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1、环已胺分析方法的改进由填充柱改毛细管柱对比分析 摘要 环己胺色谱分析一直沿用的是HG/T 2816-1996工业环己胺标准中规定的填充柱分析法。利用毛细管柱分析环己胺与传统的填充柱分析相对比，克服填充柱分析过程中操作的复杂性，分离度差的特性，寻找出毛细管分析的优点：在主组分含量不变的情况下，能够达到更好的分离，而且大大缩短了分析时间，节约了人力、物力，更好的指导生产，节能降耗。关键词 毛细管柱 填充柱 环己胺 苯胺 分离度 1 引言 工业环己胺是一种无色液体，有鱼腥胺气味。由苯胺在高温和高压下加氢而制得。用途 用作橡胶硫化促进剂;也用作合成纤维、染料、气相缓蚀剂的原料。环己胺的磺酸盐，作为人工
2、甘味料，用于食品、饮料和医药。环己胺色谱分析一直沿用的是HG/T 2816-1996工业环己胺标准中规定的填充柱分析法。填充柱固定液是十二烷基磺酸钠，载体是白色101硅烷化担体，液膜厚度为5%。此操作比较复杂，柱子的填充效果因固定液的溶解、担体的处理、填充手段的不同而出现较大差异。若填充不好，苯胺与环己胺分离效果较差，而这两项指标属本分析项目中的主要指标。十二烷基苯磺酸钠属于非极性固定液，寻求一种与它极性相似的物质代替它，因而我们选择毛细管柱来替代填充柱，克服填充柱的不足，使分离效果更为理想。2 实验部分21 填充柱211 仪器及色谱操作条件、填充物 SP-2000型色谱仪及工作站；色谱柱：3
3、mm2m不锈钢螺旋柱；检测器：氢火焰离子化检测器；填充柱柱箱温度初始130保持2.50分升温30/分至180保持2.00分钟 检测器温度：250；汽化温度：250；气体流量：N2：H2：Air30：30：300mL/min（填充柱）；进样量：0.2L；甲醇：AR级；氢氧化钾：AR级；三氯甲烷：AR级；固定液：十二烷基苯磺酸钠 AR级；担体：白色101硅烷化担体（80-100目）。212 试剂 环已胺：AR级；环已烷：AR级；苯胺：AR级；二环已胺：AR级。213 色谱柱的制作2131 固定液的涂渍称取0.08gKOH于250mL烧杯中，加入25mL甲醇，将8.0g干燥的担体缓缓倒入烧杯中，使载
4、体完全浸润，浸泡15min后在红外灯下加热，轻轻拍打并转动烧杯，使涂渍均匀，溶剂挥发干后，在100烘箱中干燥30min。称0.40g十二烷基苯磺酸钠于250mL烧杯中，加入25mL三氯甲烷使其溶解，将处理过的载体缓缓倒入烧杯中完全浸润，浸泡30min后，在红外灯下加热，轻轻拍打并转动烧杯，使涂渍均匀，溶剂挥发干后，在100烘箱中干燥30min。2132 色谱柱的填充在抽真空下装入刚干燥好的固定相，使色谱柱填充均匀紧密（装柱量约为6g），将填充好的色谱柱两端塞上玻璃棉或铜网，准备老化。2133 老化将填充好的色谱柱装入仪器中，在10mL/min氮气柱箱温度160下老化8h, 使基线平稳后可使用2
5、2 毛细管柱221 仪器及色谱操作条件SP-2000型色谱仪及工作站；色谱柱：0.53mm15m（HP-1毛细管柱）；检测器：氢火焰离子化检测器；柱箱温度：初始90保持1.20分，升温50/min至180保持1.00分钟 N2：H2：Air 5： 30：300mL/min 分流比：1：33 （分流1分钟关闭电磁阀） 222 试剂 环已胺：AR级；环已烷：AR级；苯胺：AR级；二环已胺：AR级。23 校正因子的测定（填充柱与毛细管柱共用）231 单一校准溶液的配制按下表要求称取各种试剂（至0.0002g）于清洁干燥的25mL容量瓶中，用环已胺稀释至刻度，单一校准溶液使用期为2个月。单一校准溶液A
6、 液B 液C 液试剂环己烷苯胺二环己胺质量 g0.50001.5002.000232 混合样校准溶液的配制按下表要求分别吸取上述单一校准溶液于清洁干燥的已知质量的10mL容量瓶中，用环已胺稀释至刻度，摇匀，称取溶液的质量（准至0.001g），混合校准溶液使用期一个月。也可以根据自己平时使用浓度来配制。单一校准 校准混溶液加入量 合液号单一校准溶液名称12345A 液0.100.200.300.400.50B 液0.150.300.450.600.75C 液0.150.300.450.600.75232 校正因子的测定计算启动色谱仪，使各项操作条件稳定后，分别吸取0.2L样品进样，出峰完毕后按（
7、1）式计算各组分的校正因子： Fi （1） 式中：Fi 组分i的校正因子，g/mm 2； mi组分i的质量，g； Ai组分i的峰面积，mm2。 未知峰校正因子与它相邻组峰的校正因子为校正因子。24 填充柱与毛细管柱测定样品的比较241 分析步骤 在色谱操作条件下，吸取0.2L样品进样，出峰完毕后测量各 组份的峰面积。242 计算 组份i的质量百分含量按（2）式计算： X 100（2） 式中： Xi组份i的重量百分含量，； F i组份i的校正因子，g/ mm2 ； Ai组份i的面积，mm2。3 结果与讨论31 分析谱图图1 填充柱分析谱图图2 毛细管柱分析谱图3 2 分析结果表1 分析结果与准确
8、度分析序号标 样填充柱分析结束时间环己胺与苯胺分离度毛细管柱分析结束时间环己胺与苯胺分离度测定项目真实值测定值准确度测定值准确度1环己烷1.81 1.90 0.09 8分钟1.81 0.00 3分钟环己胺95.63 95.59 -0.04 3.995.74 0.11 0.7苯胺0.68 0.66 -0.03 3.90.68 -0.01 7.5二环己胺1.88 1.85 -0.03 1.77 -0.11 2环己烷1.06 1.14 0.08 8分钟1.08 0.02 3分钟环己胺97.29 97.11 -0.18 3.997.20 -0.09 0.7苯胺0.43 0.42 -0.01 3.90.
9、44 0.01 7.5二环己胺1.22 1.13 -0.09 1.20 -0.02 3环己烷1.78 1.69 -0.09 8分钟1.75 -0.03 3分钟环己胺96.09 96.10 0.01 3.996.00 -0.09 0.7苯胺0.53 0.47 -0.06 3.90.51 -0.02 7.5二环己胺1.59 1.52 -0.07 1.60 0.01 4环己烷0.77 0.70 -0.07 8分钟0.80 0.03 3分钟环己胺98.19 98.10 -0.09 3.998.25 0.06 0.7苯胺0.12 0.09 -0.03 3.90.13 0.01 7.5二环己胺0.93 0
10、.87 -0.06 0.99 0.06 5环己烷4.50 4.69 0.19 8分钟4.45 -0.05 3分钟环己胺91.92 91.89 -0.03 3.991.90 -0.02 0.7苯胺0.60 0.58 -0.02 3.90.60 0.00 7.5二环己胺2.50 2.44 -0.06 2.64 0.14 6环己烷1.98 2.01 0.03 8分钟2.18 0.20 3分钟环己胺95.12 95.23 0.11 3.995.32 0.20 0.7苯胺0.67 0.68 0.01 3.90.55 -0.12 7.5二环己胺2.24 2.09 -0.15 1.95 -0.29 7环己烷
11、0.88 0.98 0.10 8分钟0.95 0.07 3分钟环己胺98.32 98.12 -0.20 3.998.40 0.08 0.7苯胺0.24 0.25 0.01 3.90.26 0.02 7.5二环己胺0.54 0.55 0.01 0.58 0.04 33 数据处理331 准确度分析 具体数据见表1中准确度一栏；332 方差分析（单因子）表2 环己胺的方差分析表变差来源离差平方和自由度均方F比环己胺误差SA=0.0321Se=0.1397fA=1fe=12VA=0.0321Ve=0.0116F=2.76总计TST=0.1718fT=13(1)若给定=0.05,则1-=0.95,从F分
12、布表查得F0.95(1,12)=4.75,由于F4.75,所以在=0.05水平上我们的结论是因子环己胺是不显著的(实际上,由于F也小于F0.99 (1,12)=9.33,因此在=0.01水平上,因子环己胺也是不显著的!).这表明两根柱子在这一分析方法中是没有差异的,因此用毛细管柱替代填充柱分析环己胺是完全可行的.表3 苯胺的方差分析表变差来源离差平方和自由度均方F比苯胺误差SA=0.0Se=0.0175fA=1fe=12VA=0.0Ve=0.0015F=0总计TST=0.0175fT=13 (2)若给定=0.05,则1-=0.95,从F分布表查得(1,12)=4.75,由于F4.75,所以在=
13、0.05水平上我们的结论是因子苯胺是不显著的(实际上,由于F也小于F0.99 (1,12)=9.33,因此在=0.01水平上,因子苯胺也是不显著的!).这表明两根柱子在这一分析方法中是没有差异的,因此用毛细管柱替代填充柱分析环己胺是完全可行的.34 结论：341 通过两根柱子对同一个样多次的分析比较可以得出，用毛细管柱可以增大主峰之间的分离度，达到两峰之间的完全分离；342 通过上述实验结果可以得出在操作条件确定的情况下，用毛细管柱分析比填充柱出峰时间更快，从而提高分析效率，节约时间；343 通过准确度分析与方差分析结果来看，两根柱子对主峰含量的影响不大。 参考文献:1. 分析化学 科学出版社出版2. 质量专业理论与实务 中国人事出版社3 中国石油兰州石油化工公司石油化工产品标准汇编（2006）4 化学试剂 气相色谱法通则GB/T 9722-20065 中国石油兰州石油化工公司有机厂 中控试验方法标准（2006）9