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PAGEI本科畢業(yè)論文氣相色譜法分析丙烯酸、丙稀酰氯含量的條件研究目錄TOC\o"1-3"\h\u28909第一章緒論 1253251.1引言 1134001.2丙烯酸、丙稀酰氯概況 1305281.2.1丙烯酸概況 1165711.2.2丙稀酰氯概況 1180861.3氣相色譜分析 27711.3.1氣相色譜技術(shù)簡(jiǎn)介 2174121.3.2氣相色譜分析樣品預(yù)處理探討 3157211.4研究?jī)?nèi)容 332753第二章丙烯酸分析 4164812.1丙烯酸定性分析 4272362.1.1引言 4245972.1.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器 4170892.1.3實(shí)驗(yàn)方法 4129762.1.4結(jié)果與討論 5126692.1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論 14179192.2丙烯酸定量分析 1481082.2.1引言 14120912.2.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器 15174642.2.3實(shí)驗(yàn)方法 15117652.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 15234412.3本章小結(jié) 189076第三章丙烯酰氯的氣相色譜分析 19261323.1引言 19271503.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器 19272623.2.1試劑與材料 19133793.2.2實(shí)驗(yàn)儀器 19258943.2.3氣體 1965553.3實(shí)驗(yàn)方法 1945613.3.1丙稀酰氯衍生物的制備 19265263.3.2丙烯酰氯的定性分析探討 19279983.3.3丙烯酰氯的定量分析探討 19162193.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 1930109第四章丙烯酸含量其他測(cè)定方法探討 2031624.1引言 2084594.2酸堿滴定分析測(cè)定丙烯酸含量 202030結(jié)論 215455參考文獻(xiàn) 22PAGEPAGEII氣相色譜法分析丙烯酸、丙稀酰氯含量的條件研究摘要采用OV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)毛細(xì)管柱,以丙烯酸和乙酸乙酯互溶組成的溶液為樣本,考察了色譜柱溫、載氣流速、進(jìn)樣量和FID衰減幾個(gè)關(guān)鍵色譜參數(shù)對(duì)丙烯酸分離效率的影響。恒定柱溫溫條件下,樣品和內(nèi)標(biāo)物不能完全分離開(kāi);當(dāng)采用程序升溫時(shí),樣品和內(nèi)標(biāo)物能夠完全分離開(kāi)。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化,最終確定使丙烯酸出現(xiàn)最佳分離效果的條件是:色譜柱壓0.1MPa,程序升溫115℃保留1min,20℃/min升溫至190℃保留3min,進(jìn)樣量0.3μl,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,F(xiàn)ID衰減32。通過(guò)對(duì)丙烯酸的定量分析,發(fā)現(xiàn)測(cè)定所得的濃度誤差基本達(dá)到要求,且實(shí)驗(yàn)條件具有一定的穩(wěn)定性和重復(fù)性。對(duì)氣相色譜法分析丙稀酰氯含量的條件作了簡(jiǎn)要探討;并探討了酸堿滴定分析測(cè)定丙烯酸含量的設(shè)想。【關(guān)鍵詞】丙烯酸丙烯酰氯氣相色譜法氣相色譜條件定性分析定量分析PAGEPAGEIIIResearchonconditionofgaschromatographicmethodsforanalysisofcontentofacrylicacidandacryloylchlorideAbstractByusingOV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)capillarycolumn,withthemiscibilitysolutionofacrylicacidandethylacetateassample,itwasestablishedthatintegratedchromatographiccolumntemperature,carriergasflowrate,samplequantityandFIDattenuationseveralkeychromatographyparametersontheinfluenceofacrylicacidseparationefficiency.Undertheconstantchromatographiccolumntemperature,sampleandinternalstandardsubstancecannotbecompletelyseparated;Whenusingtemperatureprogrammed,sampleandinternalstandardsubstancecanbecompletelyseparated.Theoptimumconditionsforacrylicacidwasobtainedbyaseriesoffactorialexperiments:chromatographiccolumnpressure0.1MPa,initialtemperature115℃,remain1min,20℃/minto190℃,remain3min,sampleload0.3μl,vaporizingchambertemperature210℃,detectortemperature210℃,FIDattenuation32.Throughquantitativeanalysisoftheacrylicacid,itwasfoundthatthebasicrequirmentsoferrormeasuringoftheconcentration,anditcanbefoundthattheaboveexperimentalconditionshasacertainstabilityandrepeat-ability.itwereintroducedbrieflythatagaschromatographicprotocolforanalysisofcontentofacryloylchloride;Second,itwasdiscussesedthatthemethodofacid-basetitrationanalysisdeterminationofacrylicacidcontent.【Keywords】acrylicacidacryloylchloridegaschromatographymethodgaschromatographicconditionsquantitativeanalysisqualitativeanalysisPAGEPAGE21第一章緒論1.1引言丙烯酸是重要的化工原料,可以作為原料進(jìn)行有機(jī)合成。丙烯酸作為聚合速度非??斓囊蚁╊悊误w,常常用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羥乙酯及一些高吸水性樹(shù)脂。近年來(lái),由于建筑和交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展,一定程度上增加了對(duì)丙烯酸乳膠建筑涂料、密封膠等丙烯酸酯產(chǎn)品的需求,從而國(guó)內(nèi)外丙烯酸的需求量與日俱增[1-2].丙烯酰氯為含氯的丙烯酸衍生物,能夠做為多用途的有機(jī)化工中間體。利用丙烯酰氯活潑的化學(xué)性質(zhì),能夠?qū)崿F(xiàn)較多類化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而制備出相應(yīng)的采購(gòu)化學(xué)品。尤其在丙烯酸行業(yè)中,丙烯酰氯能被用于制備特種丙烯酸酯,包括制造技術(shù)難度較高的特種丙烯酸酯產(chǎn)品。雖然丙烯酸、丙稀酰氯是重要、基本的有機(jī)化工原料,在精細(xì)化工中占有重要的地位。然而,國(guó)內(nèi)外對(duì)丙烯酸、丙稀酰氯及其產(chǎn)品的檢測(cè)報(bào)道很少,故而尋求分析丙烯酸、丙稀酰氯含量的方法成為了一項(xiàng)很重要的任務(wù)。本文參考國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3],旨在尋求氣相色譜法分析丙烯酸、丙稀酰氯含量的條件,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,為丙烯酸、丙稀酰氯含量的測(cè)定提供快速、有效的測(cè)定方法。1.2丙烯酸、丙稀酰氯概況1.2.1丙烯酸概況丙烯酸又稱敗酯酸,是最簡(jiǎn)單的不飽和羧酸,分子式C3H4O2,由一個(gè)乙烯基和一個(gè)羧基組成,無(wú)色液體,強(qiáng)有機(jī)酸,相對(duì)密度1.0511,熔點(diǎn)13℃,沸點(diǎn)141.6℃,有腐蝕性,有刺激氣味,能溶于水、乙醇和乙醚,化學(xué)性質(zhì)活躍,還原時(shí)生成丙酸,與鹽酸加成時(shí)生成2-氯丙酸,易聚合而成透明白色粉末,通常加甲氧基氫醌或氫醌作阻聚劑[4]。目前,丙烯酸及酯常常用于與苯乙烯或乙酸乙烯共聚,生產(chǎn)性能優(yōu)良的涂料(這種涂料可用于建筑、車輛、船舶和電氣等領(lǐng)域);可用作化纖行業(yè)中睛綸第二單體;也可用于制造共聚單體、聚丙烯酸鹽作水處理劑和洗滌劑;可用作生產(chǎn)丙烯酸酯橡膠,用于電子、化工、機(jī)械行業(yè);可生產(chǎn)粘合劑,制造各種膠帶和膠布;可用作紡織行業(yè)的上漿、印染、整理助劑;可用于造紙行業(yè)的紙張涂敷加工和浸漬增強(qiáng);可生產(chǎn)超吸水性樹(shù)脂,用于紙業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)生用品;還可用于生產(chǎn)石油開(kāi)采中所需的堵水劑。1843年,首先發(fā)現(xiàn)丙烯醛氧化生成丙烯酸。1931年,美國(guó)羅姆-哈斯公司成功開(kāi)發(fā)氰乙醇水解制丙烯酸工藝,長(zhǎng)時(shí)間成為工業(yè)上唯一的生產(chǎn)方法。1939年,德國(guó)人W.J.雷佩發(fā)明了乙炔羰化法制丙烯酸。1954年,美國(guó)建立了相應(yīng)的工業(yè)裝置后,成功地開(kāi)發(fā)了丙烯腈水解制丙烯酸工藝。1969年,美國(guó)聯(lián)合碳化物公司成功建成了以丙烯氧化法制丙烯酸的工業(yè)裝置,各國(guó)相繼采用丙烯氧化法進(jìn)行生產(chǎn)。而目前常用的丙烯酸生產(chǎn)方法有乙炔羰化法、丙烯晴水解法、丙烯氧化法[5]。1.2.2丙稀酰氯概況丙稀酰氯分子式C3H3ClO,分子結(jié)構(gòu)中含有碳-碳不飽和雙鍵和氯原子基團(tuán),無(wú)色液體,強(qiáng)有機(jī)酸,相對(duì)密度1.1136,沸點(diǎn)75-76℃,具有高度腐蝕性,致燒傷性較強(qiáng),易燃,有刺激氣味,能與三氯甲烷混溶,在水中及乙醇中易于分解,化學(xué)性質(zhì)活潑,能發(fā)生多種類型的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而衍生出較多種有機(jī)物。以丙烯酸和含氯化工原料(如三氯化磷等)為基礎(chǔ)原料就可以制備丙稀酰氯(丙烯酸衍生物),能夠作為多用途的有機(jī)化工中間體,為聯(lián)結(jié)丙烯酸化工與氯堿化工的較為典型的品種。目前,丙稀酰氯在丙烯酸行業(yè)中能被用于制備特種丙烯酸酯;以丙稀酰氯為原料組分可以制取丙烯酰胺;由于其含有酰氯基團(tuán),其可制取特殊醫(yī)藥產(chǎn)品;丙稀酰氯用量較多的行業(yè)就是涂料行業(yè),常常作為制造高防腐型和耐候性涂料的首選化工原料;另外,在感光材料、攝影化學(xué)品工業(yè)以及農(nóng)藥和獸醫(yī)藥行業(yè)都有實(shí)際的應(yīng)用[6]。1.3氣相色譜分析1.3.1氣相色譜技術(shù)簡(jiǎn)介氣相色譜氣相色譜技術(shù)是現(xiàn)代儀器分析的重要研究領(lǐng)域之一,由于其獨(dú)特、高效、快速的分離特性,已成為物理、化學(xué)分析不可缺少的重要工具。氣相色譜(gaschromatography簡(jiǎn)稱GC)是二十世紀(jì)五十年代出現(xiàn)的一項(xiàng)重大科學(xué)技術(shù)成就,這是一種新的分離、分析技術(shù),它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、建設(shè)、科學(xué)研究中都得到了廣泛應(yīng)用。氣相色譜可分為氣液色譜和氣固色譜,其中氣液色譜指流動(dòng)相是氣體,固定相是液體的色譜分離方法,例如在惰性材料硅藻土涂上一層角鯊?fù)椋梢苑蛛x、測(cè)定純乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等雜質(zhì);氣固色譜指流動(dòng)相是氣體,固定相是固體物質(zhì)的色譜分離方法,例如活性炭、硅膠等作固定相[7-8]。毛細(xì)管氣相色譜柱一般來(lái)說(shuō),毛細(xì)管色譜柱由兩部分組成()也常作為固定相。毛細(xì)管氣相色譜柱工藝已經(jīng)有了比較成熟的技術(shù)。其中,GC色譜柱的固定相已經(jīng)研究了上千多種,帶有各種基團(tuán)的聚硅氧烷占有主導(dǎo)地位,特別是含5%苯基,95%二甲基聚硅氧烷的固定相。近年GC分析所用的色譜柱大都使用毛細(xì)管柱,并趨向于使用商品GC毛細(xì)管柱,有半數(shù)以上是使用含5%苯基,95%二甲基聚硅氧烷的固定相,其次是100%二甲基聚硅氧烷的固定相,一些涂漬極性固定相如聚乙二醇(及FFAP)、OV-17、OV-1701固定相的色譜柱也有一定的應(yīng)用量[9]。氣相色譜法原理用氣體作為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快,樣品組分很容易在流動(dòng)相和固定相之間瞬間地達(dá)到平衡,另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多,因此氣相色譜法是一個(gè)分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來(lái)采用高靈敏選擇性檢測(cè)器,使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[10-11]。GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的分離。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣,也叫流動(dòng)相)帶入色譜柱,柱內(nèi)含有液體或固體固定相,由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同,每種組分都傾向于在流動(dòng)相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動(dòng)的,這種平衡實(shí)際上很難建立起。也正是由于載氣的流動(dòng),使樣品組分在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸附,結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱,而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后,立即進(jìn)入檢測(cè)器,檢測(cè)器能夠?qū)悠方M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),而電信號(hào)的大小與被測(cè)組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號(hào)放大并記錄下來(lái)時(shí),就是氣相色譜圖了。氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測(cè)記錄系統(tǒng)。組分能否分開(kāi),關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來(lái)則在于檢測(cè)器,所以分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)是儀器的核心。氣相色譜檢測(cè)器氣相色譜法中可以使用的檢測(cè)器有很多種,最常用的有火焰電離檢測(cè)器(FID)與熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)。這兩種檢測(cè)器都對(duì)很多種分析成分有靈敏的響應(yīng),同時(shí)可以測(cè)定一個(gè)很大的范圍內(nèi)的濃度。TCD從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是通用性的,可以用于檢測(cè)除了載氣之外的任何物質(zhì)(只要它們的熱導(dǎo)性能在檢測(cè)器檢測(cè)的溫度下與載氣不同),而FID則主要對(duì)烴類響應(yīng)靈敏。FID對(duì)烴類的檢測(cè)比TCD更靈敏,但卻不能用來(lái)檢測(cè)水。兩種檢測(cè)器都很強(qiáng)大,但由于TCD的檢測(cè)是非破壞性的,它可以與破壞性的FID串聯(lián)使用(連接在FID之前),從而對(duì)同一分析物給出兩個(gè)相互補(bǔ)充的分析信息.有一些氣相色譜儀與質(zhì)譜儀相連接而以質(zhì)譜儀作為它的檢測(cè)器,這種組合的儀器稱為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS,簡(jiǎn)稱氣質(zhì)聯(lián)用),有一些氣質(zhì)聯(lián)用儀還與核磁共振波譜儀相連接,后者作為輔助的檢測(cè)器,這種儀器稱為氣相色譜-質(zhì)譜-核磁共振聯(lián)用(GC-MS-NMR)。有一些GC-MS-NMR儀器還與紅外光譜儀相連接,后者作為輔助的檢測(cè)器,這種組合叫做氣相色譜-質(zhì)譜-核磁共振-紅外聯(lián)用(GC-MS-NMR-IR)。但是必須指出,這種情況是很少見(jiàn)的,大部分的分析物用單純的氣質(zhì)聯(lián)用儀就可以解決問(wèn)題[12]。綜合考慮本實(shí)驗(yàn)采用FID檢測(cè)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。毛細(xì)管氣相色譜柱的選擇OV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)符合選擇標(biāo)準(zhǔn),可以進(jìn)行丙烯酸含量的分析。1.3.2氣相色譜分析樣品預(yù)處理探討氣相色譜法(GC)對(duì)分析樣品的要求較高,大多數(shù)樣品必須經(jīng)過(guò)前處理后才能進(jìn)行分析。目前,吹掃捕集(P&T)、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、液相微萃取(LPME)和熱解吸(TD)技術(shù)得到了大量應(yīng)用,以微波輔助萃取(MAE)、超聲波輔助萃取(UAE)為代表的各種場(chǎng)輔助萃取技術(shù)因適合固體樣品前處理而日益受到重視[13-15]。欲分析的化合物也常用化學(xué)反應(yīng)的方法轉(zhuǎn)變成另一種化合物,這稱為衍生物的制備。然后再對(duì)衍生物進(jìn)行色譜分析。制備衍生物來(lái)預(yù)處理的好處是:①許多化合物揮發(fā)性過(guò)低或過(guò)高,極性很小或熱穩(wěn)定性差,不能或不適于直接取樣注入色譜分析儀進(jìn)行分析,其衍生物則可以很方便地進(jìn)入色譜儀;②一些難于分離的組分,轉(zhuǎn)化成衍生物就便于分離和進(jìn)行定性分析;③用選擇性檢測(cè)器檢測(cè)可獲得高靈敏度的衍生物;④樣品中有些雜質(zhì)因不能成為衍生物而被除去。氣相色譜法最常用的化學(xué)衍生物法有酰化反應(yīng)法、硅烷化反應(yīng)法和酯化反應(yīng)法(有重氮甲烷法、三氟化硼催化法和季硼鹽分解法等)。但是,我們?cè)谥苽浠瘜W(xué)衍生物時(shí)要特別仔細(xì),否則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的錯(cuò)誤[16-17]。1.4研究?jī)?nèi)容分析方法實(shí)際上是在某一特定的氣相色譜分析中使用的一系列條件,而建立分析方法實(shí)際上是確定對(duì)于某一分析的最佳條件的過(guò)程。為了滿足某一特定的分析的要求,可以改變的條件包括汽化室溫度,檢測(cè)器溫度,色譜柱溫度及其控溫程序,載氣種類及載氣流速,固定相,柱徑,柱長(zhǎng),進(jìn)樣口類型及進(jìn)樣口流速,進(jìn)樣量,進(jìn)樣方式等。檢測(cè)器還可能有其它可供調(diào)節(jié)的參數(shù),這取決于所使用的檢測(cè)器類型。有一些氣相色譜儀還有可以控制樣品與載氣流向的閥門,這些閥門開(kāi)啟與關(guān)閉的時(shí)間也可能對(duì)分析的效果有重要影響。為進(jìn)一步優(yōu)化氣相色譜條件,提高氣相色譜法對(duì)各種物質(zhì)的分離度,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,本論文將進(jìn)行一下幾點(diǎn)研究:1、綜合考察各氣相色譜參數(shù)(柱溫、載氣流速等),對(duì)丙烯酸、丙稀酰氯試劑分離度的影響,優(yōu)化色譜參數(shù),建立一套快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的氣相色譜方法2、對(duì)所建立的丙烯酸、氣相色譜分析方法進(jìn)行方法學(xué)評(píng)價(jià),測(cè)定其準(zhǔn)確性、可靠性和重復(fù)性
第二章丙烯酸分析2.1丙烯酸定性分析2.1.1引言考慮到丙烯酸的沸點(diǎn)、相對(duì)分子量,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,考慮用乙酸乙酯作為溶劑、丙烯酸作為溶質(zhì),配制某一濃度的溶液,然后進(jìn)行氣相色譜分析。本實(shí)驗(yàn)主要結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況采用單一氣相色譜法,通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化條件,提高對(duì)丙烯酸的分離效率[18-19]。影響丙烯酸色譜分離效率、峰型的因素有很多,如色譜柱溫、載氣流速、進(jìn)樣量,檢測(cè)器衰減等,此外,即使是采用相同的色譜參數(shù)(色譜柱、柱溫、載氣流速、檢測(cè)器衰減等),不同的儀器型號(hào)及操作人員技術(shù)的熟練程度的差異也會(huì)使分析結(jié)果存在不同程度的差異。本文綜合考察峰型,主要探討溫度(檢測(cè)器溫度、汽化室溫度、色譜柱溫度)、控溫程序、載氣流速(柱前壓)、進(jìn)樣量、檢測(cè)器衰減幾個(gè)關(guān)鍵因素對(duì)丙烯酸氣相色譜分離效能的影響,使丙烯酸在溶液中能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的分離,且保持良好的峰型,確保丙烯酸在測(cè)定分析時(shí)的高效性、穩(wěn)定性和重復(fù)性[20]。色譜圖中各峰的定性采用標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間和文獻(xiàn)報(bào)道定性,由于在相同操作條件下,化合物的保留時(shí)間幾乎恒定,可以利用已知物對(duì)照法對(duì)試樣中的丙烯酸進(jìn)行定性分析,先確定乙酸乙酯的最佳條件,然后找出此條件下丙烯酸和乙酸乙酯組成的溶液的氣相色譜圖,以兩物質(zhì)的分離度為指標(biāo),驗(yàn)證兩組分是否能完全分離開(kāi),出峰是否均正常[21]。分離度[22](2.1)式中:t1、t2和w1、w2分別為相鄰兩峰的保留時(shí)間和峰底寬。2.1.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器試劑與材料丙烯酸分析純天津市天力化學(xué)試劑有限公司乙酸乙酯分析純湖北大學(xué)化工廠實(shí)驗(yàn)儀器SP6800A氣相色譜儀山東魯南瑞虹化工儀器有限公司OV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)浙江杭州瑞析科技有限公司5μl進(jìn)樣針上海安亭微量進(jìn)樣器廠氣體氮?dú)猓?9.999%),氫氣(99.999%)2.1.3實(shí)驗(yàn)方法丙烯酸溶液的配制這里由于是定性分析丙烯酸含量,只是尋求提高丙烯酸分利率的色譜條件,故而溶液的配制可以不需要追尋濃度的精確。取一定質(zhì)量的乙酸乙酯與磨口燒杯中,迅速將某質(zhì)量的丙烯酸置入此燒杯中,防止試劑的揮發(fā),攪拌搖動(dòng)使兩試劑互溶,然后蓋上磨口燒杯蓋。氣相色譜分析乙酸乙酯的條件探討.1色譜柱溫度的選擇色譜柱溫是氣相色譜分析中一個(gè)重要的操作變量,會(huì)直接影響分離效能和分析速度。分析科學(xué)學(xué)報(bào)曾刊登采用柱溫130℃(6min)190℃(20min);汽化室溫度250℃;FID檢測(cè)器溫度325℃,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到了丙烯酸的比較理想的分離效果,這是對(duì)國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法進(jìn)行了優(yōu)化而得到的條件[23]。考慮到實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況以及各個(gè)文獻(xiàn)報(bào)道,為了使溶液兩組分有一定的分離度,對(duì)于乙酸乙酯氣相色譜分析條件色譜柱溫的選擇可以以此為基準(zhǔn)。在其他條件(載氣流速、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度、檢測(cè)器衰減)不變的情況下,采用不同的色譜柱溫170℃、180℃、190℃,考察色譜圖中乙酸乙酯色譜峰的形狀。.2柱前壓(載氣流速)的選擇在其他條件(色譜柱溫、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度、檢測(cè)器衰減)不變的情況下,采用不同的色譜柱壓0.06MPa、0.1MPa、0.14MPa,考察色譜圖中乙酸乙酯色譜峰的形狀。.3進(jìn)樣量的選擇在其他條件(載氣流速、色譜柱溫度、檢測(cè)器衰減、汽化室和檢測(cè)器溫度)不變的情況下,采用不同的進(jìn)樣量0.2μl、0.3μl、0.5μl,考察色譜圖中乙酸乙酯色譜峰的形狀。.4檢測(cè)器衰減的選擇在其他條件(載氣流速、色譜柱溫、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度)不變的情況下,采用不同的FID衰減16、32,考察色譜圖中乙酸乙酯色譜峰的形狀。氣相色譜分析丙烯酸含量的條件探討在對(duì)氣相色譜分析乙酸乙酯條件的初步探討中,可以基本確定氣相色譜分析丙烯酸和乙酸乙酯互溶而成的溶液的條件。基于此,進(jìn)一步對(duì)上述確定的條件進(jìn)行優(yōu)化,在其他條件(載氣流速、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度、FID衰減)不變的情況下,采用程序升溫,考察色譜圖中乙酸乙酯色譜峰的形狀a初試柱溫的選擇在其他條件(載氣流速、升溫速率、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度、檢測(cè)器衰減)不變的情況下,采用不同的初始溫度115℃、130℃,考察色譜圖中丙烯酸、乙酸乙酯色譜峰的形狀,相鄰色譜峰的分離度。b升溫速率的選擇在其他條件(載氣流速、初始柱溫、進(jìn)樣量、汽化室和檢測(cè)器溫度、檢測(cè)器衰減)不變的情況下,采用不同的升溫速率20℃/min、30℃/min,考察色譜圖中丙烯酸、乙酸乙酯色譜峰的形狀,相鄰色譜峰的分離度。丙烯酸、乙酸乙酯保留時(shí)間的確定在上述所確定的條件下,考察色譜圖中丙烯酸、乙酸乙酯的出峰保留時(shí)間。2.1.4結(jié)果與討論色譜柱溫度對(duì)乙酸乙酯出峰的影響在色譜柱壓0.1MPa,進(jìn)樣量0.3μl,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,檢測(cè)器衰減16,樣品濃度不變的情況下,乙酸乙酯樣品在170℃、180℃、190℃恒溫條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-1、2-2、2-3。圖2-1170℃恒溫程序下乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-2180℃恒溫程序下乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-3190℃恒溫程序下乙酸乙酯氣相色譜圖由圖2-1、2-2和2-3不難看出,溫度的降低不利于樣品的分離。當(dāng)溫度從170℃提高到180℃時(shí),乙酸乙酯的峰型和分離顯著變好;當(dāng)柱溫升到190℃時(shí),明顯縮短了分析時(shí)間。可知,在不影響分離度的的情況下,適當(dāng)提高柱溫可以使峰型更加尖銳,同時(shí)縮短分析時(shí)間。綜合分析,可以確定本實(shí)驗(yàn)中最佳柱溫為190℃。柱前壓(載氣流速)對(duì)乙酸乙酯出峰的影響在色譜柱溫190℃,,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,進(jìn)樣量0.3μl,F(xiàn)ID衰減16,樣品濃度不變的情況下,乙酸乙酯樣品在0.06MPa、0.1MPa、0.14MPa載氣壓力條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-4、2-5、2-6。圖2-4載氣壓力為0.06MPa時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-5載氣壓力為0.10MPa時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-6載氣壓力為0.14MPa時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖由圖2-4、2-5和2-6可以看出,載氣流速在很大程度上影響著乙酸乙酯的峰型和分離度,當(dāng)載氣流速過(guò)低,乙酸乙酯分離度明顯變低;當(dāng)載氣流速過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致峰信息的丟失,導(dǎo)致乙酸乙酯不能完全分離。綜合分析,可以確定最佳載氣流速為0.10MPa。進(jìn)樣量對(duì)乙酸乙酯出峰的影響在色譜柱壓0.1MPa,色譜柱溫190℃,,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,F(xiàn)ID衰減16樣品濃度不變的情況下,乙酸乙酯樣品在0.2μl、0.3μl、0.5μl進(jìn)樣量條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-7、2-8、2-9。圖2-7進(jìn)樣量為0.2μl時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-8進(jìn)樣量為0.3μl時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-9進(jìn)樣量為0.5μl時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖由圖2-7、2-8和2-9可以看出,進(jìn)樣量明顯會(huì)改變氣相色譜圖的基線,當(dāng)進(jìn)樣量過(guò)少時(shí),基線不平穩(wěn),出現(xiàn)鋸齒形;當(dāng)進(jìn)樣量過(guò)多時(shí),乙酸乙酯峰型為平頭峰。綜合分析,可以確定最佳進(jìn)樣量為0.3μl。檢測(cè)器衰減對(duì)乙酸乙酯出峰的影響在色譜柱壓0.1MPa,色譜柱溫190℃,進(jìn)樣量,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,樣品濃度不變的情況下,乙酸乙酯樣品在FID衰減16、32條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-10、2-11。圖2-10FID衰減為32時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-11FID衰減為16時(shí)乙酸乙酯氣相色譜圖由圖2-10和2-11可以看出,F(xiàn)ID衰減明顯會(huì)改變氣相色譜圖的基線,通過(guò)調(diào)節(jié)衰減,以確定最佳衰減為16。分析丙烯酸含量的氣相色譜條件的確定在色譜柱壓0.1MPa,色譜柱溫190℃,,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,FID衰減16,進(jìn)樣量0.3μl,,樣品濃度不變的情況下,丙烯酸溶液氣相色譜圖見(jiàn)圖2-12。圖2-12丙烯酸溶液氣相色譜圖兩組分分離度可計(jì)算:上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,色譜柱溫度在190℃左右時(shí),丙烯酸和乙酸乙酯的分離度不是很高,鑒于此采用程序升溫的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兼顧丙烯酸和乙酸乙酯的出峰溫度,探索更為有利的分離條件。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在滿足丙烯酸和乙酸乙酯能實(shí)現(xiàn)良好分離的基礎(chǔ)上,綜合考慮色譜峰的峰型和分離度,程序升溫初始溫度設(shè)置置于乙酸乙酯沸點(diǎn)(77℃)和丙烯酸沸點(diǎn)(141℃)之間,保持一分鐘,最高溫度設(shè)置為高于丙烯酸沸點(diǎn)的溫度,考慮到丙烯酸、乙酸乙酯出峰時(shí)間,此溫度保留3分鐘即可。主要考慮程序升溫的初始溫度、升溫速率對(duì)丙烯酸分離效率的影響。a初始柱溫對(duì)丙烯酸分離效率的影響在色譜柱壓0.1MPa,升溫速率20℃/min,最高溫度190℃,進(jìn)樣量0.3μl,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,檢測(cè)器衰減16,樣品濃度不變的情況下,丙烯酸溶液樣品在130℃、115℃初始柱溫條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-13、2-14。圖2-13初始溫度130℃丙烯酸溶液氣相色譜圖兩組分分離度可計(jì)算:圖2-14初始溫度115℃丙烯酸溶液氣相色譜圖兩組分分離度可計(jì)算:結(jié)果表明,與恒溫程序相比,程序升溫法分離效果較為理想,可以顯著的改善恒溫程序中丙烯酸和乙酸乙酯的分離度。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可以看出,初始溫度的適當(dāng)降低有利于丙烯酸和乙酸乙酯的分離,初始溫度的提高可以縮短分析時(shí)間。綜合考慮可以確定丙烯酸分離的最佳初始柱溫為115℃,以下再考慮升溫速率對(duì)丙烯酸分離的影響。b程序升溫速率對(duì)丙烯酸分離效率的影響在色譜柱壓0.1MPa,初始柱溫115℃,,最高溫度190℃,進(jìn)樣量0.3μl,汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,檢測(cè)器衰減16,樣品濃度不變的情況下,丙烯酸溶液樣品在30℃/min、20℃/min升溫速率條件下的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-15、2-16。圖2-15丙烯酸溶液氣相色譜圖(升溫速率30℃/min)兩組分分離度可計(jì)算:圖2-16丙烯酸溶液氣相色譜圖(升溫速率20℃/min)兩組分分離度可計(jì)算:結(jié)果表明,升溫速率的適當(dāng)降低明顯可以改善丙烯酸和乙酸乙酯的分離度,綜合考慮確定本實(shí)驗(yàn)最佳的升溫速率為20℃/min。丙烯酸、乙酸乙酯保留時(shí)間的確定在色譜柱壓0.1MPa,程序升溫115℃(1min)190℃(3min),汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,,進(jìn)樣量0.3μl,F(xiàn)ID衰減16的條件下,考察色譜圖中丙烯酸、乙酸乙酯的出峰保留時(shí)間,見(jiàn)圖2-17、2-18。圖2-17乙酸乙酯氣相色譜圖圖2-18丙烯酸氣相色譜圖由以上結(jié)果可知,在實(shí)驗(yàn)誤差(主要是人為反應(yīng)時(shí)間)允許的范圍內(nèi),丙烯酸溶液兩個(gè)峰出峰時(shí)間與單個(gè)樣品出峰時(shí)間基本一致,即乙酸乙酯先出峰,保留時(shí)間為1.465,烯酸后出峰,保留時(shí)間為1.723。2.1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論以氣相色譜分析乙酸乙酯的最佳條件為基準(zhǔn),結(jié)合丙烯酸的氣相色譜條件,系統(tǒng)的考察了色譜柱溫、載氣壓力、進(jìn)樣量、FID衰減幾個(gè)關(guān)鍵的色譜參數(shù)對(duì)丙烯酸出峰峰型和分離效能的影響,主要結(jié)論有:1、色譜柱溫度氣相色譜結(jié)果表明:三種恒溫條件下,丙烯酸和乙酸乙酯在一定程度上能夠分離開(kāi),但是兩者卻不能完全的分離開(kāi);而當(dāng)采用程序升溫時(shí),由于兩個(gè)不同階段恒溫條件的停留使丙烯酸和乙酸乙酯能夠完全分離開(kāi)。2、柱前壓氣相色譜結(jié)果表明:載氣流速過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響乙酸乙酯的良好出峰。3、進(jìn)樣量和FID衰減色譜結(jié)果表明:進(jìn)樣量過(guò)大或衰減過(guò)小,峰型容易出現(xiàn)平頭峰;進(jìn)樣量過(guò)小或衰減過(guò)大,基線就會(huì)不平穩(wěn)。4、綜合以上分析,最終確定使丙烯酸出現(xiàn)最佳分離效果的條件是:色譜柱壓0.1MPa,程序升溫115℃(1min)190℃(3min),汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,進(jìn)樣量0.3μl,F(xiàn)ID衰減16。2.2丙烯酸定量分析2.2.1引言對(duì)于前面所建立的丙烯酸氣相色譜分析方法的穩(wěn)定性、重復(fù)性和可靠性,需要通過(guò)定量分析來(lái)進(jìn)行方法學(xué)的考察和評(píng)價(jià)。本實(shí)驗(yàn)樣品的定量分析通過(guò)內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行,向樣品中加入被稱為內(nèi)標(biāo)物的某物質(zhì)后,進(jìn)行色譜分析,然后用它對(duì)組分進(jìn)行定量分析。[24](2.2)式中Wi——被測(cè)組分的質(zhì)量濃度;W——內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量;Wm——被測(cè)組分的質(zhì)量;Ai——被測(cè)組分的峰面積;A——內(nèi)標(biāo)物的峰面積;fi——被測(cè)組分的相對(duì)校正因子;f——內(nèi)標(biāo)物的相對(duì)校對(duì)因子本實(shí)驗(yàn)試樣是兩組分試劑,故而可以視內(nèi)標(biāo)物相對(duì)校正因子為1,則公式直接簡(jiǎn)化為:(2.3)但要求準(zhǔn)確稱取被測(cè)組分(丙烯酸)和內(nèi)標(biāo)物(乙酸乙酯)的重量。2.2.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器試劑與材料丙烯酸分析純天津市天力化學(xué)試劑有限公司乙酸乙酯分析純湖北大學(xué)化工廠實(shí)驗(yàn)儀器SP6800A氣相色譜儀山東魯南瑞虹化工儀器有限公司OV-1701(30m×0.32mm×0.33μl)浙江杭州瑞析科技有限公司5μl進(jìn)樣針上海安亭微量進(jìn)樣器廠氣體氮?dú)猓?9.999%),氫氣(99.999%)2.2.3實(shí)驗(yàn)方法丙烯酸溶液的配制取一定質(zhì)量的乙酸乙酯與磨口燒杯中,迅速將某質(zhì)量的丙烯酸置入此燒杯中,防止試劑的揮發(fā),攪拌搖動(dòng)使兩試劑互溶,然后蓋上磨口燒杯蓋。本實(shí)驗(yàn)采用差量法計(jì)算濃度,需配置多組質(zhì)量濃度不同的丙烯酸和乙酸乙酯互溶而成的混合液。表2-1丙烯酸溶液濃度組分乙酸乙酯(g)丙烯酸(g)總質(zhì)量(g)丙烯酸濃度/%①5.43273.19278.625437.0151②5.82314.541810.241144.3487③5.72393.66789.391739.0536④5.60104.10459.705542.290氣相色譜分析丙烯酸含量的條件色譜柱壓0.1MPa,程序升溫115℃(1min)190℃(3min),汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,0.3μl,F(xiàn)ID衰減32。氣相色譜定量分析丙烯酸含量的方法在上述實(shí)驗(yàn)條件下,通過(guò)三組(①、②、③)不用濃度的丙烯酸混合液測(cè)得相對(duì)校正因子。然后,對(duì)實(shí)驗(yàn)所配制的溶液在同等條件下進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn),以氣相色譜分析校正所得的含量為指標(biāo)進(jìn)行分析,考察三次實(shí)驗(yàn)所得含量是否在實(shí)驗(yàn)所允許的范圍內(nèi)。2.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論相對(duì)校正因子的確定在上述色譜條件下,對(duì)①、②、③三組不同濃度的含丙烯酸的混合液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所得標(biāo)準(zhǔn)試樣的氣相色譜圖見(jiàn)圖2-19、2-20、2-21。圖2-19丙烯酸濃度為37.02%的混合液氣相色譜圖2-20丙烯酸濃度為44.35%的混合液氣相色譜報(bào)告圖圖2-21丙烯酸濃度為39.05%的混合液氣相色譜報(bào)告圖根據(jù)公式(2.3)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,所得相對(duì)校正因子見(jiàn)表2-2。表2-1相對(duì)校正因子匯總表組分①②③相對(duì)校正因子0.73840.73800.7382相對(duì)校正因子平均值0.7382通過(guò)表2-2數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn),在前面所建立的氣相色譜條件下進(jìn)行定量分析所得的相對(duì)校正因子為0.7382。實(shí)驗(yàn)條件重復(fù)性、穩(wěn)定性和可靠性的確定在上述色譜條件下,對(duì)同一濃度(④)的含丙烯酸的混合液進(jìn)行三次重復(fù)檢測(cè),所得標(biāo)準(zhǔn)試樣的氣相色譜報(bào)告圖見(jiàn)圖2-22、2-23、2-24。圖2-22丙烯酸混合液氣相色譜報(bào)告圖2-23丙烯酸混合液氣相色譜報(bào)告圖圖2-24丙烯酸混合液氣相色譜報(bào)告圖通過(guò)內(nèi)標(biāo)法對(duì)三次檢測(cè)所得結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)表2-1。表2-1丙烯酸含量數(shù)據(jù)分析表丙烯酸含量(%)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)丙烯酸峰面積百分比70.430669.763873.25830.0260丙烯酸含量測(cè)定值42.292243.659336.77153.6466丙烯酸含量真實(shí)值42.2905通過(guò)表2-1數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)①、②組丙烯酸測(cè)定值和丙烯酸真實(shí)值很接近,控制在誤差范圍內(nèi),③組丙烯酸測(cè)定值與丙烯酸真實(shí)值相差很大,存在一定的誤差(很大程度上是人為誤差)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)而言,本來(lái)應(yīng)該再做幾組實(shí)驗(yàn)消除這種誤差,但由于實(shí)驗(yàn)所需載氣的缺乏,導(dǎo)致驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)未能如期進(jìn)行,待載氣補(bǔ)充完畢,一定及時(shí)完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。在某一程度上,本實(shí)驗(yàn)誤差在允許范圍內(nèi),基本可以確定以上所確定的實(shí)驗(yàn)條件是氣相色譜分析丙烯酸含量的最佳條件,并且具有一定的穩(wěn)定性、重復(fù)性和可靠性。2.3本章小結(jié)以丙烯酸和乙酸乙酯互溶的溶液為樣品,通過(guò)定性分析和定量分析建立了系統(tǒng)的氣相色譜條件。在實(shí)驗(yàn)中不難發(fā)現(xiàn),由于丙烯酸和乙酸乙酯的沸點(diǎn)相差不大,故而必須采用程序升溫兩段分離出丙烯酸和乙酸乙酯。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理發(fā)現(xiàn),此實(shí)驗(yàn)條件具有一定的穩(wěn)定性、重復(fù)性和可靠性,可以用來(lái)作為此實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下氣相色譜法分析丙烯酸含量的最佳條件。
第三章丙烯酰氯的氣相色譜分析3.1引言考慮到丙烯酰氯的沸點(diǎn)、相對(duì)分子量、相關(guān)化學(xué)性質(zhì),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況,需要用試劑對(duì)丙烯酰氯進(jìn)行衍生化反應(yīng),然后對(duì)相應(yīng)衍生物進(jìn)行氣相色譜分析。本實(shí)驗(yàn)主要結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況可采用苯胺作衍生反應(yīng)試劑進(jìn)行衍生物的制備[25],讓丙稀酰氯與苯胺定量反應(yīng)生成N-苯基丙烯酸胺,反應(yīng)生成的氯化氫與過(guò)量苯胺可以生成氯化苯按沉淀,從而就可以消除游離氯化氫對(duì)儀器的腐蝕性和減小操作的不便,然后再以乙基苯為內(nèi)標(biāo),經(jīng)OV-1701柱分離,FID檢測(cè)器測(cè)定,可以實(shí)現(xiàn)丙烯酞氯的無(wú)腐蝕簡(jiǎn)便快速氣相色譜分析。3.2實(shí)驗(yàn)材料與儀器3.2.1試劑與材料丙烯酰氯化學(xué)純武漢益華成科技發(fā)展有限公司乙基苯分析純北京萬(wàn)成遠(yuǎn)行化工產(chǎn)品有限公司苯胺分析純南京富邦化工有限公司3.2.2實(shí)驗(yàn)儀器SP6800A氣相色譜儀山東魯南瑞虹化工儀器有限公司OV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)浙江杭州瑞析科技有限公司5μl進(jìn)樣針上海安亭微量進(jìn)樣器廠3.2.3氣體氮?dú)猓?9.999%),氫氣(99.999%)3.3實(shí)驗(yàn)方法3.3.1丙稀酰氯衍生物的制備這里由于是定性分析丙烯酰氯含量,只是尋求提高丙烯酰氯分利率的色譜條件,故而溶液的制備可以不需要追尋濃度的精確。稱取一定質(zhì)量的丙稀酰氯于盛有乙基苯的磨口燒杯中,再置入多于丙烯酰氯量?jī)杀兜谋桨酚跓?,待其完全反?yīng)并充分互溶后,密封保存。3.3.2丙烯酰氯的定性分析探討同丙烯酰氯的定量分析探討同2.23.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論由于實(shí)驗(yàn)中氮?dú)馀c氫氣的缺乏,并且補(bǔ)充氣體時(shí)間上來(lái)不及,氣相色譜法分析丙烯酰氯含量的條件研究實(shí)驗(yàn)未能如期進(jìn)行,只是做了初步的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),待實(shí)驗(yàn)氣體補(bǔ)給之后,會(huì)及時(shí)完成此實(shí)驗(yàn)部分的驗(yàn)證。
第四章丙烯酸含量其他測(cè)定方法探討4.1引言分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。從分析化學(xué)出發(fā),不管是化學(xué)分析,還是儀器分析,有很多成熟的技術(shù)可以對(duì)丙烯酸的含量進(jìn)行測(cè)定?;瘜W(xué)分析是基礎(chǔ),包括滴定分析和稱量分析,可以根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)來(lái)測(cè)定物質(zhì)的組成及相對(duì)含量。儀器分析是新世紀(jì)的發(fā)展方向,其根據(jù)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)或物質(zhì)的物理性質(zhì)來(lái)測(cè)定物質(zhì)的組成及相對(duì)含量,具有準(zhǔn)確、靈敏、快速、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),常常用來(lái)測(cè)定含量很低的微、痕量組分,所用的儀器也主要集中在電化學(xué)分析儀器,核磁共振,X光,質(zhì)譜儀以及原子與分子光譜儀[26]。對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),我們應(yīng)明確分析目的,了解各種分析方法,才能選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè)。本章就酸堿滴定分析對(duì)丙烯酸含量的測(cè)定做下簡(jiǎn)要闡述。4.2酸堿滴定分析測(cè)定丙烯酸含量堿滴定法也稱中和法,是一種利用酸堿反應(yīng)進(jìn)行容量分析的方法。用酸作滴定劑可以測(cè)定堿,用堿作滴定劑可以測(cè)定酸,這是一種用途極為廣泛的分析方法。對(duì)待測(cè)溶液含量的測(cè)定可以采用直接測(cè)定法和間接測(cè)定法兩種。其中直接測(cè)定法可以用強(qiáng)堿溶液例如NaOH溶液進(jìn)行滴定,實(shí)驗(yàn)不用考慮其他酸性溶液的誤差,此法雖操作簡(jiǎn)便迅速,但結(jié)果有一定的不確定性;間接測(cè)定法,首先對(duì)待測(cè)溶液進(jìn)行預(yù)處理,將一切干擾性酸性物質(zhì)利用化學(xué)法處理法,然后再選用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行滴定,此法雖準(zhǔn)確性、精密度均較高,但操作較繁瑣[27]。本實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)溶液為丙烯酸和乙酸乙酯互溶而成的混合液,為兩組分試劑,并且乙酸乙酯無(wú)酸性,可以采用直接法來(lái)測(cè)定丙烯酸的含量??紤]丙烯酸的酸性,本實(shí)驗(yàn)可以采用中性紅指示劑、NaOH溶液進(jìn)行滴定。室溫下,在體積為V的丙烯酸混合液中加入3-4滴中性紅指示劑,用濃度為c1的NaOH溶液滴定混合液由紅色變?yōu)辄S橙色,并記錄所用NaOH溶液的體積V1。丙烯酸濃度可按下式計(jì)算:(3.1)式中c——丙烯酸濃度當(dāng)然,針對(duì)本實(shí)驗(yàn)而言,我們又可以反過(guò)來(lái)用酸堿滴定分析來(lái)測(cè)定丙烯酸的含量,從另一方面來(lái)驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)所確定氣相色譜條件的精準(zhǔn)性。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,滴定終點(diǎn)的確定是影響實(shí)驗(yàn)誤差的重要因素,除此之外,丙烯酸有一定的揮發(fā)性,在實(shí)際操作過(guò)程中也會(huì)造成一定的誤差??紤]到測(cè)定丙烯酸含量方法的準(zhǔn)確性和可靠性,我們從氣相色譜法尋找一種簡(jiǎn)便、快速、精準(zhǔn)的測(cè)定方法是可行的,也是必要的。
結(jié)論采用OV-1701(30m×0.32mm×0.33μm)毛細(xì)管色譜柱,通過(guò)對(duì)色譜柱溫、載氣流速、進(jìn)樣量、FID衰減幾個(gè)關(guān)鍵的色譜參數(shù)優(yōu)化,確定了氣相色譜法分析丙烯酸含量的最佳色譜條件,并分別進(jìn)行了定性分析和定量分析,建立了一套快速、簡(jiǎn)便、可靠的丙烯酸氣相色譜分析方法;分析了氣相色譜法測(cè)定丙稀酰氯含量的預(yù)處理手段;最后,討論了酸堿滴定分析對(duì)丙烯酸含量的測(cè)定。主要結(jié)論有:1、色譜柱溫度氣相色譜結(jié)果表明:三種恒溫條件下,丙烯酸和乙酸乙酯在一定程度上能夠分離開(kāi),但是兩者卻不能完全的分離開(kāi);而當(dāng)采用程序升溫時(shí),由于兩個(gè)不同階段恒溫條件的停留使丙烯酸和乙酸乙酯能夠完全分離開(kāi)。2、柱前壓氣相色譜結(jié)果表明:載氣流速過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響乙酸乙酯的良好出峰。3、進(jìn)樣量和FID衰減色譜結(jié)果表明:進(jìn)樣量過(guò)大或衰減過(guò)小,峰型容易出現(xiàn)平頭峰;進(jìn)樣量過(guò)小或衰減過(guò)大,基線就會(huì)不平穩(wěn)。4、綜合以上分析,最終確定使丙烯酸出現(xiàn)最佳分離效果的條件是:色譜柱壓0.1MPa,程序升溫115℃(1min)190℃(3min),汽化室溫度210℃,檢測(cè)器溫度210℃,進(jìn)樣量0.3μl,F(xiàn)ID衰減16。5、通過(guò)丙烯酸的定量分析實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)上述所確定的條件在實(shí)驗(yàn)所允許的范圍內(nèi),并且具有一定的穩(wěn)定性、重復(fù)性和可靠性。6、通過(guò)探討發(fā)現(xiàn),和其他實(shí)驗(yàn)方法比較,氣相色譜法測(cè)定丙烯酸含量可以有效減小丙烯酸揮發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的誤差、減小丙烯酸對(duì)實(shí)驗(yàn)器材帶來(lái)的腐蝕,并且實(shí)驗(yàn)方法操作簡(jiǎn)便
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