气相色谱法测定工业丙烯醇的含量
2013-08-16邵月庆李连营邸亚男
邵月庆，李连营，邸亚男
（1，3.天津渤天化工有限责任公司，天津300480；2.天津长城协同油脂有限公司，天津300480）
1 实验方法
1.1 方法提要
本方法以DB-WAX毛细管色谱柱和氢火焰检测器，用丁酮做内标物，对工业丙烯醇进行气相色谱分离和测定。
1.2 仪器
气相色谱仪：带火焰离子化检测器，且具备数据处理机或色谱工作站。
微量注射器：1L；色谱柱：DB-WAX柱，0.25 mm×60 m，涂层厚0.25 um。
1.3 试剂和溶液
丙烯醇：已知纯度≥98.0%；丁酮：已知纯度≥99.0%；丙烯醇标准溶液：约70%水溶液（用前述试剂配制成准确浓度的溶液）；
丁酮内标溶液：用移液管准确移取20 mL前述酮于100 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，混匀。
1.4 色谱操作条件
进样器温度：200℃；检测器温度：230℃；载气及流速：He，总流速约50mL/min；分流速约0.85mL/min；空气流速：约500 mL/min；氢气流速：约50 mL/min；进样量：0.5 L；分流比：50
上述操作条件是典型的，可根据具体仪器的性能和色谱柱的差异作适当调整，以期获得最佳效果。
1.4 测定过程
1.4.1 标样溶液的配制
称取1 mL丙烯醇试剂或丙烯醇标准溶液，称量其质量（精确至0.000 1 g）于10 mL容量瓶中，用移液管准确加入5 mL丁酮内标溶液，迅速用去离子水稀释至刻度，塞紧瓶塞，摇动使标样完全混匀。
1.4.2 试样溶液的配制
称取1 mL丙烯醇样品（称量其质量，精确至0.000 1 g）于10 mL容量瓶中，用与1.5.1同一支移液管准确加入5 mL丁酮内标溶液，迅速用去离子水稀释至刻度，塞紧瓶塞，摇动使标样完全混匀。
1.4.3 测定
在上述色谱条件下，待仪器条件准备就绪后，先注入数针标样溶液，计算丙烯醇的相对校正系数。然后注入两针试样溶液，进行气相色谱分析。在上述色谱条件下，丁酮保留时间约6.2 min；丙烯醇保留时间约11.5 min，典型谱图见图1。
1.4.4 计算
丙烯醇的相对校正系数f1按式（1）计算；丙烯醇的质量分数ω，以百分含量表示，按式（2）计算：
式中：r1—标样溶液中，丁酮与丙烯醇峰面积之比的平均值；r2—试样溶液中，丙烯醇与丁酮峰面积之比的平均值；m1—标样的质量，g；m2—试样的质量，g；p—配制标样中所用丙烯醇试剂或丙烯醇标准溶液的质量分数的准确数值，%。
1.4.5 允许差
2次测定结果之差不大于0.3%。取二次平行测定的算术平均值为测定结果。
2 结果与讨论
（1）采用内标法定量工业丙烯醇的含量，消除了对该色谱柱不响应的有机杂质的影响，同时不用考虑水分等无机成分对测定结果的影响，使该方法更加便捷、迅速、准确，分析误差较小。对同一样品分别进行6次实验的测定结果见表1。
表1 同一样品分别进行6次实验的测定结果
（2）在1.4.1中标准溶液的配制时，为了考虑与样品的一致性，最好用丙烯醇标准溶液（约70%水溶液）配制。
（3）为了更方便操作，可以采用丙烯醇质量分数代替丙烯醇的质量，但这时在1.4.1中标样溶液的配制时一定要采用丙烯醇标准溶液 （约70%水溶液）配制，而不能用丙烯醇试剂代替，并且要用校正过的移液管（1 mL）准确量取。这样，在配制标样溶液和样品溶液时则免去称量操作。结果计算公式更改为公式（3）和公式（4）即可。不同样品的2种方式的测定结果见表2。为方便说明，暂将以丙烯醇质量计算的方式的方法命名为质量校正内标法；将以丙烯醇质量分数计算的方式的方法命名为浓度校正内标法。
式中：r1—标样溶液中，丁酮与丙烯醇峰面积之比的平均值；r2—试样溶液中，丙烯醇与丁酮峰面积之比的平均值；c1—配制标样所用丙烯醇标准溶液的质量分数的准确值，%；
表2 不同样品的两种方式的测定结果
（4）通过以上2种方式测定结果的比较可以看出，浓度校正内标法测定结果偏高，可能是由于称量误差（天平误差及样品挥发）致使质量校正内标法测定结果偏低，而浓度校正内标法由于配制标样溶液和样品溶液的浓度接近，消除了各自密度的影响。因此，各种试剂的称量、稀释等操作一定要迅速，并且确保在密闭条件下进行。
3 结论
（1）采用DB-WAX毛细管色谱柱和氢火焰检测器，用丁酮做内标物，对工业丙烯醇进行气相色谱分离和测定。本方法准确度高、操作简便，更适合70%左右含量的工业丙烯醇的分析。
（2）通过表 1数据可知，本方法最大极差为0.25%，标准偏差为0.11%，变异系数为1.6%，因此，本方法精密度较好。
（3）浓度校正内标法的测定结果比质量校正内标法偏高，二者的极差最大为0.45%。在配制标样溶液和样品溶液的浓度接近时，可采用浓度校正内标法。
