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气相色谱法测定癸烯中微量异辛醇

2017-05-10刘丽莹雷忠海

石油化工 2017年4期
关键词:辛醇标准偏差大庆

刘丽莹,雷忠海

(1.中国石油 石油化工研究院 大庆化工研究中心,黑龙江 大庆 163714;2.中国石油 大庆昆仑燃气有限公司,黑龙江 大庆 163453)

气相色谱法测定癸烯中微量异辛醇

刘丽莹1,雷忠海2

(1.中国石油 石油化工研究院 大庆化工研究中心,黑龙江 大庆 163714;2.中国石油 大庆昆仑燃气有限公司,黑龙江 大庆 163453)

建立了一种癸烯中微量异辛醇含量的气相色谱分析方法,对仪器测定条件进行了优化,采用重复性实验和对比实验考察了该方法的精密度和准确度。最优仪器测定条件为:采用大口径极性石英毛细管柱(30 m×0.53 mm×0.25 μm)和氢火焰离子化检测器,起始柱温100 ℃,保持5 min,以6 ℃/min的速率升温至180 ℃,保持5 min,分流比10∶1。实验结果表明,采用该方法分析癸烯中微量异辛醇的分离效果好;在测量范围内,异辛醇具有良好的线性关系,相关系数达到0.999 9;重复测定6次癸烯试样,异辛醇的相对标准偏差均不大于1%,加标回收率为97.00%~104.00%,实际试样对比实验测定结果的相对标准偏差均小于4%。

气相色谱法;癸烯;微量异辛醇

1-癸烯是一种重要的有机化工原料,主要用于合成润滑油基础油、共聚单体、洗涤剂、增塑剂等精细化工原料,发展前景广阔[1-6]。由1-癸烯为原料制备的合成润滑油具有黏度指数高、凝点低等优点,其性能远优于普通矿物油。目前,世界上没有单独的癸烯生产装置,而作为1-己烯装置副产物的癸烯中含有约30%(w)异辛醇,异辛醇含量直接影响制备润滑油基础油催化剂的性能,需要使用精馏、柱分离等方法去除异辛醇,使试样中异辛醇含量小于0.3%(w),才能作为润滑油基础油的原料。因此,对处理后的癸烯中异辛醇含量进行跟踪分析并建立准确快速地分析癸烯中微量异辛醇含量的方法具有非常重要的意义。目前,对于烃类产物体系中含氧化物的分析研究已有报道[7-8]。

本工作建立了一种癸烯中微量异辛醇含量的气相色谱分析方法,对仪器测定条件进行了优化,通过比较保留时间对异辛醇进行定性,以外标法计算异辛醇的含量,并采用重复性实验和对比实验考察了该方法的精密度和准确度。

1 实验部分

1.1 试剂

异辛醇:色谱纯,上海展云化工有限公司;正庚烷:分析纯,百灵威科技有限公司,供配制外标样用;载气:氮气,纯度大于等于99.99%(φ);燃烧气:氢气,纯度大于等于99.99%(φ);助燃气:空气,无油,经5A分子筛净化。

1.2 仪器

美国安捷伦科技有限公司7890A型气相色谱仪,氢火焰离子化检测器,配有毛细管分流/不分流进样口和自动进样器,极性色谱柱,色谱工作站。液体自动进样器进样,进样量1.0 μL;氮气流量1.2 mL/min,空气流量300 mL/min,氢气流量30 mL/ min和尾吹气流量30 mL/min。

1.3 标准溶液的配制

采用称量法准确称取异辛醇标准试剂,用正庚烷配成0.50,1.00,2.00,3.00,5.00 mg/kg的5个不同浓度的标准工作溶液。配制标样时应带盖称量,避免组分挥发。

1.4 试样测定

在规定的色谱操作条件下,分析试样,异辛醇及其他组分在色谱柱上被有效分离,采用异辛醇纯物质对结果进行定性,测量异辛醇的峰面积,以外标法计算其含量。

1.5 结果计算

采用异辛醇纯物质对结果进行定性,采用外标法进行定量计算,见式(1)。

式中,wi为试样中组分i的含量,mg/kg;Ai为检测组分i的峰面积测量值;a为检测组分i的校正方程的斜率;b为校正方程纵坐标的截距。

2 结果与讨论

2.1 色谱操作条件的选择和优化

2.1.1 谱柱及柱温的选择

气相色谱的核心部分就是色谱柱,色谱柱的分离效果主要取决于固定相、柱长度、柱内径、液膜厚度。采用交联聚乙二醇的大口径极性石英毛细管柱(30 m×0.53 mm×0.25 μm)对试样具有很好的分离效果,峰型好[9-10]。综合考虑柱效、分离度及分析时间,起始柱温100 ℃,保持5 min,以6 ℃/min的速率升温至180 ℃,保持5 min最优。

2.1.2 分流比的选择

选定含异辛醇1 mg/kg的试样在三种不同分流比下测定色谱峰面积,结果见表1。由表1可知,异辛醇峰面积随分流比成反比增加,对结果影响不大。经过对峰面积比较,确定采用10∶1的分流比。

表1 不同分流比异辛醇色谱峰面积Table 1 Chromatographic peak area of isooctyl alcohol with different split ratio

2.2 定性分析

采用上述最佳色谱分析条件,对试样进行分析,根据标准溶液中异辛醇的保留时间10.583 min来确定被测试样中异辛醇的色谱峰位置。

2.3 标准工作曲线和方法检出限

分别测定5个不同浓度的标准工作溶液,每个标样重复测定两次,绘制工作曲线,曲线的相关系数达到0.999 9。以3倍信噪比(S/N)计算方法的检出限,确定异辛醇的检出限为0.1 mg/kg。

2.4 精密度实验

选取中国石油石油化工研究院大庆化工研究中心癸烯中试装置4个癸烯试样(1~4号),由同一操作人员在同一台仪器上、不同时间内进行6次重复性实验,结果见表2。由表2可知,该方法用于测定癸烯中异辛醇含量结果稳定,重复性好,相对标准偏差不大于1%。

2.5 准确度实验

2.5.1 加标回收实验

在上述癸烯试样2和试样3中加入标准的异辛醇,测定异辛醇含量及回收值,计算标准异辛醇回收率,结果见表3。由表3可知,试样2和3的异辛醇回收率均在97.00%~104.00%之间。

表2 癸烯中异辛醇含量重复性实验结果Table 2 Repeatability of the test results for the content of isooctyl alcohol in decene

表3 回收率实验结果Table 3 Recovery test results

2.5.2 对比实验

为了验证结果的准确度,取脱除异辛醇处理后的癸烯试样(Ⅰ~Ⅴ)测定结果与试样Ⅵ测定结果(中国石油石油化工研究院测定结果)进行对比,见表4。由表4可知,两组测定结果的相对标准偏差均小于4%,相对误差均小于5%。对数据进行t检验和F检验。检验结果表明,两组测定结果无显著差异。

表4 试样分析结果对比Table 4 Contrast of the analysis results

3 结论

1)最优仪器测定条件为:采用大口径极性石英毛细管柱(30 m×0.53 mm×0.25 μm)和氢火焰离子化检测器,起始柱温100 ℃,保持5 min,以6 ℃/min的速率升温至180 ℃,保持5 min,分流比10∶1。

2)在测量范围内,异辛醇具有良好的线性关系,相关系数达到0.999 9。癸烯试样重复测定6次,异辛醇的相对标准偏差不大于1%,加标回收率为97.00%~104.00%。实际试样与参比试样测定结果的相对标准偏差均小于4%。

3)实际试样检测结果表明,该方法完全能够满足癸烯中异辛醇含量质控分析的要求,为癸烯产品的推广应用提供了可靠的技术依据。

[1] 李玉芳,伍小明. 1-癸烯的生产应用及市场前景[J].精细化工原料及中间体,2008(7):38-40.

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(编辑 杨天予)

敬告读者:《石油化工》2017年第6期为庆祝胡友良先生75周岁专刊。胡友良先生是中国科学院化学研究所研究员,博士生导师,1965年从中国科学技术大学近代化学系毕业。50年来他一直在中国科学院化学研究所从事聚烯烃催化剂和聚合反应的研究,并在科研成果转向产业化方面做出了突出的贡献。他带领的科研团队获得了中国科学院科技进步一等奖2项、辽宁省科技进步一等奖1项、国家科技进步三等奖1项、中国科学院自然科学二等奖1项和北京市科技进步二等奖1项;已发表科技论文400多篇,获得发明专利60多项。专刊的论文由胡友良先生及其学生撰写,敬请广大读者给予关注。

Determination of trace isooctyl alcohol in decene by gas chromatography

Liu Liying1,Lei Zhonghai2
(1. Daqing Research Center of Chemical Engineering,Petrochina Research Institute of Petroleum and Petrochemical,Daqing Heilongjiang 163714,China;2. Petrochina Daqing Kunlun Gas Co. Ltd.,Daqing Heilongjiang 163453,China)

A gas chromatography method for the determination of trace isooctanol in decene was established. The optimum conditions for the determination were as follows:a polar quartz capillary column(30 m×0.53 mm×0.25 μm),a hydrogen fl ame ionization detector,initial column temperature of 100 ℃ for 5 min,temperature rise rate of 6 ℃/min,180 ℃ for 5 min and split ratio of 10∶1. The experimental results showed that isooctyl al cohol in decene could be determined by the method and the separation effect was good. In the determination range,isooctyl alcohol had good linear correlation and the correlation coefficient was up to 0.999 9. The relative standard deviatio ns were all less than 1% in repeated determination for 6 times and the standard addition recoveries were in the range of 97.00%-104.00%. The relative standard deviations in comparative test were less than 4%.

gas chromatography;decene;trace isooctyl alcohol

1000-8144(2017)04-0490-04

TE 644

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2017.04.017

2016-10-19;[修改稿日期]2016-12-17。

刘丽莹(1975—),女,辽宁省义县人,硕士,工程师,电话 13045497657,电邮 liuly459@petrochina.com.cn。

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