摘要
本文使用島津 GCMS-QP2020 NX 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀結(jié)合 HS-20 頂空自動進(jìn)樣器,使用極性胺類專用柱SH-PolarX建立了工業(yè)用甲醇中痕量三甲胺含量的分析方法。樣品中的三甲胺經(jīng)鹽酸固定生成三甲胺鹽,置于密封頂空瓶中,在氫氧化鈉溶液的作用下轉(zhuǎn)換成三甲胺,經(jīng)頂空平衡后進(jìn)入內(nèi)氣體到 GCMS 進(jìn)行分析,以 SIM 方式進(jìn)行采集,外標(biāo)法進(jìn)行定量。三甲胺在 40~200 μg/L 的濃度范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù) R 在 0.999 以上。利用高、中、低點(diǎn)的不同濃度對重復(fù)性以及加標(biāo)回收進(jìn)行考察,其 RSD% 均小于 5.54%,加標(biāo)回收率均在為 99.3%~105.2% 之間。該方法具有樣品前處理操作簡單、準(zhǔn)確高效的特點(diǎn),是工業(yè)用甲醇中痕量三甲胺含量的理想分析方法。
以煤為原料生產(chǎn)甲醇時,由于在高溫高壓下進(jìn)行,會發(fā)生一定的副反應(yīng),生成三甲胺等副產(chǎn)物,雖經(jīng)過精餾,但在精甲醇中仍存在一定量的三甲胺。三甲胺是造成甲醇制丙烯(MTP)催化劑使用壽命短和失活的毒物,因此,工藝設(shè)計(jì)要求原料甲醇、蒸汽等物料中的三甲胺(英文簡稱 TMA)濃度低于 50 μg/L。
目前,國內(nèi)現(xiàn)有的其它三甲胺分析標(biāo)準(zhǔn)適用于惡臭污染源排氣及廠界環(huán)境空氣中三甲胺的測定和食品行業(yè),檢測下限無法滿足工業(yè)生產(chǎn)中對甲醇中三甲胺檢測的要求。
本文利用 GCMS 結(jié)合頂空進(jìn)樣分析工業(yè)用甲醇中痕量的三甲胺含量,方法操作簡單、靈敏度高,完quan滿足工業(yè)生產(chǎn)對甲醇中三甲胺檢測要求,有利用工業(yè)甲醇的質(zhì)量控制。
實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器
HS-20 頂空自動進(jìn)樣器
GCMS-QP2020 NX 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
1.2 分析條件
HS-20 條件:
平衡溫度:70℃
平衡時間:30 min
定量環(huán)溫度:160℃
傳輸線溫度:170℃
進(jìn)樣時間:0.5 min
GCMS 條件:
色譜柱:SH-PolarX
(30 m×0.25 mm×0.25 μm)
柱溫程序:40℃ (3 min)_30℃ /min_180℃ (1 min)
流速控制方式:恒壓方式
壓力:49.5 kPa
進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣
分流比:50:1
離子化方式:EI
離子源溫度:200℃
色譜質(zhì)譜接口溫度:210℃
檢測器電壓:調(diào)諧電壓 +0.2 kV
采集模式:SIM(58、59、42)
樣品前處理
待測樣品與 0.1 mol/L 的鹽酸溶液 1+1 (V/V)混合后,吸取5 mL到 20 mL頂空瓶中,加入5 mL飽和氫氧化鈉溶液后迅速封蓋,在上述分析條件下進(jìn) GCMS 進(jìn)行分析。
結(jié)果與討論
標(biāo)樣色譜圖
標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖 1,各物質(zhì)出峰時間詳見表 1。
標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限
采用空白甲醇(不含三甲胺)與 0.1 mol/L的鹽酸溶液 1+1(V/V)混合后的溶液做為溶劑,分別配制濃度為 40、80、120、160、200 μg/L 的三甲胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,吸取5 mL 到 20 mL 頂空瓶,加入5mL飽和氫氧化鈉溶液后迅速封蓋,上述分析條件下進(jìn)行GCMS 分析后,以濃度作為橫坐標(biāo),峰面積作為縱坐標(biāo),建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖 2,曲線的相關(guān)系數(shù) R為 0.9991。
方法檢出限、測定下限
按照《HJ168-2010 環(huán)境監(jiān)測 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》檢出限及測定下限(4倍檢出限)的計(jì)算方法。
對 40 和 80 ug/L 的標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)進(jìn)行 11 次,其方法檢出限和測定下限結(jié)果見表1所示。
從表1可以得出:三甲胺的zui低檢出限為 6.14 μg/L,其測定下限根據(jù) 4倍檢出限計(jì)算為 24.57 ug/L。
方法精密度、準(zhǔn)確度測定
對三甲胺的精密度和準(zhǔn)確度進(jìn)行測定,精密度用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,準(zhǔn)確度用相對誤差表示,依次重復(fù)測定高、中、低三個含不同濃度的樣品 12 次,結(jié)果見表 2 所示。
從表2可以看出,三甲胺的相對誤差在各濃度內(nèi)均小于5.18%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于 5.54%,表明方法有很好的精密度和準(zhǔn)確度。
結(jié)論
本方法采用島津 GCMS-QP2020 NX 結(jié)合頂空進(jìn)樣分析工業(yè)用甲醇中痕量三甲胺含量的分析方法,在 40~200 μg/L 濃度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好,相關(guān)系數(shù)均在 0.999 以上。在高、中、低不同濃度下,三甲胺的相對誤差在各濃度內(nèi)均小于 5.18%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于 5.54%,表明該方法的精密度和準(zhǔn)確度良好。該方法操作簡單,定量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,分析周期短,是工業(yè)用甲醇中痕量三甲胺含量測定的理想方法。
產(chǎn)品詢價(jià)
極性胺類專用柱SH-PolarX
? 極性固定相:鍵合交聯(lián)堿性處理的Carbowax?聚乙二醇。
? 專用柱用作非衍生的胺類以及其它堿性化合物包括:包括脂肪胺、胺、酰胺化合物、含氮雜環(huán)化合物。
? 相似固定相:CAM, CP-Wax 51 for Amines, Carbowax Amine
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