工業(yè)環(huán)氧丙烷—環(huán)氧乙烷含量的測(cè)定

(一)方法概述

用氣相色譜法，在選定的工作條件下，使環(huán)氧丙烷中的環(huán)氧乙烷等雜質(zhì)得到定量分離。用測(cè)得的校正因子，根據(jù)內(nèi)標(biāo)法計(jì)算出環(huán)氧乙烷含量。

(二)儀器和試劑

(1)微量注射器lOμl。

(2)蒸發(fā)皿瓷質(zhì)。

(3)容量瓶50ml。

(4)天平萬(wàn)分之一。

(5)色譜儀帶火焰電離檢測(cè)器的色譜儀。當(dāng)環(huán)氧乙烷含量為0．001％時(shí)，其在記錄儀上的信噪比應(yīng)大于4。

(6)丙酮。

(7)環(huán)氧乙烷。

(8)環(huán)氧丙烷標(biāo)準(zhǔn)品，色譜純。

(9)環(huán)庚烷內(nèi)標(biāo)物，純度大于99％。

(10)β, β’一氧二丙腈色譜固定液。

(11)載體6201，0．18～0．25mm。

(12)氫氣  純度大于99％，經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化。

(13)氮?dú)饧兌却笥?SPAN lang=EN-US>99．95％，經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化。

(14)空氣經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化。

(三)操作步驟

1．色譜的典型工作條件 

色譜柱溫度50℃。

進(jìn)樣器溫度100℃。   

載氣(氮?dú)?SPAN lang=EN-US>)流量20～30ml／min.

氫氣流量30ml／min。     

空氣流量700～800ml／min。

載氣線(xiàn)速4cm／s。

固定相β, β’-氧二丙腈／6201=20／100。

色譜柱長(zhǎng)／柱內(nèi)徑4m／3mm。

為了獲得最佳分離條件，對(duì)于不同型號(hào)的色譜儀，其工作條件可作某些合理的更改。只要確保環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷和其他雜質(zhì)能得到定量分離，且測(cè)定的精密度與準(zhǔn)確度能滿(mǎn)足要求。同時(shí)，在色譜圖的內(nèi)標(biāo)物位置上不存在其他峰，那么，合適的色譜柱也能應(yīng)用。

環(huán)氧丙烷所獲得的典型色譜見(jiàn)圖1。各主要組分在色譜圖上參考的相對(duì)保留值見(jiàn)表1。

圖1環(huán)氧丙烷典型色譜圖

1一環(huán)庚烷；2一環(huán)氧乙烷；3一乙醛；4一環(huán)氧丙烷；5一丙醛

表1環(huán)氯丙烷中主要組分的相對(duì)保留值

2．固定相的配制

稱(chēng)取適量的β, β’-氧二丙腈，置于蒸發(fā)皿中。加入相當(dāng)于載體體積l．2倍的溶劑(丙酮)。待全部溶解后，將稱(chēng)得的6201型載體徐徐傾人上述溶液，輕輕攪拌，使其完全浸潤(rùn)，在30℃緩慢揮發(fā)溶劑至干，升溫到40℃干燥30min，篩分后備用。

3．相對(duì)校正因子的測(cè)定

用一只50ml容量瓶，稱(chēng)取約40g環(huán)氧丙烷標(biāo)準(zhǔn)品，然后用注射器注入約0．025ml的環(huán)庚烷(內(nèi)標(biāo)物)，進(jìn)行混合，稱(chēng)量，再注入約0．Olml的環(huán)氧乙烷，混勻后再稱(chēng)量(以上均精確至0．O002g)，得到校準(zhǔn)用的混合物。然后再根據(jù)選定的色譜條件，進(jìn)行色譜分析。待色譜峰流出完畢，分別測(cè)量環(huán)氧乙烷和內(nèi)標(biāo)物的峰面積，按式(1)計(jì)算環(huán)氧乙烷的相對(duì)校正因子f’i。

（1)

式中    A_i——環(huán)氧乙烷的峰面積(峰高×半高峰寬)；

A_s——內(nèi)標(biāo)物的峰面積(峰高×半高峰寬)；

m_i——校準(zhǔn)用的混合物中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量，g；

m_s——校準(zhǔn)用的混合物中環(huán)庚烷(內(nèi)標(biāo)物)的質(zhì)量，g。

4．測(cè)定

用50ml容量瓶，準(zhǔn)確稱(chēng)取40g環(huán)氧丙烷試料，稱(chēng)量。然后用注射器注入0．025ml環(huán)庚烷內(nèi)標(biāo)物，混勻后稱(chēng)量，以上均精確至0．O002g。將所得的混合物，按選定的操作條件進(jìn)行色譜分析。待色譜峰流出完畢，分別測(cè)量環(huán)氧乙烷和內(nèi)標(biāo)物的峰面積。按環(huán)氧乙烷的相對(duì)校正因子，進(jìn)行定量計(jì)算。

(四)計(jì)算

環(huán)氧乙烷含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)X₃按式(2)計(jì)算

(2)

式中    A_i——環(huán)氧乙烷的峰面積(峰高×半高峰寬)

f’_i——環(huán)氧乙烷的相對(duì)校正因子；

m_s——內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量，g；

A_s——內(nèi)標(biāo)物的峰面積(峰高×半高峰寬)；

m——試料的質(zhì)量。g。

取兩次平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值作為測(cè)定結(jié)果。兩次平行測(cè)定結(jié)果的差值，對(duì)優(yōu)等品不應(yīng)大于0．005％；對(duì)一等品不應(yīng)大于0．01％；對(duì)合格品不應(yīng)大于0．02％。

注:

本方法參照標(biāo)準(zhǔn)GB／T l4491--1993，適用于以丙烯經(jīng)氯醇法制得的工業(yè)用環(huán)氧丙烷。環(huán)氧丙烷主要用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料、丙二醇和聚醚型非離子表面活性劑等。

分子式：C₃H₆O

相對(duì)摩爾質(zhì)量：58.08(按1989年國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量)

環(huán)氧丙烷的相對(duì)密度(ρ²⁰₂₀)的范圍為0.829～0.831。

環(huán)氧丙烷應(yīng)符合表1的要求。

表1環(huán)氧丙烷的技術(shù)指標(biāo)