CN108088917B - 萘二磺酸同分异构体的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种萘二磺酸同分异构体的检测方法，包括：1)配制多种浓度的萘二磺酸的各同分异构体的标准溶液：2)利用高效液相色谱法测定上述标准溶液，然后以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标绘制各同分异构体的标准曲线；3)对待检测的样品进行预处理；4)在预处理后的样品中加入一定浓度的各同分异构体的标准溶液；5)利用高效液相色谱法测定加标后的样品，利用组分色谱峰面积以及上述标准曲线，计算样品中各同分异构体的质量浓度。本发明方法简单、快速、准确，不容易损坏色谱柱从而造成色谱柱压力升高，适用于在萘二磺酸合成监控、印染废水和染料废水中污染物分析，能够为萘二磺酸的合成和相关废水的处理提供技术支持。

Description

萘二磺酸同分异构体的检测方法

技术领域

本发明涉及萘二磺酸同分异构体的检测方法，更具体涉及利用高效液相色法测定萘二磺酸同分异构体的方法。

技术背景

萘二磺酸及其钠盐是世界上使用最为广泛的表面活性剂，同时是还是染料生产的中间体。1,5‐萘二磺酸、1,6‐萘二磺酸、2,6‐‐萘二磺酸、2,7‐萘二磺酸都是萘二磺酸合成中的4种同分异构体，是染料生产中常用的中间体，也是高效减水剂合成的原料，同时还是表面活性剂配方的主要成分。1,5‐萘二磺酸钠、1,6‐萘二磺酸、2,6‐‐萘二磺酸、2,7‐萘二磺酸三种同分异构体的测定方法，在监控萘二磺酸合成的主组分纯度分析和副产物的分析是非常必要，能够帮助改进萘二磺酸的合成方法。同时，在染料及印染污水中也有这三种产物的存在，该方法的研究能够很好地分析污水中萘二磺酸的同分异构体组成，对水质监控及污水处理都有非常总要的作用。

但是，萘二磺酸是一种极易溶于水的化合物，其同分异构混合的分离分析一直是分析领域的难题。目前，萘二磺酸的分析仅停留在采用的紫外可见分光光度法某一种同分异构的分析，但是由于1,5-萘二磺酸钠、1,6- 萘二磺酸、2,6-萘二磺酸、2,7-萘二磺酸都是极易溶于水的亲水性物质，按照常规的液相分析方法无法进行分离分析，例如，紫外可见分光光谱法及其它光谱法无法分析4种萘二磺酸同分异构体。

基于上述原因，建立一种适合萘二磺酸的各种同分异构体的操作方便、成本低、准确的检测方法具有重要的意义。

发明内容

本发明的旨在于提供一种适合萘二磺酸的同分异构体的操作方便、成本低、准确的检测方法，以实现萘二磺酸的各同分异构体的定性和定量分析。

根据本发明的实施方案，提供一种萘二磺酸的同分异构体的测定方法；包括：

1)配制多种浓度的萘二磺酸的各同分异构体的标准溶液：

2)利用高效液相色谱法测定上述标准溶液，然后以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标绘制各同分异构体的标准曲线；

3)对待检测的样品进行预处理；

4)在预处理后的样品中加入一定浓度的各同分异构体的标准溶液；

5)利用高效液相色谱法测定加标后的样品，利用组分色谱峰面积以及上述标准曲线，计算样品中各同分异构体的质量浓度；

其中，萘二磺酸的各同分异构体的各标准曲线在1～60μg/mL的范围呈线性相关，并且线性相关系数大于0.999。

根据本发明的一个实施方案，其中，步骤5)包括利用上述标准曲线计算得出各同分异构体的质量浓度之后，减去在步骤4)中加入的标准溶液的质量浓度，得到待检测样品中各同分异构体的质量浓度。在步骤4) 中，加入已知浓度的各同分异构体的标准溶液，以便检测样品时进行定性，因此在计算时，将该添加浓度减去。

根据本发明的一个实施方案，其中，所述预处理包括利用有机溶剂对样品进行浓缩萃取，分离和溶解，然后利用0.22μm滤膜进行过滤。例如，吸取10.00mL染料或印染废水于25mL的具塞烧瓶，每次加入3.0mL正己烷(也可以采用其他合适的有机溶剂)进行多次例如3次萃取净化，静止分层，弃去正己烷层，保留水相于25mL烧杯中，进行干燥例如在80℃条件下氮气吹干，加入1.00mL水溶解，过0.22μm滤膜过滤于进样瓶中，待测。

根据本发明的一个实施方案，其中，所述预处理包括直接利用0.22 μm滤膜进行过滤。例如当所述待检测的样品是表面活性剂配方时，则可以直接取样进行过滤待测，或者简单的稀释之后过滤。

根据本发明的一个实施方案，其中，步骤5)还包括在减去在步骤4) 中加入的标准溶液的质量浓度之后，其结果再除以步骤3)中预处理过程中的回收率和浓缩倍率。例如在步骤3)中，样品进行了预处理例如进行浓缩萃取，该过程中样品进行一定浓度的浓缩，因此在计算时需要考虑除以实际的浓缩倍率。例如20毫升的样品最后浓缩成5毫升，则浓缩倍率为4。另外，预处理过程中，样品中待检测的目标物会发生一定的损失，因此，实际计算中需要考虑样品的回收率。

根据本发明的一个实施方案，其中，高效液相色谱法中采用C18色谱柱，流动相为40％甲醇水溶液以及紫外检测器。例如，可以采用C₁₈色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)，流动相为40％甲醇水溶液(含有4.5mmol/L TBAB(四丁基溴化铵)、3.5mL硫酸钠、40μL/L浓盐酸)，流速为1mL/min，进样体积10μL，紫外检测器，波长为280nm，每个样品进行3次平行测定。本领域技术人员在本发明的教导下结合现有技术也可以采用其他合适的色谱柱、流动相等。

根据本发明的一个实施方案，其中，萘二磺酸的各同分异构体是1,5- 萘二磺酸钠、1,6-萘二磺酸、2,6-萘二磺酸和2,7-萘二磺酸。

本发明具有预处理简单、成本低、检测限低、准确度，灵敏度高等优点，例如最低检出限可达0.1μg/mL，不容易损坏色谱柱从而造成色谱柱压力升高，适用于在萘二磺酸合成监控、印染废水和染料废水中污染物分析，为萘二磺酸的合成和相关废水的处理提供技术支持。

附图说明

图1为根据本发明实施方案的方法流程示意图。

图2为根据本发明实施方案的萘二磺酸4种同分异构体的高效液相色谱图的示意图。

图3为根据本发明实施例的萘二磺酸4种同分异构体的标准曲线图。

下面，结合附图对本发明的进行详细说明。

具体实施方式

图1为根据本发明实施方案的土壤样品或植物样品中壬基酚的测定方法流程示意图。如图1所示，根据本发明的方法可以包括如下步骤。

首先，配制多种浓度的萘二磺酸的各同分异构体的标准溶液。利用市购的萘二磺酸的各同分异构体：1,5-萘二磺酸钠、1,6-萘二磺酸、2,6- 萘二磺酸和2,7-萘二磺酸的标样，来分别配置浓度分别为1、5、10、20、 40、60μg/mL的混合标准系列溶液。更具体地，分别称取1,5-萘二磺酸、 1,6-萘二磺酸、2,6-萘二磺酸和2,7-萘二磺酸标准物质各0.1000g，分别用水溶解并定容至100.0mL，制得1000μg/mL的1,5-萘二磺酸钠、1,6-萘二磺酸、2,6-萘二磺酸和2,7-萘二磺酸，然后用水将4种储备液逐级稀释成1、 5、10、20、40、60μg/mL的混合标准系列浓度。

然后，利用高效液相色谱法测定上述标准溶液，然后以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标绘制各同分异构体的标准曲线。更具体地，将配制好的1、5、10、20、40、60μg/mL的混合标准系列溶液进入液相色谱仪进行分析测定，每个样品得到色谱峰面积，再利用Excel对测试结果进行统计分析，以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线，得到线性回归方程；其中色谱条件为：HPLC检测方法： C18色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)，流动相为40％甲醇水溶液(含有4.5 mmol/L TBAB、3.5mL硫酸钠、40μL/L浓盐酸)，流速为1mL/min，进样体积10μL，紫外检测器，波长为280nm，每个样品进行3次平行测定。

利用Excel对测试结果进行统计分析，以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标作标准曲线，得到线性回归方程，线性相关系数R大于0.999，具有良好的线性相关性，方法准确可靠。结果参见下表1以及附图2和3。

表1标准曲线、线性范围、相关系数R²

如附图2所示，萘二磺酸的四种异构体在本发明的方法中能够良好的分离，并且具有良好的峰形。这意味着可以进行准确的定性和定量分析。

结合附图3以及上表1可以清楚地得出，萘二磺酸的各同分异构体的各标准曲线在1～60μg/mL的范围呈线性相关，并且线性相关系数大于0.999。这意味着本发明的方法具有良好的线性相关性，方法准确可靠。

接着，对待检测的样品进行预处理。本发明的方法能够处理多种类型的样品，例如染料或印染废水、表面活性剂溶液等等。针对这些样品可以进行不同的预处理。例如针对染料或印染废水：吸取10.00mL染料或印染废水于25mL的具塞烧瓶，每次加入3.0mL正己烷进行3次萃取净化，静止分层，弃去正己烷层，保留水相于25mL烧杯中，在80℃条件下氮气吹干，加入1.00mL水溶解，过0.22μm滤膜过滤于进样瓶中，待测。针对表面活性剂样品：可以根据表面活性剂中组分含量高低进行适当稀释，吸取1mL稀释后或原表面活性剂溶液经0.22μm滤膜过滤于进样瓶，待测。

然后，在预处理后的样品加入一定浓度的各同分异构体的标准溶液，以便检测样品时进行定性。

最后利用高效液相色谱法测定加标后的样品，利用组分色谱峰面积以及上述标准曲线，计算样品中各同分异构体的质量浓度。样品的检测的条件与标准样品相同。

在上述方法中，可能会由于偶然或者系统的误差，导致待检测的目标物检测结果与实际结果存在偏差。例如在预处理步骤3中，样品进行了预处理，例如进行浓缩萃取，过滤等等，该过程中样品中待检测的目标物会发生一定的损失，因此，实际检测和计算中可能需要考虑样品的回收率。

本发明利用加标回收方法，检测分析了其中回收率。更具体地，在没有被测物质的空白样品中加入4种标准物质，进行高中低3水平的加标回收率实验，也即，使上述样品进行预处理过程，然后利用高效液相色谱法进行检测，按公式1计算加标回收率，结果见下表2。对每个样品连续进样6 次，根据峰面积，计算相对标准偏差RSD，结果显示RSD在1.1％～4.6％范围内。

表2加标回收率

然后利用组分色谱峰面积以及上述标准曲线，计算样品中各同分异构体的质量浓度。由于在步骤4)中加入了一定量的标准溶液来帮助定性，因此在利用上述标准曲线计算得出各同分异构体的质量浓度之后，减去在步骤4)中加入的标准溶液的质量浓度，得到待检测样品中各同分异构体的质量浓度。

另外，如果考虑回收率，例如考虑在预处理过程中样品可能具有一定的损失，则结果应当再除以该回收率。最终得到样品中的萘二磺酸的各同分异构体的质量浓度。

实施例

实验对象：某表面活性剂样品2个，分析样品中萘二磺酸各种同分异构体的含量，萘二磺酸的各同分异构体的标样：1,5-萘二磺酸钠、1,6- 萘二磺酸、2,6-萘二磺酸和2,7-萘二磺酸的标样。

实验过程：取1.00mL表面活性剂样品于100mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀得到稀释100倍的样品溶液，再取1mL稀释后的样品溶液，经0.22μm滤膜过滤于样品瓶，待测。

样品分析条件：采用Waters-2695高效液相色谱仪(美国Waters公司)进行测定，各样品(包括标样均)检测三次取平均值。Eclipse plus C18色谱柱(4.6mm×250mm，5μm)(美国安捷伦公司生产)。流动相为40％甲醇水溶液(含有4.5mmol/L TBAB(四丁基溴化铵)、3.5mL硫酸钠、40μL/L浓盐酸)，流速为1mL/min，进样体积10μL，紫外检测器，波长为280nm，根据特征峰和保留时间进行定性分析，根据基峰面积进行定量分析。实验结果参见下表：

表3表面活性剂样品测定结果(mg/L)

本发明具有预处理简单、成本低、检测限低、准确度，灵敏度高等优点，例如最低检出限可达0.1μg/mL，不容易损坏色谱柱从而造成色谱柱压力升高，适用于在萘二磺酸合成监控、印染废水和染料废水中污染物分析，可为萘二磺酸的合成和相关废水的处理提供技术支持。

上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，本发明的范围由所附权利要求限定，可以在不脱离本发明的精神和范围之内，进行各种修改和变化，这些变化和修改均应理解为涵盖在本发明的所保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种萘二磺酸同分异构体的检测方法，包括：

1)配制多种浓度的萘二磺酸的各同分异构体的标准溶液：

2)利用高效液相色谱法测定上述标准溶液，然后以标准样品质量浓度为横坐标、色谱峰面积为纵坐标绘制各同分异构体的标准曲线；

3)对待检测的样品进行预处理；

4)在预处理后的样品中加入一定浓度的各同分异构体的标准溶液；

5)利用高效液相色谱法测定加标后的样品，利用组分色谱峰面积以及上述标准曲线，计算样品中各同分异构体的质量浓度；其中，萘二磺酸的各同分异构体的各标准曲线在1～60μg/mL的范围呈线性相关，并且线性相关系数大于0.999；

高效液相色谱法中采用C18色谱柱，流动相为40％甲醇水溶液以及紫外检测器，其中流动相含有4.5mmol/L TBAB、3.5mL硫酸钠和40μL/L浓盐酸，紫外检测器波长为280nm；

萘二磺酸的各同分异构体是1,5-萘二磺酸钠、1,6-萘二磺酸、2,6-萘二磺酸和2,7-萘二磺酸。

2.根据权要求1所述的方法，其中，步骤5)包括利用上述标准曲线计算得出各同分异构体的质量浓度之后，减去在步骤4)中加入的标准溶液的质量浓度，得到待检测样品中各同分异构体的质量浓度。

3.根据权要求2所述的方法，还包括利用已知浓度的标准样品来重复步骤3)、4)和5)进行回收率测试，然后进一步利用所述回收率来计算所述各同分异构体的质量浓度。

4.根据权要求1所述的方法，其中，所述预处理包括利用有机溶剂对样品进行浓缩萃取，分离和溶解，然后利用0.22μm滤膜进行过滤。

5.根据权要求1所述的方法，其中，所述预处理包括直接利用0.22μm滤膜进行过滤。

6.根据权要求4所述的方法，其中，所述待检测的样品是染料或印染污水。

7.根据权要求5所述的方法，其中，所述待检测的样品是表面活性剂配方。

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