毛細管氣相色譜法測定乙酸酐及其雜質含量的研究

王亮 常銀川

（通標標準技術服務有限公司寧波分公司，浙江寧波 315040）

分析測試

毛細管氣相色譜法測定乙酸酐及其雜質含量的研究

王亮 常銀川

（通標標準技術服務有限公司寧波分公司，浙江寧波 315040）

采用HP-1毛細管柱對乙酸酐及其雜質進行分離，氫火焰檢測器檢測，校正面積歸一化法對乙酸酐及其雜質進行定量，方法簡便快速，準確度及精密度好。

乙酸酐;雜質;毛細管氣相色譜法

乙酸酐主要用于生產醋酸纖維、醫藥、農藥、香料和染料，是一種應用很廣的有機化工原料。如在醫藥上用于制造和霉素、地巴唑、阿斯匹林，在化工生產中用作強乙酰化劑和脫水劑[1]。乙酸酐及其雜質含量是貿易和生產中一項最重要的控制指標。現行國標GB/T10668－2000推薦的乙酸酐含量測試方法為化學滴定及填充柱色譜測試含量[2]。現大多采用毛細管柱色譜法測定其雜質及含量。

乙酸酐是無色易揮發液體，沸點138.63°C。根據生產工藝的不同，乙酸酐中的雜質主要包括：乙烯酮、乙酸、乙腈，丙酸酐、乙丙酸酐、亞乙基二乙酸酯等。本文通過長期的實驗建立了毛細管氣相色譜法測定乙酸酐的純度及雜質的含量，采用HP-1毛細管柱對乙酸酐及雜質進行分離，用氫火焰檢測器檢測，校正面積歸一化法定量，方法簡便快速，效果滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

氣相色譜儀：安捷倫6890帶氫火焰檢測器，7683B自動進樣器，安捷倫色譜工作站。

色譜柱：HP-1（25m x0.32mm i.d.x0.52 μm）

乙酸酐：含量≥99.8%

乙酸、異亞丙基丙酮、乙腈、丙酸酐、亞乙基二乙酸酯、丙酸、異亞丙基丙酮含量>99%。

1.2 氣相色譜操作條件

載氣：氦氣He，流量35 kPa恒壓；燃氣：氫氣H2，流量30 mL/min；

助燃氣：空氣，流量300 mL/min；尾吹：He，流量25 mL/min；

柱溫：80°C保持5 min,以20°C/min升至120°C保持5 min；

氣化溫度：150°C；檢測室溫度：250°C；

分流比：50:1；進樣量：1 μL

1.3 測定步驟

1.3.1校正（相對校正因子的測定）

1.3.1.1配制校正標準溶液

在空白乙酸酐（稱為空白溶液）中加入需要的各雜質組分，典型的校正標準溶液可以按表1配制：

表1 校正標準溶液配制

1.3.1.2測定空白和校正標準液

由于乙酸酐的試劑中可能含有需要測定的一些雜質組分，所以需要扣除空白的影響。在上述條件下，用自動進樣器對空白乙酸酐和校正標準液分別進樣。空白中各主分峰面積記為Abi，校正溶液各組分峰面積記為Ai。典型色譜圖見圖1。

圖1 乙酸酐及雜質組分的氣相色譜圖

1.3.1.3相對乙酸酐各組分的相對校正因子的計算

根據上式計算相對校正因子，式中：

Fi:組分i的相對乙酸酐的相對校正因子；

Wi:組分i的在校正溶液中的質量

Ws:乙酸酐在校正溶液中的質量；

Ai:校正溶液中組分i的峰面積

As:校正溶液中乙酸酐的峰面積；

Abi:空白溶液中組分i的峰面積

所有未知的雜質假定相對校正因子為1.00。校正因子需要重復測定，相對誤差應小于3%。

1.3.1.4樣品測試及含量計算

根據前述條件，進樣1μL，設定合適的積分條件，得到各組分的峰面積。按下式計算各組分含量。

式中：

Ci%組分i的含量；

Fi組分i的相對乙酸酐的響應因子；

Ai樣品中組分i的峰面積

2 結果與討論

2.1 色譜柱的選擇

分別在HP-1(25m×0.32mm×0.52μm)、HP-inowax(30m×0.25mm×0.50μm）

HP-5(30m×0.32mm×0.25μm)、Varian CP7690-5CB(50m×0.32mm×5μm色譜柱上實驗，比較后確定在HP-1上分離效果好，分析時間合適，所以選該毛細管色譜柱進行測試。

2.2 柱溫的選擇

根據實驗，選擇程序升溫在以下的條件下分離效果比較好。80°C保持5 min，以20°C/min升至120°C保持5 min。

2.3 氣化溫度的選擇

對氣化溫度的選擇很關鍵，在我們長期的測試中發現，對乙酸酐的氣化溫度不應超過150°C。在一定的溫度下乙酸酐會分解產生乙酸和乙烯酮：

在超過160°C后，氣化溫度越高轉化率越高。表2是同一樣品只改變氣化溫度而其他測試條件不變情況下的到的結果，每個不同的氣化溫度平行進樣6次，取平均值。從測得結果上可以看出隨著溫度升高純度下降，乙酸和乙烯酮含量增大。對其他組分含量基本沒有影響。通過實驗選擇氣化溫度為150°C。

2.4 乙丙酸酐的制備

由于乙丙酸酐不容易買到，可以用如下方法制備。在乙酸酐中加入丙酸，有如下定量反應存在，生成乙丙酸酐。

2.5 方法的準確度試驗

在樣品中加入異亞丙基丙酮、乙酸兩種組分測試回收率，測試結果見表3。

表3 方法的準確性試驗結果

2.6 方法的精密度試驗

選擇主要組成乙酸酐、乙酸驗證精密度。取同一試樣，在上述條氣相色譜條件，連續進樣20次，獨立測定乙酸酐、乙酸的含量，計算試樣的相對標準偏差結果見表4。

表4 方法的精密度試驗結果

2.7 校正溶液中的組分

可以根據實際測試的樣品所含組分配制，含量也最好和所測樣品相近。

3 結論

用HP-1毛細管柱進行分離，氫火焰檢測器檢測，校正面積歸一化法對乙酸酐及其雜質進行定量，方法簡便快速，準確度和精密度符合要求。本方法適用于乙酸酐在貿易中的商品檢驗及生產過程中的質量控制。

[1]王會串.醋酐的生產技術和應用前景[J].精細與專用化學品,2003,11(24):8-9.

[2]GB/T 10668-2000.工業乙酸酐[S].

Study on Analysis of Acetic Anhydride and Impurity by Capillary Gas Chromatography

WANG Liang
(Ningbo Branch SGS-CSTC Standards Technical Services Co.Ltd.,Ningbo 315040,China)

Acetic anlydride and impurities was separated by HP-1 capillary column.Concentration of components was tested by flame ionization detector and calibration normalization method.The method is convenient,stability,rapid and accuracy.

acetic anhydride;impurity;gas chromatography

1006-4184（2010）07-0031-03

2010-04-01

王亮（1974-），男，浙江東陽人,本科,實驗室主任,主要從事石化產品的檢測工作。