一種適合于實(shí)驗(yàn)室提純二硫化碳的方法

安建華，韋紅映

（杭州普洛賽斯檢測科技有限公司，浙江杭州 310053）

一種適合于實(shí)驗(yàn)室提純二硫化碳的方法

安建華，韋紅映

（杭州普洛賽斯檢測科技有限公司，浙江杭州 310053）

主要闡釋二硫化碳提純的一種方法，對于現(xiàn)階段普遍使用的的提純二硫化碳技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析及探究，針對這些問題提出新純二硫化碳的方法，該方法去除苯系物效果非常顯著，并且完全適合于實(shí)驗(yàn)室提純。

二硫化碳；提純；實(shí)驗(yàn)室；方法

1 二硫化碳的技術(shù)介紹

二硫化碳是環(huán)境檢測和職業(yè)衛(wèi)生檢測類實(shí)驗(yàn)室常用的一種試劑，多用于萃取苯系物、酯類、酮類等有機(jī)物。因其出色的提取效率，以及二硫化碳本身在色譜（FID）上相應(yīng)很小而對色譜檢測目標(biāo)峰干擾小的特點(diǎn)，使用范圍很廣，不容易用其他溶劑替代。

2 提純二硫化碳的重要意義

普通分析純的二硫化碳存在大量的苯系物和其他一些雜質(zhì)（總雜質(zhì)可能會大于2%），不能直接用于分析使用，必須進(jìn)行提純或購買無苯級別（或低苯級別）的二硫化碳才能使用。因?yàn)闊o苯級別（或低苯級別）二硫化碳價(jià)格較高，進(jìn)口一般在 800～1 000 元 /瓶（500mL），國產(chǎn)的一般在 300～500 元 /瓶，所以二硫化碳使用量大的實(shí)驗(yàn)室試劑消耗的費(fèi)用就很高。

3 現(xiàn)階段提純二硫化碳的兩種方法

3.1 硝化法提純

這個(gè)方法需要將二硫化碳升溫到45℃再滴加硝酸來完成，該方法操作比較繁瑣，反應(yīng)過程味道也較大，不是很適合實(shí)驗(yàn)室提純。

3.2 多聚甲醛法

使用一定濃度的多聚甲醛–硫酸溶液，利用甲醛（多聚甲醛在硫酸溶液中解聚為甲醛）與未經(jīng)提純二硫化碳中苯系物等雜質(zhì)結(jié)合，結(jié)合物再溶解于硫酸中的原理對二硫化碳進(jìn)行提純。

相對來說，多聚甲醛法反應(yīng)更平和，操作步驟簡單，成本低，操作過程的味道也較小。但是，該方法成敗最關(guān)鍵是如何讓多聚甲醛–硫酸溶液和二硫化碳充分接觸反應(yīng)，如果接觸不夠充分，即使反復(fù)用多聚甲醛–硫酸溶液萃取多次或則改變多聚甲醛的濃度、又或則改變多聚甲醛–硫酸溶液和二硫化碳體積配比，都無法將二硫化碳中苯系物（特別是苯）等雜質(zhì)的含量降低到0.01% 以下。對于這一點(diǎn)，許多發(fā)表的研究資料都沒有充分提及，絕大部分都還是靠使用萃取分液漏斗進(jìn)行手工振蕩，從而讓多聚甲醛–硫酸溶液與二硫化碳中的雜質(zhì)反應(yīng)。這樣操作因接觸不夠充分而導(dǎo)致二硫化碳提取的效果不夠理想，偶然有幾次可能會提純得比較好，但是多數(shù)時(shí)候都是沒有辦法將苯系物等雜質(zhì)含量降到0.01% 以下。

4 新的提純技術(shù)發(fā)明

4.1 設(shè)備和技術(shù)要點(diǎn)

本方法利用環(huán)境檢測中常用于固體廢棄物檢測的前處理設(shè)備“翻轉(zhuǎn)式振蕩儀”來提取二硫化碳，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)表明提取效果非常理想。設(shè)備樣式如下圖（此類振蕩設(shè)備市場有成品機(jī)，生產(chǎn)廠家和型號很多，附圖只用來便于說明，并不代表本發(fā)明只用該生產(chǎn)廠家和型號的設(shè)備）。設(shè)備技術(shù)指標(biāo)如下：①翻轉(zhuǎn)角度 ：360° ；②瓶子個(gè)數(shù) ：4～12個(gè) ；③瓶子材質(zhì) ：聚乙烯（PE）材質(zhì)、聚四氟乙烯（PTEE）、玻璃瓶均可 ；④瓶子容量 ：2L ；⑤翻轉(zhuǎn)速度 ：10～60r/min 可調(diào)式 ；⑥翻轉(zhuǎn)方式 ：正轉(zhuǎn) 2min 停 5s，再翻轉(zhuǎn) 2min 停 5s；⑦工作時(shí)間：0-24h 可調(diào)式。

4.2 提取過程和方案

多聚甲醛–硫酸溶液配制：多聚甲醛試劑質(zhì)量要求不低于98%，硫酸為分析純試劑。用千分之一分析天平稱取一定量的多聚甲醛到玻璃試劑瓶中，加硫酸超聲溶解，配制成多聚甲醛含量為6%（質(zhì)量比）的溶液（實(shí)驗(yàn)表明該濃度的溶液提取效果較好）。

4.2.1 二硫化碳試劑準(zhǔn)備

二硫化碳試劑要求為分析純試劑，含量至少不低于97%，如果試劑是用水層密封保存的，需要在提取前用分液漏斗分離掉水層后才能使用。

4.2.2 混合

取分析純的二硫化碳600mL，加6% 的多聚甲醛 – 硫酸溶液400mL 到2L 的翻轉(zhuǎn)瓶中，用蓋子密封。（二硫化碳 ：多聚甲醛 ：硫酸溶液的質(zhì)量比為 1 ∶ 0.06 ∶ 0.99）。一個(gè)翻轉(zhuǎn)瓶裝入的混合液的最佳體積為1L，這樣翻轉(zhuǎn)提取時(shí)候有足夠的空間利于二硫化碳和多聚甲醛-硫酸溶液充分混合，另一方面也有利于提取過程的氣液平衡。如果需要的提取二硫化碳較多，可以按照同樣的方法裝入其他的翻轉(zhuǎn)瓶中，一同上機(jī)提取。

4.2.3 上機(jī)提取

將翻轉(zhuǎn)瓶裝到翻轉(zhuǎn)式振蕩器中，設(shè)定翻轉(zhuǎn)速度為 45r/min，360°正轉(zhuǎn)2min 停 5 秒，再 360°反轉(zhuǎn) 2min 停 5s ；翻轉(zhuǎn)提取時(shí)間：5h 完全可以將苯系物含量（包括苯）降低到0.005% 以下。但是因?yàn)樯a(chǎn)二硫化碳的工藝或原料不同，有些生產(chǎn)廠家（如天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）生產(chǎn)的二硫化碳中除苯系物外還含有“硒硫化碳“（經(jīng)過質(zhì)譜定性）這個(gè)雜質(zhì)，這個(gè)物質(zhì)在色譜 FID 上也有響應(yīng)（色譜圖表現(xiàn)為在二硫化碳后，苯峰之前）。該物質(zhì)非常難以提取，如果想將這個(gè)物質(zhì)提取到到檢測不出的水平，則需要20h，當(dāng)然也只延長提取時(shí)間，并不需要多次提取。

4.2.4 分離二硫化碳

將提取完畢的混合液倒入2L的玻璃分離漏斗中，靜置2～3h，待二硫化碳和多聚甲醛 ～ 硫酸溶液完全分層后（二硫化碳在上層，多聚甲醛 ～硫酸溶液層在下層），放掉多聚甲醛～硫酸溶液層，留下二硫化碳。

4.2.5 水洗

加去離子純凈水400mL 到分液漏斗中（水 ：二硫化碳體積比為2 ∶ 3），加蓋手工振蕩2min（振蕩過程要注意放氣），靜置1h，待水層和二硫化碳完全分層（此時(shí)水層在上方，二硫化碳在下方）。放出二硫化碳，棄去水層。再按照此法將二硫化碳水洗兩遍。

A Method for the Purification of Carbon Disulfide in a Laboratory

An Jian-hua，Wei Hong-ying

Mainly explains the method of purification of carbon disulfide.It analyzes and probes into the technical details of purif i cation of carbon disulf i de which is commonly used at the present stage.The author puts forward a new method of removing carbon disulf i de from these problems.The method is very effective in eliminating benzene Perfect for laboratory purif i cation.

carbon disulf i de ；purif i cation ；laboratory ；method

R122

：A

：1003–6490（2017）07–0189–02