王 彥 芳
(青島金王應(yīng)用化學(xué)股份有限公司, 山東 青島 266200)
由于環(huán)境保護(hù)和人類身體健康正日趨受到重視,一些國家已明確要求我國出口的蠟制品中植物蠟的含量必須大于60%,因此我們采用了高溫氣相色譜法測定植物蠟的含量,并且獲得了滿意的結(jié)果。
色譜儀為惠普公司生產(chǎn)的 HP6890N型高溫氣相色譜儀,自動進(jìn)樣器,色譜柱為低流失的交聯(lián)SGE HT-5作固定相的石英毛細(xì)管柱,F(xiàn)ID檢測器 370℃,程序升溫80 ℃(0 min)到360 ℃(5 min),升溫速率為 15℃/min。載氣為 N2,數(shù)據(jù)處理用G2070A化學(xué)工作站。
C18,C19,C22,C24,C26,C28,C30 和 C40均為德國Fluka公司生產(chǎn);石蠟為大慶58#全精煉石蠟;植物蠟為棕櫚蠟5401C。
1.2.1 實驗原理
利用石蠟?zāi)軌蛲耆苡诟椴⒉粸橹行匝趸X所吸附的特性[1],將植物蠟與石蠟的混合物用熱的庚烷完全溶解后,經(jīng)層析用氧化鋁洗脫得到石蠟的庚烷溶液,由內(nèi)標(biāo)百分比法直接得到石蠟的含量,從而計算植物蠟的含量。
1.2.2 標(biāo)注曲線的繪制
分別用甲苯配制濃度為0.34 mg/mL的大慶58#全精煉石蠟溶液和濃度為0.22 mg/mL的C40內(nèi)標(biāo)溶液,按照表1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。
表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置Table 1 Composition of the standard solution μL
分別測定石蠟的總的峰面積和C40內(nèi)標(biāo)的峰面積,以峰面積和其相對應(yīng)的濃度進(jìn)行線性回歸,得到線性相關(guān)系數(shù)為0.999 93的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
1.2.3 樣品測定方法
將待測樣品溶于 70 ℃的庚烷中,經(jīng)氧化鋁層析柱洗脫數(shù)次,在線性濃度范圍內(nèi)進(jìn)行檢測得到樣品中石蠟的含量。
2.1.1 柱溫的選擇
根據(jù)石蠟類產(chǎn)品碳數(shù)較高,分布范圍寬的特點(diǎn),采用程序升溫的方法[2,3]。初始溫度設(shè)在80 ℃,這樣既縮短了樣品組分在柱內(nèi)的停留時間,又能保證各組分間較清晰的分離。升溫速率 15 ℃/min所帶來的基線漂移也可以經(jīng)扣除基線的方法予以消除。終溫360 ℃下保持5 min,可以使石蠟組份全部從柱中流出。
2.1.2 進(jìn)樣口、檢測器條件的選擇
選擇不分流進(jìn)樣技術(shù),可以避免分流進(jìn)樣帶來的毛細(xì)管色譜分離法進(jìn)行高沸點(diǎn)、寬沸程組份定量分析中的樣品歧視效應(yīng)。檢測器溫度設(shè)置為 370℃,能保證樣品不在其中產(chǎn)生滯留。
2.1.3 色譜峰定性
石蠟是正構(gòu)烷烴與異構(gòu)烷烴的混合物[4,5],其中正構(gòu)烷烴占絕大部分,約90%左右,在非極性鍵合固定相的交聯(lián)SGE毛細(xì)管色譜柱上,飽和烴是按照沸點(diǎn)順序流出的。色譜圖中的大峰均為正構(gòu)烷烴,大峰間的小峰為異構(gòu)烷烴,只要定出大峰的碳數(shù),就可以按上述規(guī)律對其他各峰依次定性。采用C18,C19,C22,C24,C26,C28,C30和C40八個標(biāo)樣的甲苯混合液定性色譜圖中各正構(gòu)烷烴的碳數(shù)。
2.1.4 石蠟組分的定量
圖1 色譜峰面積加和Fig.1 Add and the chromatographic peak area
由于石蠟的碳數(shù)分布較寬,采用色譜峰面積加和(圖1),計算正構(gòu)和異構(gòu)烷烴的總和,對石蠟進(jìn)行定量。采用標(biāo)準(zhǔn)加入內(nèi)標(biāo)物的方法定量,該方法克服了進(jìn)樣量和色譜條件很難完全相同引起的定量誤差。多數(shù)石蠟的碳數(shù)分布在C19~C39左右,本文選擇C40作內(nèi)標(biāo)物。
2.2.1 精密度測定
準(zhǔn)確稱取已知含量的石蠟和植物蠟,經(jīng)洗脫后配制成石蠟濃度為0.32 mg/mL的混合溶液,在線性濃度范圍內(nèi)對石蠟含量平行測定5次,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.20%,表明方法有較高的精密度(表2)。
表2 精密度的測定結(jié)果Table 2 Precision of the determination results
2.2.1 準(zhǔn)確度測定
準(zhǔn)確稱取已知含量的石蠟和植物蠟混合物 5份,分別經(jīng)洗脫后配制成石蠟濃度為0.32 mg/mL的混合溶液,在線性濃度范圍內(nèi)加入內(nèi)標(biāo)溶液對石蠟含量進(jìn)行測定,根據(jù)已知含量和測定值計算回收率為97.53%,表明方法準(zhǔn)確可靠(表3)。
表3 準(zhǔn)確度的測定結(jié)果Table 3 Accuracy of determination results
[1] U.S. CUSTOMS LABORATORY METHODS, USCL method[M]:34-07.
[2]趙天波, 唐瑞昆, 鄭波,等.柱頭進(jìn)樣氣相色譜法測定石蠟、微晶蠟的組成[J].石油化工,1996,25:646-650.
[3] 李鳳艷,趙天波,冀德坤.氣相色譜法測定石蠟正異構(gòu)及碳數(shù)分布[J].石油化工高等教育學(xué)報,1995,8(1):5-8.
[4]李鳳艷,趙天波,冀德坤.氣相色譜法測定石蠟正異構(gòu)及碳數(shù)分布積分方式的選擇[J].分析化學(xué),1995,23:1208-1210.
[5] 石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T0653-1998[S].