碳酸盐中乙二醇分析方法的改进

魏斌强

摘 要：在实验过程中我们利用水和乙二醇能够很好地与乙醇进行互溶的特性，从而可以使碳酸盐中的水和乙二醇与碳酸盐进行分离，接着利用气相色谱仪作为检测仪器，采取气相色谱法对互溶过后的乙醇溶液作进一步的乙二醇含量分析。这样就能够避免通过使用气相色谱法直接检测碳酸盐原液中的乙二醇时，而给气相色谱仪带来很多不好的影响，经过实验证明，此分析方法的回收率偏高、相对误差较小、重现性也比较好。

关键词：碳酸盐 乙二醇 乙醇 分离 气相色谱法

中图分类号：TQ03 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（a）-0073-02

乙二醇，又被称作为甘醇，具有无色无臭味、有毒性、沸点高等特点，呈液体状态，其能够跟乙醇、水、丙酮等很好地相互溶解。在一些有着特定生产工艺的化工企业里，会根据严格的生产要求定期对碳酸盐吸收液中的乙二醇进行含量测定分析。如果测出的乙二醇含量偏高的话，在生产使用过程中就很容易引起碳酸盐起泡，进一步会导致气体中带着液体，而进入到生产反应器里的碳酸盐溶液会影响里面的银催化剂。

生产上分析碳酸盐中乙二醇含量比较常用的方法是直接用碳酸盐原液采用气相色谱法来检测，然而因为含有碳酸盐，所以，容易有盐的结晶出现在气化管。随着使用次数的增加，日积月累的叠加，就会很容易使色谱峰有拖尾现象产生，从而对气相色谱仪的精确度产生影响，进而影响分析结果。与此同时，结晶盐也会比较容易被带进色谱仪的色谱填充柱，进一步对色谱柱带来影响形成堵塞。

为了能够解决碳酸盐的问题，研究者们试验了各种办法，但是效果都不佳，直到在进行对碳酸盐、乙二醇及水分别在有机溶剂中溶解后的结果进行分析时发现，无水乙醇与水、乙二醇竟然有着相互溶解的特性，而碳酸盐则几乎不会溶解在无水乙醇里，所以，研究者们利用水和乙二醇能够很好地与乙醇进行互溶的特性，从而可以使碳酸盐中的水和乙二醇与碳酸盐进行分离，接着利用气相色谱仪作为检测仪器，采取气相色谱法，对溶解过后的酒精溶液做进一步的乙二醇含量分析。

1 材料与检测方法建立

1.1 仪器与试药

气相色谱仪设备选用型号为安捷伦7820A气相色谱仪、明尼克不锈钢填充柱、氢火焰离子化检测器、配备7820A工作站，实验过程中进行数据分析处理软件的电脑，载气使用高纯氮气0.55 MPa，燃气使用氢气0.3 MPa，空气0.4 MPa。标准样调配需使用优级纯乙二醇，取0.4 g左右（称重时需精确到0.000 2 g）放入到100 mL的容量瓶中，用无水乙醇进行稀释，直到到达100 mL刻度处，调配成含有乙二醇的乙醇标准溶液，此时标准溶液配制完成，实际配制含量为4.04 mg/mL。

1.2 检测方法建立

将配制好含有乙二醇的乙醇标准溶液，通过气相色谱仪的进样装置进行气化后，被载气高纯氮气带着进入到填充柱，在填充柱里乙二醇与乙醇溶液分离，再使用氢火焰离子化检测器进行检测，从而记录下乙二醇的峰面积，最后使用外标法进行定量分析。

在使用气相色谱法进行碳酸盐中乙二醇分析时，需按照一定的条件调整相关的仪器设备，当然根据不同的仪器可以做适当的调整变动，进而获得适宜的分离度。对柱箱的温度设定，可以先将温度升到150 ℃，保持2 min后，以20 ℃/min钟的速度进行持续升温到200 ℃，此温度保持5 min，这个过程会运行共计10 min。同时，气相色谱仪进样口的温度设定为250 ℃，氢火焰离子化检测器温度设定为250 ℃，设定的进样量为5 μL，载气流量设定为30 mL/min。

等所有色谱检测操作条件都设定好后，在电脑上选中文件中的方法，并命名为碳酸盐中乙二醇的分析。待此方法选定后，用注射器取标准样品5 μL，快速地从进样口注入，仪器进行一系列过程分析，等自动结束后，查看最终结果并记录保留时间。如此过程连续分析不少于3次，将这几次分析的保留时间的平均值作为最终的结果数据，选中校正中的峰、组成分，输入标准保留时间、物质名称，且在标准乙二醇质量值处录入0.020 2 mg。然后点击文件中的方法“碳酸盐中乙二醇的分析”并进行保存，如此检测方法就算建立完成了。

2 回收率试验

回收率，主要考察的是所建立的样品处理方法是否能够完全将待测样品中要分析的成分提取出来，回收率好的话则方法成立，回收率不好的话，就表明此检测方法还不够理想，需要做进一步改进，故文章采用回收试验法以验正以上所述改进的碳酸盐中乙二醇分析方法成立。检验文章所述的改进了碳酸盐中乙二醇分析方法是否可行，我们也需做回收试验，先调配若干量的与实际碳酸盐组分相同的碳酸盐溶液，取适量的色谱纯乙二醇往已称取好准确质量的碳酸盐溶液中放入，混合摇匀，如此含有标准乙二醇含量的碳酸盐溶液就已经配制好了，而混合液中的乙二醇含量要尽量接近其实际含量。接下来就要分别称取不同质量的上述碳酸盐溶液，进行色谱乙二醇含量的检测，再对得到的乙二醇毫克数进行含量计算，得出碳酸盐溶液中乙二醇含量的计算公式如下：

在上述公式中，W为样品注入后色谱所显示的乙二醇含量，单位mg；m为称取含乙二醇的碳酸盐溶液的质量数g；V为样品稀释体积，100 mL；V1代表移取样品的体积数，5 μL。经过实验对标准含量的测定后，最后得到的数据如表1所示。

由表1中的回收试验数据我们可以确定，利用无水乙醇将碳酸盐中的乙二醇及水进行溶解，再接着对乙醇溶液进行乙二醇的色谱分析，可以得到比较高的回收率，同时分析的相对误差也比较偏低。

3 样品检测分析

称取3份不同量的生产过程中用到的碳酸盐溶液约5 g左右（精确到0.001 g），分别放入到100 mL干净的烧杯里，然后用1+1的硝酸溶液中和，使得其pH值接近7.0，再将适量的无水乙醇加入进来并混合均匀，使得无水乙醇能够很好地溶解掉碳酸盐中的水和乙二醇，而此时的混合溶液会出现浑浊现象，将混合溶液进行过滤后的溶液装于100 mL大小的容量瓶中，同时使用乙醇多次洗涤沉淀物，并将洗涤得到的溶液一并装入到100 mL容量瓶里。再将容量瓶在水平方向进行晃动。最后用乙醇稀释直到100 mL刻度处，摇匀。接下来就是进行样品分析了。待选中方法“碳酸盐中乙二醇的分析”后，用注射器取已配制好的定容的乙醇溶液5 μL，然后快速地从色谱仪进样口注入，待色谱仪自动结束分析后记录下乙二醇质量MEG.通过计算后可算出碳酸盐中乙二醇的含量，分别进行3次平行测定结果的算术平均值为8.84%，详细数据如表2所示。

4 结语

综上所述，无水乙醇对碳酸盐中的乙二醇的溶解程度是整个实验的关键部分，最终影响着分析结果是否准确，所以，在进行第一次溶解后的后续无水乙醇洗涤沉淀物过程中不能量大，要分多次少量地进行洗涤，最终保证沉淀物中的乙二醇能完全溶解于乙醇中，不但减少了对气化管的清洗工作，延长了色谱填充柱的使用寿命，同时此分析方法的回收率偏高、相对误差较小，是用气相色谱法进行分析碳酸盐中的乙二醇含量中算是比较好的方法。

参考文献

[1] 《化工企業空气中有害物质测定方法》编写组.化工企业空气中有害物质测定方法[M].北京：化学工业出版社，1983.

[2] 邓勃.分析化学词典[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3] 全国化学标准化技术委员会石油化学分技术委员会.GB/T 4649-2008，工业用乙二醇[S].北京：中国标准出版社，2008.

[4] 夏玉宇.化验员实用手册[M].北京：化学工业出版社，1999.