气相色法检测环氧十六烷与1-十六烯

张林涛，冯志云，秦少雄

(长江大学化学与环境工程学院，湖北　荆州　434023)



气相色法检测环氧十六烷与1-十六烯

张林涛，冯志云，秦少雄

(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)

在本文中，我们探究了一种以十七烷做为内标来测量1-十六烯与环氧十六烷的方法。使用乙酸乙酯作为溶剂，在最佳的检测条件下，1-十六烯与环氧十六烷的标准曲线的线性相关系数达到了0.9966。当用这种方法测量1-十六烯与环氧十七烷的含量时，相对误差小于4%，可以比较准确的测量出未知溶液中1-十六烯和环氧十六烷的含量。这种方法也可以用于类似化合物的测量。

环氧十六烷；气相色谱；1-十六烯

环氧化合物是生产一系列重要商业产品的中间体，广泛应用于石油化工、精细化工、有机合成、制药、香料及电子合成[1]。长链环氧烷可以对羟乙基纤维素进行疏水改性，提高该类聚合物的增粘性能[2]，也可用于合成磺酸盐孪连表面活性剂[3]。

在1-十六烯环氧化制备环氧十六烷的实验中[4]，可采用多种方法对1-十六烯与环氧十六烷进行定性与定量分析。其中气相色谱分析具有分离效果好、灵敏度高、分析速度快、应用范围广等显著特点。在气相色谱分析中，常用的有三种方法：归一化法、外标法和内标法。其中内标法因其具有准确度高、操作条件和进样量的稍许变动对定量结果影响不大等特点成为了当今最主要的定量分析方法[5]。

本文以十七烷为内标，根据1-十六烯、环氧十六烷及十七烷的峰面积计算了十七烷分别与1-十六烯和环氧十六烷的相对校正因子，并对该方法的准确性和精密度进行了探索。

1　实　验

1.1方法原理

试样由进样口进入色谱仪后，由载气带入色谱柱进行分离，由于不同的物质在固定相和流动相之间的分配系数不同，从而可以将不同物质分开。用氢焰离子化检测器检测并记录色谱图。试样中各组分的质量(mi)与其色谱峰面积(Ai)成正比，即:

mi=fi·Ai

式中，比例系数fi称为绝对校正因子，表示单位面积对应的物质量。

在定量分析实验中，经常采用相对校正因子，即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比，即:

式中:f——相对校正因子

fi——待测物的绝对校正因子

fs——标准物的绝对校正因子

mi——待测物的含量

ms——标准物质的含量

Ai——待测物的峰面积

As——标准物质的峰面积

1.2试剂与仪器

电子天平(BS 124 S)，赛多利斯科学仪器有限公司；GC-14型气相色谱仪，岛津公司；环氧十六烷(分析纯)，东京华成工业株式协会；1-十六烯(分析纯)，福田化工；乙酸乙酯(分析纯)，天津市北联精细化工有限公司。

1.3检测条件

①汽化室的温度：300℃；②检测器温度：300℃；③采用程序升温：起始温度140 ℃，保温1 min，以3 ℃/min升至280 ℃，然后降至初始温度；④空气压力：50 kPa；⑤氮气压力100 kPa；⑥氢气压力50 kPa；⑦分流比：30:1。

2　结果与讨论

2.1特征峰的确定

为了将这三种特征峰定性，将1-十六烯的乙酸乙酯溶液、环氧十六烷的乙酸乙酯溶液、十七烷的乙酸乙酯溶液分别进样，测定各自的保留时间，然后再与将标准混合溶液中各物质的保留时间比较后即可定性，定性后的色谱图如图1所示。

图1　标准溶液色谱图

2.2标准曲线的绘制

2.2.11-十六烯标准曲线的绘制

将1-十六烯与十七烷配成下列质量比的溶液：0.2826、0.5435、0.8013、1.0543、1.3371，取样后进行色谱分析，考察1-十六烯和十七烷的峰面积之比(A1/A0)与1-十六烯和十七烷的质量之比(m1/m0)的关系, 如图2所示。

图2　1-十六烯与十七烷的标准曲线

由图2可见, 1-十六烯的标准曲线具有良好的线性相关性,其线性回归方程为Y=1.1166X-0.07674, 线性相关系数R2=0.9998。

2.2.2环氧十六烷标准曲线的绘制

将环氧十六烷与十七烷配成下列质量比的溶液：3.0575、2.5473、2.0602、1.5609、1.0505，取样后进行色谱分析，考察了环氧十六烷的和十七烷的峰面积之比(A2/A0)与环氧十六烷和十七烷的质量之比(m2/m0)的关系, 如图3所示。

图3　环氧十六烷与十七烷的标准曲线

由图3可见, 环氧十六烷的标准曲线具有良好的线性相关性,其线性回归方程为Y=1.3354X+0.01814, 线性相关系数R2=0.9966。

2.3精密度的测定

配置了两组待测溶液，一号待测液中1-十六烯与内标十七烷的质量比为0.6849，环氧十六烷与内标十七烷的质量比为2.5266；二号待测液中1-十六烯与内标十七烷的质量比为0.8930和环氧十六烷与内标十七烷的质量比为2.1139，将一号、二号待测液分别测定3次, 试验结果见表1和表2。

表1　1-十六烯与内标面积比的测定

表2　环氧十六烷与内标面积比的测定

由表1和表2可以看出，该测量方法的重现性好，可以满足实验的分析要求。

2.4准确度的测定

为了验证此方法的准确性，配置了一系列不同质量的1-十六烯和环氧十六烷溶液混合液，取样测量后，由回归方程分别计算试样中1-十六烯与环氧十六烷的质量，测量结果见表3。

表3　准确度验证

由表3 可以看出，1-十六烯与环氧十六烷的测量误差均在4%以内，表明可以以十七烷作为内标准确测量1-十六烯环氧化反应中1-十六烯与环氧十六烷的质量。

3　结　论

利用HP-1毛细管柱，在适当的色谱分析条件下，可以将1-十六烯与环氧十六烷的峰完全的分开，绘制了1-十六烯与环氧十六烷的标准曲线，其线性回归方程和相关系数分别为：Y=1.1166X-0.07674, R2=0.9998；Y=1.3354X+0.01814, R2=0.9966。该方法准确、简单、快捷、重现性好，适用于1-十六烯选择性氧化制备环氧十六烷的定性及定量分析。

[1]张术栋,徐成华,冯良荣,邱发礼.烯烃环氧化及其催化剂的研究进展[J].合成化学,2003(4):294-306.

[2]李沁.疏水缔合羟乙基纤维素及其超分子聚集体结构研究[D].成都:四川大学,2004.

[3]谭中良,袁向春.新型阴离子孪连表面活性剂的合成[J].精细化工,2006,23(10):945-948.

[4]Baochun Ma,Wei Zhao,Fuming Zhang,Yingshuai Zhang,Songyun Wu,Yong Ding.A new halide-free efficient reaction-controlled phase-transfer catalyst based on silicotungstate of [(C18H37)2(CH3)2N]3[SiO4H(WO5)3] for olefin epoxidation, oxidation of sulfides and alcohols with hydrogen peroxide[J].The Royal Society of Chemistry.2014,4:32054-32062.

[5]隋超,李新勇,曲振平,等.环戊烯选择氧化的气相色谱法分析[EB/OL].北京：中国科技论文在线[2008-04-24]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200804-875.

A method to Determinate 1-hexadecene and Epoxyhexadecane by GC

ZHANG Lin-tao, FENG Zhi-yun, QIN Shao-xiong

(School of Chemical and Environmental Engineering, Yangtze University, Hubei Jingzhou 434023, China)

A method was described to determinate 1-hexadecene and epoxyhexadecane using heptadecane as an internal standard. When using ethyl acetate as a solvent, in the best testing conditions, the standard curves of the 1-hexadecene and epoxyhexadecane showed that their correlation coefficients were 0.9966. When using this method to measure the content of 1-hexadecene and epoxyhexadecane, their relative errors were less than 4%. It can accurately measure the content of 1-hexadecene and epoxy hexadecane in the unknown solution. The research findings indicated that the method could be used to test and analyze this kind of compounds.

epoxyhexadecane;1-hexadecene;GC

张林涛(1990-)，男，就读于长江大学化学工程专业，主要研究方向为工业催化。

秦少雄(1965-)，男，教授，主要研究方向精细化工和工业催化。

O656.33

A

1001-9677(2016)016-0147-03