張淑波 石 磊

(中煤龍化哈爾濱化工有限公司，黑龍江省依蘭縣 154854)

煤氣化廢水中有機(jī)物的成分復(fù)雜，其中酚的含量較高，為了回收廢水中的酚，凈化排放水，使之達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，中煤龍化哈爾濱化工有限公司增設(shè)了酚回收工藝，即用甲基異丁基甲酮作萃取劑，回收廢水中的酚。因?yàn)榧谆惗』淄姆悬c(diǎn)為118℃，對(duì)酚的萃取效果好，且與水能很好地分離，但是隨之帶來(lái)的問題是在萃取物粗品酚中甲基異丁基甲酮不能完全被蒸出,使粗品酚中含有少量的萃取劑，對(duì)粗品酚的質(zhì)量有很大的影響，并且萃取劑的回收利用率降低，增加了生產(chǎn)成本，所以控制粗品酚中溶劑的含量尤為重要[1]。

經(jīng)查閱大量資料未找到粗品酚中溶劑分析的方法。為此筆者通過試驗(yàn)，利用毛細(xì)管柱對(duì)不同有機(jī)物進(jìn)行分離，建立了一種可以使溶劑和酚完全分離的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 方法原理

用氣相色譜法，在規(guī)定的工作條件下，使粗品酚中的甲基異丁基甲酮與其它物質(zhì)分離，用氫火焰離子檢測(cè)器檢測(cè)色譜法，測(cè)定其校正因子，根據(jù)外標(biāo)法計(jì)算甲基異丁基甲酮的含量。

1.2 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7890A型，配有氫火焰離子化檢測(cè)器以及程序升溫裝置，安捷倫科技有限公司;

注樣器： 配自動(dòng)進(jìn)樣器；

二異丙基醚：99.99%，色譜純;

甲基異丁基甲酮(MIBK)：99.99%，色譜純;

氫氣：體積分?jǐn)?shù)不低于99%，經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化;

氮?dú)猓后w積分?jǐn)?shù)不低于99.99%, 經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化;

空氣: 經(jīng)硅膠與分子篩干燥、凈化。

1.3 色譜條件

毛細(xì)管色譜柱: DW-WAX型(30 m×0.45 mm, 0.85 μm),美國(guó)安捷倫科技有限公司；柱箱溫度:初始溫度50℃/min,以5℃/min 升至150℃/min,恒定10 min；進(jìn)樣器溫度： 200℃； 檢測(cè)器溫度： 250℃； 氫氣流量：30 mL/min；氧氣流量：300 mL/min；尾吹氮?dú)饬髁浚?5 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

(1)校正因子的測(cè)定

取1只100 mL干燥的容量瓶,稱量,取0.2 mL MIBK于稱量瓶中稱量,記錄MIBK的質(zhì)量(160 mg)左右,用試劑二異丙基醚準(zhǔn)確稀釋至100 mL刻線,此溶液的濃度為1 600 mg/L；

準(zhǔn)確吸取0、0.5、3.0、6.5、12.5、25.0 mL上述溶液分別注入6只25 mL干燥的容量瓶中，用二異丙基醚稀釋至刻度，搖勻，6只容量瓶中溶液濃度為0、96、192、416、800、1 600 mg/L。

分別注入6只自動(dòng)進(jìn)樣小瓶中，啟動(dòng)氣相色譜儀，打開工作站，按1.3色譜條件設(shè)定儀器，用自動(dòng)進(jìn)樣器注入0.2 μL試樣，啟動(dòng)儀器，待溶液出峰完畢后停止，采用火焰離子檢測(cè)法測(cè)定MIBK的色譜峰峰面積，利用多點(diǎn)外標(biāo)法計(jì)算定量校正因子[2],繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，校正因子按式(1)計(jì)算：

fi=Ei/Ai

(1)

式中：fi——校正因子;

Ei——第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液MIBK的濃度;

Ai——第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液MIBK的峰面積。

(2)試樣的測(cè)定

取一只干燥的25 mL容量瓶，稱取0.030 g粗品酚(確保MIBK的含量在1 600 mg/L內(nèi))于容量瓶中，用二異丙基醚稀釋定容至刻度，搖勻。啟動(dòng)氣相色譜儀，打開工作站，待儀器穩(wěn)定后，按1.3工作條件設(shè)定儀器，用自動(dòng)進(jìn)器注入0.2 μL標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用火焰離子檢測(cè)法測(cè)定MIBK的色譜峰峰面積，從工作曲線上查出MIBK的濃度。

1.5 結(jié)果計(jì)算

粗品酚中MIBK的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(2)計(jì)算：

(2)

式中：w——粗品酚中MIBK的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;

c——從色譜圖上查得的MIBK的濃度，mg/L；

m——粗品酚的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑的選擇

粗品酚的粘度比較大，顏色黑且有雜質(zhì)，不能直接進(jìn)入毛細(xì)管色譜柱，為此把粗品酚用溶劑溶解、稀釋，所選溶劑必須與粗品酚和甲基異丁基甲酮互溶且不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在色譜柱上又能很好地分離。經(jīng)過查閱資料和試驗(yàn)，確定采用二異丙基醚作為溶劑。

2.2 粗品酚樣品的色譜圖

粗品酚樣品按1.4要求進(jìn)行測(cè)定，色譜圖如圖1所示。

圖1 粗品酚的色譜圖

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與檢出限

按1.4實(shí)驗(yàn)方法繪制校正曲線。對(duì)1.4(1)中系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:c=0.958A+0.000 3，線性范圍為0～1 600 mg/L,標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系數(shù)r=0.999 6。

以2倍信噪比計(jì)算得檢出限為2 mg/L。

2.4 精密度試驗(yàn)

對(duì)濃度為35 mg/L的MIBK標(biāo)準(zhǔn)溶液平行進(jìn)樣5次，在1.3色譜條件下進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果L列于表1。

表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，然后向樣品中加入MIBK標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定后計(jì)算回收率，試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

表2 回收試驗(yàn)結(jié)果

由表1、表2可知，樣品測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9%，相對(duì)誤差為1.7%，加標(biāo)回收率為95.0%～101.3%。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過多次試驗(yàn)，證明該方法能夠準(zhǔn)確地分析粗品酚中溶劑甲基異丁基甲酮，指導(dǎo)生產(chǎn)工藝，及時(shí)調(diào)整工況，節(jié)省了溶劑，在煤化工的領(lǐng)域中將會(huì)有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

[1] 庫(kù)咸熙.煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

[2] 汪正范.色譜的定性及定量[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.