尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量檢測方法研究

王 鳳 冉

(神馬實業(yè)股份有限公司簾子布公司，河南 平頂山 467000)

氫化三聯(lián)苯是三聯(lián)苯部分加氫的產(chǎn)物，為高溫液相使用的熱載體，其具有熱穩(wěn)定性好、液相使用溫度高、凝固點低(小于-25 °C)、蒸氣壓低、液相使用時操作壓力低等優(yōu)點，被廣泛用于合成纖維、合成樹脂、醫(yī)藥及石油化工等領(lǐng)域。

氫化三聯(lián)苯作為熱媒，在尼龍66長絲生產(chǎn)過程中起到保溫的作用，但是其管路若存在泄漏點，會造成氫化三聯(lián)苯泄漏影響聚合物的質(zhì)量，從而影響尼龍66原絲的可紡性。另外，如果大量氫化三聯(lián)苯泄漏，會引發(fā)安全事故。因此，尼龍66長絲生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格防止氫化三聯(lián)苯泄漏。

目前常用氣相色譜法[1]、紫外分光光度法[2]檢測空氣中的微量氫化三聯(lián)苯的含量，但這兩種分析方法的試樣前處理過程均較麻煩。為此，作者探討了利用分光光度法檢測尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的分析特點。該方法只需將氫化三聯(lián)苯從尼龍66長絲中萃取出來，再用分光光度法進(jìn)行測試，具有操作簡單，測試結(jié)果準(zhǔn)確，結(jié)果平行性較好的優(yōu)點，可為尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的測定提供參考。

1 實驗

1.1 試劑及試樣

無水乙醇：分析純，北京化工廠產(chǎn)；氫化三聯(lián)苯：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%，蘇州首諾導(dǎo)熱油有限公司產(chǎn)；去離子水：自制；尼龍66長絲：神馬實業(yè)股份有限公司簾子布公司產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-1810紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司制；AL204分析天平：梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司制。

1.3 實驗方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線制作

稱取0.116 0 g(精確至0.1 mg)氫化三聯(lián)苯(質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)至50 mL容量瓶中，用無水乙醇溶解并定容，再吸取5 mL至50 mL容量瓶中用無水乙醇定容，作為母液。

從母液中分別吸取0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL至50 mL容量瓶中，用無水乙醇定容，得到相應(yīng)濃度(c)的氫化三聯(lián)苯溶液，其c分別為0，3.944，7.888，11.800，15.800，19.700 μg/mL。將不同c的氫化三聯(lián)苯溶液注入1 cm石英比色皿中，用分光光度計測試244 nm下不同c溶液的吸光度(A)。以c為橫坐標(biāo)、A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.3.2 試樣測定

(1)試樣中的氫化三聯(lián)苯萃取

將已干燥的尼龍66長絲剪成5 cm長左右，用其纖維將絲束中間系住，在電子天平上稱重且精確至0.1 mg，再用紗布包裹放入索氏萃取管里(注意不要堵住虹吸管的口部)。用吸量管量取100 mL無水乙醇裝入萃取用燒瓶中，將燒瓶放入水浴鍋中，燒瓶上部連接冷卻器并通入冷卻水，打開水浴鍋加熱器的電源，水溫升到能使無水乙醇處于沸騰狀態(tài)，將索氏萃取管里的試樣連續(xù)萃取8 h(期間水浴鍋缺水要注入水，防止燒干)。萃取結(jié)束后，將試樣自然冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，并用無水乙醇定容。同時，量取100 mL無水乙醇裝入萃取用燒瓶中(不加試樣)做空白實驗。

(2)萃取后的試樣分光光度法測試

將萃取完畢冷卻的試樣倒入1 cm石英比色皿中，在244 nm處測定溶液的A，從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中得到一定質(zhì)量(m)試樣中氫化三聯(lián)苯的含量(w)，則1 g試樣中氫化三聯(lián)苯的含量為w/m。

2 結(jié)果與討論

2.1 測試條件的選擇及標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)曲線的繪制

將少量的氫化三聯(lián)苯溶解在無水乙醇試劑中，用紫外可見分光光度計在200～800 nm處進(jìn)行光譜掃描，得到氫化三聯(lián)苯的掃描光譜曲線，測得光譜曲線的最大吸收波長為244 nm，在此波長下測試氫化三聯(lián)苯的靈敏度最高，因此選擇測試波長為244 nm。在波長244 nm下測得的不同c的氫化三聯(lián)苯的A所繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，其標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性方程及相關(guān)系數(shù)(R2)為：

y=26.844xR2=0.999 6

(1)

2.2 萃取溫度的選擇

將氫化三聯(lián)苯從尼龍66長絲中萃取出來，需要一定的溫度條件，且萃取時必須使無水乙醇處于沸騰狀態(tài)，考慮到無水乙醇的沸點為78 °C，水浴沸騰的情況下則能讓無水乙醇處于沸騰狀態(tài)，達(dá)到萃取的效果。因此，分別稱取10 g尼龍66長絲，在水浴溫度分別為70，80，90，100 °C(水浴沸騰)的條件下進(jìn)行3次平行實驗，每個溫度條件下萃取8 h，其3次實驗測試的w結(jié)果的平均值如表1所示。從表1可以看出，水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時，從尼龍66長絲中萃取出來的氫化三聯(lián)苯最多，說明此時萃取效果最好。因此 ，選擇萃取溫度為100 °C(水浴處于沸騰狀態(tài))作為萃取溫度的適宜值。

表1 萃取溫度對w的影響Tab.1 Effect of extraction temperature on w

2.3 萃取時間的選擇

分別稱取10 g尼龍66長絲，在水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時，分別進(jìn)行了不同萃取時間的實驗，對每個萃取時間進(jìn)行了3次平行實驗，其3次實驗結(jié)果的平均值如圖1所示。

圖1 萃取時間對w的影響Fig.1 Effect of extraction time on w

從圖1可以看出：隨著萃取時間的增加，w逐步增大；當(dāng)萃取時間為8 h時，w最大；8 h后w趨于平緩且無明顯增加現(xiàn)象。這說明萃取8 h即可將尼龍66長絲中的氫化三聯(lián)苯完全萃取出來。因此，選擇最佳的萃取時間為8 h。

2.4 m的選擇

氫化三聯(lián)苯在尼龍66長絲生產(chǎn)過程中一般會出現(xiàn)少量泄漏，因而尼龍66長絲中的w很低。如果測試w時試樣的m很低，其w測試結(jié)果可能在檢出限以下或低于標(biāo)準(zhǔn)曲線的下限；如果m太高，則在一定的萃取條件下不能完全萃取出氫化三聯(lián)苯，因而影響w測試結(jié)果的準(zhǔn)確度，達(dá)不到為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確參考數(shù)據(jù)的目的。因此，稱取不同m的尼龍66長絲，在水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時萃取8 h，對每個試樣量進(jìn)行了3次平行實驗，其3次實驗結(jié)果的平均值見表2。從表2可以看出，當(dāng)m在8 g以上時w結(jié)果在工作曲線范圍以內(nèi)。考慮到測試結(jié)果的準(zhǔn)確度和m太高不容易萃取等因素，因此，選擇m的最佳值為10 g。

表2 m對w的影響Tab.2 Effect of m on w

2.5 加標(biāo)回收率

以w為6.3 μg/g的尼龍66長絲為本底試樣，往其中加入標(biāo)準(zhǔn)濃度的氫化三聯(lián)苯，按上述實驗方法進(jìn)行加標(biāo)回收率測試，每1個標(biāo)準(zhǔn)加入樣進(jìn)行3次平行實驗，結(jié)果取平均值，其加標(biāo)回收率結(jié)果如表3所示。

表3 加標(biāo)回收率測試結(jié)果Tab.3 Test results of standard addition recovery

從表3可以看出，該方法的加標(biāo)回收率為96.0%～102.0%，說明該方法的準(zhǔn)確性較好，能夠應(yīng)用于尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的檢測。

2.6 精密度

將w為6.3 μg/g的尼龍66長絲分成10份，各稱取10 g，在水浴溫度100 °C(沸騰狀態(tài))條件下，萃取8 h，進(jìn)行w的精密度測試，其結(jié)果見表4。由表4可以看出，10次測試w結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.1%，說明該方法的重復(fù)性較好，精密度較高。

表4 精密度實驗結(jié)果Tab.4 Precision experimental results

2.7 線性范圍

以繪制工作曲線用溶液為母液，分別移取不同體積的母液至50 mL容量瓶中，用無水乙醇定容，在244 nm下進(jìn)行測試。結(jié)果表明該方法的線性范圍為3～25 μg/g，線性相關(guān)系數(shù)為0.997。

將空白試樣平行測定7次，得到空白試樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)為0.09，當(dāng)自由度為6時，查表得t為3.14[5]，則檢出限為0.28 μg/g。

3 結(jié)論

a. 建立了尼龍66長絲中的w的測定方法：10 g左右的尼龍66長絲在水浴溫度100 °C(沸騰狀態(tài))條件下，以無水乙醇為溶劑，萃取8 h，將萃取出的氫化三聯(lián)苯溶液，采用分光光度法在最大吸收波長為244 nm時進(jìn)行其吸光度的測定，通過標(biāo)準(zhǔn)工作曲線法測得w。

b. 該方法的加標(biāo)回收率為96.0%～102.0%，RSD為2.1%； 方法的線性范圍為3～25 μg/g，，檢出限為0.28 μg/g。