離子色譜法測(cè)定PVB 樹脂中的氯離子含量

申能美

（安徽皖維高新材料股份有限公司，安徽巢湖238002）

聚乙烯醇縮丁醛（簡(jiǎn)稱PVB）樹脂是以聚乙烯醇（PVA）和丁醛為合成原料，以鹽酸為催化劑縮合而成的高分子化合物，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如良好的柔韌性，玻璃化溫度低，很高的抗張強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，優(yōu)良的透明度，良好的溶解性，很好的耐光、耐水、耐熱和成膜性，與玻璃、金屬等材料有很高的黏結(jié)力。因此，PVB 樹脂不僅廣泛用于航空、汽車、高層建筑的安全玻璃，也在黏合劑、玻璃鋼制品、電器材料等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1-4]。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)PVB樹脂的生產(chǎn)均采用二相法，所得PVB樹脂產(chǎn)品從工藝中帶入的雜質(zhì)主要是殘留的雙氧水、氯離子和鈉離子等。PVB工藝中的水洗工藝是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵工序，水洗不充分，殘留的雜質(zhì)（如氯離子和鈉離子）較多，水洗越不充分，PVB產(chǎn)品中的殘留物就越多[5-6]。

國(guó)內(nèi)主要通過PVB 產(chǎn)品灰分含量反映其水洗質(zhì)量，但實(shí)際發(fā)現(xiàn)，其值不能準(zhǔn)確反映水洗質(zhì)量，結(jié)果再現(xiàn)性差；同時(shí)，還因?yàn)榛曳种械某煞殖苄噪s質(zhì)外，還包括水不溶物。因氯離子在水溶液中的滲透能力強(qiáng)，所以，檢測(cè)PVB 水洗樣中氯離子含量來間接反映PVB 水洗質(zhì)量是可行的。目前測(cè)定PVB中氯離子的方法有硝酸銀滴定法和硫氰酸汞分光光度法。硝酸銀滴定法結(jié)果再現(xiàn)性較差，且終點(diǎn)顏色突變不明顯，難以把握，不合適微量氯離子的測(cè)定；硫氰酸汞分光光度法測(cè)氯離子含量時(shí)，硫酸鐵銨溶液的濃度及顯色時(shí)間長(zhǎng)短會(huì)影響顯色效果，導(dǎo)致結(jié)果測(cè)量不準(zhǔn)確。因此，探索準(zhǔn)確檢測(cè)PVB樹脂中氯離子含量的方法具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

熱電ICS-600 型離子色譜儀系統(tǒng)，采用電導(dǎo)檢測(cè)器，4 mm×250 mm的Dionex IonPacAS22陰離子分析柱，4 mm×50 mm 的 Dionex IonPacAG22 保護(hù)柱，Dionex AERS500 4 mm 陰離子抑制器；電子分析天平，精確至0.1 mg，梅特勒托利多儀器（上海）有限公司。

氯離子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1 000 μg/mL)；碳酸鈉，碳酸氫鈉（均為分析純，純度均大于99.5%）；超純水。

1.2 儀器工作條件

設(shè)定陰離子抑制器電流為31 mA，色譜柱溫度為30℃，進(jìn)樣量10 μL，流速1.2 mL/min；淋洗液為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合水溶液，其中碳酸鈉和碳酸氫鈉的濃度均為1.4 mmol/L。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

用移液管從1 000 μg/mL 的氯離子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液中分別移取0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL于100 mL容量瓶中，以超純水稀釋、定容至刻度，搖勻，得到濃度分別為 0 μg/mL、2.0 μg/mL、4.0 μg/mL、6.0 μg/mL、8.0 μg/mL、10.0 μg/mL 的氯離子標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.4 樣品處理

稱取500 mg 待測(cè)PVB 樹脂粉末樣品加入體積為100 mL 的超純水中，然后置于超聲波清洗器中超聲處理20 min，得超聲液。通過濾紙對(duì)超聲液進(jìn)行過濾，獲得待測(cè)濾液后進(jìn)樣分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 目標(biāo)組分氯離子的定性分析

將處理后的PVB 待測(cè)濾液置于離子色譜儀上，同時(shí)對(duì)照氯離子標(biāo)樣，按照1.2設(shè)定的儀器條件進(jìn)行檢測(cè)，如圖1 所示，通過與標(biāo)樣的保留時(shí)間對(duì)比分析，確定氯離子的出峰時(shí)間為4.573 min，峰形對(duì)稱，且與其他雜質(zhì)峰分離較好，無干擾，可用于定量分析。

圖1 PVB濾液色譜測(cè)試結(jié)果

2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

將配制好的標(biāo)準(zhǔn)溶液置于離子色譜儀上，按照1.2儀器設(shè)定的條件進(jìn)行檢測(cè)，以氯離子的峰面積與其相應(yīng)的質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，得到以氯離子質(zhì)量濃度為自變量（x），以氯離子峰面積為因變量（y）的一元線性回歸方程，方程所對(duì)應(yīng)的曲線即為氯離子的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，結(jié)果如圖2 所示，氯離子標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y＝0.081 9x-0.000 1，r2＝0.999 98，式中r為線性相關(guān)系數(shù)，方程擬合度高。結(jié)果表明，氯離子曲線線性好，線性范圍在0～10 μg/mL之間，能滿足定量分析要求。

圖2 氯離子標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

按照上述分析方法，對(duì)同一PVB 濾液中氯離子含量重復(fù)測(cè)定6次，所得結(jié)果如表1所示，6次重復(fù)測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.82%，表明該方法的精密度較好。

表1 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4 回收率實(shí)驗(yàn)

在已測(cè)定氯離子含量（0.57 μg/mL）的PVB 濾液中加入一定已知量氯離子進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2。可以看出，樣品的回收率為95%～106.1%，方法準(zhǔn)確度較高，能滿足定量分析要求。

表2 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 樣品的測(cè)定

對(duì)單位生產(chǎn)的某批次PVB 樣品按照上述1.4 樣品處理方法得到PVB濾液，濾液進(jìn)離子色譜儀進(jìn)行分析，根據(jù)所測(cè)得的氯離子峰面積，利用上述繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，獲得待測(cè)濾液中氯離子的濃度C 為0.57 μg/mL，再按公式：

式中：w 為 PVB 樣品中氯離子實(shí)際含量，%；C 為PVB 濾液中氯離子測(cè)定量，μg/mL；m 為稱量的 PVB 質(zhì)量，mg；V為離子色譜定量法進(jìn)樣體積，0.01 mL，計(jì)算獲得待測(cè)PVB 樹脂中氯離子的質(zhì)量百分含量w=0.011%。結(jié)果表明，該P(yáng)VB樣品中氯離子含量較高，需要提高水洗工藝，進(jìn)一步降低PVB中氯離子的殘留量。

3 結(jié)論

本文建立了一種離子色譜法測(cè)定PVB樹脂中氯離子含量的分析方法。本方法將超聲過濾前處理與離子色譜法結(jié)合，使得PVB樹脂中氯離子含量能充分釋放，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好，簡(jiǎn)單易行，能滿足定量分析要求。同時(shí)，此方法還可以推廣到類似高聚物中氯離子的測(cè)試，拓寬了氯離子含量的測(cè)試方法。