正構(gòu)烷烴萘芳烴含量的測(cè)定

陳麗君，黃愛忠，秦 杰

（南京金陵石化烷基苯廠，南京 210046）

目前，南京金陵石化烷基苯廠測(cè)定正構(gòu)烷烴產(chǎn)品中的芳烴含量時(shí)參照《液體石蠟中芳烴含量測(cè)定法（紫外分光光度法）》（SH/T0409-1992（2005））標(biāo)準(zhǔn)。該方法中，萘芳烴濃度測(cè)定取波長285 nm處吸光度A，代入計(jì)算公式A=abc，得出芳烴中萘的濃度c[1]。其中，吸收系數(shù)a為API研究項(xiàng)目的紫外光譜數(shù)據(jù)中各種萘化合物的平均吸收系數(shù)，平均吸收系數(shù)作為一種經(jīng)驗(yàn)值，直接用于計(jì)算不同正構(gòu)烷烴產(chǎn)品萘芳烴的含量，存在一定誤差，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其一般低于實(shí)際含量。為此，測(cè)定正構(gòu)烷烴產(chǎn)品萘芳烴的含量，筆者使用ASTMD2008-12標(biāo)準(zhǔn)，方法中對(duì)萘芳烴含量的測(cè)定選定在波長290 nm處，測(cè)定不同濃度萘標(biāo)樣的吸光度，然后據(jù)此做出標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到吸收系數(shù)，在同樣條件下測(cè)量試樣的吸收光譜來確定其萘芳烴含量[2]。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

島津紫外-可見分光光度計(jì)：UV-2600；石英比色皿：1 cm；容量瓶：25 mL，50 mL，100 mL；移液管1 mL；分析天平；分液漏斗50 mL；燒杯250 mL。

1.2 試劑和溶液

異辛烷：光譜純；萘：技術(shù)條件符合Q/CYDZ2457-2012，含量＞=99.5%；濃硫酸：優(yōu)級(jí)純；無水碳酸鈉，含量99.95%～100.05%。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.3.1 萘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱100 mg的萘，在燒杯中完全溶解后，轉(zhuǎn)移至100 mL的容量瓶，加異辛烷稀釋至刻度，搖勻，配制成1 g/L的萘標(biāo)準(zhǔn)溶液。稱100 mg的萘，在燒杯中完全溶解后，轉(zhuǎn)移至25 mL的容量瓶，加異辛烷稀釋至刻度，搖勻，配制成4 g/L的萘標(biāo)準(zhǔn)溶液。

從配制好的1 g/L的萘標(biāo)準(zhǔn)溶液分別取5.00 mL、2.50 mL、2.00 mL、1.00 mL于50 mL容量瓶中，加異辛烷稀釋至刻度，搖勻。從配制好的4 g/L的萘標(biāo)準(zhǔn)溶液分別取1.00 mL于50 mL容量瓶中，加異辛烷稀釋至刻度，搖勻。

1.3.2 吸光度的測(cè)定

以異辛烷為參比溶液，在波長290 nm處，用1 cm比色皿在紫外-可見分光光度計(jì)UV-2600測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)比色溶液的吸光度，結(jié)果如表1所示。以萘標(biāo)液的濃度為橫坐標(biāo)，從每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比色皿的吸光度中扣除試劑空白的吸光度為縱坐標(biāo)，線性回歸：y=9.2765x+0.0088，相關(guān)系數(shù)r2=0.9993。萘標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，萘標(biāo)液的吸收光譜圖如圖2所示。

表1 萘標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度的測(cè)定

圖1 萘溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖2 萘標(biāo)液的吸收光譜圖

1.4 樣品測(cè)定

1.4.1 試液的配制

稱取5 g左右樣品，移至25 mL的容量瓶中，用異辛烷稀釋至刻度，搖勻。

1.4.2 測(cè)定過程

基線調(diào)零：用異辛烷充滿配對(duì)的吸收池，進(jìn)行基線調(diào)零（220～400 nm），調(diào)整好基線后進(jìn)行樣品分析；將待測(cè)量試液倒入1.0 cm比色皿，同時(shí)用異辛烷作參考，確保窗口干凈，將比色皿放入分光光度計(jì)的比色皿室并從220到400 nm波長開始掃描；掃描結(jié)束后，點(diǎn)擊“選點(diǎn)檢測(cè)”，獲取試樣在290 nm的吸光值A(chǔ)。

在指定的波長下計(jì)算樣品的吸收系數(shù)a，具體計(jì)算公式如下：

式中，A為在特定波長下的樣品溶液的吸光度減去比色皿的校正值；b為吸收池的光程，cm；c為吸收池中樣品的濃度，g/L；f為稀釋比例，即溶液體積與含有相同量溶質(zhì)的原溶液的體積之比，對(duì)于初始溶液，f=1。

2 結(jié)果與討論

2.1 精密度的測(cè)定

對(duì)三份不同批次的試樣，按照上述方法，平行測(cè)定5次，結(jié)果如表2所示。由表2計(jì)算可知，其平均RSD為1.96%，該方法分析結(jié)果重復(fù)性、精密度高。

2.2 回收率測(cè)定

用一個(gè)已知萘芳烴含量的樣品，按上述分析過程，進(jìn)行5次加標(biāo)回收率試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。由表3計(jì)算可知，其收率平均值為104.14%，回收率在100%～110%，說明該方法準(zhǔn)確可靠，能滿足分析要求。

2.3 分析方法驗(yàn)證

將用濃硫酸處理后除掉芳烴的輕蠟作為基液，配制成萘濃度為1 g/L、2 g/L、4 g/L的輕蠟樣。其中，樣品的密度為747.4 kg/m3。通過計(jì)算得到樣品實(shí)際萘含量，結(jié)果如表4所示。

表2 精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表3 回收率試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表4 樣品實(shí)際萘含量數(shù)據(jù)

將配制的已知萘含量的輕蠟樣，按上述分析過程，每一不同萘含量樣品分別平行測(cè)定3次。分析結(jié)果如表5、表6、表7所示。

表5 1 g/L的萘含量輕蠟樣分析結(jié)果

表6 2 g/L的萘含量輕蠟樣分析結(jié)果

表7 4 g/L的萘含量輕蠟樣分析結(jié)果

由表5、表6、表7可知，已知萘含量的輕蠟樣用ASTMD2008-2000分析方法測(cè)定的結(jié)果與實(shí)際理論值相符，說明此分析方法準(zhǔn)確、可靠。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證此方法，筆者選擇290 nm作為測(cè)定波長的準(zhǔn)確性，選取了吸收光譜圖上受干擾最少的一段，進(jìn)一步探究了287 nm、288 nm、289 nm、291 nm、292 nm作為測(cè)定波長的分析情況。首先用相同的方法分別繪制了5個(gè)波長的標(biāo)準(zhǔn)曲線，其中287 nm波長對(duì)應(yīng)的曲線方程為：y=25.644x+0.0654，R2=0.9992；288 nm波長對(duì)應(yīng)的曲線方程為：y=22.164x+0.0056，R2=0.9999；289 nm波長對(duì)應(yīng)的曲線方程為：y=14.223x+0.0361，R2=0.9991；291 nm波長對(duì)應(yīng)的曲線方程為：y=6.5029x+0.002，R2=0.9991；292 nm波長對(duì)應(yīng)的曲線方程為：y=4.8786x-0.0032，R2=0.9995。筆者選用配制的1 g/L萘含量輕蠟樣，分別測(cè)定287 nm、288 nm、288 nm、291 nm、292 nm，作為測(cè)定波長的分析結(jié)果，分析結(jié)果如表8所示。

由表8可知，測(cè)定波長取290 nm的分析方法，對(duì)于測(cè)定萘芳烴含量更準(zhǔn)確。

2.4 與原分析方法對(duì)比

測(cè)定8組不同批次的樣品，分別用方法SH/T0409-1992（2005）和方法 ASTMD2008-2000分析計(jì)算，分析結(jié)果如表9所示。

表8 1 g/L的萘含量輕蠟樣分析結(jié)果

表9 8組不同批次樣品分析結(jié)果對(duì)比

由表9可知，方法SH/T0409-1992（2005）得到的分析結(jié)果明顯比ASTMD2008-2000分析結(jié)果偏低，SH/T0409-1992（2005）方法不適用于萘芳烴的測(cè)定。

3 結(jié)論

通過精密度試驗(yàn)和回收率試驗(yàn)，筆者初步判斷了此分析方法的準(zhǔn)確性，由于分析方法中，測(cè)定萘芳烴的波長位置290 nm并不是最大吸收波長處，因此需要對(duì)290 nm波長的選擇做進(jìn)一步驗(yàn)證。這里將輕蠟通過濃硫酸處理，配制出已知萘濃度的輕蠟樣，濃度分別有1 g/L、2 g/L、4 g/L。針對(duì)不同濃度，筆者分別做了3組平行樣進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)已知萘含量的輕蠟樣用ASTMD2008-2000分析方法測(cè)定結(jié)果與實(shí)際理論值相符，說明此分析方法準(zhǔn)確、可靠。另外，1 g/L萘濃度輕蠟樣測(cè)定結(jié)果更接近理論值，配制過程引入誤差更小。于是，筆者選擇1 g/L萘濃度輕蠟樣進(jìn)一步探究在受干擾最少的波長位置的不同波長的選擇對(duì)分析結(jié)果的測(cè)定影響，通過試驗(yàn)探究進(jìn)一步驗(yàn)證了此分析方法選擇290 nm波長更具準(zhǔn)確性。最后，比較了測(cè)萘芳烴的原方法SH/T0409-1992（2005）和此方法ASTMD2008-2000的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)原方法得到的分析結(jié)果明顯比此方法的分析結(jié)果偏低，所以原方法不適用于萘芳烴的測(cè)定。