氣相色譜法測定洗油中苊、芴、氧芴的含量

李 雁 如

（國家煤及煤化工產品質量監(jiān)督檢驗中心， 山西 太原 030012）

洗油是煤焦油精餾過程的重要餾分之一，洗油中富含甲基萘、吲哚、苊、芴、氧芴等寶貴的有機化工原料，因此，分離和分析洗油成分對煤焦油的深加工及提高其資源綜合利用率具有重要意義[1,2]。苊、芴和氧芴作為合成染料、涂料、制藥、合成樹脂、工程塑料和橡膠防老劑等主要工業(yè)的原料，在醫(yī)藥、農業(yè)、印染、香料工業(yè)、工程塑料和橡膠工業(yè)中應用廣泛[3,4]。從洗油中提取苊、芴和氧芴，不僅能夠得到高價值的純品，還可以提高洗油的洗苯能力，也有利于從洗油中分離其他組分[5]。

文獻報道的洗油組分分析方法主要有紫外分光光度法、反相高效液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-質譜法( GC-MS) 、熒光光度法、質譜法等[6,7]，這些方法各有利弊。而洗油中的苊、芴、氧芴同時定量分析尚未見報道。本文采用了毛細管氣相色譜法同時測定洗油中的苊、芴、氧芴含量，取得了理想的效果。該方法操作簡便、快速，準確，便于推廣應用。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent6890氣相色譜儀；Chemstation工作站；Agilent7683系列自動進樣器；氫火焰離子化檢測器（FID）。

苊、芴、氧芴均為色譜純；無水乙醇為市售分析純；洗油樣品由山西宏特煤化工有限公司提供。

1.2 色譜條件

色譜柱為HP-5石英毛細管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm），載氣為高純氮氣。色譜條件見表1。

表1 色譜分析條件Table 1 Analysis conditions of gas chromatography

1.3 試驗方法

1.3.1 方法原理

用無水乙醇作溶劑，HP-5石英毛細管色譜柱進行分離，微量進樣器直接進樣，氫火焰檢測器檢測待測物質，以單點校正法定量，測定苊、芴、氧芴的質量分數(shù)。

1.3.2 樣品測定

分別稱取0.01 g的苊、芴和氧芴（準確至0.000 2 g），用無水乙醇溶解，定容于10 mL容量瓶中，搖勻，作為校準溶液。

試樣經脫水靜置后，準確稱取適量樣品（準確至0.000 2 g）于25 mL容量瓶中，加入無水乙醇溶解并稀釋至刻線，搖勻備用。要求樣品經稀釋后濃度與校準樣品濃度盡量接近。按表1色譜條件調整色譜儀，待儀器穩(wěn)定后，用Agilent7683系列自動進樣器注入校準溶液 1.0 μL，平行測定 2次；再注入1.0 μL的樣品溶液，平行測定2次。分別取苊、芴及氧芴面積的平均值，作為標樣和試樣的峰面積，計算其含量。

典型樣品色譜圖見圖1。

圖1 典型樣品色譜圖Fig.1 Chromatogram of typical sample

2 結果與討論

2.1 溶劑的選擇

通過選用丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、二硫化碳、無水乙醇、石油醚等常用的有機溶劑進行對比實驗可知，無水乙醇、甲苯和二甲苯均能很好地溶解待測物，但甲苯、二甲苯對操作者健康有嚴重危害，最終選擇無水乙醇作溶劑。

2.2 保留時間的確定

將色譜純苊、芴和氧芴，用無水乙醇溶解后，按表1的色譜條件進行分析，保留時間見表2。

表2 苊、芴及氧芴的保留特性Table 2 Retention characteristics of f acenaphthene，fluorene and dibenzofuran t /min

2.3 校準曲線

分別稱取0.01 g的苊、芴和氧芴（準確至0.000 2 g），用無水乙醇溶解，定容于10 mL容量瓶中并搖勻，作為校準溶液。用自動進樣器分別注入標準樣品1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μL，分別測定苊、芴及氧芴的峰面積。再分別以苊、芴及氧芴的峰面積為縱坐標，進樣量為橫坐標，繪制校準曲線。校準曲線的回歸方程為Yi=ai x+bi，式中：ai為含i組分的線性方程的斜率;bi為i組分的線性方程的在Y軸的截距。苊、芴和氧芴校準曲線的相關系數(shù)分別為為0.999 63、0.999 68、0.999 65，整個色譜系統(tǒng)操作正常，且線性關系良好。

2.4 結果表述

洗油中苊（或芴或氧芴）的質量分數(shù)（%）按式（1）計算：

式中：CS—標樣的濃度，mg/mL；

AS—標樣的峰面積平均值；

Ai—試樣的峰面積平均值；

mi—試樣的質量，g。

2.5 準確度試驗

在已測定苊、芴及氧芴含量的洗油樣品中添加不等量的標樣，測定其回收率，結果如表3所示。

表3 加標回收率計算結果Table 3 Calculating result of recovery

2.6 精密度試驗

將洗油樣品重復測定 8次，考察方法的精密度。取置信度95%，進行數(shù)據(jù)分析及取舍，結果如表4所示。

表4 精密度試驗數(shù)據(jù)Table 4 Test data of precision

3 結 論

本文采用了毛細管氣相色譜法同時測定洗油中的苊、芴、氧芴含量。該方法快速，整個分析過程只有10 min，且準確度和精密度都較高，便于推廣應用。

［1］王強, 馬鳳云, 熊梅. 氣相色譜法測定洗油中萘及聯(lián)苯含量[J]. 煤化工, 2011 (6): 21-23.

［2］廖漢湘. 現(xiàn)代煤炭轉化與煤化工新技術新工藝實用全書[M]. 安徽：安徽文化音像出版社, 2004：705-706.

［3］楊瑞平, 段潤娥. 洗油組分的提取、應用及前景[J]. 煤化工, 2006,34(5): 61-64.

［4］王鳳武. 煤焦油洗油組分提取及其在精細化工中的應用[J]. 煤化工,2004 (2): 26-28.

［5］姚潤生, 薛永強, 王志忠. 煤焦油中洗油組分氣相色譜分析方法的建立[J]. 分析試驗室, 2009, 28(5): 125-127.

［6］王華蘭, 胡建軍, 張憲芹, 等. 毛細管柱氣相色譜法測定煤焦油中萘[J]. 冶金分析, 2005, 25( 4): 46-48.

［7］陳敏, 王愛青. 蒸餾-色譜法測定煤焦油中的萘含量[J]. 煤化工,2004, 35(1): 47-48.