检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统及方法与流程

文档序号:33117647发布日期:2023-02-01 03:07阅读:118来源:国知局
检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统及方法与流程

1.本发明涉及分析检测技术领域,具体而言,涉及一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统及方法。


背景技术:

2.辛酸亚锡是聚氨酯工业中应用最为广泛的锡催化剂,其可以加速聚醚多元醇和tdi发生交联反应,与胺催化剂配合使用,可以使发泡反应和交联反应保持平衡,从而得到泡孔均匀、透气性好的泡沫塑料产品,因而辛酸亚锡在聚氨酯泡沫,特别是软泡制造中起着极为重要的作用。
3.辛酸亚锡合成的主要原料为异辛酸,异辛酸中存在微量的丙烯酸异辛酯(2-eha)。丙烯酸异辛酯(2-eha)属低毒,对皮肤、眼睛有刺激作用,长期接触或经皮肤吸收会引起中毒,所以丙烯酸异辛酯(2-eha)正在成为泡沫制品中不可忽视的污染物。
4.当前对丙烯酸酯类物质的检测主要方法为气相色谱法、热解析气相色谱法、气相色谱质谱法和顶空气相色谱法。
5.上述气相色谱法常用于丙烯酸酯纯度的测定;热解析气相色谱法常用于空气中丙烯酸酯类的检测,方法为用活性炭采集,二硫化碳解析,后进气相分析;气相色谱质谱法常用于食品中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂残留量的测定,方法为用有机溶剂超声提取,gpc系统净化,后进气相分析。
6.但上述方法对于检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量不太适用,检测结果准确度不高。
7.鉴于此,特提出本发明。


技术实现要素:

8.本发明的目的之一在于提供一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统,可提高辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量检测的结果准确度。
9.本发明的目的之二在于提供一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的方法。
10.本技术可这样实现:
11.第一方面,本技术提供一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统,包括萃取反应设备;
12.萃取反应设备包括萃取反应容器、微孔细雾搅拌器以及导热装置;
13.萃取反应容器包括具有反应腔室的罐体,罐体的顶部设有水入口、正丁醇入口、反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口、保护气体入口以及辛酸亚锡样品入口;
14.微孔细雾搅拌器设置于反应腔室内,微孔细雾搅拌器包括搅拌头以及中空搅拌杆,中空搅拌杆的一端与反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口连接,中空搅拌杆的另一端与中空搅拌头连接,中空搅拌头的表面开设有微孔;
15.导热装置设置于罐体的外周并用于对反应腔室内的物料进行导热;导热装置的底
部设有开口,罐体的底部与开口之间形成物料流出通道,开口处设有阀门。
16.在可选的实施方式中,罐体包括顶面和环形面,顶面的周缘与环形面的顶端周缘连接,顶面为水平面,环形面为弧形面。
17.在可选的实施方式中,环形面的顶部与竖直方向具有5-20
°
的夹角。
18.在可选的实施方式中,微孔细雾搅拌器中,中空搅拌头在竖直方向上的投影呈半圆形。
19.在可选的实施方式中,半圆形的直径为50-150mm。
20.在可选的实施方式中,中空搅拌头设置的微孔的直径为1-3mm。
21.在可选的实施方式中,前处理系统还包括用于储存水的第一容器、用于储存正丁醇的第二容器、用于储存反应型溶剂的第三容器、用于储存清洗型溶剂的第四容器以及用于储存保护性气体的第五容器;
22.第一容器的出口通过管路与水入口连接,第二容器的出口通过管路与正丁醇入口连接,第三容器的出口通过管路与反应型溶剂入口连接,第四容器的出口通过管路与清洗型溶剂入口连接,第五容器的出口通过管路与保护气体入口连接。
23.在可选的实施方式中,反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口共用同一入口。
24.在可选的实施方式中,第五容器的出口通过管路分别与第一容器至第四容器的入口连接;各连接管路上均设有阀门,其中,连接第五容器的出口与第二容器的入口的管路上的阀门为四通阀,四通阀的另一通口经管路与保护气体入口连接。
25.在可选的实施方式中,当反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口共用同一入口时,连接四通阀的另一通口与保护气体入口的管路、连接第三容器的出口与反应型溶剂入口的管路,以及连接第四容器的出口与清洗型溶剂入口的管路先汇合成一条总管路再与共用的同一入口连接,总管路上设有增压泵。
26.在可选的实施方式中,罐体的顶部还集成有第一冷凝器,第一冷凝器的顶部与第二容器的出口连接。
27.在可选的实施方式中,第一冷凝器的顶部还设有微孔泄压阀。
28.在可选的实施方式中,第一冷凝器的高度为10-15cm。
29.在可选的实施方式中,导热装置的上部和下部分别设有导热介质入口以及导热介质出口。
30.在可选的实施方式中,前处理系统还包括负压提取设备;
31.负压提取设备包括带称重和加热功能的磁力搅拌器、提取容器、搅拌子、第二冷凝器、第一废液收集容器以及真空泵;
32.提取容器用于置于磁力搅拌器的平台上,搅拌子用于置于提取容器内,提取容器具有提取容器入口和物料出口,提取容器入口与导热装置底部的开口连接,第二冷凝器的一端与物料出口连接,第二冷凝器的另一端与第一废液收集容器的入口连接,第一废液收集容器还与真空泵连接。
33.在可选的实施方式中,第二冷凝器包括竖直段和向下倾斜的倾斜段,竖直段的一端与物料出口连接,竖直段另一端与倾斜段的一端连接,倾斜段的另一端与第一废液收集容器的入口连接。
34.在可选的实施方式中,竖直段的高度为10-15cm。
35.在可选的实施方式中,前处理系统还包括第二废液收集容器,第二废液收集容器的入口与导热装置底部的开口连接,第二废液收集容器的出口与水入口、正丁醇入口以及第一冷凝器的顶部连接。
36.第二方面,本技术提供一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的方法,包括以下步骤:采用前述实施方式的前处理系统对待处理的辛酸亚锡样品进行前处理。
37.在可选的实施方式中,前处理包括:将辛酸亚锡样品和水以及正丁醇加入至罐体内,将反应型溶剂从微孔细雾搅拌器的微孔通入罐体,于导热装置中循环流通导热介质,直至罐体内的物料无气泡产生;随后静置,待油相和水相明显分层,将下层水相收集于第二废液收集容器内,将上层油相收集于提取容器内并将在磁力搅拌器的加热作用下将正丁醇经第二冷凝器排出至第一废液收集容器中,记录提取容器最终增加的重量。
38.在可选的实施方式中,记录提取容器最终增加的重量之前,还包括先将清洗型溶剂从微孔细雾搅拌器微孔通入罐体以冲洗反应腔室;随后将保护性气体从微孔细雾搅拌器的微孔通入所述罐体以将反应腔室的残液吹扫至提取容器内。
39.在可选的实施方式中,罐体内,水与正丁醇的体积比为1:5-40。
40.在可选的实施方式中,反应型溶剂包括碳酸氢钠水溶液,清洗型溶剂包括甲苯、乙腈和丙酮中的至少一种。
41.在可选的实施方式中,微孔细雾搅拌器的搅拌转速为60-200r/min。
42.在可选的实施方式中,导热装置中导热介质的温度为80-115℃;更优地,导热介质为导热硅油。
43.在可选的实施方式中,静置时间为30-120min。
44.在可选的实施方式中,还包括:将经前处理所得的辛酸亚锡与阻聚剂以及内标物混合,随后采用顶空-气相色谱检测丙烯酸异辛酯的含量。
45.在可选的实施方式中,阻聚剂包括甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚。
46.在可选的实施方式中,甲基氢醌的用量为20-50ppm,2-叔丁基对苯二酚的用量为20-50ppm。
47.在可选的实施方式中,顶空进样器的检测条件包括:加热箱温度为160-210℃,定量环温度为160-210℃,传输线温度为170-220℃,平衡时间为20-50min,样品称样量为0.5-3.0g。
48.在可选的实施方式中,气相色谱检测条件包括:毛细管柱为db-624ui柱;升温程序包括:以85-115℃为起始温度,保持1-10min,以5-10℃/min升温至120-150℃,保持1-10min,以5-10℃/min升温至160-220℃,保持8-15min,以5-15℃/min升温至250-270℃,保持20-30min;进样口温度为250-270℃;分流比为5-20:1;柱流量为0.5-3.5ml/min;检测器温度为250-270℃;载气为纯度≥99.999%的氮气。
49.本技术的有益效果包括:
50.本技术提供的前处理系统,能有效去除待测样品中的异辛酸,避免异辛酸对丙烯酸异辛酯出峰的干扰,进而提高检测结果的准确性。相应的检测方法简单、易操作、专属性强、准确度高、重现性良好、检测结果准确可靠。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
52.图1为本技术提供的前处理系统的结构示意图;
53.图2为本技术前处理系统中微孔细雾搅拌器的结构示意图;
54.图3为对比例1中的出峰示意图;
55.图4为对比例2中的出峰示意图;
56.图5为图4的局部放大图。
57.图标:1-萃取反应设备;111-罐体;1111-顶面;1112-环形面;112-反应腔室;113-水入口;114-正丁醇入口;118-辛酸亚锡样品入口;119-汇合入口;12-微孔细雾搅拌器;121-搅拌头;122-中空搅拌杆;123-微孔;13-导热装置;131-开口;132-物料流出通道;133-球阀;134-导热介质入口;135-导热介质出口;21-第一容器;22-第二容器;25-第五容器;26-选择性容器;31-四通阀a;32-增压泵;33-二通阀a;34-三通阀a;35-二通阀b;36-三通阀b;37-三通阀c;38-三通阀d;39-三通阀e;40-三通阀f;411-第一总管路;412-第一支路;413-第二支路;414-第三支路;415-第四支路;416-第五支路;417-第二总管路;418-第三总管路;419-第六支路;420-第七支路;421-第四总管路;422-第八支路;423-第九支路;424-第五总管路;425-第十支路;426-第十一支路;51-第一冷凝器;52-微孔泄压阀;6-负压提取设备;61-磁力搅拌器;62-提取容器;621-提取容器入口;622-物料出口;63-搅拌子;64-第二冷凝器;641-竖直段;642-倾斜段;65-第一废液收集容器;66-真空泵;7-第二废液收集容器。
具体实施方式
58.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
59.下面对本技术提供的检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量的前处理系统及方法进行具体说明。
60.发明人经长期研究,创造性地提出:目前常规的检测方法无法有效准确地测定出辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的原因主要包括:
61.a、辛酸亚锡中异辛酸与丙烯酸异辛酯沸点仅相差9℃,并且异辛酸会出现前伸峰,对丙烯酸异辛酯造成强烈干扰,两者(异辛酸与丙烯酸异辛酯)沸点都在220℃左右,常规加热温度丙烯酸异辛酯很难达到气液平衡。
62.b、丙烯酸异辛酯在100℃时会发生自聚,简单的采用提高顶空进样器的加热箱温度,会使得异辛酸出现更为严重的前伸峰,同时高温会使丙烯酸异辛酯自聚加快,造成加标回收率偏低的情况。
63.基于此,本技术提出一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的前处理系统(如图1
所示),该系统包括萃取反应设备1。
64.萃取反应设备1包括萃取反应容器、微孔细雾搅拌器12以及导热装置13。
65.其中,萃取反应容器包括具有反应腔室112的罐体111,罐体111的顶部设有水入口113、正丁醇入口114、反应型溶剂入口(图未示)、清洗型溶剂入口(图未示)、保护气体入口(图未示)以及辛酸亚锡样品入口118。
66.微孔细雾搅拌器12设置于反应腔室112内,微孔细雾搅拌器12包括搅拌头121以及中空搅拌杆122,中空搅拌杆122的一端与反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口连接,中空搅拌杆122的另一端与中空搅拌头121连接,中空搅拌头121的表面开设有微孔123,如图2所示。
67.导热装置13设置于罐体111的外周并用于对反应腔室112内的物料进行导热;导热装置13的底部设有开口131,罐体111的底部与开口131之间形成物料流出通道132,开口131处设有球阀133。
68.作为参考地,罐体111包括顶面1111和环形面1112,顶面1111的周缘与环形面1112的顶端周缘连接,顶面1111为水平面,环形面1112为弧形面。
69.通过将环形面1112设置为弧形面,有利于物料充分萃取以及清洗型溶剂进行充分清洗。
70.在一些可选的实施方式中,环形面1112的顶部与竖直方向可具有5-20
°
,如5
°
、10
°
、15
°
或20
°
等的夹角。
71.作为参考地,微孔细雾搅拌器12中,中空搅拌头121在竖直方向上的投影呈半圆形。该半圆形的直径可以为50-150mm,如50mm、80mm、100mm、120mm或150mm等。
72.中空搅拌头121设置的微孔123的直径可以为1-3mm,如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。
73.该微孔细雾搅拌器12的材质示例性地可以为聚四氟乙烯或不锈钢,其可承受的最大压力可以为200bar左右。
74.作为参考地,导热装置13的上部和下部分别设有导热介质入口134以及导热介质出口135。该导热介质可以为导热硅油。通过导热介质入口134和导热介质出口135,可实现导热介质的循环。
75.进一步地,上述前处理系统还包括用于储存水的第一容器21、用于储存正丁醇的第二容器22、用于储存反应型溶剂的第三容器(图未示)、用于储存清洗型溶剂的第四容器(图未示)以及用于储存保护性气体(如氮气)的第五容器25;
76.第一容器21的出口通过管路与水入口113连接,第二容器22的出口通过管路与正丁醇入口114连接,第三容器的出口通过管路与反应型溶剂入口连接,第四容器的出口通过管路与清洗型溶剂入口连接,第五容器25的出口通过管路与保护气体入口连接。
77.第五容器25的出口通过管路分别与第一容器21至第四容器的入口连接;各连接管路上均设有阀门,其中,连接第五容器25的出口与第二容器22的入口的管路上的阀门为四通阀,四通阀的另一通口经管路与保护气体入口连接。
78.在一些优选的实施方式中,反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口共用同一入口(定义该入口为汇合入口119)。
79.当反应型溶剂入口、清洗型溶剂入口以及保护气体入口共用同一入口时,连接四
通阀的另一通口与保护气体入口的管路、连接第三容器的出口与反应型溶剂入口的管路,以及连接第四容器的出口与清洗型溶剂入口的管路先汇合成一条总管路再与共用的同一入口连接,总管路上设有增压泵32。
80.更优地,第三容器和第四容器可合用成一个容器(可以节约成本和占地面积),定义为选择性容器26。需说明的是,还可根据具体需要,将该选择性容器26内的储存溶剂更换除反应型溶剂和清洗型溶剂以外的其它溶剂或物质。
81.在上述更优的实施方式中,第五容器25的出口连接有第一总管路411,第一总管路411的远离第五容器25的一端分设为第一支路412、第二支路413和第三支路414。第一支路412与第一容器21的入口连接,第二支路413与第二容器22的入口连接,第三支路414与选择性容器26的入口连接。
82.第一总管路411设有二通阀a33,第一支路412设有三通阀a34,第三支路414设有二通阀b35,第二支路413上设有四通阀a31。三通阀a34与四通阀a31通过管路连接。选择性容器26的出口连接有第四支路415,四通阀a31的剩余通口处连接有第五支路416;第四支路415的远离选择性容器26的一端以及第五支路416远离四通阀a31的一端汇合成第二总管路417,第二总管路417的另一端与汇合入口119连接。第二总管路417沿远离罐体111至靠近罐体111的方向依次设有三通阀b36和增压泵32。
83.进一步地,罐体111的顶部还集成有第一冷凝器51,第一冷凝器51的顶部与第二容器22的出口连接。
84.第二容器22的出口连接有第三总管路418,第三总管路418的另一端分设成第六支路419和第七支路420,其中,第六支路419与正丁醇入口114连接,第七支路420与第一冷凝器51的顶部连接。第三总管路418的分支处设有三通阀c37。
85.较佳地,第一冷凝器51的顶部还设有微孔泄压阀52,根据充入罐体111的保护性气体的量,通过微孔泄压阀52进行泄压,一方面可避免罐内压力过大导致存在安全隐患,另一方面避免罐内压力大于微孔细雾搅拌器12内部压力,使得罐体111内的物料反向进入微孔细雾搅拌器12内。
86.示例性地,第一冷凝器51的高度可以为10-15cm,如10cm、11cm、12cm、13cm、14cm或15cm等。
87.通过将第一冷凝器51的高度设置为10-15cm,可确保较佳的冷凝效果,避免正丁醇在导热装置13的导热作用下从第一冷凝器51顶部挥发出来。
88.进一步地,上述前处理系统还包括负压提取设备6。
89.负压提取设备6包括带称重和加热功能的磁力搅拌器61、提取容器62、搅拌子63、第二冷凝器64、第一废液收集容器65以及真空泵66。
90.提取容器62用于置于磁力搅拌器61的平台上,搅拌子63用于置于提取容器62内,提取容器62具有提取容器入口621和物料出口622,提取容器入口621与导热装置13底部的开口131连接,第二冷凝器64的一端与物料出口622连接,第二冷凝器64的另一端与第一废液收集容器65的入口连接,第一废液收集容器65还与真空泵66连接。
91.其中,第二冷凝器64包括竖直段641和向下倾斜的倾斜段642,竖直段641的一端与物料出口622连接,竖直段641另一端与倾斜段642的一端连接,倾斜段642的另一端与第一废液收集容器65的入口连接。
92.可参考地,竖直段641的高度可以为10-15cm,如10cm、11cm、12cm、13cm、14cm或15cm等。
93.通过设置倾斜段642,可避免废液回流至提取容器62内影响称重数值。
94.进一步地,上述前处理系统还包括第二废液收集容器7,第二废液收集容器7的入口与导热装置13底部的开口131连接,第二废液收集容器7的出口与水入口、正丁醇入口以及第一冷凝器51的顶部连接。
95.具体的,导热装置13底部的开口131处连接有第四总管路421,第四总管路421的另一端分设成第八支路422和第九支路423,其中,第八支路422与提取容器入口621连接,第九支路423与第二废液收集容器7的入口连接。第四总管路421的分支处设有三通阀d38。
96.第二废液收集容器7的出口处连接有第五总管路424,第五总管路424的另一端分设成第十支路425和第十一支路426,其中,第十支路425与连接第一容器21的出口和水入口113的管路连接(连接处设有三通阀e39),第十一支路426与第三总管路418连接(连接处设有三通阀f40)。
97.相应地,本技术还提供了一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的方法,包括以下步骤:采用上述前处理系统对待处理的辛酸亚锡样品进行前处理。
98.可参考地,前处理包括:将辛酸亚锡样品和水以及正丁醇加入至罐体111内,将反应型溶剂从微孔细雾搅拌器12的微孔123通入罐体111,于导热装置13中循环流通导热介质,使得罐体111内的物料形成乳液状;随后静置至无气泡产生且油相和水相明显分层,将下层水相收集于第二废液收集容器7内,将上层油相收集于提取容器62内并将在磁力搅拌器61的加热作用下将正丁醇经第二冷凝器64排出至第一废液收集容器65中,记录提取容器62最终增加的重量。
99.具体的,将待处理的辛酸亚锡样品(质量记为m1)通过辛酸亚锡样品入口118加入至罐体111的反应腔室112内,第一容器21内的水通过管道经水入口113通入罐体111的反应腔室112内,第二容器22内的正丁醇通过管道经正丁醇入口114通入罐体111的反应腔室112内;刚开始时,选择性容器26中储存的溶剂为反应型溶剂(如碳酸氢钠水溶液),其通过管道和增压泵32泵入汇合入口119,再经中空搅拌杆122进入中空搅拌头121,并在搅拌过程中向外喷洒至反应腔室112内。
100.在上述过程中,罐体111内加入的水与正丁醇的体积比为1:5-40,如1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35或1:40等,也可以为1:5-40范围内的其它任意值。
101.需说明的是,若水与正丁醇的体积比小于1:5,容易导致辛酸亚锡不能完全溶解,形成乳液;若水与正丁醇的体积比大于1:40,容易导致混合乳液水相较少,溶解与80℃的水中参与反应的异辛酸也较少。
102.微孔细雾搅拌器12的搅拌转速可以为60-200r/min,如60r/min、80r/min、100r/min、120r/min、150r/min、180r/min或200r/min等,也可以为60-200r/min范围内的其它任意值。
103.需说明的是,微孔细雾搅拌器12的搅拌转速包含低转速和高转速两种工作状态。低转速为60-80r/min,适用于碳酸氢钠水溶液与混合乳液反应阶段的搅拌;若微孔细雾搅拌器12的搅拌转速低于60r/min,容易导致碳酸氢钠水溶液与混合乳液混合不够均匀,反应较慢,若微孔细雾搅拌器12的搅拌转速高于80r/min,容易将气体带入溶液中形成气泡,不
利于反应终点气泡的观察;高转速为80-200r/min适用于清洗型溶剂冲洗反应腔室阶段,通过在高转速条件下,使清洗型溶剂将反应腔室完全清洗干净。
104.于导热介质入口134通入导热硅油,再通过导热介质出口135将换热后的导热介质输出,外界加热装置对输出的换热后的导热介质进行加热直至所需的温度,随后再循环经导热介质入口134通入至导热装置13。
105.可参考地,导热装置13中导热介质的温度可以为80-115℃,如80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃或115℃等,也可以为80-115℃范围内的其它任意值。示例性地,导热介质可以为导热硅油。
106.在上述条件下,反应腔室112内的物料先呈乳液形式,当混合乳液无气泡产生后,静置,待油相和水相明显分层,通过罐体111底部与导热装置13底部的开口131之间的物料流出通道132将下层水经管道排放至第二废液收集容器7中(此时,开口131处设置的阀门打开,三通阀d38与提取容器入口621连接的通道关闭)。
107.作为参考地,上述静置时间可以为30-120min,如30min、60min、90min或120min等,也可以为30-120min范围内的其它任意值。
108.较佳地,记录提取容器62最终增加的重量之前,还包括:将选择性容器26中储存的溶剂替换成正丁醇,随后将正丁醇通过管道和增压泵32(用于调节压力大小)泵入汇合入口119,再经中空搅拌杆122进入中空搅拌头121,并在搅拌过程中向外喷洒(优选呈细雾状喷出,此时微孔细雾搅拌器12的搅拌转速可以200r/min)至反应腔室112内以对反应腔室112内壁的残留物料进行清洗(如清洗1-2min)。
109.将清洗后的淋洗液合并油相,经三通阀d38(此时三通阀d38与第二废液收集容器7连接的通道关闭)流至提取容器62内。
110.进一步地,将第五容器25内的保护性气体通过管路和增压泵32直接导入汇合入口119,再经中空搅拌杆122进入中空搅拌头121并向外喷出,以将反应腔室112内的残液经三通阀d38(此时三通阀d38与第二废液收集容器7连接的通道关闭)吹扫至提取容器62内。记录此时磁力搅拌器61所称得的重量。
111.进一步地,打开真空泵66,同时开启带称重和加热功能的磁力搅拌器61,控制提取容器62内油相的温度为118℃左右且提取容器62内真空度不小于-0.95mpa,如可以为-0.95mpa至-0.98mpa。
112.蒸发出的正丁醇经第二冷凝器64冷凝后进入第一废液收集容器65内。
113.待带称重和加热功能的磁力搅拌器61显示的质量m2不再变化时,说明辛酸亚锡中正丁醇已完全除去。
114.进一步地,还可在保护性气体的吹扫下,使清洗型溶剂(包括甲苯、乙腈和丙酮中的至少一种)对溶剂罐和管线中的残液进行清洗。
115.需说明的是,上述使用过程中,上述各阀门的相关开闭情况为常规能力,在此不做过多赘述。
116.承上,本技术通过水、正丁醇两种溶剂使辛酸亚锡形成乳液。利用异辛酸溶于80℃水,而辛酸亚锡和丙烯酸异辛酯都不能溶的特性,用碳酸氢钠水溶液中和溶解在水中的异辛酸(也即除去异辛酸),以气泡的消失来指示反应的终点,将油层中的正丁醇进行负压抽提,达到了去除辛酸亚锡中异辛酸的目的,避免了异辛酸对丙烯酸异辛酯出峰的干扰。
117.进一步,本技术的检测方法还包括:将经前处理所得的辛酸亚锡与阻聚剂以及内标物混合,随后采用顶空-气相色谱检测丙烯酸异辛酯的含量。
118.具体的,将处理后的辛酸亚锡和阻聚剂、内标物混合均匀后,加入顶空瓶中并加盖密封,在顶空进样器中加热并平衡一段时间,顶空瓶中上层气体经提取进入气相色谱中进行分析,并通过内标法进行定量。
119.作为可选地,上述阻聚剂包括甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚。
120.其中,甲基氢醌的用量可以为20-50ppm(如20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm或50ppm等),2-叔丁基对苯二酚的用量可以为20-50ppm(如20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm或50ppm等)。
121.作为参考地,顶空进样器的检测条件可包括:加热箱温度为160-210℃(如160℃、170℃、180℃、190℃、200℃或210℃等),定量环温度为160-210℃(如160℃、170℃、180℃、190℃、200℃或210℃等),传输线温度为170-220℃(如170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃等),平衡时间为20-50min(如20min、30min、40min或50min等),样品称样量为0.5-3.0g(如0.5g、1g、1.5g、2g、2.5g或3g等)。
122.作为参考地,气相色谱检测条件可包括:毛细管柱为db-624ui柱(如60m
×
320μm
×
1.8μm或相当者);升温程序包括:以85-115℃(如85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃或115℃等)为起始温度保持1-10min(如1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min等),以5-10℃/min(如5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min等)升温至120-150℃(如120℃、130℃、140℃或150℃等),保持1-10min(如1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min等),以5-10℃/min(如5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min等)升温至160-220℃(如160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃等),保持8-15min(如8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等),以5-15℃/min(如5℃/min、8℃/min、10℃/min、12℃/min或15℃/min等)升温至250-270℃(如250℃、255℃、260℃、265℃或270℃等),保持20-30min(如20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min等);进样口温度为250-270℃(如250℃、255℃、260℃、265℃或270℃等);分流比为5-20:1(如5:1、8:1、10:1、12:1、15:1、18:1或20:1等);柱流量为0.5-3.5ml/min(如0.5ml/min、1ml/min、1.5ml/min、2ml/min、2.5ml/min、3ml/min或3.5ml/min等);检测器温度为250-270℃(如250℃、255℃、260℃、265℃或270℃等);载气为纯度≥99.999%的氮气。
123.需说明的是,上述顶空-气相色谱检测的过程以及其它参数可参照相关的现有技术,在此不做过多赘述和限定。
124.丙烯酸异辛酯(2-eha)的定性选择保留时间来确定,丙烯酸异辛酯(2-eha)的定量选择丙烯酸异辛酯(2-eha)峰面积与正庚烷峰面积之比来确定。
125.在上述操作中,先建立丙烯酸异辛酯(2-eha)的标准工作曲线;顶空-气相色谱检测含内标物和阻聚剂待测样品中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量,并按所得的标准工作曲线进行含量计算。
126.承上,本技术通过对待测样品使用顶空进样处理方式,避免了辛酸亚锡进入气相色谱柱,降低了共提物引起的噪音。在待测样品中加入阻聚剂,避免了丙烯酸异辛酯在高温发生自聚,提高了不同添加水平下的回收率;检测使用内标物,用丙烯酸异辛酯峰面积与内
标物峰面积的比值来计算含量,避免了外标法低沸点物质峰面积的大小对丙烯酸异辛酯峰面积的波动。
127.本技术所提供的检测方法专属性强、准确度高、重现性良好,检测结果准确可靠,能够准确测定辛酸亚锡中微量丙烯酸异辛酯(2-eha)含量,提高消费者泡沫制品使用安全。
128.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
129.以下所用的试剂包括:丙烯酸异辛酯(2-eha)(阿拉丁纯度99.50%);正庚烷(阿拉丁纯度99.50%);正丁醇(阿拉丁纯度99.70%);甲基氢醌(阿拉丁纯度99.00%);2-叔丁基对苯二酚(阿拉丁纯度98.00%)。
130.所用的仪器包括:顶空-气相色谱仪(agilent 7697a-7820a);电子天平(常州市幸运电子设备有限公司)。
131.实施例1
132.本实施例提供了一种检测辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯含量的方法,其所用的前处理系统参照上述内容,操作步骤主要参照以下:
133.(1)将第一容器21的纯化水以及第二容器22内的正丁醇分别从水入口113和正丁醇入口114通入罐体111的反应腔室112内,待处理的辛酸亚锡从辛酸亚锡样品入口118加入。纯化水、正丁醇、辛酸亚锡的加入比例为1:5:5,其中辛酸亚锡的质量记作m1。
134.(2)导热介质入口134通入温度为80℃的导热硅油,微孔细雾搅拌器12转速为60r/min,混合溶液呈乳液后,将选择性容器26中的反应型溶剂(碳酸氢钠水溶液)通过微孔细雾搅拌器12中的微孔123缓慢流出至反应腔室112内。
135.(3)混合乳液无气泡产生后,静置1h,待液体出现明显分层,通过罐体111底部与导热装置13底部的开口131之间的物料流出通道132将下层水经管道排放至第二废液收集容器7中。
136.(4)打开三通阀c37,将正丁醇经管路淋洗冷凝器内部2-3次。选择性容器26内加入正丁醇,并同时打开增压泵32,调节压力大小,使正丁醇从微孔细雾搅拌器12中呈细雾状喷出,并设置微孔细雾搅拌器12转速为200r/min,冲洗萃取反应器内壁2min;将以上正丁醇的淋洗液合并油相,经三通阀d38转移至提取容器62,并记录前后质量变化。
137.(5)打开四通阀和三通阀b36,使氮气直接经增压泵32,从微孔细雾搅拌器12中微孔123喷出,将萃取反应器残液经管路吹扫进提取容器62中。
138.(6)打开真空泵66,并同时开启带有加热和称重功能的磁力搅拌器61,控制提取容器62内的油相温度在118℃左右,真空度不小于-0.95mpa。
139.(7)待具有称重功能的磁力搅拌器61显示质量m2不再发生变化时,表示辛酸亚锡中正丁醇已完全除去。
140.(8)调整三通阀b36,使第五容器25中的氮气,经选择性容器26,分别通向第一容器21和第二容器22,最终通向第二废液收集容器7。再在选择性容器26中加入清洗型溶剂(甲苯),在氮气的吹扫下清洗各个溶剂罐及管线中残液。
141.进一步地,前处理后参照以下方法进行后续检测过程:
142.a、标准溶液的制备:
143.含阻聚剂的内标储备溶液的制备:准确称取正庚烷、甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚(精确到0.0001g),以不含丙烯酸异辛酯(2-eha)的辛酸亚锡为溶剂,以上不含丙烯酸异
辛酯(2-eha)的辛酸亚锡经前处理装置处理后,已去除异辛酸。准确配制质量百分比为0.10%的正庚烷辛酸亚锡储备液,其中甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚的加入量都为30ppm。
144.含丙烯酸异辛酯(2-eha)和阻聚剂内标工作溶液的制备:准确称取丙烯酸异辛酯(2-eha)(精确到0.0001g),以0.10%的正庚烷辛酸亚锡储备液为溶剂,配制丙烯酸异辛酯(2-eha)内标工作溶液,内标工作溶液中丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量百分比分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%。
145.b、样品的处理:
146.准确称取经前处理后的样品9.9900g和0.0100g的正庚烷,称取0.0003g左右的甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚,加入到圆底烧瓶中,搅拌均匀。准确称取2.0000g
±
0.1000g上述搅拌均匀的样品,加入到20ml顶空瓶中,并使用压盖器将瓶盖与顶空瓶夹紧,放置在顶空进样器中。
147.c、仪器分析:
148.a、顶空进样器检测条件为:
149.加热箱温度:210℃;定量环温度:210℃;传输线:220℃;平衡时间:30min。
150.b、气相色谱检测条件为:
151.毛细管柱:db-624ui,尺寸为60m
×
320μm
×
1.8μm或相当者;程序升温:起始温度:110℃保持3min,以5℃/min升温至120℃,保持2min,以5℃/min升温至170℃,保持10min,以15℃/min升温至250℃,保持25min;进样口温度:250℃;分流比:10:1;柱流量:1.0ml/min;检测器:250℃;载气:氮气,且纯度≥99.999%。
152.d、计算:
153.脱去异辛酸的辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量计算公式

如下:
[0154][0155]
其中:
[0156]
w表示:丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量百分比;
[0157]
s表示:丙烯酸异辛酯(2-eha)峰面积;
[0158]
s0表示:正庚烷的峰面积;
[0159]
m0表示:加入顶空瓶中含内标物待测样品的中正庚烷的质量,单位:g;
[0160]
m表示:加入顶空瓶中含内标物待测样品的称样量,单位:g;
[0161]
rf表示:丙烯酸异辛酯(2-eha)的相对校正因子。
[0162]
丙烯酸异辛酯(2-eha)相对校正因子的计算:
[0163]
以丙烯酸异辛酯(2-eha)的峰面积与正庚烷峰面积的比值为横坐标;以丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量与正庚烷的质量比值为纵坐标,绘制的标准曲线,得到的斜率为rf。
[0164]
辛酸亚锡中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量计算公式

如下:
[0165]
其中,m1为所用的待测样品重量,m2为带有加热和称重功能的磁力搅拌器61最终所称得的除去正丁醇后的辛酸亚锡的重量。
[0166]
实施例2
[0167]
本实施例为丙烯酸异辛酯校正因子的测定。
[0168]
含阻聚剂的内标储备溶液的制备:准确称取正庚烷、甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚(精确到0.0001g),以不含丙烯酸异辛酯(2-eha)的辛酸亚锡为溶剂,以上不含丙烯酸异辛酯(2-eha)的辛酸亚锡经前处理装置处理后,已去除异辛酸。准确配制质量百分比为0.10%的正庚烷辛酸亚锡储备液,其中甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚的加入量都为30ppm。
[0169]
含丙烯酸异辛酯(2-eha)和阻聚剂内标工作溶液的制备:准确称取丙烯酸异辛酯(2-eha)(精确到0.0001g),以0.10%的正庚烷辛酸亚锡储备液为溶剂,配制丙烯酸异辛酯(2-eha)内标工作溶液,内标工作溶液中丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量百分比分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%。
[0170]
准确称取含丙烯酸异辛酯(2-eha)和阻聚剂的内标工作溶液2.0000g
±
0.1000g,加入到20ml的顶空瓶中,并使用压盖器将瓶盖与顶空瓶夹紧,放置在顶空进样器中,其中顶空-气相色谱仪器条件按前述的仪器分析部分设置。
[0171]
而后对得到的色谱图进行分析处理,以丙烯酸异辛酯(2-eha)的峰面积与正庚烷峰面积之比为横坐标,以丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量与正庚烷质量之比为纵坐标,建立丙烯酸异辛酯(2-eha)标准曲线:y=1.8428x;相关系数r2=0.9997。
[0172]
实施例3
[0173]
本实施例分析了不同类型锡金属催化剂中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量测定实验。
[0174]
测试样品:t-9(a1-a20);t-190(a20-a25);t-900(a25-a30);
[0175]
其中:t-9为辛酸亚锡样品,t-190和t-900为不同工艺的锡催化剂,以上不同类型锡金属催化剂中异辛酸含量见表1。
[0176]
表1 30批锡金属催化剂中异辛酸含量
[0177]
[0178][0179]
准确称取经前处理后的9.9900g以上样品和0.0100g的正庚烷,称取0.0003g左右的甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚,加入到圆底烧瓶中,搅拌均匀。准确称取2.0000g
±
0.1000g上述搅拌均匀的样品,加入到20ml顶空瓶中,并使用压盖器将瓶盖与顶空瓶夹紧,放置在顶空进样器中,其中顶空-气相色谱仪器条件按前述的仪器分析部分设置。
[0180]
而后对得到的色谱图进行分析处理,将样品中丙烯酸异辛酯(2-eha)的峰面积与正庚烷的峰面积之比代入计算公式



中,得到样品在丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量百分比,计算结果见表2所示。
[0181]
表2 30批锡金属催化剂中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量
[0182][0183][0184]
实施例4
[0185]
本实施例分析了同一类型锡金属催化剂中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量测定的平行性实验。
[0186]
准确称取取经前处理装置处理后9.9900g的t-9样品和0.0100g的正庚烷,称取0.0003g左右的甲基氢醌和2-叔丁基对苯二酚,加入到圆底烧瓶中,搅拌均匀。准确称取
2.0000g
±
0.1000g上述搅拌均匀的样品,加入到20ml顶空瓶中,并使用压盖器将瓶盖与顶空瓶夹紧,放置在顶空进样器中,其中顶空-气相色谱仪器条件按前述的仪器分析部分设置。
[0187]
后对得到的色谱图进行分析处理,将样品中丙烯酸异辛酯(2-eha)的峰面积与正庚烷的峰面积之比代入计算公式



中,得到样品在丙烯酸异辛酯(2-eha)的质量百分比,计算结果保留3位有效数字,见表3所示。
[0188]
表3同一类型锡金属催化剂中丙烯酸异辛酯(2-eha)含量平行性实验
[0189][0190]
实施例5
[0191]
本实施例中分析了丙烯酸异辛酯(2-eha)的线性范围和最低检出限(具体测试条件同上述仪器分析部分),丙烯酸异辛酯(2-eha)的线性范围为0.01-0.10%,相关性都能达到0.9996,检出限为0.002%,如表4中所示。
[0192]
表4丙烯酸异辛酯(2-eha)的线性范围、相关系数(r)和定量限(loq)
[0193]
序列目标物线性范围(%)r2loq(%)1丙烯酸异辛酯(2-eha)0.01~0.100.99960.002
[0194]
实施例6
[0195]
本实施例中分析了采用本发明进行检测分离的精密度和收回率(具体测试条件同上述仪器分析部分)。
[0196]
以含0.032%的丙烯酸异辛酯的辛酸亚锡为样品基质,进行加标回收实验,丙烯酸异辛酯的添加水平为0.02%、0.04%、0.06%,按照本研究的前处理和仪器进行分析,每个水平做8次重复实验,平均回收率都能达到95%以上,相对标准偏差都小于5%,如表5所示。
[0197]
表5丙烯酸异辛酯(2-eha)的平均回收率、相对标准偏差
[0198][0199][0200]
对比例1
[0201]
以实施例1为例,本对比例为未经本技术前处理系统处理的辛酸亚锡和经本技术的前处理装置处理脱去异辛酸的谱图对比(其余条件均同实施例1),见图3。
[0202]
图3中m代表未经本技术前处理系统处理的异辛酸出峰;n代表经本技术前处理系统处理的异辛酸出峰,n已与基线重合。
[0203]
由该图可以看出:经本技术的前处理装置处理后异辛酸出峰消失,即经本技术的前处理装置能完全去除异辛酸。
[0204]
对比例2
[0205]
以实施例1为例,本对比例考察待测样品未加阻聚剂和加入阻聚剂,在加热箱为210℃时,丙烯酸异辛酯出峰峰面积的变化来考察阻聚剂的作用,其余条件均同实施例1,对应的谱图如图4和图5所示。
[0206]
图5中m代表加阻聚剂时,丙烯酸异辛酯的出峰;n代表未加阻聚剂时,丙烯酸异辛酯的出峰。
[0207]
由图4和图5对比可知:未加阻聚剂时,丙烯酸异辛酯出峰较小,加入阻聚剂后,丙烯酸异辛酯出峰明显变大。
[0208]
综上所述,本技术通过水、正丁醇两种溶剂使辛酸亚锡形成乳液。利用异辛酸溶于80℃水,而辛酸亚锡和丙烯酸异辛酯都不能溶的特性,用碳酸氢钠水溶液中和溶解在水中
的异辛酸,以气泡的消失来指示反应的终点,将油层中的正丁醇,负压抽提,达到了去除辛酸亚锡中异辛酸的目的,避免了异辛酸对丙烯酸异辛酯出峰的干扰。对待测样品使用顶空进样前处理方式,避免了辛酸亚锡进入气相色谱柱,降低了共提物引起的噪音;在待测样品中加入阻聚剂,避免了丙烯酸异辛酯在高温发生自聚,提高了不同添加水平下的回收率;检测使用内标物,用丙烯酸异辛酯峰面积与内标物峰面积的比值来计算含量,避免了外标法低沸点物质峰面积的大小对丙烯酸异辛酯峰面积的波动。
[0209]
该方法具有专属性强、准确度高、重现性良好,检测结果准确可靠的特点,能够准确测定辛酸亚锡中微量丙烯酸异辛酯(2-eha)含量,提高消费者泡沫制品使用安全。
[0210]
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1