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色谱法分析蒽醌法双氧水工作液的组成论文

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2024-10-30 11:14:32    来源:    作者:liziwei

摘要:在当前实验室的化学分析中,双氧水作为重要的工作液,其生产通常将2-乙基蒽醌(EAQ)作为载体,以磷酸三辛酯(TOP)、重芳烃为混合溶剂,然后按一定比例配置成混合溶液。为了保证双氧水的应用质量,还需要借助色谱法,对蒽醌法双氧水工作液进行2-乙基蒽醌组分的测量,同时分析蒽酮降解物及四氢2-乙基蒽醌等含量。为此,本文应用气相色谱法、液相色谱法对蒽醌法双氧水组分含量进行分析,并明确两种方法的应用效果,以期望在有效了解双氧水工作液的组成后,提高双氧水的应用质量。

     摘要:在当前实验室的化学分析中,双氧水作为重要的工作液,其生产通常将2-乙基蒽醌(EAQ)作为载体,以磷酸三辛酯(TOP)、重芳烃为混合溶剂,然后按一定比例配置成混合溶液。为了保证双氧水的应用质量,还需要借助色谱法,对蒽醌法双氧水工作液进行2-乙基蒽醌组分的测量,同时分析蒽酮降解物及四氢2-乙基蒽醌等含量。为此,本文应用气相色谱法、液相色谱法对蒽醌法双氧水组分含量进行分析,并明确两种方法的应用效果,以期望在有效了解双氧水工作液的组成后,提高双氧水的应用质量。

  关键词:液相色谱法;蒽醌法;双氧水

  0引言

  蒽醌法制造双氧水过程中,其主要工序有3个,分别是氢化工序、氧化工序及萃取工序,以其中的氢化工序、氧化工序为例,需要在生产中提高过氧化氢产量,进而保证双氧水的生产质量。不过在实际生产中,若不能准确分析出四氢-2-乙基蒽醌(H4EAQ)、2-乙基蒽醌及蒽酮的含量,便会影响蒽醌法双氧水的生产质量。因此,有必要借助气相色谱外标法、液相色谱外标法,从分离原理、实验部分等方面进行双氧水工作液组成测定的有效性研究,不断提高蒽醌法生产双氧水的质量。

  1气相色谱法的测定方案

  1.1测定仪器及试剂(表1)

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  1.2仪器条件

  首先,柱温需要以230℃保持10 min,然后以25℃/min的速率提高温度至240℃,并保持该温度13 min。其次,实验所用的所有玻璃器皿,需要用超纯水进行浸泡处理,然后清洗再用甲醇溶液(不含待测组分)浸泡,最后对玻璃器皿进行自然干燥。其他仪器条件及参数可以参考表2。经过实验,分离谱图见图1。

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  1.3定量分析

  借助色谱外标法(标准曲线法)进行定量研究时,其混合标准溶液的配制可以参考表3。结合数据,各组分的相关系数值较高,都在0.99以上,且各组分在线性范围内的线性较为良好,可符合测定需要。

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  1.4准确度实验

  为体现该方法中测定结果与真实数值的接近度,需通过对系统误差和随机误差进行综合测量。首先,于线性范围内,配置高、中、低3个组分水平样品,并重复配制8次。其次,对测定结果的平均值进行回收率分析。最后,当完成实验后,各水平样品的加标回收率如下:其EAQ在99.81%~105.42%之间;蒽酮在98.01%~104.02%之间;H4EAQ在100.42%~101.25%之间,结合实验数据都在可控范围中,能证明气相色谱法的测定稳定性、准确度较高。

  1.5精密度实验

  在对同一均匀样品进行多次取样测定后,通过对结果数据接近度的研究,能展现方法的精密度。在结合“2.2”的条件对样品进行重复测定后,计算各待测组分的样品标准偏差。其相对标准偏差结果有:EAQ的RSD为1.35%;蒽酮的RSD为4.60%;H4EAQ的RSD为2.13%,参考上述数据,能说明方法的精密度较高。

  1.6检测限研究

  首先,要配制标准样品,一般选择标准溶液进行操作且要用甲醇进行一定的稀释,然后进行连续的测定。其次,各组分的检测限选择3倍噪声高度所对应的浓度,提高研究精度。最后,开展各组分检测限的测定工作,其中为:蒽酮为1.8 mg/L;H4EAQ为6.1 mg/L;EAQ为3.6 mg/L。

  2液相色谱法的测定方案

  2.1测定仪器及试剂(表4)

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  2.2仪器条件

  首先,柱温调控至30℃并保持23 min,其他各仪器的使用条件及实验参数可以参考表5。其次,分离度、拖尾因子、理论塔板数等数值可以参考表6。最后,经过实验,分离谱图参考图2。

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  2.3定性分析、定量分析

  首先,对于定性分析而言,与气相色谱法的出峰时间相同,有EAQ15.31 min、蒽酮9.25 min和H4EAQ 17.58 min。其次,对于定量分析而言,借助色谱外标法(标准曲线法)进行定量分析,其混合标准溶液的配制参考表7。结合数据,各组分的相关系数值较高,都在0.99以上,且各组分在线性范围内的线性较为良好,可符合测定需要。

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  2.4准确度实验

  在进行准确度的实验中,其实验配法的计算跟气相色谱法接近,最终得出以下结果:EAQ在100.25%~107.27%之间;加标回收率蒽酮在99.44%~105.30%之间;H4EAQ在98.01%~101.61%之间。结合上述数据,其数值都在可控范围中,能证明该实验方法的稳定性、准确度较高。

  2.5精密度实验

  在进行精密度实验中,其试验配置方法跟气相色谱法接近,最终得出以下结果:EAQ在1.32%~3.13%之间;蒽酮在1.57%~3.11%之间;H4EAQ在1.15%~3.22%之间。最后,进行多次的重复测定,对测得的数据进行一定分析讨论,在具有良好的接近度下可说明液相色谱法的再现度较高,可以应用。

  2.6方法检测限分析

  在进行方法检出限研究中,要对标准样品配制的误差、仪器产生的误差、计数统计的误差等方面进行分析,其详细的计算参考公式(1):

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  选择EAQ质量浓度为5 mg/L、蒽酮质量浓度为1.5 mg/L、H4EAQ质量浓度为10 mg/L,在仪器条件相同和分析人员、时间不同下,进行反复测定10次,可结合公式(1)计算EAQ质量浓度为0.81 mg/L、蒽酮质量浓度为0.25 mg/L、H4EAQ质量浓度为1.17 mg/L。

  3色谱法的应用效果讨论

  在完成上述分析实验后,对两种分析方法进行综合价值的研究。首先,对于液压色谱法的应用而言,其优点是有更高的检测限,且方法操作简单、更具检测精度、更快的检测速度及精密度;其缺点是需要对样品进行预处理,且在液相色谱法的流动相为甲醇下,整体造价较高。其次,对于气相色谱法的应用而言,其优点有更低的造价成本,且能适用于高含量、大批次样品的分析工作;其缺点是方法的检测限较低,且同样需要对样品进行事前处理。在两种方法各具价值下,结合蒽醌法生产双氧水的质量控制需要,当前正在构建研究一种气相-液相色谱测定方法。

  4结语

  结合气相、液相色谱法对蒽醌法双氧水工作液组成的检测效果,本文具体从仪器及试剂、仪器条件、定量分析、准确度实验、精密度实验和检测限出发,进行两种检测方法应用价值的讨论。在完成检测并进行数据收集、分析后,液相色谱法的方法具有准确度高、操作简单、检测快速等价值;气相色谱法的方法具有成本低、高含量检测、大批量分析等价值,需要基于蒽醌法双氧水组成分析的检测要求,进行对应方法选择。最后,还应研究气相、液相色谱法的综合应用,不断提高综合测定的效果。

  参考文献:

  [1]胡芳.气相-液相色谱法分析蒽醌法双氧水工作液的组成[J].精细石油化工进展,2023,24(5):53-58.

  [2]朱丽芳.双氧水工作液中蒽醌类物质的色谱测定法[J].云南化工,2018,45(12):69-71.

  [3]洪江星.高效液相色谱法测定双氧水工作液中的蒽醌化合物[J].福建分析测试,2010,19(3):39-41.