浅析气相色谱法测定苯乙烯纯度

浅析气相色谱法测定苯乙烯纯度

魏广忠

大庆石化公司质量检验中心

魏广忠

文摘：本文介绍了用内标法进行苯乙烯的纯化分析，用内标法对内标物和受检者的比表面积进行比较，其结果比较精确。其优点是，在每一次测定过程中，必须精确地称出样品和样品，并对其进行计量，这对生产实践具有十分重大的作用。

关键词：相对修正系数  内标法

苯乙烯是一种芳香类化合物。C6H5CH=CH2，其分子式为C8H8。苏和香油是一种无色的有特殊香味的油脂。熔点-30.6℃、沸点418 K、凝结温度242.6 K、相对密度0.9060 (20/4摄氏度）、折光指数1.5469、粘性0.762立方厘米（68度 F）。在水中不溶解（<1%)，能与其他有机溶剂如乙醇和乙醚混合。

一.仪器，试剂和材料

1、气相色谱仪，分路/不分路进样口，配备氢离子离子检测器， EPC电子流量调节器。

2、杂质标准物：杂质含量高于99%.

3、内标品：纯度在99%以上的正庚烷。

4、乙烯标准产品：用晶点计测定，其含量须在99.5%以上。

5、氮气： V/V以上，纯度在99.95%以上。

6、氢气： V/V以上的纯度。

7、空气：用硅胶和分子筛进行充分的烘干和纯化.

二.配制、校准内标液

将苯，甲苯，乙苯，间-二甲苯，异丙苯，邻-二甲苯，正丙苯，间-甲乙苯，α-甲基苯乙烯，苯乙炔等组成的混合料，其含量均精确到0.001%。用微型针筒向100毫升容积的瓶子中加入50 uL的内标（正庚烷），其中预先应该包含大约75毫升的配方混合物，然后用配方的混合物稀释到刻度，然后将其混合，以获得校正用的混合物，其中的正庚烷含量为0.0377%。另外，为调配该混合物所需的2个苯乙烯。采用1组的方法对干扰的内标物进行了层析分析。若此种物质与所选择的内标物质同出峰，则应采用其它适当的内标剂；另外1个苯乙烯，仅添加了内标物，制备了苯乙烯的混合液，用以测定在苯乙烯中的含量和内部物色谱峰面积的比例。

三.试样的测量与检验

在100毫升的容积瓶子中加入50μ L的正庚烷（内标），其中应该包含大约75毫升的苯乙烯样品，然后用样品稀释到刻度，混合。按表1的色谱和运行情况，样品在基本稳定后进行。用 GC内标法对苯乙烯中的一般杂质进行了分析，再用100除以全部的杂质总量，即可获得该产品的纯度，其质量百分数如下：

苯乙烯样品中每一种物质的百分数 Xi：

Xi = Ai fims/As (1)

其中， Ai-样品中的 i种成分的峰值；

As-样品中的内标物质的峰表面积；

ms-样品中含有的内物质的百分数；

Fi- i的杂质成分与内标体相比的品质修正系数。

对于没有获得含杂质的部分，可以将修正系数（fi）选择为0。

把100中的全部杂质的总量减掉，按照公式（2）得到

百分数的苯乙烯：

X=100- xi （2）

公式： xi-样品中的杂质总数。

四.结论和探讨

4.1对成分的排峰次序和内标物的研究将适当的校正用的混合物与仅含有内标物的苯乙烯标准品按层析方法分别按层析方法进行测定，得到两种图样。从定性分析的角度看，每一种定性分析的结论都是：以出峰的顺序排列的：正庚烷（内标物）、苯、甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯、邻-二甲苯、苯乙烯、苯-甲苯、苯乙炔。在使用内标法进行定量分析时，必须考虑到内标物的选取问题。理论上，该内标应该是一种已知的纯的化合物，以便准确、已知的添加到试样中，其物理和化学性能（例如化学结构，极性，挥发度和溶解度等），色谱性能和反应特性，优选的是被检测的一个材料的同源物。在层析的情况下，内标物应能与试样中的成分完全分开。

4.2残留时间及相关修正系数的确定

在同样的色谱条件下，将0.5微升的标准溶液与仅含有内标物质的苯乙烯混合液，依次将其加入到气相中，进行5次以上的重复测定，得到了除苯乙烯之外的其他杂质成分的平均峰面积均值，并利用平均保留时间、峰面积均值、修正系数等公式（3）求出每一种组分相对质量修正系数。

Fi = mi/ms · (Ai/As - Aib/Asb) (3)

公式中： Fi- i的杂质成分与内标体的关系；

As-在校正后的混合物中，内标物的峰值；

Ai–学校准混合物中 i杂质成分的峰值；

Aib-仅在含有内标记的苯乙烯中的 i种杂质成分的峰值；

Asb-仅在含有内标记的苯乙烯中的内标物质的峰值；

ms-标准溶液中含有的内标记成分的百分比；

mi-所述校正用混合物中 i的杂质成分的百分数

五.内标法与归一化法的对比

在对苯乙烯的纯度进行定性测定时，常用的方法有两种：归一化方法和内标法。正规化方法的定量化过程中，由于大成分的干扰，往往会使测量值偏离探测器的线性区域，从而造成误差。采用内标法对进样量不能准确、成分不能全部出峰的问题进行了研究。规格化方法虽然不需要准确的进样，但是它需要全部的成分，或是全部的出峰成分的总量。内标法的精度更高，但是每一次都要用分析仪精确地称出内部的物质和样本，因此在常规的检测中很难应用。本文利用安捷伦7890气体色谱仪对峰面积与进样量之间的关系进行了研究，采用了氢气离子检测装置（FID）和 EPC电子流量调节器，采用0.5微升的进样量，达到了以上指标。

六.结论

本实验成功地实现了苯乙烯的高纯度毛细管气相色谱检测，确定了采用正庚烷作为内标物进行 GC，确定了不同的柱相色谱条件下，可以很好地将不同的杂质成分进行有效的分离，并且通过加标回收实验，各成分的回收率分别为907%-106.6%，比较精确， RSD）为0.006%。