劉玉秀 朱巖 陳智棟 周旭 陳梅蘭

（1瑞士萬(wàn)通中國(guó)中心實(shí)驗(yàn)室，北京 100192；2浙江大學(xué)化學(xué)系，杭州 310028；3常州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇常州 213164；4江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210036；5浙江樹(shù)人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，杭州 310015）

離子色譜法同時(shí)測(cè)定脫硫液中的四種醇胺

劉玉秀1朱巖2陳智棟3周旭4陳梅蘭5＊

（1瑞士萬(wàn)通中國(guó)中心實(shí)驗(yàn)室，北京 100192；2浙江大學(xué)化學(xué)系，杭州 310028；3常州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇常州 213164；4江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210036；5浙江樹(shù)人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，杭州 310015）

建立了同時(shí)分離測(cè)定異丙醇胺（IPA）、三異丙醇胺（TIPA）、N－甲基二乙醇胺（MDEA）、N，N－二甲基二乙醇胺（DMAE）和6種陽(yáng)離子的離子色譜法。色譜柱為TSK gelSuper IC－CR陽(yáng)離子交換柱，流動(dòng)相為冠醚（2.0mmol／L）、甲基磺酸（2.2mmol／L）、L－組氨酸（0.5mmol／L）混合溶液，流速為0.5mL／min，抑制電導(dǎo)檢測(cè)。DMAE、MDEA、TIPA、IPA的檢出限分別為0.48、36.9、47.04和1.39μg／L；樣品中DMAE、MDEA、TIPA、IPA平均回收率為103.15%，95.48%，97.64%，92.41%。方法具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，用于測(cè)定脫硫液中的DMAE、MDEA、TIPA和IPA，結(jié)果令人滿意。

離子色譜法；脫硫劑；DMAE；MDEA；TIPA；IPA

1 前言

在天然氣、煉廠氣，油田氣等含H2S和CO2氣體的選擇性脫硫凈化處理中，醇胺法因具有處理量大、操作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用［1］。準(zhǔn)確、快速地測(cè)定脫硫液中醇胺的濃度，對(duì)于及時(shí)指導(dǎo)脫硫工藝生產(chǎn)，具有十分重要的意義。醇胺的檢測(cè)方法主要包括毛細(xì)管色譜紫外檢測(cè)法［2］、氣相色譜法［3－4］、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法［5］、離子色譜法［6－8］，這些方法耗時(shí)且不能同時(shí)檢測(cè)，將離子色譜法應(yīng)用于脫硫工藝中幾種醇胺的同時(shí)檢測(cè)，同時(shí)存在其中的陽(yáng)離子對(duì)其檢測(cè)沒(méi)有干擾，方法顯示了簡(jiǎn)單、快速、靈敏、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器和試劑

TOSOH IC－2010離子色譜儀（TOSOH），陽(yáng)離子交換柱為TSK guardcolumn Super IC－C HS（4.6mm× 1cm）和TSK gelSuper IC－CR（4.6mm×10cm，3μm），陽(yáng)離子抑制膠（TOSOH）。

Li＋、Na＋、、K＋、Mg2＋、Ca2＋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1 000mg／L）：由分析純的氯化鹽配制而成。

異丙醇胺（GR），二異丙醇胺（98%），三異丙醇胺（95%），N－甲基乙醇胺（99%），N－甲基二乙醇胺（99%），N，N－二甲基乙醇胺（GR），二乙醇胺（99%），實(shí)驗(yàn)用水均為電阻率大于18.2MΩ·cm的超純水，由Milli－Q超純水系統(tǒng)（美國(guó)Millipore公司）提供。

實(shí)際樣品為中石化青島石油化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)過(guò)程中含脫硫劑的貧液。

2.2 色譜條件

流動(dòng)相：冠醚（18－Crown－6，2.0mmmol／L）＋甲基磺酸（MSA，2.2mmol／L）＋L－組氨酸（L－His，0.5mmol／L）混合溶液，流速0.5mL／min；柱溫40℃，進(jìn)樣量30μL。

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜條件優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)分別比較了3種柱子的分離效果，TSK.gelSuperIC－C HS、TSK.gelSuperIC－A／C和TSK.gelSuperIC－CR，最終選用了具有很好選擇性的TSK.gelSuperIC－CR陽(yáng)離子色譜柱。優(yōu)化淋洗液組成為MSA（2.2mmol／L）和L－His（0.5mmol／L）和冠醚（2mmol／L）。通過(guò)調(diào)整淋洗速度來(lái)改善峰形和調(diào)節(jié)分離度，流速選用0.5mL／min。在以上優(yōu)化條件下，DMAE、MDEA、TIPA和IPA與Li＋、Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋在30min內(nèi)得到了很好的分離。

3.2 線性范圍和檢出限

取適量?jī)?chǔ)備液配制成不同質(zhì)量濃度的DMAE、MDEA、TIPA、IPA和6種常規(guī)陽(yáng)離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在2.2色譜條件下，繪制DMAE、MDEA、TIPA和IPA的工作曲線。結(jié)果表明DMAE、MDEA、TIPA和IPA在一定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)大于0.998。根據(jù)3倍信噪比，確定方法的檢出限，分別為0.48、36.9、47.04和1.39μg／L。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)混合溶液分別進(jìn)行6次平行測(cè)定，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于2.0%。

3.3 樣品分析

稱取貧液0.105g，用去離子水定容至100mL的容量瓶中，稀釋10倍后經(jīng)過(guò)0.45μm的濾膜過(guò)濾裝入自動(dòng)進(jìn)樣器樣品盤中，自動(dòng)稀釋100倍。實(shí)際樣品溶液進(jìn)樣后所得的譜圖如圖1所示。對(duì)上述含脫硫劑的貧液進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)所得回收率為92.41%～103.15%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于2.4%。經(jīng)計(jì)算，該貧液中DMAE含量為6.6%，MDEA含量為34.8%。

圖1 實(shí)際樣品色譜圖Figure 1.A chromatogram of a real sample.

4 結(jié)論

采用離子色譜抑制電導(dǎo)檢測(cè)法可以同時(shí)準(zhǔn)確、快速地測(cè)定脫硫液中DMAE、MDEA、TIPA和IPA的含量。此方法樣品前處理簡(jiǎn)單，選擇性高，重現(xiàn)性好，且不受常規(guī)陽(yáng)離子干擾，適合廣泛地用于脫硫工藝中DMAE、MDEA、TIPA和IPA濃度的測(cè)定。

［1］Griselda Corro.Sulfur impact on diesel emission control－A review［J］.Reaction Kinetics and Catalysis Letters，2002，75（1）：89－106.

［2］Bord N，Cretier G，Rocca J L.Determination of diethanolamine or N－methyldiethanolamine in high ammonium concentration matrices by capillary electrophoresis with indirect UV detection：Application to the analysis of refinery process waters［J］.Analytical and Bioanalytical Chemistry，2004，380：325－332.

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［4］杜進(jìn)祥，王鳳貴，向東.毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定酸性氣體吸收液中的二乙醇胺和甲基二乙醇胺［J］.石油化工，2001，30（1）：51－53.

［5］Pablo C，Makram T S，Yun Z C.A liquid chromatography－electrospray ionization－tandem mass spectrometry study of ethanolamines in high salinity industrial wastewaters［J］.Talanta，2010，80：1110－1115.

［6］Application Update 138：Determination of Ethanolaminesin Industrial Waters by Cation－Exchange Chromatography，Dionex，Sunnyvale，Calif，USA，1998.

［7］Metrohm IC Application Note No.C－107：Hydoxylamine，Ethanolamine，Triethanolamine and Hydrazine on the Metrosep C3－250Cation Column，Metrohm，Herisau，Switzerland，2008.

［8］周旭，王金平，崔成來(lái)，等 .非抑制離子色譜法測(cè)定煉油廠脫硫液中N－甲基二乙醇胺［J］.石油煉制與化工，2011，42（6）：88－92.

Simultaneous Determination of Four Kinds of Alkanolamines in Desulfurization Solution by Ion Chromatography

LIU Yuxiu1，ZHU Yan2，CHENZhidong3，ZHOU Xu4，CHENMeilan5＊

（1.CentralLaboratoryofMetrohm（China）Co.，Ltd.，Beijing100192，China；2.DepartmentofChemistry，Zhejiang University，Hangzhou310028，China；3.SchoolofChemistryandChemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou，Jiangsu213164，China；4.JiangsuKeyLaboratoryofEnvironmentalEngineering，Instituteof EnvironmentalSciencesofJiangsu，Nanjing210036，China；5.CollegeofBiologyandEnvironmentEngineering，ZhejiangShurenUniversity，Hangzhou310015，China）

A new ion chromatographic method for simultaneous separation and determination of isopropanolamine（IPA），triisopropanolamine（TIPA），methyldiethanolamine（MDEA），Dimethylethanolamine（DMAE）and six kinds of cations was developed.The optimal chromatographic conditions were as following：a TSK gelSuper IC－CR cation exchange column，the mixture of 2.0mmol／L18－Crown－6，2.2mmol／LMethanesulfonic acid and 0.5mmol／LL－Histidine as eluent，a flow rate of 0.5mL／min，a suppressed conductivity detection，and the injection volume of 30μL.The limit of detection for DMAE，MDEA，TIPA，IPA was 0.48，36.9，47.0and 1.39μg／L，respectively.The average recovery for DMAE，MDEA，TIPA，IPA was 103.15%，95.48%，97.64%，92.41%，respectively.The method has the advantages of simplicity，fast speed，high sensitivity and good anti－interference capability.It has been applied for the determination of DMAE，MDEA，TIPA，and IPA in the desulfurization solution with satisfactory results.Keywords ion chromatography；alkanolamines；dimethylethanolamine（DMAE）；methyldiethanolamine（MDEA）；triisopropanolamine（TIPA）；isopropanolamine（IPA）

＊通訊作者：陳梅蘭，教授，分析方法研究。E－mail：rain－lake＠163.com

O657.7＋5；TH833

A

2095－1035（2012）03－0047－03

10.3969／j.issn.2095－1035.2012.03.014

2012－07－06

2012－08－06

浙江省自然科學(xué)基金一般項(xiàng)目（Y5100280）；浙江省科技項(xiàng)目分析測(cè)試項(xiàng)目（2011C37034）。

劉玉秀，女，應(yīng)用工程師，主要從事分析測(cè)試方法的研究。E－mail：bj.liuyx＠m(xù)etrohm.com.cn