我需要气相色谱校正因子的原理和气相色谱测定氯甲烷的校正因子数据。
2)我们使用的氯甲烷大部分来自农药敌百虫的副产物。所以氯甲烷往往含有很多低沸点和高沸点的杂质。杂质含量不稳定直接影响有机硅单体的质量。为了稳定生产,保证产品质量。有必要查明氯甲烷中的杂质及其含量。因此,需要建立一种快速、准确的分析方法来检测氯甲烷中的杂质含量。
氯甲烷的分析和测试方法。在农药厂,因为是副产品,所以对成分含量没有太大要求。分析极其粗略。吉林院有过报道。他们只是在测试氯甲烷的回收。它的成分和原料氯甲烷中的成分差别很大,据说其他单位的测试方法也不一样。但是我没有看到报道。
我们用气相色谱法直接测定氯甲烷及其杂质。选择两种固定液,分别在FID和TCD检测器上进行定性和定量分析。
实验表明,用气相色谱法分析氯甲烷及其杂质是可行的。简单、快速、准确。
第一,实验部分
1仪器
国产102G气相色谱仪。XWC-100,0~5mv记录仪,采用FID检测器进行定性分析,TCD检测器进行定量分析。
2.色谱分离条件
(1),色谱柱:
a、不锈钢,内径4mm,柱长4m,内填30%癸二酸二异辛酯,上釉6201(60~80目),涂1%三乙醇胺去尾剂(简称癸基柱)。
b、不锈钢,内径4mm,柱长3.2m,内装GDX-01。
(2)、分离条件:
A.FID检测器:载气是氮气。
甲板柱:
氮气:32毫升/分钟柱温:79℃
空气:420毫升/分钟汽化温度:86℃(见图1)。
氢气:32毫升/分钟氢气火焰温度:100℃
GDX-01:
氮气:55毫升/分钟柱温:79℃
空气:440毫升/分钟汽化温度:86℃(见图2)。
氢气:30毫升/分钟氢气火焰温度:100度。
甲板柱:
柱温:78℃空气氢气:60毫升/分钟。
汽化温度:100℃导热电流:220mA。
样品体积:2ml(见图3)。
3.定性分析:
一、栏目选择:
氯甲烷及其杂质在室温下大多是气态物质。氯甲烷沸点-24℃,分子量50.5,极性中等。我们使用SE-30氟油、2-2二丙腈、2-2亚胺二丙腈、三乙醇胺、磷酸三甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、GDX-01癸二酸二异辛酯等。其中癸二酸二异辛酯和GDX-01分离效果较好。即选择这两列进行双柱定性分析。
氯甲烷及其杂质在中等极性的癸二酸二异辛酯上按沸腾顺序分离。除了氢键化合物在GDX-01柱上。基本上也是按沸腾顺序分开的。醇峰在癸基柱上出现拖尾,先用1%三乙醇胺做拖尾剂,再用固定液,改善了醇峰的拖尾,使甲醇提前,有利于分离。
b、定性:
一、癸基柱定性分析:(分离见图1)
色谱图上峰的定性分析。我们采用注射反应法(1)。比较了反应前后色谱图的变化。初步判断了杂质的官能团。结合化学合成和有机化合物的特征反应,进行了综合验证。基本解决了各峰的定性问题。
图1.30%癸二酸二异辛酯,由FID检测器测定。
1,甲醚2,氯甲烷3,甲乙醚4,氯乙烷5,甲醇6,乙醚7,乙醇。
图2用FID检测器测定GDX-01柱图1,氯甲烷2,甲醛3,甲醇4,溴甲烷5,氯乙烷6和甲基乙基醚。
7、乙醇8、乙醚图3、30%癸二酸二异辛酯柱测定图1、甲醚2、氯甲烷3、氯乙烷4、甲醇带TCD检测器。
5,乙醚6,乙醇
我们用汞盐进行了(1)脱烷基反应,(2)用盐酸羟胺进行了脱烷基反应,(3)用品红亚硫酸试剂进行了脱烷基反应。色谱结果对比表明,氯甲烷中可能不存在烯烃、醛和酮。
(1)峰值1:
根据车间反应和原料来源,估计样品中含有醚类。为了证实醚的存在,我们做了以下实验。
a、乙醚可溶于浓盐酸和浓硫酸中形成锌盐(1)。我们将浓盐酸放入吸收管,慢慢引入氯甲烷进行色谱对比。结果1峰明显变小,3峰消失,6峰也发生变化。推断1.3.6可能是乙醚。
b、峰1接近氯甲烷,说明峰1的沸点与氯甲烷相近。醚类中甲醚的沸点为-23.6℃,与氯甲烷相近。
因为我们没有纯甲醚。为了验证1峰,室温下甲醇与脱水剂硫酸反应合成了甲醚(2)。通过色谱分析该产物。合成甲醚的保留时间与峰1相同。因此判断峰1为甲醚。
(2)峰值3:
以上盐酸溶解实验证明了这一点。峰3也可以是醚。峰3在氯甲烷后面,但也比较接近,所以沸点估计不高。沸点高于甲醚的醚为甲乙醚(沸点为7.6℃)。为了确认峰3,甲醇、乙醇和脱水剂硫酸仍然通过化学合成法煮沸脱水生成甲基乙基醚(2)。
产物经色谱分析,合成的甲基乙基醚与峰3比较,保留时间相同,判断峰3为甲基乙基醚。
(3)峰值4:
实验证实峰4是稳定的组分。因此推断可能是氯化烷烃,沸点低于氯甲烷的氯乙烷为氯乙烷(沸点为12.2度)。
氯乙烷的化学合成仍在使用。乙醇和盐酸在强脱水剂(无水氯化锌)存在下加热生成氯乙烷。产物的色谱控制反应产生的氯乙烷的保留时间与峰4的保留时间一致。因此,峰4被判断为氯乙烷。
(4)峰5和7:
峰5和7在没有三乙醇胺涂层的柱上拖尾,即可能有羟基。而且敌百虫原料中有甲醇,所以估计5号和7号峰是甲醇和乙醇。我们用纯甲醇和乙醇作为定性对比,结果显示峰5是甲醇,峰7是乙醇。
(5)峰值6:
盐酸溶解试验表明,峰6可能是乙醚,但仍有烯烃的两个特征反应(Br加成反应和KmnO4的氧化反应)。因此,我们尝试在102G色谱仪上制备和收集峰纯组分,并将其送到陈光化学研究所进行质谱分析。
质谱分析表明质荷比74为分子峰。根据碎片形成并参考乙醚的质谱数据,得出峰6为乙醚的结论。
Ⅱ.双柱定性用GDX-01柱(分离见图2)。
FID检测器用于双柱定性分析,测试方法同前。
在GDX-01柱上进一步确认氯甲烷中的杂质为甲醚、乙醚、甲基乙醚、甲醇、乙醇和氯乙烷。还有一个不知名的高峰。即图2中的峰值4。大量定性试验证实,峰4也是稳定的。也可能是烷烃,峰4在氯乙烷之前,沸点较低。
敌百虫的另一种原料是氯。氯中可能存在溴。反应后,将产生溴甲烷(沸点3.5度)作为确认峰4。我们合成了溴甲烷(加入浓硫酸和甲醇* * *加热KBr),色谱对比结果显示峰4为溴甲烷。
Ⅲ.自1979年以来,在原料氯甲烷中出现了峰X0、X1和X2(见图4)。
X0峰与天然气中的一个小组分相同,大约是低级烷烃。
X1峰含量很低,出现概率很小,不确定。
X2峰出现的机会很多,有时含量很高。我们根据保留时间来表征一种。
图4涂有1%三乙醇胺的30%癸二酸二异辛酯柱/釉面6201(60~80目)。
1,X0 2,X1 3,甲醚4,氯甲烷5,氯乙烷6,甲醇。
7、乙醚8、乙醇9、X 10、氯仿
结果证实X2峰是氯仿。
4.定量分析
氯甲烷及其杂质的定量分析在配有TCD检测器的癸基柱上进行(见图3)。
氯甲烷及其杂质的重量校正因子按经验公式计算(见表1),峰面积乘以重量校正因子,用归一化法定量。
表1。氯甲烷及其杂质的重量校正因子
组件f f相
CH3Cl 0.64 1
C2H5Cl 0.72 1.12
CH3OCH3 0.54 0.84
C2H5OC2H5 0.68 1.06
甲醇0.58 0.91
乙醇0.63 0.98
CH3Br 1.10 1.72
CH3OC2H5 0.62 0.97
为了考察该方法的准确性,取不同批次的氯甲烷样品进行色谱测定,定量结果见表2。
(1),定量数据表明该方法的最低检出量为200ppm。
(2)氯甲烷中主要组分的相对偏差为0.03%,低含量组分(0.05%)的相对偏差在10%以下,准确度较好。
(3)由于纯样本的缺乏和经验数据的不完全,修正系数是用经验公式计算的(甲醇修正系数无法计算引用的经验数据),对于量化来说似乎有一定误差。