馬輝明

(山西焦化集團有限公司，山西 洪洞 041606)

原料粗苯中甲醇的定性及其測定

馬輝明

(山西焦化集團有限公司，山西 洪洞 041606)

采用直接色譜法測定原料粗苯中甲醇。介紹了粗苯中甲醇定性及測定方法的確定，直接色譜法測定步驟，論證了方法分準確性、科學性和實用性。

粗苯；甲醇；直接色譜法

目前，由于市場粗苯和甲醇價格存在的巨大差異，促使部分原料粗苯供應商從自身的經(jīng)濟利益出發(fā)，在原料粗苯中摻入甲醇，不僅給用戶造成了巨大的經(jīng)濟損失，而且影響工藝生產穩(wěn)定運行，造成總排COD嚴重超標，給環(huán)保工作帶來巨大壓力。

為了保護公司經(jīng)濟利益不受損失及苯精制廠的正常生產運行，確定適宜快速的分析檢測方法，及時檢測進廠原料粗苯中是否摻入甲醇，成為保證正常生產的關鍵點。如何解決此問題，改變這種情形，我們進行了如下工作，并取得了圓滿成功。

1 實驗儀器和材料

1.1 儀器設備

1) 氣相色譜儀：帶FID的GC2014氣相色譜儀或同類型的色譜儀；

2) 數(shù)據(jù)處理器:色譜工作站或積分儀；

3) 色譜柱：毛細管色譜柱，L50 m×Φ0.25 mm×0.2 μm；

4) 微量注射器：1 μL或5 μL。

1.2 材料試劑

1) 氫氣:高純氫；

2) 空氣：管道空氣或空氣泵；

3) 氮氣：氣瓶或管道氮氣；

4) 定性用標準試劑：標準甲醇溶液。

標準甲醇溶液制備：量取5 mL分析純以上試劑甲醇，注入95 mL粗苯(不含甲醇)中，混勻。

2 粗苯中甲醇的定性實驗

采用毛細管柱氣相色譜法對粗苯中甲醇進行定性，用毛細管色譜柱進行有效分離，根據(jù)保留時間(6.388 min)確定是否含有甲醇。

2.1 準備工作(色譜操作條件)

1) 色譜操作條件。

柱程序升溫：起始溫度40 ℃，保持5 min，升溫速率為4 ℃/min，最終溫度240 ℃，保持2 min；氣化室溫度：180 ℃；檢測器溫度：300 ℃；分流比：1∶100；進樣量：1 μL；載氣：氮氣500 kPa；氫氣：65 kPa；空氣：55 kPa；隔膜吹掃：5 mL/min～10 mL/min；追加氣：40 mL/min；靈敏度：102。

1) 打開各路氣，進入氣相色譜工作站，選擇分析方法。

2) 在色譜操作條件下，待氣相色譜儀穩(wěn)定后，用微量注射器注入1 μL試樣，啟動，同時程序升溫。

根據(jù)標準物質甲醇的保留值定性。甲醇保留值為6.388 min，從而確定粗苯中是否有甲醇存在。

3 粗苯中甲醇測定方法的確定

3.1 體積增加法

3.1.1 原理

根據(jù)溶劑的互溶次序表，甲醇在粗苯和水中的溶解度不同，苯在水中溶解度0.072 g/(100 g水)，甲醇與水互溶，由水體積增量計算甲醇含量[1-2]。

3.1.2 實驗過程

用量筒準確量取100 mL粗苯和95 mL水，在250 mL分液漏斗中混合均勻。靜止5 min后，萃取分離出水，并計量分離后水溶液的體積V。根據(jù)水溶液增加的體積量計算出甲醇含量。計算公式如式(1)。

甲醇%=(V-95)×ρ甲醇/(100×ρ粗苯+95×
ρ水)×100%

(1)

3.1.3 方法準確性

由于甲醇與粗苯的互溶性，溶解度上限30%左右，萃取過程中仍有少量甲醇溶解在粗苯中，而沒有全部溶解在水中，導致測定結果偏低，因此，用體積增加方法不可行。

3.2 直接色譜法(外標法)

3.2.1 確定色譜操作條件

柱程序升溫：起始溫度40 ℃，保持5 min，升溫速率為4 ℃/min，最終溫度240 ℃，保持2 min；氣化室溫度：180 ℃；檢測器溫度：300 ℃；分流比：1∶100；進樣量：1 μL；載氣：氮氣500 kPa；氫氣：65 kPa；空氣：55 kPa；隔膜吹掃：5 mL/min～10 mL/min；追加氣：40 mL/min；靈敏度：102。

3.2.2 測定步驟

1)打開各路氣，進入氣相色譜工作站，選擇分析方法。

2)在色譜操作條件下，待氣相色譜儀穩(wěn)定后，用微量注射器分別注入1 μL粗苯(含甲醇)標準試樣和1 μL粗苯試樣，啟動，同時程序升溫。記錄峰面積A1、A2。

3.2.3 計算[見式(2)和式(3)]

C1=5.0×ρ甲醇/(5.0×ρ甲醇+95×ρ粗)×100%

(2)

C2=C1×A2/A1

(3)

式中:C1為粗苯(含甲醇)標準試樣濃度；C2為所求粗苯試樣濃度；A1為粗苯(含甲醇)峰面積；A2為粗苯試樣峰面積。

2.6 方法準確性檢驗

與西安國聯(lián)質檢分析數(shù)據(jù)對比如表1。

表1 方法的準確性實驗①

4 結論

直接色譜分析法測定原料粗苯中甲醇具有以下優(yōu)點：

1) 分析速度快、結果準確，快速準確檢測粗苯原料中是否含有甲醇，方便及時對進廠粗苯原料進行處理。

2) 操作簡便，易于掌握，適合現(xiàn)場分析應用。

[1] 徐光憲，王文清.萃取化學原理[M].上海：上?？茖W技術出版社，1984.

[2] 劉紹從.毛細管柱氣相色譜法測定粗苯中苯、甲苯、二甲苯含量[J].檢驗檢疫學刊,1998，8(5)：34-36.

Qualitative determination and determination method of methanol in crude benzene

MA Huiming

(Shanxi Coking Group Co., Ltd., Hongtong Shanxi 041606, China)

The direct methanol chromatography was used for the determination of methanol in crude benzene. The qualitative determination and determination method of methanol in crude benzene are introduced. The determination steps of direct chromatography proves that the method is accurate, scientific and practical.

crude benzene; methanol; direct chromatography

2017-04-11

馬輝明，男，1969年出生，2012年畢業(yè)于太原理工大學，本科，工程師，從事質量管理工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.19

O657

A

1004-7050(2017)04-0058-02

分析與測試