CN109580799A - 一种用于粗苯中酚含量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种用于粗苯中酚含量的测定方法。本发明通过优化色谱操作条件，将粗苯中的各种酚类化合物与其相邻组分完全分离，采用归一法定量。与现有色谱法相比，本发明无需萃取、浓缩、衍生化等预处理步骤，样品直接进样，可测定粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等微量酚类化合物，方法检出限为0.001％(10mg/L)。本发明弥补了比色法仅能测定苯酚的缺点，提高了测定粗苯中酚含量的准确性。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种用于粗苯中酚含量的测定方法及其操作条件、测定步骤等。
背景技术
焦化废水的脱酚工艺主要是溶剂脱酚和生化脱酚，其中溶剂脱酚用于处理含酚200mg/L以上的高浓度酚水。在溶剂脱酚工艺中，粗苯是最常用的萃取剂，为保证脱酚效率，需控制粗苯中的酚含量。
粗苯中酚含量一般在100mg/L～3000mg/L，传统测定方法是碱洗-蒸馏-比色法(简称比色法)，即先将溶剂油碱洗脱酚，酚转化为酚钠盐进入水相中；再将酚钠盐水溶液酸化后加热蒸馏，酚钠盐转化为酚并随同水蒸气挥发、冷凝；含酚馏出液与4-氨基安替比林发生显色反应后进行比色分析。
4-氨基安替比林比色法是测定水中酚类化合物的主要方法，它是基于苯酚与4-氨基安替比林发生显色反应，但对邻甲酚、甲酚、二甲酚等灵敏度较低，因此该法仅适于测定苯酚，对总酚测定的准确度较低(见表6)。
当需要测定水中各种酚类化合物时，一般可采用气相色谱法，即将水样用有机溶剂萃取，必要时还需浓缩、衍生化，再进行色谱分析。
粗苯是组成非常复杂的有机物，在一般的色谱操作条件下，微量的酚类化合物与其相邻组分很难彻底分离，在GB/T 30053-2013《粗苯中三苯含量的测定方法》、YB/T 5022-2016《粗苯》附录A及其它相关文献中，仅能测定粗苯中的苯、甲苯、二甲苯等苯系物，不能测定其中微量的酚类化合物。
发明内容
本发明的目的是通过优化色谱操作条件，将粗苯中的各种酚类化合物与其相邻组分完全分离，采用归一法定量。与现有色谱法相比，本发明无需萃取、浓缩、衍生化等预处理步骤，样品直接进样，可测定粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等微量酚类化合物，方法检出限为0.001％(10mg/L)。本发明弥补了比色法仅能测定苯酚的缺点，提高测定粗苯中酚含量的准确性。
本发明的技术方案如下：
一种用于粗苯中酚含量的测定方法：
(1)优化色谱操作条件
采用一种非极性毛细管色谱柱，通过对柱温等操作条件进行优化，使得粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等与其相邻组分得到良好分离，操作条件参见表1。
表1色谱操作条件
(2)测定校正因子
粗苯组成主要是各种苯类同系物和微量的酚类同系物，适合采用归一法定量。以苯酚代表酚类同系物，以苯代表苯类同系物，测定苯酚相对于苯的质量校正因子。
(3)测定样品
在表1所示色谱操作条件下，取适量样品直接进样分析，用归一法定量。
进一步，所述校正因子测定：称取约0.03g苯酚及约0.3g苯，混匀，在权利要求1步骤(1)表中所示操作条件下进样分析，记录苯酚、苯的峰面积，计算苯酚的相对质量校正因子，见下表：
| 组分 | 称样量，g | 纯度 | 质量,g | 峰面积 | 校正因子 |
| 苯酚 | 0.0252 | 99.7％ | 0.0251 | 33.3 | 1.34 |
| 苯 | 30.2462 | 99.98％ | 30.2402 | 53725 | 1 |
进一步，所述测定样品：直接吸取约0.2μL试样，在权利要求1步骤(1)表中所示操作条件下进样分析，读取苯酚、邻甲酚等酚类化合物的面积百分比，按式(1)计算样品中的酚含量；
ω＝f·ΣAi……………………………………………(1)
式中,ω——样品中酚的质量分数(％)；
f——酚的相对质量校正因子；
Ai——各种酚类的面积百分比(％)。
进一步，非极性毛细管色谱柱可为Agilent DB-5 50m×0.25mm×0.25μm。
本发明有益技术效果
1、本发明提供一种用于粗苯中酚含量的测定方法，通过优化色谱操作条件，将粗苯中的各种酚类化合物与其相邻组分完全分离，采用归一法定量。与现有色谱法相比，本发明无需萃取、浓缩、衍生化等预处理步骤，样品直接进样，可测定粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等微量酚类化合物，方法检出限为0.001％(10mg/L)。本发明弥补了比色法仅能测定苯酚的缺点，提高测定粗苯中酚含量的准确性。
2、应用本发明对2个粗苯样品进行了精密度试验，相对标准偏差＜5％，见表4、表5。
3、应用本发明对2个粗苯样品进行了加标回收试验，回收率在98％～102％之间，而比色法的回收率仅为50％～80％，因此本发明提高了测定粗苯酚含量的准确性。有关色谱法与比色法的加标回收实验数据见表6。
附图说明
图1为在本发明的操作条件下，粗苯的色谱图,显示粗苯中的主要组分；
图2为在本发明的操作条件下，粗苯的局部色谱图，显示粗苯中的主要酚类化合物。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。
本发明涉及的主要仪器、设备、试剂有：
气相色谱仪：Agilent 7890A型；
电子天平：METTLER XS105型；
苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2.3-二甲酚、2.4-二甲酚、2.5-二甲酚、3.5-二甲酚、3.4-二甲酚：分析纯。
实施例1
一种用于粗苯中酚含量的测定方法：
1、优化色谱操作条件
采用一种非极性毛细管色谱柱，通过对柱温等操作条件进行优化，使得粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等与其相邻组分得到良好分离，操作条件参见表1。
2、校正因子测定
称取约0.03g苯酚及约0.3g苯，混匀，在表1所示操作条件下进样分析，记录苯酚、苯的峰面积，计算苯酚的相对质量校正因子，见表2。
表2校正因子测定
| 组分 | 称样量，g | 纯度 | 质量,g | 峰面积 | 校正因子 |
| 苯酚 | 0.0252 | 99.7％ | 0.0251 | 33.3 | 1.34 |
| 苯 | 30.2462 | 99.98％ | 30.2402 | 53725 | 1 |
3、定量试验
直接吸取约0.2μL试样，在表1所示操作条件下进样分析，读取苯酚、邻甲酚等酚类化合物的面积百分比，按式(1)计算样品中的酚含量。
ω＝f·∑Ai……………………………………………(1)
式中,ω——样品中酚的质量分数(％)；
f——酚的相对质量校正因子；
Ai——各种酚类的面积百分比(％)。
4、对某化工厂粗苯酚含量的实测数据见表3
表3粗苯酚含量
| 序号 | 样品批号 | 酚含量，mg/L |
| 1 | 粗苯-20170313-1# | 384 |
| 2 | 粗苯-20170313-2# | 3315 |
| 3 | 粗苯-20170317-1# | 653 |
| 4 | 粗苯-20170320-1# | 412 |
| 5 | 粗苯-20170320-2# | 2565 |
| 6 | 粗苯-20170324-1# | 750 |
| 7 | 粗苯-20170327-1# | 585 |
| 8 | 粗苯-20170327-2# | 2714 |
| 9 | 粗苯-20170407-1# | 399 |
| 10 | 粗苯-20170410-1# | 646 |
| 11 | 粗苯-20170410-2# | 3530 |
| 12 | 粗苯-20170414-1# | 595 |
| 13 | 粗苯-20170417-1# | 618 |
| 14 | 粗苯-20170417-2# | 2743 |
| 15 | 粗苯-20170424-1# | 914 |
| 16 | 粗苯-20170424-2# | 2224 |
| 17 | 粗苯-20170428-1# | 606 |
实施例2
应用本发明对2个粗苯样品进行了精密度试验，相对标准偏差＜5％，见表4、表5。
表4粗苯精密度试验-1
表5粗苯精密度试验2
实施例3
应用本发明对2个粗苯样品进行了加标回收试验，回收率在98％～102％之间，而比色法的回收率仅为50％～80％，因此本发明提高了测定粗苯酚含量的准确性。有关色谱法与比色法的加标回收实验数据见表6。
表6加标回收试验
注：粗苯的密度为0.873g/mL。
Claims (4)
1.一种用于粗苯中酚含量的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)优化色谱操作条件
采用非极性毛细管色谱柱,通过对柱温等操作条件进行优化，使得粗苯中的苯酚、甲酚、二甲酚等与其相邻组分得到良好分离，操作条件参见下表：
(2)测定校正因子
粗苯组成主要是各种苯类同系物和微量的酚类同系物，适合采用归一法定量，以苯酚代表酚类同系物，以苯代表苯类同系物，测定苯酚相对于苯的质量校正因子；
(3)测定样品
在步骤(1)表中所示色谱操作条件下，取适量样品直接进样分析，用归一法定量。
2.根据权利要求1所述一种用于粗苯中酚含量的测定方法，其特征在于，所述校正因子测定：称取约0.03g苯酚及约0.3g苯，混匀，在权利要求1步骤(1)表中所示操作条件下进样分析，记录苯酚、苯的峰面积，计算苯酚的相对质量校正因子，见下表：
3.根据权利要求1所述一种用于粗苯中酚含量的测定方法，其特征在于，所述测定样品：直接吸取约0.2μL试样，在权利要求1步骤(1)表中所示操作条件下进样分析，读取苯酚、邻甲酚等酚类化合物的面积百分比，按式(1)计算样品中的酚含量；
ω＝f·ΣAi……………………………………………(1)
式中,ω——样品中酚的质量分数(％)；
f——酚的相对质量校正因子；
Ai——各种酚类的面积百分比(％)。
4.根据权利要求1所述一种用于粗苯中酚含量的测定方法，其特征在于，非极性毛细管色谱柱可为Agilent DB-5 50m×0.25mm×0.25μm。
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