毛细管气相色谱法测定乙酸酐及其杂质含量的研究

王亮 常银川

（通标标准技术服务有限公司宁波分公司，浙江宁波 315040）

分析测试

毛细管气相色谱法测定乙酸酐及其杂质含量的研究

王亮 常银川

（通标标准技术服务有限公司宁波分公司，浙江宁波 315040）

采用HP-1毛细管柱对乙酸酐及其杂质进行分离，氢火焰检测器检测，校正面积归一化法对乙酸酐及其杂质进行定量，方法简便快速，准确度及精密度好。

乙酸酐;杂质;毛细管气相色谱法

乙酸酐主要用于生产醋酸纤维、医药、农药、香料和染料，是一种应用很广的有机化工原料。如在医药上用于制造和霉素、地巴唑、阿斯匹林，在化工生产中用作强乙酰化剂和脱水剂[1]。乙酸酐及其杂质含量是贸易和生产中一项最重要的控制指标。现行国标GB/T10668－2000推荐的乙酸酐含量测试方法为化学滴定及填充柱色谱测试含量[2]。现大多采用毛细管柱色谱法测定其杂质及含量。

乙酸酐是无色易挥发液体，沸点138.63°C。根据生产工艺的不同，乙酸酐中的杂质主要包括：乙烯酮、乙酸、乙腈，丙酸酐、乙丙酸酐、亚乙基二乙酸酯等。本文通过长期的实验建立了毛细管气相色谱法测定乙酸酐的纯度及杂质的含量，采用HP-1毛细管柱对乙酸酐及杂质进行分离，用氢火焰检测器检测，校正面积归一化法定量，方法简便快速，效果满意。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

气相色谱仪：安捷伦6890带氢火焰检测器，7683B自动进样器，安捷伦色谱工作站。

色谱柱：HP-1（25m x0.32mm i.d.x0.52 μm）

乙酸酐：含量≥99.8%

乙酸、异亚丙基丙酮、乙腈、丙酸酐、亚乙基二乙酸酯、丙酸、异亚丙基丙酮含量>99%。

1.2 气相色谱操作条件

载气：氦气He，流量35 kPa恒压；燃气：氢气H2，流量30 mL/min；

助燃气：空气，流量300 mL/min；尾吹：He，流量25 mL/min；

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

气化温度：150°C；检测室温度：250°C；

分流比：50:1；进样量：1 μL

1.3 测定步骤

1.3.1校正（相对校正因子的测定）

1.3.1.1配制校正标准溶液

在空白乙酸酐（称为空白溶液）中加入需要的各杂质组分，典型的校正标准溶液可以按表1配制：

表1 校正标准溶液配制

1.3.1.2测定空白和校正标准液

由于乙酸酐的试剂中可能含有需要测定的一些杂质组分，所以需要扣除空白的影响。在上述条件下，用自动进样器对空白乙酸酐和校正标准液分别进样。空白中各主分峰面积记为Abi，校正溶液各组分峰面积记为Ai。典型色谱图见图1。

图1 乙酸酐及杂质组分的气相色谱图

1.3.1.3相对乙酸酐各组分的相对校正因子的计算

根据上式计算相对校正因子，式中：

Fi:组分i的相对乙酸酐的相对校正因子；

Wi:组分i的在校正溶液中的质量

Ws:乙酸酐在校正溶液中的质量；

Ai:校正溶液中组分i的峰面积

As:校正溶液中乙酸酐的峰面积；

Abi:空白溶液中组分i的峰面积

所有未知的杂质假定相对校正因子为1.00。校正因子需要重复测定，相对误差应小于3%。

1.3.1.4样品测试及含量计算

根据前述条件，进样1μL，设定合适的积分条件，得到各组分的峰面积。按下式计算各组分含量。

式中：

Ci%组分i的含量；

Fi组分i的相对乙酸酐的响应因子；

Ai样品中组分i的峰面积

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

分别在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色谱柱上实验，比较后确定在HP-1上分离效果好，分析时间合适，所以选该毛细管色谱柱进行测试。

2.2 柱温的选择

根据实验，选择程序升温在以下的条件下分离效果比较好。80°C保持5 min，以20°C/min升至120°C保持5 min。

2.3 气化温度的选择

对气化温度的选择很关键，在我们长期的测试中发现，对乙酸酐的气化温度不应超过150°C。在一定的温度下乙酸酐会分解产生乙酸和乙烯酮：

在超过160°C后，气化温度越高转化率越高。表2是同一样品只改变气化温度而其他测试条件不变情况下的到的结果，每个不同的气化温度平行进样6次，取平均值。从测得结果上可以看出随着温度升高纯度下降，乙酸和乙烯酮含量增大。对其他组分含量基本没有影响。通过实验选择气化温度为150°C。

2.4 乙丙酸酐的制备

由于乙丙酸酐不容易买到，可以用如下方法制备。在乙酸酐中加入丙酸，有如下定量反应存在，生成乙丙酸酐。

2.5 方法的准确度试验

在样品中加入异亚丙基丙酮、乙酸两种组分测试回收率，测试结果见表3。

表3 方法的准确性试验结果

2.6 方法的精密度试验

选择主要组成乙酸酐、乙酸验证精密度。取同一试样，在上述条气相色谱条件，连续进样20次，独立测定乙酸酐、乙酸的含量，计算试样的相对标准偏差结果见表4。

表4 方法的精密度试验结果

2.7 校正溶液中的组分

可以根据实际测试的样品所含组分配制，含量也最好和所测样品相近。

3 结论

用HP-1毛细管柱进行分离，氢火焰检测器检测，校正面积归一化法对乙酸酐及其杂质进行定量，方法简便快速，准确度和精密度符合要求。本方法适用于乙酸酐在贸易中的商品检验及生产过程中的质量控制。

[1]王会串.醋酐的生产技术和应用前景[J].精细与专用化学品,2003,11(24):8-9.

[2]GB/T 10668-2000.工业乙酸酐[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，浙江东阳人,本科,实验室主任,主要从事石化产品的检测工作。