CN112147259A - 一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用，采用离子色谱法对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂进行离子色谱分析；其中，离子色谱法采用的色谱柱为PLRP‑S反相色谱柱，离子色谱法采用的检测器为电导检测器，离子色谱法采用的抑制器为阳离子抑制器。本发明可以排除阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，从而能够对阳离子醚化剂中双季铵盐进行定量检测。

Description

一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用
技术领域
本发明涉及含量检测技术领域，具体涉及一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
阳离子醚化剂一般指3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(英文简称CHPTMAC)，其制备方法主要为气相法、水相法、溶剂法，目前水相法和溶剂法应用广泛。水相法以水作为反应介质，以三甲胺或三甲胺盐酸盐、环氧氯丙烷等作为原料，进行反应制备3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。其中水相法分为一步法和两步法，一步法以三甲胺盐酸盐与环氧氯丙烷直接合成；两步法是先将三甲胺与盐酸合成三甲胺盐酸盐，再利用三甲胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应制备3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。溶剂法以三甲胺盐酸盐与环氧氯丙烷作为原料直接在有机溶剂中进行反应获得3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。阳离子醚化剂产品主要用于造纸助剂、淀粉改性剂、油田助剂等，双季铵盐作为反应过程中的副产物，它的存在改变了液体醚化剂产品的结晶点，双季铵盐含量越高，产品的结晶温度也越高，严重影响产品的质量。
据本发明的发明人所知，要实现检测阳离子醚化剂中双季铵盐的含量，传统的化学分析方法满足不了分析精度的要求，气相色谱的条件下双季铵盐会发生分解而不能气化，严重污染气相色谱柱而得不到理想的结果，高效液相色谱法又存在保留弱、峰型差的缺点，因此考虑用离子色谱法进行检测。然而，经过本发明的发明人研究发现，阳离子醚化剂和双季铵盐的阳离子均为季铵类阳离子，受基质影响较大，难以对阳离子醚化剂中的双季铵盐进行检测，经过实验证实，采用一般离子色谱法难以对阳离子醚化剂中的双季铵盐进行定量检测。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用，该方法可以排除阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，从而能够对阳离子醚化剂中的双季铵盐进行定量检测。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
在本发明的第一方面，提供一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，采用离子色谱法对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂进行离子色谱分析；其中，离子色谱法采用的色谱柱为PLRP-S反相色谱柱，离子色谱法采用的检测器为电导检测器，离子色谱法采用的抑制器为阳离子抑制器。
根据离子色谱法的离子交换原理，离子色谱柱的选择是进行检测的关键，然而，经过实验发现，采用普通的离子色谱柱受阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，无法对阳离子醚化剂中的双季铵盐进行检测。PLRP-S反相色谱柱是一种液相色谱柱，该色谱柱不能对离子进行交换分离，因而其采用检测器为一般液相色谱法的检测器，例如紫外吸收检测器(UVD)、二极管阵列检测器(PDAD)、荧光检测器(FLD)、示差折光检测器(RID)、蒸发光散射检测器(ELSD)、质谱检测器(MSD)等。然而，本发明经过实验意外的发现，将离子色谱法中的离子色谱柱替换为PLRP-S反相色谱柱后，进行色谱分离，再经过抑制器和电导检测器检测，能够排除阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，实现对阳离子醚化剂中双季铵盐的定量检测。
本发明的第二方面，提供一种上述方法在监控阳离子醚化剂品质中的应用。由于本发明能够对阳离子醚化剂中双季铵盐进行定量检测，从而对阳离子醚化剂进行质量监控。
本发明的具体实施方式具有以下有益效果：
采用PLRP-S反相色谱柱与离子色谱技术相结合来检测阳离子醚化剂中的双季铵盐，能够排除阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，检测数据准确可靠。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1中绘制的标准曲线。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术中论述的，现有技术无法对阳离子醚化剂中的双季铵盐进行准确检测，鉴于此，本发明提出了一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法及应用。
本发明的一种实施方式中，提供了一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，采用离子色谱法对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂进行离子色谱分析；其中，离子色谱法采用的色谱柱为PLRP-S反相色谱柱，离子色谱法采用的检测器为电导检测器，离子色谱法采用的抑制器为阳离子抑制器。
本发明使用PLRP-S反相色谱柱进行色谱分离，再经过离子色谱法阳离子抑制器以及电导检测器的检测，能够排除阳离子醚化剂基质以及其他杂质对所测物质的干扰，实现对阳离子醚化剂中双季铵盐的定量检测。
在一种具体的实施方式中，淋洗液包括A相、B相和C相，A相为七氟丁酸的水溶液，B相为乙腈水溶液，C相为超纯水。
优选的，A相中七氟丁酸的体积分数为0.19～0.21％；经过实验，采用该淋洗液进行梯度洗脱，检测效果更好。
优选的，B相中乙腈的体积分数为79～81％；经过实验，采用该淋洗液进行梯度洗脱，检测效果更好。
优选的，梯度洗脱条件为：0～4min，40％A和60％C；10～12min，40％A、10％B、50％C；12～20min，40％A和60％C。其中，％A为A相的体积百分数，％B为B相的体积百分数，％C为C相的体积百分数。经过实验，采用该梯度洗脱程序进行洗脱，检测效果更好。其中，0～4min表示第0min至第4min(包括第4min)内，10～12min表示第10min(包括第10min)至第12min(包括第12min)内，12～20min表示第12min(不包括第12min)至第20min(包括第20min)内。
进一步优选的，梯度洗脱的流速为0.9～1.1mL/min。
该实施方式的一种或多种实施例中，抑制器采用外加水模式，抑制电流为175～177mA。
该实施方式的一种或多种实施例中，色谱柱的柱温为29～31℃。
该实施方式的一种或多种实施例中，检测器的温度为34～36℃。
该实施方式的一种或多种实施例中，进行离子色谱分析的进样量为20～30μL。
该实施方式的一种或多种实施例中，采用超纯水对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂稀释后进行离子色谱分析。
该实施方式的一种或多种实施例中，采用离子色谱法对至少三种不同浓度的双季铵盐进行离子色谱分析，获得离子浓度与峰面积的标准曲线，利用检测的待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂的峰面积及标准曲线，计算获得待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂中双季铵盐的浓度。
采用离子色谱法对至少三种不同浓度的双季铵盐进行离子色谱分析的检测条件与采用离子色谱法对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂进行离子色谱分析的检测条件一致。
本发明的另一种实施方式，提供了一种上述方法在监控阳离子醚化剂品质中的应用，能够对阳离子醚化剂进行质量监控。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
标准曲线制备过程：
精密称取双季铵盐对照品适量，置于100mL容量瓶中，加超纯水至刻度，摇匀，稀释为终浓度为200μg/mL作为储备液；准确移取上述储备液适量，用超纯水稀释制成浓度为100μg/mL、75μg/mL、50μg/mL、30μg/mL、10μg/mL、3μg/mL的系列标准溶液。通过对各标准溶液的离子色谱分析检测，得到双季铵盐的离子色谱标准图谱，绘制一元线性回归方程：y＝0.046x-0.0693，R2＝0.9999；y是峰面积，x是离子浓度，单位分别是μS*min和μg/mL；以双季铵盐标准溶液浓度为横坐标，其对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线如图1所示。
样品的预处理过程：
样品直接用超纯水稀释，制成稀释500倍的待测样品。
检测过程：
使用Thermo ICS-5000+离子色谱仪(双系统)，样品进样量为25μL，色谱柱为Agilent PLRP-S
Figure BDA0002707419810000041
8μm 250*4.6mm，色谱柱柱温为30℃，检测器类型为电导检测器，电导检测器池温为35℃，淋洗液为A(0.2％七氟丁酸)、B(80％乙腈溶液)、C(超纯水)，以1.0mL/min的流速进行梯度洗脱，梯度洗脱条件为：0-4min 40％A(0.2％七氟丁酸)+60％C(超纯水)，10-12min 40％A(0.2％七氟丁酸)+10％B(80％乙腈溶液)+50％C(超纯水)，12.1-20min 40％A(0.2％七氟丁酸)+60％C(超纯水)，抑制器为Dionex CSRS 300 4mm阳离子抑制器，采用外加水模式，抑制电流为176mA。
经过检测，该方法的检出限为1μg/mL，在3～100μg/mL浓度范围内具有良好的线性关系。
检测结果：
取3个不同的样品，分别用超纯水稀释500倍后，每个样品连续重复进样5次，测得样品中双季铵盐的含量，计算其峰面积相对标准偏差(RSD)来衡量方法的精密度。同时取3个稀释500倍后的样品，每个样品取3份，分别加标不同浓度，计算样品加标回收率。精密度分析结果见表1，峰面积相对标准偏差(RSD)在0.15％～0.24％，精密度良好；表2为样品含量及加标回收实验结果，其回收率在97.48％～104.99％，具有较高的准确度。
表1精密度分析结果
Figure BDA0002707419810000051
表2样品含量及加标回收率
Figure BDA0002707419810000052
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，采用离子色谱法对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂进行离子色谱分析；其中，离子色谱法采用的色谱柱为PLRP-S反相色谱柱，离子色谱法采用的检测器为电导检测器，离子色谱法采用的抑制器为阳离子抑制器。
2.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，淋洗液包括A相、B相和C相，A相为七氟丁酸的水溶液，B相为乙腈水溶液，C相为超纯水。
3.如权利要求2所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，A相中七氟丁酸的体积分数为0.19～0.21％；B相中乙腈的体积分数为79～81％。
4.如权利要求2所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，梯度洗脱条件为：0～4min，40％A和60％C；10～12min，40％A、10％B、50％C；12～20min，40％A和60％C。
5.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，抑制器采用外加水模式，抑制电流为175～177mA。
6.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，色谱柱的柱温为29～31℃。
7.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，检测器的温度为34～36℃。
8.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，采用超纯水对待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂稀释后进行离子色谱分析。
9.如权利要求1所述的检测阳离子醚化剂中双季铵盐的方法，其特征在于，采用离子色谱法对至少三种不同浓度的双季铵盐进行离子色谱分析，获得离子浓度与峰面积的标准曲线，利用检测的待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂的峰面积及标准曲线，计算获得待测含有双季铵盐的阳离子醚化剂中双季铵盐的浓度。
10.一种权利要求1～9任一所述的方法在监控阳离子醚化剂品质中的应用。
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