CN110794048B - 醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法 - Google Patents

醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用高效液相色谱仪‑联合蒸发光散射检测器来检测醇胺类水泥助磨剂的方法，其中色谱条件为色谱柱采用反相C18色谱柱；检测器采用ELSD检测器；流动相包括流动相A和流动相B，流动相A是甲醇、流动相B是0.1％乙酸水溶液，甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20。采用本发明的检测方法能够有效检出醇胺类水泥助磨剂，分离效果好，且能在5min内完成检测，大大缩短了检测时间，同时本发明的检测方法灵敏度高，具有良好的线性关系，准确度高，在工业分析及产品配方研究等方面具有重要研究价值。

Description

醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法
技术领域
本发明涉及一种利用色谱法检测物质的技术领域，具体是涉及醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法。
背景技术
水泥助磨剂中醇胺类物质主要包括三乙醇胺(简称TEA)、三异丙醇胺(简称TIPA)和新型三异丙醇胺(包含二乙醇单异丙醇胺和单乙醇二异丙醇胺等，前者简称DEIPA)等。二乙醇单异丙醇胺(C7H17NO3)，又名1-[N,N-双(2-羟乙基)氨基]丙-2-醇，是一种无色或浅黄色透明，有氨味刺激的粘稠性液体。
Figure BDA0002229140780000011
关于二乙醇单异丙醇胺的含量测定，现有技术已有报道：郑荣平，李格丽，林倩，水泥.2014.11，其检测方法是：采用气相色谱法测定二乙醇单异丙醇胺含量，色谱柱为 HP-Innowax石英毛细管柱，柱温程序为初始温度120℃，保持1min，升温速率60℃/min，升温至180℃，保持1min，然后再以升温速率10℃/min，升温至260℃，保持5min，检测器为FID氢火焰离子化检测器，分析时间需要15min。采用上述方法检测时间较长，不能满足快速检测需要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明利用高效液相色谱仪-联合蒸发光散射检测器来检测二乙醇单异丙醇胺，与现有技术中的方法相比，本发明的检测方法灵敏度高，具有良好的线性关系，重现性好，精确度和准确度高，在工业分析及产品配方研究等方面具有重要研究价值。
本发明的技术方案是提供一种醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，步骤包括：
(1)对照品溶液及供试品溶液的制备：精密称取醇胺类水泥助磨剂对照品，用流动相溶解并定容成具有浓度梯度的多个对照品溶液；精密称取适量供试品，用流动相超声溶解并定容，如溶液混浊用0.22μm滤膜过滤得到供试品溶液；
(2)色谱条件：
色谱柱采用反相C18色谱柱；
检测器采用ELSD检测器；
流动相包括流动相A和流动相B；流动相A是甲醇；流动相B是0.1％乙酸水溶液；甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20；
(3)测定方法：
将配制好的对照品溶液以及供试品溶液按照色谱条件依次进样，记录色谱图，根据多个对照品溶液的图谱数据和浓度数据制备线性相关工作曲线，代入供试样品的图谱数据计算并得出供试品溶液浓度，即完成醇胺类水泥助磨剂含量的测定。
进一步地，色谱柱柱长为250mm，在这一柱长配合下，醇胺类水泥助磨剂样品分离度、分离速率均良好。
进一步地，流速为0.8～1.2mL/min；更优选为1.0mL/min。在上述流速条件配合下，醇胺类水泥助磨剂样品得到有效分离，且分析时间较短。
进一步地，柱温控制在30～40℃；更优选为35℃。在上述柱温条件配合下，分离效能和分析时间较佳，保证醇胺类水泥助磨剂保留时间、峰形适宜，有利于后续定量分析。
进一步地，ELSD检测器雾化温度在55～65℃；更优选为60℃。
进一步地，ELSD检测器蒸发温度在80～90℃；更优选为90℃。
进一步地，ELSD检测器载气压力在25～30psi；更优选为26psi。
进一步地，进样量为5～20μL，更优选为20μL。
进一步地，对照品溶液的浓度依次为10.0、20.0、40.0、60.0、80.0μg/mL。
本发明的优点和有益效果：
1.本发明的方法能够有效检出醇胺类水泥助磨剂，例如二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等，并且分离度R能达1.5以上，分离效果好。
2.本发明的方法测定二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等醇胺类物质在5min内能完成检测，相比现有的气相检测方法缩短了三分之二的时间，实现了快速分离检测的目的。
3.本发明的方法用于二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等醇胺类物质的含量测定，具有良好的线性关系，在工业产品分析及配方研究均具有重要研究价值。
附图说明
图1至5为本发明实施例1测定二乙醇单异丙醇胺对照品的HPLC图谱，图1对照品溶液浓度为10.0μg/mL，图2对照品溶液浓度为20.0μg/mL，图3对照品溶液浓度为 40.0μg/mL，图4对照品溶液浓度为60.0μg/mL，图5对照品溶液浓度为80.0μg/mL。
图6本发明实施例1中供试品溶液的HPLC图谱。
图7为根据图1至5对照品的色谱图绘制的二乙醇单异丙醇胺工作曲线。
图8为本发明实施例2二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺的混合溶液的HPLC图谱。
图9为按照对比例方法进样得到的HPLC图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
对于醇胺类水泥助磨剂，由于现有的气相检测方法检测出结果的时间需要15min，仍然难以满足快速检测的要求。申请人经过研究和大量实验，发现通过高效液相色谱联合蒸发光散射检测器能够实现快速检测，并通过不断优化检测条件，获得了本发明的快速检测二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等醇胺类物质的方法。在设计高效液相色谱检测条件时，需考虑二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等醇胺类物质本身的性质，首先该类化合物呈碱性，在中性条件下峰形会出现严重拖尾，其次色谱柱的使用条件在pH 2-8之间，所以流动相A 是甲醇、流动相B是0.1％乙酸水溶液，以一定比例混合后溶液呈酸性，因此上述流动相既能适应待测物二乙醇单异丙醇胺、三乙醇胺等醇胺类物质的理化性质，又能够满足色谱柱使用条件，有利于改善峰形，保证检测效果的准确。进一步地，ELSD的雾化和蒸发温度范围确定为雾化温度55～65℃、蒸发温度80～90℃，在这一范围内，检测灵敏度、色谱峰的分离度等均得到有效保证。
实施例1
本实施例提供水泥助磨剂二乙醇单异丙醇胺的高效液相检测方法，包括如下步骤：
(1)对照品溶液及供试品溶液的制备：精密称取适量二乙醇单异丙醇胺对照品，用流动相溶解并定容得到10.0mg/mL的储备液，并用流动相依次稀释定容得到10.0、20.0、40.0、 60.0、80.0μg/mL的对照品溶液；精密称取二乙醇单异丙醇胺供试品100.0mg，置于10mL 容量瓶，用流动相(甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20)溶解并定容，得到供试品溶液，如溶液混浊用0.22μm滤膜过滤得到供试品溶液；并用流动相做为空白溶液；
(2)色谱条件(高效液相色谱仪(岛津LC-20AT))：
色谱柱：Waters XBridge C18色谱柱，柱长为250mm；
流动相包括流动相A和流动相B；流动相A是甲醇；流动相B是0.1％乙酸水溶液；甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20；
流速：1.0mL/min；
进样量：20μL；
检测器采用ELSD检测器；
ELSD检测器雾化温度：60℃；
ELSD检测器蒸发温度：90℃；
ELSD检测器载气压力：26psi；
(3)测定方法：
将上述配制的5个对照品溶液和供试品溶液依次进样，记录色谱图，其中对照品的色谱图如图1-图5所示，根据5个对照品溶液的二乙醇单异丙醇胺峰面积对数和浓度对数数据制备线性相关工作曲线(如图7所示)，该工作曲线线性关系良好，R2＝0.999；根据该工作曲线，代入供试样品的二乙醇单异丙醇胺峰面积(如图6所示)计算并得出供试品溶液浓度，比较测定的供试品溶液浓度和定容的供试品溶液浓度以及进样时的稀释倍数，计算得出二乙醇单异丙醇胺的含量。
实施例2
本实施例检测水泥助磨剂二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺在本发明检测方法下的分离程度，包括如下步骤：
(1)二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺混合溶液的制备：精密称取适量二乙醇单异丙醇胺对照品和三乙醇胺对照品，用流动相溶解并定容得到二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺混合溶液储备液，该混合溶液中二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺的浓度均为10.0mg/mL，并用流动相稀释定容得到二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺的浓度均为80.0μg/mL溶液；
(2)色谱条件(高效液相色谱仪(岛津LC-20AT))：
色谱柱：Waters XBridge C18色谱柱，柱长为250mm；
流动相包括流动相A和流动相B；流动相A是甲醇；流动相B是0.1％乙酸水溶液；甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20；
流速：1.0mL/min；
进样量：20μL；
检测器采用ELSD检测器；
ELSD检测器雾化温度：60℃；
ELSD检测器蒸发温度：90℃；
ELSD检测器载气压力：26psi；
(3)测定方法：
将上述配制的二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺混合溶液进样，记录色谱图(如图8所示)。根据图8可知，本发明的检测方法能够对二乙醇单异丙醇胺和三乙醇胺的混合物进行有效分离，便于对其中的单一成分进行准确检测，具体来说采用本发明方法对二乙醇单异丙醇胺及其有关物质分离度R能达1.5以上，分离度R的具体计算过程为：
Figure BDA0002229140780000051
其中tR1、tR2分别是峰1、2的保留时间，W1、W2分别是峰峰1、2的峰底宽；此外从图8能看出本发明的检测方法能够使三乙醇胺出峰快速清晰，也能够用于检测三乙醇胺。
对比例
本对比例为改变流动相的体积比，具体方法为：
(1)对照品溶液的制备：精密称取适量二乙醇单异丙醇胺对照品，用流动相溶解并定容得到10.0mg/mL的储备液，并用流动相稀释定容得到40.0μg/mL的对照品溶液；
(2)色谱条件(高效液相色谱仪(岛津LC-20AT))：
色谱柱：Waters XBridge C18色谱柱，柱长为250mm；
流动相包括流动相A和流动相B；流动相A是甲醇；流动相B是0.1％乙酸水溶液；甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为50：50；
流速：1.0mL/min；
进样量：20μL；
检测器采用ELSD检测器；
ELSD检测器雾化温度：60℃；
ELSD检测器蒸发温度：90℃；
ELSD检测器载气压力：26psi；
(3)测定方法：
将上述配制的对照品溶液进样，记录色谱图。
在对比例的方法下进样，HPLC图谱如图9所示，基线平稳，但二乙醇单异丙醇胺色谱峰出现分叉，无法对样品色谱峰定位，导致无法对二乙醇单异丙醇胺进行测定，说明改变流动相的体积比，会改变流动相本身的理化性质，导致流动相既无法适应色谱柱的应用，又会影响流动相对测试样品的分离效果，出现测试样品的色谱峰难以定位的情况。
本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合色谱法检测领域的市售产品。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的核心技术的前提下，还可以做出改进和润饰，这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，步骤包括：
(1)对照品溶液及供试品溶液的制备：精密称取醇胺类水泥助磨剂对照品，用流动相溶解并定容成具有浓度梯度的多个对照品溶液；精密称取供试品，用流动相超声溶解并定容，如溶液混浊用0.22μm滤膜过滤得到供试品溶液；其中，醇胺类水泥助磨剂对照品为二乙醇单异丙醇胺，供试品为二乙醇单异丙醇胺；
(2)色谱条件：
色谱柱采用反相C18色谱柱；
检测器采用ELSD检测器；
流动相包括流动相A和流动相B；流动相A是甲醇；流动相B是0.1％乙酸水溶液；甲醇与0.1％乙酸水溶液的体积比为80：20；进样量5～20μL；
(3)测定方法：
将配制好的对照品溶液以及供试品溶液按照色谱条件依次进样，记录色谱图，根据多个对照品溶液的图谱数据和浓度数据制备线性相关工作曲线，代入供试样品的图谱数据计算并得出供试品溶液浓度，即完成醇胺类水泥助磨剂含量的测定。
2.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，色谱条件中色谱柱柱长为250mm。
3.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，进样检测过程中流速为0.8～1.2mL/min。
4.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，色谱柱柱温控制在30～40℃。
5.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，ELSD检测器雾化温度在55～65℃，蒸发温度在80～90℃。
6.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，ELSD检测器载气压力在25～30psi。
7.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，进样量为20μL，进样检测过程中流速为1.0mL/min，色谱柱柱温为35℃。
8.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，ELSD检测器雾化温度为60℃、蒸发温度为90℃、载气压力为26psi。
9.根据权利要求1所述的醇胺类水泥助磨剂的高效液相检测方法，其特征在于，对照品溶液的浓度梯度设计为10.0μg/mL、20.0μg/mL、40.0μg/mL、60.0μg/mL、80.0μg/mL。
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