的配制:分别依次准确称取:纯水1.0000g(精确到0.0001g),甲醇1.0000g(精确到0.0001g),异丙醇4.0000g(精确到0.0001g),三氯甲烷2.0000g(精确到0.0001g),三乙胺2.0000g(精确到0.0001g)和正丙醇3.0000g(精确到0.0001g)于15ml塑料管中,上下剧烈振荡混匀。
样品准备:进样前,将回收溶剂样品盖好盖子,上下剧烈振荡,使回收溶剂内部各目标组分均匀地混合在一起,然后迅速取10.0000g(精确到0.0001g)样品于15ml塑料管中,同时加入内标物正丙醇3.0000g(精确到0.0001g)于同一管中。
三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇浓度的计算:利用正丙醇为内标物的内标法定量,分别按照[0015]和[0017]中的方法,配制内标溶液和样品溶液,以[0064]的“式3”计算出各组分的f值,然后根据样品溶液中各组分峰面积和质量,按照[0068]的“式4”计算出样品中各目标物的质量百分含量。
仪器条件按照[0018]至[0028]的要求测试。
测试与数据处理
利用气相色谱-内标法平行检测1份回收溶剂样品中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的平行实验,内标溶液和样品溶液的配制数据如表9所示。
表9气相色谱-内标法检测回收溶剂中各目标组分的内标液和样品液配制统计表
*注:样品总质量不含内标物。
利用以上测定的f值,按照“式(4)”计算2个回收溶剂样品中各目标物的含量,得到的结果见表10:
表10气相色谱-内标法检测回收溶剂中各目标组分的检测数据结果统计表:
为验证上述发明所述方法的可行性和准确性,进行了如下验证试验:
试验例1—气相色谱-内标法重复性验证(人员比对):
三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇内标溶液的配制,样品准备,三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇浓度的计算同[0125]、[0126]、[0127]。仪器条件按照[0018]至[0028]的要求测试。分别由4人重复检测1个回收溶剂样品,得到表11的数据:
表11某次回收溶剂中三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇的检测结果统计表:
由表中数据可见,该方法的结果重现性较好。
试验例2——气相色谱-内标法精密度实验:
三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇内标溶液的配制,样品准备,三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇浓度的计算同[0125]、[0126]、[0127]。仪器条件按照[0018]至[0028]的要求测试。对1个浓度的回收溶剂样品,进行测试3平行,得到了的结果如表12所示。
表12气相色谱-内标法检测回收溶剂中各组分的精密度数据统计分析表:
由表中数据可见,该方法的精密度较好。
试验例3——气相色谱-内标法与滴定法方法比对:
三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇内标溶液的配制,样品准备,三乙胺、异丙醇、三氯甲烷和甲醇浓度的计算同[0125]、[0126]、[0127]。仪器条件按照[0018]至[0028]的要求测试。采用滴定方法与本发明方法进行三乙胺检测比对,三乙胺滴定方法检测步骤如下:
仪器和试剂:
仪器:酸式滴定管;
试剂:0.1mol/l的盐酸标准滴定溶液;
操作步骤:同[0102];
计算公式及有关要求同[0103]-[0108];
气相色谱-内标法由式(3)和式(4)[0063]-[0072],计算得到三乙胺的百分含量。
两种方法检测三乙胺的结果统计如表13所示:
表13回收溶剂中三乙胺气相色谱-内标法与滴定法比对检测数据统计分析表:
由表13可以看出气相色谱-内标法与滴定法的相对偏差较小,在5%以内,是可接受范围。