氣相色譜法分析甲基丙烯酸甲酯純度及雜質(zhì)的測定

摘 要：甲基丙烯酸甲酯工業(yè)原料在生產(chǎn)過程中，要保證其純度，減少雜質(zhì)含量，對于其下游產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量是非常重要的。以往一些檢驗方法，操作繁瑣，準(zhǔn)確度低，為此，建立起采用聚乙二醇色譜柱分析甲基丙烯甲酯純度及雜質(zhì)的測定方法。該方法采用氫火焰離子檢測器（FID）進行分析，采用外標(biāo)法進行定量。該方法的特點是操作簡便、檢測快速、樣品用量少，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，對于雜質(zhì)的分析更加全面，是目前分析甲基丙烯酸甲酯純度及雜質(zhì)最適用的方法。

關(guān)鍵詞：氣相色譜;聚乙二醇;甲基丙烯酸甲酯

0 前言

甲基丙烯酸甲酯（MMA）是一種重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）、聚氯乙烯助劑ARC和用作腈綸生產(chǎn)的第二單體，也可與其他乙烯基單體共聚得到不同性質(zhì)的產(chǎn)品用作樹脂、膠粘劑、涂料、離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、潤滑油添加劑、原油降凝劑、木材和軟木材的侵潤劑、電機線圈的浸透劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑等，用途十分廣泛。甲基丙烯酸甲酯作為重要的化工原料，對其雜質(zhì)含量有非常嚴(yán)格的要求。目前，普遍采用的是HP-5的毛細管柱，通過實驗發(fā)現(xiàn)使用HP-5色譜柱時，各組分拖尾較為嚴(yán)重，并且由于丙酸乙酯與甲基丙烯酸甲酯沸點接近，分析時無法分離，而使用聚乙二醇毛細管柱不僅各組分出峰對稱，而且各組分均能完全分離。

1 實驗部分

1.1 試劑

標(biāo)準(zhǔn)樣品：含甲酸甲酯、丙酮、乙酸甲酯、甲醇、丙酸甲酯、異丁酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸乙酯、α-羥基異丁酸甲酯12種組分。

1.2 儀器

色譜儀：磐諾A91氣相色譜;

檢測器：FID檢測器;

色譜柱：聚乙二醇毛細管柱。

1.3 色譜條件

柱箱：初溫：60℃恒5min，以30℃/min升至200℃，恒0.33min（總計10min）;

檢測器：溫度250℃，燃氣H2：35mL/min，助燃氣Air：350mL/min;

載氣：N2，模式：恒壓，線速度24cm/sec，分流比;30：1，儀器平衡時間1min。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜圖中組分的定性

為了避免不同的實驗條件對檢測結(jié)果產(chǎn)生的影響，檢測需要在相同實驗條件下利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對各組分進行分析，采用保留時間定性，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)混合樣分析結(jié)果如圖1。各組分都能在色譜圖上出峰，且峰形對稱，能夠完全分離。

而根據(jù)HG∕T 2305-2017方法中，標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的對工業(yè)用甲基丙烯酸甲酯的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)識及安全等。使用HP-5色譜柱進行分析時，發(fā)現(xiàn)丙酸乙酯與甲基丙烯酸甲酯完全重合，無法分離，如圖2。從圖中發(fā)現(xiàn)使用HP-5分析時，各組分拖尾較為嚴(yán)重。

2.2 定量分析

采用外標(biāo)法測定雜質(zhì)組分的含量。計算方法根據(jù)標(biāo)樣濃度和峰面積的一一對應(yīng)關(guān)系，求得樣品中各組分的含量。

Ci=（Ai×Cs）/As

式中：

Ci-樣品中某雜質(zhì)的含量，%（m/m）;

Ai-樣品中某雜質(zhì)的峰面積;

Cs-標(biāo)樣中雜質(zhì)的含量，%（m/m）;

As-標(biāo)樣中雜質(zhì)的峰面積。

2.3 精密度和檢測限測定

通過相同色譜條件下連續(xù)測定標(biāo)準(zhǔn)液體中各雜質(zhì)的含量，來觀察方法、儀器的精密度。數(shù)據(jù)見表1。根據(jù)2.5～3倍信噪比，可計算出檢測限約為0.001%。

3 結(jié)論

為了全面準(zhǔn)確的分析甲基丙烯酸甲酯純度及雜質(zhì)，采用氣相色譜法進行測定，利用聚乙二醇色譜柱，全面測定出甲基丙烯酸甲酯中雜質(zhì)的含量。在使用該方法的整個處理過程中，凸顯出操作簡便，分離效果好，峰形對稱等一系列優(yōu)點，而且此法分析速度快，準(zhǔn)確度高，為生產(chǎn)裝置精細操作、為化工原料進一步深加工提供可靠的分析數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1]吳烈鈞.氣相色譜檢測方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999.

[2]汪正范.色譜定性與定量[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[3] HG/T 2305-2017.工業(yè)用甲基丙烯酸甲酯[S].中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布，2017.

[4]楊海鷹.氣相色譜在石油化工中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

作者簡介：

袁白楊（1989- ），男，漢族，安徽馬鞍山人，本科，就職于寧波科元精化有限公司，研究方向：石油化工分析。