淺析內標法和歸一化法定量分析異丙苯純度

徐玉菁(蘭州翔鑫工貿有限責任公，甘肅 蘭州 730060)

淺析內標法和歸一化法定量分析異丙苯純度

徐玉菁(蘭州翔鑫工貿有限責任公，甘肅 蘭州 730060)

異丙苯是重要的有機化工原料，也是重要的化工產品，所以對異丙苯純度準確及時的分析，對裝置的安全生產等諸多方面有著十分重要的意義。本文采用毛細管柱對工業異丙苯用內標法及歸一化法分別測定總純度及各個雜質含量，對比兩種方法的結果差異。結果表明用兩種方法測定總純度結果的精密度和準確度均較好，總純度的測定結果接近。在實際生產控制分析中，考慮到分析周期及分離效果，建議用內標法進行異丙苯成品的濃度分析，歸一化法進行異丙苯中控的濃度分析。

異丙苯;分析;毛細管色譜法;歸一化法;內標法

1 異丙苯的生產工藝流程及物化性質簡介

1.1 異丙苯的生產工藝流程簡介

異丙苯是生產苯酚、丙酮，過氧化氫異丙苯的重要原料，也是有機合成原料及提高發動機燃料辛烷值的添加劑。它是由苯和丙烯（氣）在催化劑三氯化鋁作用下生成烴化液混合物（苯、乙苯、異丙苯、丁基苯、二異丙苯及多烴化物等），經預熱器預熱，由泵將其送至T-201脫苯塔，將烴化液中的C3-C5、苯、甲苯、乙苯輕組份從塔頂蒸出，脫苯塔T-201釜液由釜液泵P-201送入精異丙苯塔T-202，以分離出精異丙苯，經過分餾，將其蒸出物經過冷凝液部分回流，采出精異丙苯進入中間槽V-205，精異丙苯中間槽V-205中物料經分析合格后送入V-506產品儲槽罐。此生產過程是根據烴化液混合物中各組分沸點、揮發性的不同,用精餾過程把各組分一一分離，最后分離出成品異丙苯。

1.2 異丙苯的物化性質

異丙苯分子式為C9H12，分子量120.19。亦稱枯烯。其主要的化學性質有：

（1）氧化反應：

（2）脫氫反應

2 采用毛細管色譜分析異丙苯依據

根據異丙苯物化性質，我廠化驗室對異丙苯含量的分析主要采用氣相色譜法，所用的儀器為SP-3420型氣相色譜儀。采用SE-30毛細管色譜柱分析，SE-30屬于非極性高沸點物質，分離范圍寬，適用于用于分離烴類物質，該柱固定液最高使用溫度為320℃，不易分解，并且能分離沸點差異較大沸程較寬的組份，可將沸點在50℃～300℃之間的組份全部分開，因此，在對異丙苯各組分（苯的沸點為80.10℃,乙苯為136.19℃,異丙苯的為152.5℃,鄰二甲苯為144.42℃，間二甲苯為139.10℃,對二甲苯為138.35℃，叔丁基苯為169℃，仲丁基苯為173.5℃，二異丙苯的為203.75℃）的分離特別適合。該柱具有分析速度快、準確度與精密度高、使用壽命長等特點。

3 異丙苯用內標法和歸一化法分析的比較

目前異丙苯純度及雜質的測定通常采用石油化工行業標準SH/T1744-2004《工業用異丙苯》，此標準中采用內標法對異丙苯樣品中各雜質組分的純度進行定量，最后用100減去總雜質的量即為異丙苯的含量，而在我化驗室現有分析條件下，內標法分析時間長，分析一個異丙苯樣品從配樣到分析完成需要50分鐘時間，不能滿足中控分析頻次高的要求；而歸一化法能改善這個缺陷，通過進行內標法和面積歸一化法對比試驗，找到合理的分析方式。每種方法皆有其優缺點及適應處，歸一化法比較適用于粗略估算，而外標法和內標法主要和樣品處理過程的復雜性有關，對于多個轉移步驟的，使用內標法可以規避許多由于操作不均勻所引入的誤差。下面我們通過實驗將對分析條件、譜圖、結果數據進行對比。

(1)內標法及歸一化法定量分析條件的選擇

(2)內標法和歸一化法譜圖的對比

(3)結果數據

歸一化法有時候也被稱為百分法（percent），不需要標準物質幫助來進行定量。它直接通過峰面積或者峰高進行歸一化計算從而得到待測組分的含量。其特點是不需要標準物，只需要一次進樣即可完成分析。歸一化法兼具內標和外標兩種方法的優點，不需要精確控制進樣量，也不需要樣品的前處理；缺點在于要求樣品中所有組分都出峰，并且在檢測器上的響應程度相同，即各組分的絕對校正因子都相等。

內標法選擇適宜的物質作為預測組分的參比物，定量加到樣品中去，依據欲測定組分和參比物在檢測器上的響應值（峰面積或峰高）之比和參比物加入量進行定量。

4 效果討論

歸一法與內標法都是相對法，與操作條件無關，所以誤差小，可以作為異丙苯分析的理想方法。而現場生產異丙苯，中控分析有P-204，1次/2h；V-205,1次/4h；V-506,按需。用內標法分析異丙苯，加上前處理一個樣品需50分鐘，一個樣品做兩個平行樣，那么，第一個點按3個樣品算，就需要2×3×50=300分鐘=5小時，根本來不及分析下個點的樣品，顯然內標法分析不能快速準確指導生產的需求，而且昂貴的內標物及人力資源對于中控分析也存在極大的浪費。苯系物在同一個檢測器上的響應值比較接近，基本都近似的等于1，只要色譜條件恒定就可以采用歸一化法測定，這樣做可省去定期使用基準物標定。歸一化法分析異丙苯時間2×3×15=90分鐘=1小時30分鐘，能夠滿足2小時取樣的要求，中控分析對指標的要求也不高，足以滿足中控分析。

5 結論

從以上的分析色譜圖及分析數據可看出，用兩種分析方法重復性試驗的數據進行比較，結果無顯著性差異。兩種方法測定異丙苯含量均可行。但根據標準化要求異丙苯成品分析必須按行業標準中規定的內標法測定，而根據生產需求異丙苯中控分析適合用歸一化法測定。

徐玉菁（1975-），女，漢族，甘肅蘭州人，助理工程師，主要從事化工分析工作。