六氟丙烯和六氟環(huán)氧丙烷相對(duì)含量的快速分析方法

閆銳， 冀汝南

（天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司，天津 300350）

六氟環(huán)氧丙烷（HFPO），又稱全氟環(huán)氧丙烷，由于其含有三氟甲基結(jié)構(gòu)而具有高度的化學(xué)活性，是一種重要的含氟中間體，可用于合成全氟離子交換樹脂、氟塑料、氟橡膠、含氟表面活性劑、含氟潤(rùn)滑油、高級(jí)清洗劑等重要含氟化合物，在航空航天、電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[1]。 在現(xiàn)有技術(shù)中，基本上以六氟丙烯（HFP）為原料制備HFPO， 由于這兩種物質(zhì)的沸點(diǎn)很接近（HFP-29.4℃，HFPO-27.0℃），因而給后期分離帶來很大的技術(shù)難題[2，3]。 因此，快速準(zhǔn)確地測(cè)定HFP 和HFPO 的相對(duì)含量， 對(duì)HFPO 的合成條件的評(píng)定和控制具有重要意義。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)原料

HFP， 純度>99%， 浙江巨化股份有限公司；HFPO， 純度>99%， 浙江環(huán)新氟材料有限公司；HFP 和HFPO 的混合樣品，自制。

1.2 試驗(yàn)儀器

紅外光譜儀IRAffinity-1，日本島津儀器公司。

1.3 試驗(yàn)過程

首先測(cè)定空氣體樣品池，將其出峰作為背景峰，再將一定量的HFP 或HFPO 或兩者的混合氣體通過金屬真空線轉(zhuǎn)移到紅外氣體池中，掃描測(cè)試。 測(cè)定的波數(shù)范圍為2000～600 cm-1。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)品的紅外光譜

對(duì)HFP（純度>99%）和HFPO（純度>99%）分別進(jìn)行紅外光譜分析，譜圖如圖1 和圖2 所示。

圖1 中，1795 cm-1處的峰由C=C 的伸縮振動(dòng)引起，1395～1176 cm-1處的峰由C-F 鍵不同程度的伸縮振動(dòng)引起。

圖1 HFP 的FT-IR 譜圖

圖2 中，1365～1127 cm-1處 的峰由C-F 鍵不同程度的伸縮振動(dòng)引起，1021 cm-1處的峰由CO-C 的伸縮振動(dòng)引起。

圖2 HFPO 的FT-IR 譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)品的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別選取紅外光譜波數(shù)為1795 cm-1處和1550 cm-1處的吸光度值建立HFP 和HFPO 的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖3 和圖4。

圖3 HFP 的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖4 HFPO 的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線

HFP 的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.0730x+0.0192，HFPO 的壓力- 吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線為y =0.0612x-0.0001。

2.3 混合樣品的紅外光譜及相對(duì)含量分析

圖5為混合樣品的紅外譜圖， 從圖5 中可以看出：所測(cè)樣品在1795 cm-1處（HFP）的吸光度值為1.295，在1550 cm-1處（HFPO）的吸光度值為0.861，利用圖3 和圖4 中所顯示的HFP 與HFPO的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出HFP 的含量為17.48 mmHg，HFPO 的含量為14.07 mmHg，進(jìn)一步計(jì)算得出該混合氣體中HFP 與HFPO 的相對(duì)比例為55.4∶44.6。

圖5 HFP 和HFPO 混合樣品的FT-IR 譜圖

3 結(jié)論

分別選取紅外光譜波數(shù)為1795 cm-1處和1550 cm-1處的吸光度值建立HFP 和HFPO 的壓力-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線，HFP 的壓力-吸光度曲線為y=0.0730x+0.0192，HFPO 的壓力-吸光度曲線為y=0.0612x-0.0001。 用HFP 和HFPO 混合氣體紅外光譜中波數(shù)為1795 cm-1處和1550 cm-1處的吸光度值分別計(jì)算得出HFP 和HFPO 的含量，進(jìn)而計(jì)算得出HFP 與HFPO 的相對(duì)含量。 該方法可以快速測(cè)得HFP 和HFPO 混合物中兩種組分的相對(duì)含量，可操作性強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值高，是一種適合于工業(yè)生產(chǎn)的快速、高效的分析方法。