碳酸鹽中乙二醇分析方法的改進(jìn)

魏斌強(qiáng)

摘 要：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們利用水和乙二醇能夠很好地與乙醇進(jìn)行互溶的特性，從而可以使碳酸鹽中的水和乙二醇與碳酸鹽進(jìn)行分離，接著利用氣相色譜儀作為檢測(cè)儀器，采取氣相色譜法對(duì)互溶過(guò)后的乙醇溶液作進(jìn)一步的乙二醇含量分析。這樣就能夠避免通過(guò)使用氣相色譜法直接檢測(cè)碳酸鹽原液中的乙二醇時(shí)，而給氣相色譜儀帶來(lái)很多不好的影響，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，此分析方法的回收率偏高、相對(duì)誤差較小、重現(xiàn)性也比較好。

關(guān)鍵詞：碳酸鹽 乙二醇 乙醇 分離 氣相色譜法

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（a）-0073-02

乙二醇，又被稱(chēng)作為甘醇，具有無(wú)色無(wú)臭味、有毒性、沸點(diǎn)高等特點(diǎn)，呈液體狀態(tài)，其能夠跟乙醇、水、丙酮等很好地相互溶解。在一些有著特定生產(chǎn)工藝的化工企業(yè)里，會(huì)根據(jù)嚴(yán)格的生產(chǎn)要求定期對(duì)碳酸鹽吸收液中的乙二醇進(jìn)行含量測(cè)定分析。如果測(cè)出的乙二醇含量偏高的話，在生產(chǎn)使用過(guò)程中就很容易引起碳酸鹽起泡，進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致氣體中帶著液體，而進(jìn)入到生產(chǎn)反應(yīng)器里的碳酸鹽溶液會(huì)影響里面的銀催化劑。

生產(chǎn)上分析碳酸鹽中乙二醇含量比較常用的方法是直接用碳酸鹽原液采用氣相色譜法來(lái)檢測(cè)，然而因?yàn)楹刑妓猁}，所以，容易有鹽的結(jié)晶出現(xiàn)在氣化管。隨著使用次數(shù)的增加，日積月累的疊加，就會(huì)很容易使色譜峰有拖尾現(xiàn)象產(chǎn)生，從而對(duì)氣相色譜儀的精確度產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響分析結(jié)果。與此同時(shí)，結(jié)晶鹽也會(huì)比較容易被帶進(jìn)色譜儀的色譜填充柱，進(jìn)一步對(duì)色譜柱帶來(lái)影響形成堵塞。

為了能夠解決碳酸鹽的問(wèn)題，研究者們?cè)囼?yàn)了各種辦法，但是效果都不佳，直到在進(jìn)行對(duì)碳酸鹽、乙二醇及水分別在有機(jī)溶劑中溶解后的結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)水乙醇與水、乙二醇竟然有著相互溶解的特性，而碳酸鹽則幾乎不會(huì)溶解在無(wú)水乙醇里，所以，研究者們利用水和乙二醇能夠很好地與乙醇進(jìn)行互溶的特性，從而可以使碳酸鹽中的水和乙二醇與碳酸鹽進(jìn)行分離，接著利用氣相色譜儀作為檢測(cè)儀器，采取氣相色譜法，對(duì)溶解過(guò)后的酒精溶液做進(jìn)一步的乙二醇含量分析。

1 材料與檢測(cè)方法建立

1.1 儀器與試藥

氣相色譜儀設(shè)備選用型號(hào)為安捷倫7820A氣相色譜儀、明尼克不銹鋼填充柱、氫火焰離子化檢測(cè)器、配備7820A工作站，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理軟件的電腦，載氣使用高純氮?dú)?.55 MPa，燃?xì)馐褂脷錃?.3 MPa，空氣0.4 MPa。標(biāo)準(zhǔn)樣調(diào)配需使用優(yōu)級(jí)純乙二醇，取0.4 g左右（稱(chēng)重時(shí)需精確到0.000 2 g）放入到100 mL的容量瓶中，用無(wú)水乙醇進(jìn)行稀釋?zhuān)钡降竭_(dá)100 mL刻度處，調(diào)配成含有乙二醇的乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制完成，實(shí)際配制含量為4.04 mg/mL。

1.2 檢測(cè)方法建立

將配制好含有乙二醇的乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過(guò)氣相色譜儀的進(jìn)樣裝置進(jìn)行氣化后，被載氣高純氮?dú)鈳еM(jìn)入到填充柱，在填充柱里乙二醇與乙醇溶液分離，再使用氫火焰離子化檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，從而記錄下乙二醇的峰面積，最后使用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析。

在使用氣相色譜法進(jìn)行碳酸鹽中乙二醇分析時(shí)，需按照一定的條件調(diào)整相關(guān)的儀器設(shè)備，當(dāng)然根據(jù)不同的儀器可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整變動(dòng)，進(jìn)而獲得適宜的分離度。對(duì)柱箱的溫度設(shè)定，可以先將溫度升到150 ℃，保持2 min后，以20 ℃/min鐘的速度進(jìn)行持續(xù)升溫到200 ℃，此溫度保持5 min，這個(gè)過(guò)程會(huì)運(yùn)行共計(jì)10 min。同時(shí)，氣相色譜儀進(jìn)樣口的溫度設(shè)定為250 ℃，氫火焰離子化檢測(cè)器溫度設(shè)定為250 ℃，設(shè)定的進(jìn)樣量為5 μL，載氣流量設(shè)定為30 mL/min。

等所有色譜檢測(cè)操作條件都設(shè)定好后，在電腦上選中文件中的方法，并命名為碳酸鹽中乙二醇的分析。待此方法選定后，用注射器取標(biāo)準(zhǔn)樣品5 μL，快速地從進(jìn)樣口注入，儀器進(jìn)行一系列過(guò)程分析，等自動(dòng)結(jié)束后，查看最終結(jié)果并記錄保留時(shí)間。如此過(guò)程連續(xù)分析不少于3次，將這幾次分析的保留時(shí)間的平均值作為最終的結(jié)果數(shù)據(jù)，選中校正中的峰、組成分，輸入標(biāo)準(zhǔn)保留時(shí)間、物質(zhì)名稱(chēng)，且在標(biāo)準(zhǔn)乙二醇質(zhì)量值處錄入0.020 2 mg。然后點(diǎn)擊文件中的方法“碳酸鹽中乙二醇的分析”并進(jìn)行保存，如此檢測(cè)方法就算建立完成了。

2 回收率試驗(yàn)

回收率，主要考察的是所建立的樣品處理方法是否能夠完全將待測(cè)樣品中要分析的成分提取出來(lái)，回收率好的話則方法成立，回收率不好的話，就表明此檢測(cè)方法還不夠理想，需要做進(jìn)一步改進(jìn)，故文章采用回收試驗(yàn)法以驗(yàn)正以上所述改進(jìn)的碳酸鹽中乙二醇分析方法成立。檢驗(yàn)文章所述的改進(jìn)了碳酸鹽中乙二醇分析方法是否可行，我們也需做回收試驗(yàn)，先調(diào)配若干量的與實(shí)際碳酸鹽組分相同的碳酸鹽溶液，取適量的色譜純乙二醇往已稱(chēng)取好準(zhǔn)確質(zhì)量的碳酸鹽溶液中放入，混合搖勻，如此含有標(biāo)準(zhǔn)乙二醇含量的碳酸鹽溶液就已經(jīng)配制好了，而混合液中的乙二醇含量要盡量接近其實(shí)際含量。接下來(lái)就要分別稱(chēng)取不同質(zhì)量的上述碳酸鹽溶液，進(jìn)行色譜乙二醇含量的檢測(cè)，再對(duì)得到的乙二醇毫克數(shù)進(jìn)行含量計(jì)算，得出碳酸鹽溶液中乙二醇含量的計(jì)算公式如下：

在上述公式中，W為樣品注入后色譜所顯示的乙二醇含量，單位mg；m為稱(chēng)取含乙二醇的碳酸鹽溶液的質(zhì)量數(shù)g；V為樣品稀釋體積，100 mL；V1代表移取樣品的體積數(shù)，5 μL。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)含量的測(cè)定后，最后得到的數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1中的回收試驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以確定，利用無(wú)水乙醇將碳酸鹽中的乙二醇及水進(jìn)行溶解，再接著對(duì)乙醇溶液進(jìn)行乙二醇的色譜分析，可以得到比較高的回收率，同時(shí)分析的相對(duì)誤差也比較偏低。

3 樣品檢測(cè)分析

稱(chēng)取3份不同量的生產(chǎn)過(guò)程中用到的碳酸鹽溶液約5 g左右（精確到0.001 g），分別放入到100 mL干凈的燒杯里，然后用1+1的硝酸溶液中和，使得其pH值接近7.0，再將適量的無(wú)水乙醇加入進(jìn)來(lái)并混合均勻，使得無(wú)水乙醇能夠很好地溶解掉碳酸鹽中的水和乙二醇，而此時(shí)的混合溶液會(huì)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，將混合溶液進(jìn)行過(guò)濾后的溶液裝于100 mL大小的容量瓶中，同時(shí)使用乙醇多次洗滌沉淀物，并將洗滌得到的溶液一并裝入到100 mL容量瓶里。再將容量瓶在水平方向進(jìn)行晃動(dòng)。最后用乙醇稀釋直到100 mL刻度處，搖勻。接下來(lái)就是進(jìn)行樣品分析了。待選中方法“碳酸鹽中乙二醇的分析”后，用注射器取已配制好的定容的乙醇溶液5 μL，然后快速地從色譜儀進(jìn)樣口注入，待色譜儀自動(dòng)結(jié)束分析后記錄下乙二醇質(zhì)量MEG.通過(guò)計(jì)算后可算出碳酸鹽中乙二醇的含量，分別進(jìn)行3次平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為8.84%，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)水乙醇對(duì)碳酸鹽中的乙二醇的溶解程度是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵部分，最終影響著分析結(jié)果是否準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行第一次溶解后的后續(xù)無(wú)水乙醇洗滌沉淀物過(guò)程中不能量大，要分多次少量地進(jìn)行洗滌，最終保證沉淀物中的乙二醇能完全溶解于乙醇中，不但減少了對(duì)氣化管的清洗工作，延長(zhǎng)了色譜填充柱的使用壽命，同時(shí)此分析方法的回收率偏高、相對(duì)誤差較小，是用氣相色譜法進(jìn)行分析碳酸鹽中的乙二醇含量中算是比較好的方法。

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