CN111007194B - 一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工产品检测技术领域，具体涉及一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法。本发明包括以下步骤：（1）配制系列钠离子标准溶液待用；（2）配制待测样品溶液待用；（3）利用钠离子标准溶液确定钠离子的保留时间，制作标准曲线，然后对测样品进行离子色谱分析，确定待测样品中钠离子，然后根据峰面积计算含量；所述色谱条件如下：色谱柱：固定相为聚乙烯醇填料；流动相：流动相为有机酸溶液；流速：0.8‑1.0mL/min，柱温：25‑35℃，进样量：10‑30μL。本发明采用离子色谱定量检测，具有样品处理简便、灵敏度高、分离度好、准确定量等优点，克服了传统的光谱法测定金属离子样品处理时间长、对环境污染大、不经济等缺点。
Description
技术领域
本发明属于化工产品检测技术领域，涉及一种尼龙单体中钠离子定量检测方法，具体涉及一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法。
背景技术
尼龙12主要用于海洋管和城市天然气管道，光纤，电缆套，机械凸轮，汽车，滑动机构以及轴承等，还用于：汽车燃油输送管、汽车制动刹车管、空调管、空压设备软管，工业用高压液压管、管快速接头，汽车防抱死系统螺线轴，精密齿轮、凸轮和轴承的滑行部，复印机去静电转辊，抗静电容器和IC芯片导轨，光缆护套，透明管材，自粘接电线漆，消声齿轮，运动鞋底，电缆扣、网球拍索扣等诸多方面。
ω-氨基十二酸是合成尼龙12的单体，合成ω-氨基十二酸的方法有限，其中有氨化加氢法，具有合成工艺路线短、原料易得的特点，因精制ω-氨基十二酸时，引入少量的钠盐，而钠离子的存在对聚合的尼龙12产品性能影响很大，因此需要对ω-氨基十二酸中钠离子的含量加以控制。
日前检测金属离子主要方法有光谱法，光谱法对环境污染大，样品处理过程复杂，检测周期长，费用高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，该方法样品处理简便、灵敏度高、分离度好，能够快速准确的对ω-氨基十二酸中钠离子的含量进行定量分析。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，包括以下步骤：
(1)分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成不同浓度的系列钠离子标准溶液待用；
(2)准确称取0.4-0.6g尼龙单体，对尼龙单体进行处理后，作为待测样品溶液待用；
(3)取系列标准溶液注入离子色谱仪，按照一定的色谱条件进行离子色谱分析，确定钠离子的保留时间，根据不同浓度标准溶液的峰面积及其对应的浓度制作标准曲线，然后取待测样品溶液注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，根据标准品确定的保留时间，确定待测样品中钠离子，然后根据峰面积计算含量；
所述色谱条件如下：
色谱柱：固定相为聚乙烯醇填料；
流动相：流动相为有机酸溶液；
流速：0.8-1.0mL/min，柱温：25-35℃，进样量：10-30μL。
所述离子色谱法为离子交换色谱法。
所述尼龙单体为ω-氨基十二酸。
所述尼龙单体的处理方法包括以下步骤：
(1)称取0.4-0.6g尼龙单体于消解罐中，加4-6mL硝酸，130-140℃消解4-6h，取出降至室温，挥发掉硝酸；
(2)平衡至室温，加0.5～1.5mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加0.5～1.5mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，备用。
所述色谱条件为：流速为1.0mL/min，柱温为35℃，检测器温度为40℃，进样量为20μL。
所述离子色谱仪的检测器为电导检测器。
所述流动相中有机酸为甲烷磺酸，浓度为3～5mmol/L。
所述色谱柱为IC YS-50阳离子色谱柱。
离子色谱测定尼龙单体中钠离子含量时采用外标法。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明采用离子色谱法对ω-氨基十二酸产品中钠离子含量进行定量检测，具有灵敏度高、快速分离、准确定量、分离度好、检测时间短、操作简单等优点，克服了光谱法样品处理时间长、对环境污染大、不经济等缺点。
附图说明
图1是钠离子标准溶液谱图。
图2是ω-氨基十二酸待测样品钠离子谱图。
图3是流速1.4mL/min时ω-氨基十二酸待测样品钠离子谱图。
图中1为钠离子色谱峰。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细说明。本发明的保护内容不局限于以下实施例，在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都要被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明地过程、条件、试剂、试验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识。
实施例1
一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，采用的实验条件如下：
1.实验分析仪器和条件：ICS 1000离子色谱仪，电导检测器；
2.实验样品：钠离子标准溶液，购自北京北方伟业计量技术研究院，含量1mg/mL。
3.色谱条件：色谱柱：IC YS-50(4.6×125mm，5μm)阳离子色谱柱；
流动相：流动相为4mmol/L甲烷磺酸溶液；
流速：1mL/min；
检测器温度：40℃；
柱温：30℃；
进样量：20μL。
检测步骤：
(1)分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成浓度为1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、50μg/mL溶液，作为系列标准品溶液待用。
(2)准确称取ω-氨基十二酸0.5g于消解罐中，加5mL硝酸，135℃消解5h，取出降至室温，挥发掉硝酸，平衡至室温，加1mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加1mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，作为待测样品溶液待用。
(3)将上述标准品溶液和待测样品溶液分别注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，记录色谱图：待检样品溶液通过离子色谱仪的进样器注入色谱柱，经过聚乙烯醇填料固定相色谱柱后，采用流动相进行洗脱，样品中离子通过离子交换树脂填料的分离和纯化，样品经色谱柱后进入电导检测器进行检测，电信号经放大后以色谱峰的形式显示，即为色谱图，按照外标法计算钠离子含量，至少重复测定三次，取平均值。
图1为标准品的色谱图，其中钠离子出峰时间是4.732min，从图2中可以看出，钠离子出峰时间与图1一致，且各峰分离良好、峰形好，可以用于定量分析。
4.根据色谱图，钠离子的含量以ω计，数值以mg/g表示，按照外标法，按照式(1)进行计算：
式中：
c：测得的钠离子浓度，μg/mL；
m：ω-氨基十二酸样品质量，g。
根据峰面积在标准曲线上查得或计算出样品溶液中钠离子浓度，计算出钠离子含量，如下表1所示。
表1 ω-氨基十二酸待测样品钠离子含量
准确度实验
取已知钠离子含量的ω-氨基十二酸样品，称取5个试样，分别加入一定量的钠离子标准溶液，然后按照实施例1的外标法进行定量分析，结果如表2所示。从表中可以看出，钠离子的平均回收率为99.28％。实验结果表明本发明方法准确度好、可实行性强。
表2准确度实验结果
精密度试验
取一批ω-氨基十二酸样品，从这一批样品中准确称取5组试样，按照实施例1的检测方法进行定量分析，测定钠离子的含量，计算该含量的平均值、标准偏差和相对标准偏差，结果如表3所示。从表3可以看出，钠离子的含量的平均值为0.136mg/g，标准偏差为0.11％，相对标准偏差为0.84％。实验结果表明本发明精密度良好，可行性强。
表3精密度实验结果
从以上的实验结果可以看出，本发明的检测方法，分离度好，具有较高的准确度和精密度，本发明通过高效液相色谱法检测ω-氨基十二酸样品中钠离子的含量，实现了快速准确定量，达到控制产品质量的目的。
对比例1
1.实验分析仪器和条件：ICS 1000离子色谱仪，电导检测器；
2.实验样品：钠离子标准溶液，购自北京北方伟业计量技术研究院，含量1mg/mL。
3.色谱条件：色谱柱：IC YS-50(4.6×125mm，5μm)阳离子色谱柱；
流动相：流动相为4mmol/L甲烷磺酸溶液；
流速：1.4mL/min；
检测器温度：40℃；
柱温：30℃；
进样量：20μL。
检测步骤：
(1)分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成浓度为1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、50μg/mL溶液，作为系列标准品溶液待用；
(2)准确称取ω-氨基十二酸0.5g于消解罐中，加5mL硝酸，135℃消解5h，取出降至室温，挥发掉硝酸，平衡至室温，加1mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加1mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，作为待测样品溶液待用；
(3)将上述标准品溶液和待测样品溶液分别注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，记录色谱图。
本例与实施例1的区别仅在于流速的不同，通过图3可以看出，流速增大则色谱峰流出时间变短，影响色谱峰分离，不能准确测定钠离子含量。
对比例2
1.实验分析仪器和条件：
1.实验分析仪器和条件：ICS 1000离子色谱仪，电导检测器；
2.实验样品：钠离子标准溶液，购自北京北方伟业计量技术研究院，含量1mg/mL。
3.色谱条件：色谱柱：IC YS-50(4.6×125mm，5μm)阳离子色谱柱；
流动相：流动相为2mmol/L甲烷磺酸溶液或6mmol/L甲烷磺酸溶液；
流速：1mL/min；
检测器温度：40℃；
柱温：30℃；
进样量：20μL。
检测步骤：
(1)分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成浓度为1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、50μg/mL溶液，作为系列标准品溶液待用；
(2)准确称取ω-氨基十二酸0.5g于消解罐中，加5mL硝酸，135℃消解5h，取出降至室温，挥发掉硝酸，平衡至室温，加1mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加1mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，作为待测样品溶液待用；
(3)将上述标准品溶液和待测样品溶液分别注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，记录色谱图。
本例与实施例1的区别仅在于流动相浓度的不同，通过比较发现流动相浓度变小则洗脱时间变长，分析时间变长；流动相浓度变大则洗脱时间变短，影响色谱峰分离，不能准确测定钠离子含量。
对比例3
1.实验分析仪器和条件：ICS 1000离子色谱仪，电导检测器；
2.实验样品：钠离子标准溶液，购自北京北方伟业计量技术研究院，含量1mg/mL。
3.色谱条件：色谱柱：IC YS-50(4.6×125mm，5μm)阳离子色谱柱；
流动相：流动相为4mmol/L甲烷磺酸溶液；
流速：1mL/min；
检测器温度：40℃；
柱温：40℃；
进样量：20μL。
检测步骤：
(1)分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成浓度为1μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL、50μg/mL溶液，作为系列标准品溶液待用；
(2)准确称取ω-氨基十二酸0.5g于消解罐中，加5mL硝酸，135℃消解5h，取出降至室温，挥发掉硝酸，平衡至室温，加1mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加1mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，作为待测样品溶液待用；
(3)将上述标准品溶液和待测样品溶液分别注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，记录色谱图。
本例与实施例1的区别仅在于柱温的不同，通过比较发现柱温提高，组分流出速度加快，色谱峰分离度变差，不能准确测定钠离子含量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别准确吸取不同体积钠离子标准溶液于不同容量瓶中，加水稀释，并定容至刻度，摇匀，分别制成不同浓度的系列钠离子标准溶液待用；
（2）准确称取0.4-0.6g尼龙单体，对尼龙单体进行处理后，作为待测样品溶液待用；
（3）取系列标准溶液注入离子色谱仪，按照一定的色谱条件进行离子色谱分析，确定钠离子的保留时间，根据不同浓度标准溶液的峰面积及其对应的浓度制作标准曲线，然后取待测样品溶液注入离子色谱仪，按照上述色谱条件进行离子色谱分析，根据标准品确定的保留时间，确定待测样品中钠离子，然后根据峰面积计算含量；
所述色谱条件如下：
色谱柱为IC YS-50阳离子色谱柱；
流动相：流动相为甲烷磺酸，浓度为3~5mmol/L；
流速：0.8-1.0mL/min，柱温：25-35℃，进样量：10-30μL；
所述尼龙单体为ω-氨基十二酸，所述尼龙单体的处理方法包括以下步骤：
（1）称取0.4-0.6g尼龙单体于消解罐中，加4-6mL硝酸，130-140℃消解4-6h，取出降至室温，挥发掉硝酸；
（2）平衡至室温，加0.5~1.5mmol/L盐酸溶液溶解并转移至100mL容量瓶中，加0.5~1.5mmol/L盐酸溶液至刻度，摇匀，备用。
2.根据权利要求1所述利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，其特征在于，所述色谱条件为：流速为1.0mL/min，柱温为35℃，检测器温度为40℃，进样量为20μL。
3.根据权利要求1或2所述利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，其特征在于，所述离子色谱仪的检测器为电导检测器。
4.根据权利要求1所述利用离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量的方法，其特征在于，离子色谱定量尼龙单体中钠离子含量时采用外标法。
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