劉衛(wèi)明,楊曉敏,陳杰,侯美桃,陳曦
(1.山西榆社化工股份有限公司,山西 榆社 031800;2.晉中市質量技術監(jiān)督檢驗測試所,山西 榆次 030600)
乙酸和二氯乙酸是產(chǎn)品氯乙酸中的雜質,氯乙酸的含量是其重要的技術指標。近年來,隨著氯乙酸產(chǎn)能的不斷擴大,用于氯乙酸的滴定分析方法效率低下,樣品、試劑消耗量大,人為因素對測定結果影響較大的弊病日益突出,急需找到1種快速、準確的分析方法用以滿足生產(chǎn)的需求。筆者提出采用液相色譜分析法測定氯乙酸中乙酸、二氯乙酸含量,并以外標法定量。
在選定的工作條件下,氯乙酸樣品通過色譜柱,其中的各組分得到分離,用紫外光檢測器進行檢測,用標準曲線法進行定量。
乙酸、二氯乙酸、硫酸,均為色譜純。
(1)一般實驗室儀器。
(2)液相色譜儀:安捷倫1220LC,配有①紫外檢測器,檢測器波長范圍為190~400 nm;②柱溫箱進樣口;③20 μL定量環(huán)。
(3)色譜柱:安捷倫Meatacarb67H,300 mm×6.5 mm不銹鋼柱或同等填料色譜柱(對有機酸有高效分離能力)。
(4)電子天平:測量范圍為0~200 g,分度值為0.1 mg。
(5)卡爾費休水分測定儀。
(1)流動相:濃度為0.02 mol/L的硫酸溶液。
(2)流量:0.5 mL/min。
(3)波長:210 nm。
(4)柱溫:40 ℃。
(5)進樣量:20 μL。
(6)進樣方式:用孔徑為0.45 mm的濾膜過濾后手動進樣。
1.5.1 標準曲線的繪制
(1)稱取乙酸0.493 3 g,用水稀釋至100 mL。
(2)稱取二氯乙酸0.499 6 g,再移取1.5.1(1)制備的溶液5 mL,稀釋至刻度。
(3)分別移取1、2、5、7、10 mL于100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,過濾后進樣,分析色譜如圖1所示。
(4)分別以乙酸、二氯乙酸的質量濃度為橫坐標,對應的峰面積為縱坐標(見表1),繪制各自的標準曲線。得乙酸的回歸線性方程為:
y1=175 715x1-1 951;
二氯乙酸的回歸線性方程為:
y2=852 603x2+89 905;
表1 乙酸、二氯乙酸的濃度及其峰面積
乙酸標準曲線如圖2所示。二氯乙酸標準曲線如圖3所示。
圖2 乙酸標準曲線圖
Fig.2 Standard curve of acetic acid
圖3 二氯乙酸標準曲線圖
Fig.3 Standard curve of dichloroacetic acid
1.5.2 樣品的測定
稱取2.000 0 g樣品于100 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,過濾后進樣。從樣品的色譜分析圖中查得二氯乙酸、乙酸的峰面積,分別帶入上述對應的標準曲線方程,計算出樣品中二氯乙酸的質量m1和乙酸質量m2。
式中:mi為根據(jù)樣品的峰面積從標準曲線上查得的各組分的質量,mg;m為試樣的質量,g。
取平行測定結果的算術平均值為報告結果,平行測定結果之差的絕對值不大于0.02%。
w氯乙酸=100%-w二氯乙酸-w乙酸-w水。
(1)樣品實測情況對比見表2。
表2 同一樣品滴定法和色譜法10次測定結果對比
由表2可見:滴定法和色譜法10次二氯乙酸含量測量結果標準偏差分別為0.08%和0.04%;乙酸含量測量結果標準偏差分別為0.02%和0.01%。
由此表明:液相色譜法測定氯乙酸含量的精密度優(yōu)于滴定法,測量結果的可靠性也優(yōu)于滴定法。
(2)準確度。準確度用回收率表示,回收率應在95%~105%。在空白樣品中分別添加(與測定樣品量相對、1/2測量樣品、2倍測量樣品中的)二氯乙酸、乙酸,按本方法進行測定3次,結果見表3、表4。
表3 添加不同濃度乙酸時的回收率
由表3、表4可見:回收率為95%~105%,回收率的相對標準偏差均小于3%,在允許的偏差范圍內(nèi),分析結果較為理想。
表4 添加不同濃度二氯乙酸時的回收率
(3)測定步驟及時間的對比。很顯然,在用色譜法測定時,繪制標準曲線后,稱取約2 g樣品,稀釋至刻度后直接進樣,20 min完成一個樣品的測定,可以直接獲得乙酸、二氯乙酸的含量,進而計算出氯乙酸的含量。而滴定分析法步驟比較繁瑣,乙酸、二氯乙酸和氯乙酸的含量需要分別測定,測定時間較長。
乙酸的線性范圍為0.25~25 mg/(100 mL),二氯乙酸的線性范圍為5~50 mg/(100 mL)。
乙酸的檢出限為0.06 mg/(100 mL),二氯乙酸的檢出限為0.015 mg/(100 mL)。
應用液相色譜法分析了氯乙酸中主要雜質乙酸、二氯乙酸含量,回收率為96.29%~100.69,標準曲線相關性均大于0.999 9;與滴定法相比,該法具有快速、準確、簡單、方便、試劑消耗少等優(yōu)點,在氯堿行業(yè)極具推廣應用價值。