气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法

摘要：这是一种气相色谱法测定反应液中醋酸酐和乙酸的方法。首先，以乙酸酐和乙酸单位大于99.5%的乙酸为标准物质，制备不同浓度的标准样品，绘制标准曲线，最后测定分析试液中乙酸和乙酸酐的浓度。气相色谱法测定反应液中的醋酸酐和乙酸是一种简单、快速、高效、准确的测定反应液中醋酸酐和乙酸的外标方法，样品测量时间约10分钟，分析测定成本低。实现了醋酸酐和乙酸浓度的同时检测，完全满足科研和工业生产的要求。属于化学分析技术领域，主要针对以木浆和醋酐为主要原料生产醋酸纤维素过程中的反应液和以醋酸裂解法生产醋酐过程中的反应液中醋酐和醋酸的测定。

关键词：农作物安全生产;安全生产技术;支撑体系建设

醋酸酐是一种重要的有机化工原料，广泛用于制造醋酸、医药、农药、香料、染料、薄膜等产品。目前，通用参考标准为gb/t10668-89。醋酸酐的含量管理是产品质量的主要指标，分析方法为化学方法。该分析方法存在分析时间长、试剂消耗大、毒性强、环境污染严重等问题。因此，这种分析方法很难在实践中应用。因此，有必要建立一种快速、简便、准确的分析方法。醋酸酐为无色挥发性液体，沸点138.4℃。用气相色谱法测定醋酸酐的纯度。在不同的色谱柱上进行了各种试验。通过改变柱温，建立了EC-5毛细管柱分离、氢火焰检测器检测和醋酸酐标准化的定量方法。它弥补了化学分析中的许多缺点。

一、气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法意义及背景

1.1、国外农产品生产技术现状。在醋酸纤维素的制造过程中，主要是由木浆与醋酐进行乙酰化反应，其反应液中醋酐浓度的直接影响醋酸纤维素产品的质量和稳定性及生产成本。在醋酸裂解法生产醋酐的过程中，其反应液中粗醋酐浓度直接影响最终酸酐产品的质量和稳定性及生产成本。因此，准确和快速测定上述反应液中醋酐和醋酸的浓度至关重要。

目前，对于反应液中醋酐和醋酸浓度的分析，没有快捷、方便、统一的较为精确的检验方法，往往采用苯胺人工滴定法对醋酐含量进行测定，该方法耗时长，分析一个样品需要近2小时，且精确度不高，而现有技术中没有针对醋酸含量的有效测定方法，无法满足工业生产的需求。

在工业化生产过程中，反应液中会含有一定的杂质，若杂质通过样品进样进入到色谱柱，会造成色谱柱使用寿命的大幅缩短，同时也会影响检测数据的准确度。通常色谱柱只能使用一年，保护并延长色谱柱使用寿命以及提高各组分的分离效果及检测精度是非常必要的。

二、实验部分

2.1、仪器与试剂

检测器：氢火焰离子化检测器（FID）;毛细管色谱柱：安捷伦DB-1，保护柱：岛津RTX-1，15m×0.25mm×0.25mm。

试剂：以木浆和醋酐为主要原料生产醋酸纤维素过程中的反应液和以醋酸裂解法生产醋酐过程中的反应液，外来样品。

2.2、色谱条件。

检测器：氢火焰离子化检测器（FID）;

毛细管色谱柱：安捷伦DB-1，30m×0.25mm×1μm;

进样器温度：150℃，检测器温度：250℃，柱箱温度：80～120℃恒温;

载气：压力为95.4～109.3KPa的氦气;

总流量：54.0～70.2mL/min，毛细管色谱柱流量：0.84～1.20mL/min，吹扫流量：3.0mL/min;

进样量：1μL，分流比：50～60：1。

2.3、测定具体过程

实施例1的气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法，测定醋酸纤维素生产过程中的反应液1中醋酐和醋酸的浓度，具体测定方法包括以下步骤：

1）分别以纯度99.5%的醋酐和纯度99.8%醋酸作为标准物质;2）标样的配制：准备9个50mL的小口试剂瓶，分别配制9个不同浓度的标样，每个标样均由醋酐标准物质和醋酸标准物质混合而成，这9个标样中醋酐标准物质的重量百分比含量分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%，这9个标样中相对应的醋酸标准物质的重量百分比含量分别为90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%，因实际操作中存在称重偏差，这9个标样中醋酐和醋酸的实际配制标准浓度和配制称重。3）标准曲线的绘制：将配制好的9个标样分别在相同的气相色谱条件下，以相同体积在同一气相色谱仪上进样分析，测得每个标样中醋酐的峰面积A₁和醋酸的峰面积A₂，并以各个标样中醋酸的峰面积A₂为纵坐标、以相应的标样中醋酸浓度为横坐标绘制醋酸标准曲线，得到各标样的醋酐标准曲线、醋酸标准曲线、醋酐线性方程式、醋酸线性方程式、醋酐线性相关系数和醋酸线性相关系数，计算出各标样中醋酐的绝对校正因子fi₁和醋酸的绝对校正因子fi 。4）待测反应液样品的测定分析：在与步骤3）中相同的气相色谱条件下，用同一气相色谱仪测定相同体积进样的待测反应液样品中醋酐的峰面积A₃和醋酸的峰面积A₄;根据待测反应液样品中醋酐的峰面积A₃根据公式①计算待测反应液样品中醋酐的浓度，根据公式②计算待测反应液样品中醋酸的浓度：

W₁%=fi₁×A₃①

W₂%=fi₂×A₄②

实施例1中，气相色谱仪为岛津GC-2010Pro自动进样气相色谱仪，进样器和所述的毛细管色谱柱之间安装有一根保护柱。气相色谱条件为：

检测器：氢火焰离子化检测器（FID）;

毛细管色谱柱：安捷伦DB-1，30m×0.25mm×1μm;

保护柱：岛津RTX-1，15m×0.25mm×0.25mm;

进样器温度：150℃，检测器温度：250℃，柱箱温度：120℃恒温;

载气：压力为109KPa的氦气;

总流量：59.0mL/min，毛细管色谱柱流量：1.00mL/min，吹扫流量：3.0mL/min;

进样量：1μL，分流比：55：1。

实施例1的气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法，对反应液1的2个批次样品中醋酐和醋酸的浓度的测定结果。

三、总结

气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法，其特征在于，1）分别以纯度不小于99.5%的醋酐和醋酸作为标准物质;

2）标样的配制：分别配制多个不同浓度的标样，每个标样均由醋酐标准物质和醋酸标准物质混合而成;

3）标准曲线的绘制：将配制好的多个标样分别在相同的气相色谱条件下，以相同体积在同一气相色谱仪上进样分析，测得每个标样中醋酐的峰面积A₁和醋酸的峰面积A₂，并以各个标样中醋酸的峰面积A₂为纵坐标、以相应的标样中醋酸浓度为横坐标绘制醋酸标准曲线，得到各标样的醋酐标准曲线、醋酸标准曲线、醋酐线性方程式、醋酸线性方程式、醋酐线性相关系数和醋酸线性相关系数，计算出各标样中醋酐的绝对校正因子fi₁和醋酸的绝对校正因子fi₂;

根据权利要求1所述的气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法，其特征在于，所述的气相色谱仪的进样器和所述的毛细管色谱柱之间安装有一根保护柱，该保护柱采用以下型号和规格：岛津RTX-1型毛细管色谱柱，15m×0.25mm×0.25mm。

气相色谱测定反应液中醋酐和醋酸的方法是一种外标法，可实现对反应液中醋酐和醋酸浓度的方便、快捷、高效和准确测定，适用于以木浆和醋酐为主要原料生产醋酸纤维素过程中的反应液和以醋酸裂解法生产醋酐过程中的反应液中醋酐和醋酸的测定。

参考文献：

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