王 鳳 冉
(神馬實業(yè)股份有限公司簾子布公司,河南 平頂山 467000)
氫化三聯(lián)苯是三聯(lián)苯部分加氫的產(chǎn)物,為高溫液相使用的熱載體,其具有熱穩(wěn)定性好、液相使用溫度高、凝固點低(小于-25 °C)、蒸氣壓低、液相使用時操作壓力低等優(yōu)點,被廣泛用于合成纖維、合成樹脂、醫(yī)藥及石油化工等領(lǐng)域。
氫化三聯(lián)苯作為熱媒,在尼龍66長絲生產(chǎn)過程中起到保溫的作用,但是其管路若存在泄漏點,會造成氫化三聯(lián)苯泄漏影響聚合物的質(zhì)量,從而影響尼龍66原絲的可紡性。另外,如果大量氫化三聯(lián)苯泄漏,會引發(fā)安全事故。因此,尼龍66長絲生產(chǎn)過程中要嚴格防止氫化三聯(lián)苯泄漏。
目前常用氣相色譜法[1]、紫外分光光度法[2]檢測空氣中的微量氫化三聯(lián)苯的含量,但這兩種分析方法的試樣前處理過程均較麻煩。為此,作者探討了利用分光光度法檢測尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的分析特點。該方法只需將氫化三聯(lián)苯從尼龍66長絲中萃取出來,再用分光光度法進行測試,具有操作簡單,測試結(jié)果準確,結(jié)果平行性較好的優(yōu)點,可為尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的測定提供參考。
無水乙醇:分析純,北京化工廠產(chǎn);氫化三聯(lián)苯:質(zhì)量分數(shù)為85%,蘇州首諾導(dǎo)熱油有限公司產(chǎn);去離子水:自制;尼龍66長絲:神馬實業(yè)股份有限公司簾子布公司產(chǎn)。
UV-1810紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限責(zé)任公司制;AL204分析天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司制。
1.3.1 標準工作曲線制作
稱取0.116 0 g(精確至0.1 mg)氫化三聯(lián)苯(質(zhì)量分數(shù)85%)至50 mL容量瓶中,用無水乙醇溶解并定容,再吸取5 mL至50 mL容量瓶中用無水乙醇定容,作為母液。
從母液中分別吸取0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00 mL至50 mL容量瓶中,用無水乙醇定容,得到相應(yīng)濃度(c)的氫化三聯(lián)苯溶液,其c分別為0,3.944,7.888,11.800,15.800,19.700 μg/mL。將不同c的氫化三聯(lián)苯溶液注入1 cm石英比色皿中,用分光光度計測試244 nm下不同c溶液的吸光度(A)。以c為橫坐標、A為縱坐標繪制標準工作曲線。
1.3.2 試樣測定
(1)試樣中的氫化三聯(lián)苯萃取
將已干燥的尼龍66長絲剪成5 cm長左右,用其纖維將絲束中間系住,在電子天平上稱重且精確至0.1 mg,再用紗布包裹放入索氏萃取管里(注意不要堵住虹吸管的口部)。用吸量管量取100 mL無水乙醇裝入萃取用燒瓶中,將燒瓶放入水浴鍋中,燒瓶上部連接冷卻器并通入冷卻水,打開水浴鍋加熱器的電源,水溫升到能使無水乙醇處于沸騰狀態(tài),將索氏萃取管里的試樣連續(xù)萃取8 h(期間水浴鍋缺水要注入水,防止燒干)。萃取結(jié)束后,將試樣自然冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,并用無水乙醇定容。同時,量取100 mL無水乙醇裝入萃取用燒瓶中(不加試樣)做空白實驗。
(2)萃取后的試樣分光光度法測試
將萃取完畢冷卻的試樣倒入1 cm石英比色皿中,在244 nm處測定溶液的A,從標準工作曲線中得到一定質(zhì)量(m)試樣中氫化三聯(lián)苯的含量(w),則1 g試樣中氫化三聯(lián)苯的含量為w/m。
將少量的氫化三聯(lián)苯溶解在無水乙醇試劑中,用紫外可見分光光度計在200~800 nm處進行光譜掃描,得到氫化三聯(lián)苯的掃描光譜曲線,測得光譜曲線的最大吸收波長為244 nm,在此波長下測試氫化三聯(lián)苯的靈敏度最高,因此選擇測試波長為244 nm。在波長244 nm下測得的不同c的氫化三聯(lián)苯的A所繪制的標準工作曲線,其標準工作曲線線性方程及相關(guān)系數(shù)(R2)為:
y=26.844xR2=0.999 6
(1)
將氫化三聯(lián)苯從尼龍66長絲中萃取出來,需要一定的溫度條件,且萃取時必須使無水乙醇處于沸騰狀態(tài),考慮到無水乙醇的沸點為78 °C,水浴沸騰的情況下則能讓無水乙醇處于沸騰狀態(tài),達到萃取的效果。因此,分別稱取10 g尼龍66長絲,在水浴溫度分別為70,80,90,100 °C(水浴沸騰)的條件下進行3次平行實驗,每個溫度條件下萃取8 h,其3次實驗測試的w結(jié)果的平均值如表1所示。從表1可以看出,水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時,從尼龍66長絲中萃取出來的氫化三聯(lián)苯最多,說明此時萃取效果最好。因此 ,選擇萃取溫度為100 °C(水浴處于沸騰狀態(tài))作為萃取溫度的適宜值。
表1 萃取溫度對w的影響Tab.1 Effect of extraction temperature on w
分別稱取10 g尼龍66長絲,在水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時,分別進行了不同萃取時間的實驗,對每個萃取時間進行了3次平行實驗,其3次實驗結(jié)果的平均值如圖1所示。
圖1 萃取時間對w的影響Fig.1 Effect of extraction time on w
從圖1可以看出:隨著萃取時間的增加,w逐步增大;當萃取時間為8 h時,w最大;8 h后w趨于平緩且無明顯增加現(xiàn)象。這說明萃取8 h即可將尼龍66長絲中的氫化三聯(lián)苯完全萃取出來。因此,選擇最佳的萃取時間為8 h。
氫化三聯(lián)苯在尼龍66長絲生產(chǎn)過程中一般會出現(xiàn)少量泄漏,因而尼龍66長絲中的w很低。如果測試w時試樣的m很低,其w測試結(jié)果可能在檢出限以下或低于標準曲線的下限;如果m太高,則在一定的萃取條件下不能完全萃取出氫化三聯(lián)苯,因而影響w測試結(jié)果的準確度,達不到為生產(chǎn)提供準確參考數(shù)據(jù)的目的。因此,稱取不同m的尼龍66長絲,在水浴處于100 °C(沸騰狀態(tài))時萃取8 h,對每個試樣量進行了3次平行實驗,其3次實驗結(jié)果的平均值見表2。從表2可以看出,當m在8 g以上時w結(jié)果在工作曲線范圍以內(nèi)??紤]到測試結(jié)果的準確度和m太高不容易萃取等因素,因此,選擇m的最佳值為10 g。
表2 m對w的影響Tab.2 Effect of m on w
以w為6.3 μg/g的尼龍66長絲為本底試樣,往其中加入標準濃度的氫化三聯(lián)苯,按上述實驗方法進行加標回收率測試,每1個標準加入樣進行3次平行實驗,結(jié)果取平均值,其加標回收率結(jié)果如表3所示。
表3 加標回收率測試結(jié)果Tab.3 Test results of standard addition recovery
從表3可以看出,該方法的加標回收率為96.0%~102.0%,說明該方法的準確性較好,能夠應(yīng)用于尼龍66長絲中氫化三聯(lián)苯含量的檢測。
將w為6.3 μg/g的尼龍66長絲分成10份,各稱取10 g,在水浴溫度100 °C(沸騰狀態(tài))條件下,萃取8 h,進行w的精密度測試,其結(jié)果見表4。由表4可以看出,10次測試w結(jié)果的相對標準偏差(RSD)為2.1%,說明該方法的重復(fù)性較好,精密度較高。
表4 精密度實驗結(jié)果Tab.4 Precision experimental results
以繪制工作曲線用溶液為母液,分別移取不同體積的母液至50 mL容量瓶中,用無水乙醇定容,在244 nm下進行測試。結(jié)果表明該方法的線性范圍為3~25 μg/g,線性相關(guān)系數(shù)為0.997。
將空白試樣平行測定7次,得到空白試樣的標準偏差(s)為0.09,當自由度為6時,查表得t為3.14[5],則檢出限為0.28 μg/g。
a. 建立了尼龍66長絲中的w的測定方法:10 g左右的尼龍66長絲在水浴溫度100 °C(沸騰狀態(tài))條件下,以無水乙醇為溶劑,萃取8 h,將萃取出的氫化三聯(lián)苯溶液,采用分光光度法在最大吸收波長為244 nm時進行其吸光度的測定,通過標準工作曲線法測得w。
b. 該方法的加標回收率為96.0%~102.0%,RSD為2.1%; 方法的線性范圍為3~25 μg/g,,檢出限為0.28 μg/g。