CN109596723B - 一种气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气相色谱法测定顺式‑1,3,3,3‑四氟丙烯中杂质的方法,所述色谱条件为色谱柱的固定相为键合6%氰丙基苯基‑94%二甲基聚硅氧烷[(10~200)m×(0.1~0.6)mm×(0.2~10.0)μm]。本发明提供的方法能够用于定性、定量分析顺式‑1,3,3,3‑四氟丙烯产品中的杂质及其含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氟烯烃产品中杂质的分析测定方法,尤其是涉及一种气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法。
背景技术
臭氧层消耗和全球变暖是国际社会面临的两大全球环境问题,研究开发和生产新一代零ODP、低GWP的ODS替代品已成为共同关注的热点。氟代烯烃类(HFOs)的ODP值为零,GWP值也极低,直接排放时CO2减排率大于99%,具有良好的环境性能,是新一代ODS替代品开发的最主要品种。
作为氟代烯烃类(HFOs)产品的代表,顺式-1,3,3,3-四氟丙烯,亦简称为“(HFO-1234ze(Z)”,分子式为CF3CH=CHF,相对分子量为114.043,沸点为9.745℃,临界温度为150.12℃,ODP为0,GWP100为1.4,主要用作热泵工质来替代五氟丙烷(HFC-245fa),也可用于制冷剂、发泡剂、清洗剂、气溶胶推进剂、溶剂组合物、绝缘材料及灭火与抑燃剂等。
目前国际上顺式-1,3,3,3-四氟丙烯正处于商业化推广应用阶段,国内也处于研究开发和推广应用阶段。在顺式-1,3,3,3-四氟丙烯的研究和生产中,其产品纯度和主要杂质的含量是影响产品质量的重要因素,根据工艺的不同可能存在近20种性质接近的杂质,不易分离。但关于顺式-1,3,3,3-四氟丙烯及其杂质分析方法,目前国内外尚未见报道。
因此,建立简便、准确、快速、可靠的HFO-1234ze(Z)产品分析方法对生产控制和产品质量控制具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的、能够简便、准确、快速、可靠的以气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法。
为达到发明目的本发明采用的技术方案是:
一种气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法,所述方法中气相色谱的条件为:
色谱柱的固定相为键合6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷[(10~200)m×(0.1~0.6)mm×(0.2~10.0)μm];
色谱柱柱温:20~240℃;
进样量:0.05~2.0mL;
载气流量:0.2~5.0mL/min;
分流比:1:1~100:1。
本发明使用的色谱柱,其固定相为键合6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷,且所述固定相的柱长×柱内径×液膜厚度为(10~200)m×(0.1~0.6)mm×(0.2~10.0)μm。
作为一种优选的方式,所述色谱柱的固定相为键合6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷[(20~150)m×(0.18~0.53)mm×(1.0~5.0)μm]。
作为另一种优选的方式,所述色谱柱的固定相为键合6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷[(30~150)m×(0.18~0.53)mm×(1.0~3.0)μm]。
本发明使用的分析方法的气相色谱的条件中,所述色谱柱柱温为20~240℃。
优选的是,所述色谱柱柱温为20~220℃。
进一步优选的是,色谱柱柱温为20~160℃。
本发明使用的分析方法的气相色谱的条件中,所述色谱柱柱温的升温方式,可以是按照本领域常用的方法进行升温。
作为一种优选的方式,所述色谱柱柱温的升温方式为:
初始温度20~150℃保持5~40min,以2~25℃/min升温至150~220℃保持2~15min。
作为进一步优选的方式,所述色谱柱柱温的升温方式为:
初始温度20~120℃保持5~40min,以5~25℃/min升温至150~200℃保持2~15min。
本发明使用的分析方法的气相色谱的条件中,所述进样量可以是本领域常用的进样量。
优选的是,所述进样量为0.05~2.0mL。
进一步优选的是,所述进样量为0.1~2.0mL。
本发明使用的分析方法的气相色谱的条件中,所述载气流量可以是本领域常用的载气流量。
优选的是,所述载气流量为0.2~5.0mL/min。
进一步优选的是,所述载气流量:0.2~3.0mL/min。
再进一步优选的是,所述载气流量:0.2~2.0mL/min
发明使用的分析方法的气相色谱的条件中,所述分流比可以是本领域常用的分流比。
优选的是,所述分流比为1:1~100:1。
进一步优选的是,所述分流比为5:1~80:1。
本发明提供的气相色谱测定方法,可以测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中含有的杂质。
所述杂质,可以是选自以下组合中的一种、两种或三种以上组合:
R1216、R143a、R115、R1336、3,3,3-三氟丙炔、R1243、R245cb、R1225、R1234ze(E)、R245fa、R236fa、R1113、R1234yf、R1233xf、R1233zd、R133a、R1224、R114、R124、R245eb、R1112a、R1112(E)和R1112(Z)。
进一步地,所述杂质,可以是选自以下组合中的一种、两种或三种以上组合:
R1216、R143a、3,3,3-三氟丙炔、R1243、R245cb、R1234ze(E)、R245fa、R1113、R1234yf、R1233xf、R1233zd、R133a、R1224、R124、R245eb、R1112a、R1112(E)和R1112(Z)。
本发明提供的气相色谱测定方法还可以进一步地测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中含有除上述杂质外的其他杂质,例如其他含氟烷烃、含氟烯烃和含氟炔烃。
作为示例,本发明还提供一种气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法,包括以下步骤:
(1)选择色谱条件:
(2)测试样品配制:往1~10L经真空处理的气袋中注入约2~30g HFO-1234ze(Z)(作为本底气),用密封针筒注入约0.1~50ml的其他相关杂质标样,上述气体和本底气的操作环境保持一致,所述杂质为R1216、R143a、R115、R1336、3,3,3-三氟丙炔、R1243、R245cb、R1225、R1234ze(E)、R245fa、R236fa、R1113、R1234yf、R1233xf、R1233zd、R133a、R1224、R114、R124、R245eb、R1112a、R1112(E)和R1112(Z)中的一种、两种或三种以上组合;
(3)分析过程:将配制的测试样品在载气的携带下通过选定的色谱柱,各组份在色谱柱中的流动相(载气)和固定相间的分配系数不同而进行分离,各组份分离后依次进入检测器;不同物质特性不同,利用传感器转变为电量信号,微弱的电量信号再经电路放大处理后得到所需数据。
本发明提供的一种测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质含量的气相色谱法,不仅可以定性分析各杂质组份,还可以进一步的定量各杂质的含量。当用于定量分析时,顺式-1,3,3,3-四氟丙烯和各杂质的含量可采用面积归一化法计算,具体如下:
其中,xi—待测样品中组份i的含量(浓度);Ai—组份i的峰面积;∑Ai—各组份的峰面积之和。
本发明提供的一种测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质含量的气相色谱法也可以用于测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯的纯度,当用于定量分析顺式-1,3,3,3-四氟丙烯纯度时,也采用上述面积归一化法计算。
附图说明
图1为实施例1所述色谱图,图1中各数字编号对应实施例1表1中相应数字编号的杂质,其中编号4和5为杂质R1234yf和R245cb、编号19为R1112(E)或R1112(Z)、编号20为R1112(E)或R1112(Z)。
图2为实施例2所述色谱图,图2中各数字编号对应实施例1表2中相应数字编号的杂质.
具体实施方式
下面的实施例为用来说明本发明的几个具体实施方式,但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
实施例1
采用安捷伦公司的7890A气相色谱仪和FID检测器。
测试样品配制:往1L经真空处理的气袋中注入2.44g HFO-1234ze(Z)样品,用密封针筒注入0.4ml的甲烷、0.6ml的R1216、0.8ml的R1234yf、1.0ml的R143a、0.6ml的三氟丙炔、0.8ml的R245cb、0.4ml的R1234ze(E)、0.8ml的R1243、0.8ml的R1113、1.0ml的R245fa、0.4ml的R124、0.8ml的R245eb、0.4ml的R133a、0.4ml的R1233xf、0.4ml的R1224、1.2ml的R1233zd(Z)、0.4ml的R1112a及0.2ml的R1112,上述气体和本底气的操作环境保持一致。
选择色谱条件如下:
将配制的测试样品在载气的携带下通过选定的色谱柱,各组份在色谱柱中的流动相(载气)和固定相间的分配系数不同而进行分离,各组份分离后依次进入检测器;不同物质特性不同,利用传感器转变为电量信号,微弱的电量信号再经电路放大处理后得到所需数据。
色谱图详见说明书附图1。各杂质的含量使用面积归一化法计算,结果如下表1。
表1
实施例2
采用安捷伦公司的7890A气相色谱仪和FID检测器。
测试样品配制:往5L经真空处理的气袋中注入10.5g HFO-1234ze(Z)(与实施例1不同的另一样品做本底气),用密封针筒注入1.0ml的R143a、1.0ml的R1234ze(E)、1.0ml的R245eb、1.2ml的R1234yf、8.0ml的R245fa、2.0ml的R1233xf、4.0ml的R1233zd(Z),上述气体和本底气的操作环境保持一致。
选择与实施例1相同的色谱条件进行分析,色谱图详见说明书附图2。
各杂质的含量使用面积归一化法计算,结果如下表2。
表2
Claims (2)
1.一种气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法,其特征在于:
气相色谱的条件为:
色谱柱的固定相为键合6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷120m×0.32mm×1.8µm,检测器为氢火焰离子化检测器,载气为体积百分比为99.999%的氮气,燃气为体积百分比为99.999%的氢气,助燃气为空气,柱温:初始温度35℃保持15min,以15℃/min升温至150℃保持5 min;
柱流量为0.8mL/min,进样量为0.2mL,分流比为30:1,汽化室温度为200℃,检测器为220℃,空气流程为300 mL/min,氢气流量为30 mL/min;
所述杂质包括:R1216、R143a、3,3,3-三氟丙炔、R1243、R245cb、R1234ze(E)、R245fa、R1113、R1234yf、R1233xf、R1233zd、R133a、R1224、R124、R245eb、R1112a、R1112(E)和R1112(Z);
所述杂质的含量按照面积归一化法方法计算。
2.按照权利要求1所述的气相色谱法测定顺式-1,3,3,3-四氟丙烯中杂质的方法,其特征在于:所述气相色谱测定方法用于1,3,3,3-四氟丙烯产品中顺式-1,3,3,3-四氟丙烯和杂质的含量。
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Denomination of invention: A Method for Determining Impurities in Cis-1,3,3,3-Tetrafluoropropene by Gas Chromatography Effective date of registration: 20230331 Granted publication date: 20220419 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Hangzhou Zhaohui sub branch Pledgor: SINOCHEM LANTIAN Co.,Ltd. Registration number: Y2023330000634 |