精乙酸甲酯产品的气相色谱分析

2013-10-25柯建道

化工技术与开发 2013年2期

柯建道

(福建福维股份有限公司，福建永安 366016)

在聚乙烯醇（PVA）行业，乙酸甲酯是生产过程的副产品，经过盐萃取精馏工艺，产品乙酸甲酯纯度达到99.5%以上，杂质含量少。通常工厂对工业乙酸甲酯的酯含量的测定采用的是皂化滴定法，该方法繁琐费时，需耗时5h 以上，准确度不高。本文提出用气相色谱面积-校正归一法测定乙酸甲酯的酯含量，方法简便，解决了乙酸甲酯产品的高含量、低水分的分析难题，有效地缩短检测时间，达到快速、准确测定的目的。

1 试验部分

1.1 方法概述

使用GC-14C 气相色谱仪热导检测器，以高分子多孔微球为固定相，H2为流动相。在适当的操作条件下，对样品进行分离和定量分析。

1.2 主要仪器和试剂

GC-14C 气相色谱仪，N2000 色谱工作站，870KF 水分测定仪，高分子多孔微球3m 不锈钢色谱柱，分析天平 0.1mg，10μL 微量注射器，100μL微量注射器。

乙酸甲酯(色谱纯)，甲醇(色谱纯)，蒸馏水。

1.3 分析条件

柱温110 ℃，检测温度160 ℃，气化室温度160℃，载气H2：80mL·min-1，桥流：90mA。

1.4 定性分析

采用保留时间法进行定性。进样2μL，得到色谱图（图1）及各组分保留时间（表1），并用甲醇、甲酯色谱纯进行保留时间定性。

图1 定性谱图

表1 各组分保留时间表

1.5 标准曲线

1.5.1 标准曲线溶液的配制

先用870KF 水分测定仪对色谱纯的乙酸甲酯水分含量进行测试，测试结果为0.05%，并作为1#标样，后取4 个10mL 具塞比色管，按表2 要求在分析天平分别称取不同量的乙酸甲酯、甲醇、水，混匀，制成标准曲线溶液，然后对各组分进行浓度计算，结果见表2。

表2 标准曲线溶液配制表

1.5.2 标准曲线的获取

分别吸取以上标准溶液2μL，进样色谱仪检测。用N2000 色谱工作站进行采样，采用面积-校正归一法，利用N2000 软件求得直线的斜率k，即相对校正因子f=1/k 见表3。甲酯相关系数r=99.91。

表3 相对校正因子

2 讨论

2.1 检测方法的选择

聚乙烯醇厂生产的精乙酸甲酯的酯含量在99.9%以上，属于产品常量分析。通常对于物质的常量分析大多会选择采用化学分析法或气相色谱进行定量。如采用化学分析法-皂化滴定法测定乙酸甲酯的酯含量，分析时间长，仅皂化时间就需要4h，由于酯含量高，导致该方法准确度不高，不能满足产品的检验要求。采用气相色谱外标法虽然更为简便，但是它对实验仪器、分析手段的稳定性以及进样量的一致性要求很高，在实验室不具备条件的情况下会产生较大的误差，所以也不能选用。因工业乙酸甲酯是聚乙烯醇生产过程的副产品，经过盐萃取精馏工艺，纯度得到大幅度提高，生产工艺决定其杂质有水或甲醇，从色谱图中可以看出没有其他杂质。笔者根据实验室现有设备，采用面积-校正归一法做标准曲线，消除了某些操作条件的影响，方法准确度较高，实验结果令人满意。

2.2 固定相的选择

高分子多孔微球固定相，是多孔芳香族高分子微球，具有特殊的表面结构，很大的表面积和一定的机械强度，分子结构具有较高的稳定性和耐腐蚀性，可在250℃以下使用[1]。无论是极性物质还是非极性物质，在这种固定相上的拖尾现象都降低到最低程度，这种材料的主链以苯环为主，极性很小，有很强的憎水性，水在其中的保留时间极短，水峰峰型陡且对称，较适合精乙酸甲酯产品分析。样品各组分在此固定相上基本按分子量从小到大的顺序依次分离，而且峰型比较对称，固定相在允许温度范围内基本无流失。