佘慶海,馮新江,大 鵬,劉振泊
(博興華潤(rùn)油脂化學(xué)有限公司,山東 濱州 256500)
離子色譜測(cè)定硫酸二甲酯中亞硫酸二甲酯含量
佘慶海,馮新江,大 鵬,劉振泊
(博興華潤(rùn)油脂化學(xué)有限公司,山東 濱州 256500)
將硫酸二甲酯用氫氧化鈉水溶液處理,采用配有電導(dǎo)檢測(cè)器的離子色譜檢測(cè)。色譜條件:IonpacA22色譜柱;流動(dòng)相4.5mmol/L Na2CO3+1.4 mmol/L NaHCO3;流速1.00mL/min;柱溫25℃。結(jié)果表明,在此條件下,亞硫酸二甲酯在0~6.0mg/L與相應(yīng)的峰面積具有良好的線性關(guān)系(R=0.9997),線性回歸方程為y=16.24x+6.4,回收率87.59%~95.73 %。
離子色譜;硫酸二甲酯;亞硫酸二甲酯
硫酸二甲酯是一種重要的有機(jī)中間體,是農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、香料工業(yè)等有機(jī)合成中廣泛應(yīng)用的甲基劑[1]。硫酸二甲酯中含有亞硫酸二甲酯將直接影響后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量[2]。
工業(yè)上主要采用二甲醚和三氧化硫反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)硫酸二甲酯:先由甲醇脫水得到二甲醚,再將25%發(fā)煙硫酸加熱蒸出三氧化硫氣體,用硫酸二甲酯噴淋吸收。吸收了三氧化硫的硫酸二甲酯與二甲醚氣體在合成塔反應(yīng),即生成硫酸二甲酯。在生產(chǎn)過(guò)程中,三氧化硫中混有二氧化硫,致使最終硫酸二甲酯中含有亞硫酸二甲酯。
硫酸二甲酯屬于高毒類,對(duì)眼睛、上呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用,對(duì)皮膚有強(qiáng)腐蝕作用。因此,滴定分析、氣相色譜對(duì)操作人員防護(hù)措施有很高要求。本方法利用硫酸二甲酯在18℃易迅速水解成硫酸和甲醇的特性,將硫酸二甲酯溶解于氫氧化鈉水溶液中,使其反應(yīng)生成硫酸鈉與亞硫酸鈉,然后利用離子色譜測(cè)定亞硫酸根離子和硫酸根離子含量的方法[3-8],確定硫酸二甲酯中亞硫酸二甲酯的含量,大大提高了分析安全性。
戴安ICS-1000離子色譜儀,配電導(dǎo)檢測(cè)器,Chromeleon 6.80色譜工作站,AS50自動(dòng)進(jìn)樣器;Milli-Qadvantage A10超純水機(jī);0.45μm微孔過(guò)濾膜。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SO32-標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;無(wú)水碳酸鈉,優(yōu)級(jí)純;碳酸氫鈉,優(yōu)級(jí)純;氫氧化鈉,優(yōu)級(jí)純;淋洗液:1.000g無(wú)水碳酸鈉和0.250g碳酸氫鈉固體,完全溶解于2L高純水中,搖勻備用;樣品處理液:1mol/L氫氧化鈉水溶液;所有用水均為電阻率≥18MΩ·cm的超純水。
色譜柱:IonpacAS22,250mm×4mm;淋洗條件:4.5mmol/L Na2CO3+1.4mmol/L NaHCO3溶液;流速:1.00 mL/min;柱溫:25℃。
準(zhǔn)確稱取0.100g硫酸二甲酯樣品至100mL容量瓶中,用1mol/L氫氧化鈉水溶液稀釋至刻度,搖勻。將溶液通過(guò)0.45μm微孔過(guò)濾膜過(guò)濾。
將SO32-標(biāo)準(zhǔn)液分別稀釋成5ppm、15ppm、25ppm、35ppm、45ppm,裝入50mL容量瓶中,密封儲(chǔ)存,備用。
用離子色譜法分析亞硫酸根與硫酸根,其出峰位置離得很近。由于樣品處理液為1mol/L氫氧化鈉水溶液,當(dāng)分離柱選定后,流動(dòng)相比例、流速對(duì)分離效果起決定性作用,所以要選擇合適的分析條件才能有效分離SO2-、SO2-。
34
本實(shí)驗(yàn)選擇不同比例和流速的淋洗液,研究其對(duì)SO2-和SO2-
34分離度的影響。結(jié)果表明,隨著淋洗液Na2CO3濃度的增加,出峰時(shí)間有所提前,但是SO2-、SO2-的
34分離度下降;流速增大,出峰時(shí)間提前,分離度變化不大,峰面積減小,系統(tǒng)的壓力增大。綜合考慮,本實(shí)驗(yàn)選擇4.5mmol/L Na2CO3+1.4mmol/L NaHCO3等度淋洗,流速1.00mL/min,出峰穩(wěn)定,分離度較好。mmol/L NaHCO3淋洗液能將SO2-
3與SO42-及其他共存離子分開(kāi)。對(duì)照SO32-、SO42-色譜峰的保留時(shí)間,可確定樣品中SO2-、
3SO42-組分峰。在標(biāo)準(zhǔn)工作曲線下,以峰面積外標(biāo)法定量
圖1 SO32-標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖2 標(biāo)準(zhǔn)溶液離子色譜圖
圖3 SO32-與SO42-共存的離子色譜圖
將上述五種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在選定的色譜條件下進(jìn)行色譜分析,做出SO32-的標(biāo)準(zhǔn)曲線,見(jiàn)圖1。其回歸方程為y =16.24x+6.4,相關(guān)系數(shù)R=0.9997,檢出限是取信噪比為3時(shí)的最低響應(yīng)值得到的,測(cè)得SO32-檢出限為0.05mg/L。
標(biāo)準(zhǔn)溶液離子色譜圖見(jiàn)圖2。SO32-與SO42-共存的離子色譜圖見(jiàn)圖3。
4.5mmol/L Na2CO3+1.4分析樣品中SO32-含量。
取5份樣品,按1.3處理。每份分析6次,同時(shí),作加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。所得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為1.57 %、1.11 %、2.09 %、1.89%和1.63 %,平均回收率在87.59 %~95.73 %,見(jiàn)表1。
本方法將硫酸二甲酯用氫氧化鈉水溶液處理,消除了硫酸二甲酯毒性,保證了分析的安全性。建立了離子色譜法測(cè)定硫酸二甲酯中亞硫酸二甲酯基本方法。實(shí)驗(yàn)選定合適的淋洗條件,溶液中共存離子互不干擾。此方法操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)快速,靈敏度高,人為影響因素低,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
表1 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均回收率
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