離子色譜法測(cè)定甲醇和噻吩中硫、氯含量

孫彩虹，程繼增，龐玉娜，王金榮

（魯西化工集團(tuán)股份有限公司，山東聊城 252211）

有機(jī)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料中硫、氯雜質(zhì)含量過(guò)高可引發(fā)化工生產(chǎn)用催化劑中毒甚至失活［1–4］，若采用濃硫酸干燥、洗滌，則產(chǎn)品不穩(wěn)定，容易分解［5–7］。

目前，有機(jī)化工產(chǎn)品中硫、氯的檢測(cè)多采用比濁法和燃燒–微庫(kù)侖法［8–9］，這兩種方法均存在不足：比色法只能得到含量范圍，無(wú)法給出確切的含量數(shù)值；燃燒–微庫(kù)侖法只能檢測(cè)樣品中有機(jī)態(tài)硫的含量，無(wú)機(jī)態(tài)硫則無(wú)法檢測(cè)。針對(duì)以上情況，結(jié)合生產(chǎn)需要，筆者對(duì)比濁法進(jìn)行改進(jìn)，以工業(yè)常用的甲醇和噻吩為例，將其灼燒使得有機(jī)態(tài)硫和氯轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)態(tài)硫酸根和氯離子，采用離子色譜儀檢測(cè)，得到較好的檢測(cè)結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

電子萬(wàn)用電爐：2 kW，北京市永光明醫(yī)療儀器廠；

馬弗爐：SX2–4–10 型，龍口市先科儀器公司；

離子色譜儀：PIC–10 型，青島普仁儀器有限公司；

電子天平：AL2O4 型，瑞士梅特勒–托利多集團(tuán)；

甲醇、噻吩：工業(yè)級(jí)；

Na2CO3，NaHCO3，NaCl，Na2SO4：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：SH–AC–1 型陰離子交換分離柱（200 mm×4.6 mm,青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司）；淋洗液：7.2 mmol／L Na2CO3–1.7 mmol／L NaHCO3溶液，流速為1.5 mL／min；進(jìn)樣體積：1 mL。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取約2.0 g 試樣（精確至0.000 2 g），置于30 mL 瓷坩堝中，在電爐上炭化，然后放入高溫電爐中，在（700±25）℃灼燒0.5 h，取出，冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌坩堝并轉(zhuǎn)移至200 mL 容量瓶中定容，采用離子色譜儀檢測(cè)其中SO42–，Cl–濃度，最終結(jié)果以硫、氯表示樣品中硫、氯含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 淋洗液的濃度與流速

淋洗液濃度、流速是影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和分析效率的重要因素。淋洗液組成依據(jù)SH–AC–1 型陰離子交換分離柱性質(zhì)，結(jié)合文獻(xiàn)［10–12］及生產(chǎn)廠家推薦，選用Na2CO3，NaHCO3混合溶液，并選擇了淋洗液濃度和流速的實(shí)驗(yàn)范圍。

控制淋洗液流速為1.5 mL／min，改變淋洗液濃度，對(duì)SO42–，Cl–標(biāo)準(zhǔn)溶液（SO42–，Cl–濃度均為1.00 mg／kg）檢測(cè)所需分析時(shí)間及實(shí)測(cè)值結(jié)果見表1。由表1 可知，在淋洗液流速為1.5 mL／min 時(shí)，單因素增大淋洗液濃度可縮短SO42–，Cl–的保留時(shí)間，提高分析效率，但淋洗液濃度過(guò)大會(huì)降低分析靈敏度，綜合考慮選擇淋洗液濃度為7.2 mmol／L Na2CO3–1.7 mmol／L NaHCO3。

表1 單因素改變淋洗液濃度試驗(yàn)結(jié)果

控制 淋洗液濃度為7.2 mmol／L Na2CO3–1.7 mmol／L NaHCO3，淋洗液流速分別選擇1.0，1.5，2.0 mL／min，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增大淋洗液流速可縮短分析時(shí)間，但導(dǎo)致可檢測(cè)的SO42–，Cl–，NO3–，NO2–等離子分離度降低，流速為2.0 mL／min 時(shí)，SO42–和NO3–無(wú)法完全分離，綜合考慮選擇流速為1.5 mL／min。

2.2 離子色譜圖

圖1、圖2 分別是在1.2 色譜條件下所得甲醇、噻吩樣品中硫、氯的離子色譜圖。

圖1 甲醇中硫、氯含量測(cè)定離子色譜圖

圖2 噻吩中硫、氯含量測(cè)定離子色譜圖

由圖1、圖2 可知，在1.2 色譜條件下可實(shí)現(xiàn)甲醇、噻吩中SO42–和Cl–的有效分離，并可同時(shí)檢測(cè)樣品中可能含有的NO3–，NO2–等離子。

2.3 測(cè)量精密度

準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的甲醇和噻吩，按照1.3 實(shí)驗(yàn)方法制備樣品溶液，采用離子色譜法重復(fù)檢測(cè)6次，分析結(jié)果見表2 和表3。由表2 和表3 可知，甲醇中硫、氯平均含量分別為2.51，15.41 mg／kg，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.26%，1.04%；噻吩中硫、氯平均含量分別為30.74，9.82 mg／kg，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.06%，1.19%，表明該方法測(cè)量精密度良好。

表2 甲醇中硫、氯含量測(cè)定結(jié)果

表3 噻吩中硫、氯含量測(cè)定結(jié)果

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

分別準(zhǔn)確移取甲醇和噻吩樣品溶液20 mL，各取6 份，依次加入不同體積的1.00×10–4g／L Na2SO4（以S 計(jì)）和NaCl（以Cl 計(jì)）標(biāo)準(zhǔn)溶液，于200 mL 容量瓶中定容，按照1.3 方法檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表4、表5。由表4、表5 可知，甲醇和噻吩中硫、氯含量加標(biāo)回收率為99.2%～101.2%，表明本方法準(zhǔn)確度較高。

表4 甲醇中硫、氯加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

表5 噻吩中硫、氯加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

離子色譜法檢測(cè)甲醇、噻吩中硫、氯含量，操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好，實(shí)用性較強(qiáng)。

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