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行業(yè)應(yīng)用丨離子色譜在化工行業(yè)中的應(yīng)用(一)

檢測(cè)樣品:生產(chǎn)原料

檢測(cè)項(xiàng)目:氯離子 磷酸根離子

方案概述:3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)是一種化工中間體,也是聚酰亞胺的重要合成前體,可與多官能團(tuán)的胺類聚合成聚酰亞胺。常用合成方法有4-氯-鄰苯二甲酸酐的脫鹵偶聯(lián)法、鄰苯二甲酸二甲酯的氧化偶聯(lián)法、對(duì)苯二甲酰氯偶聯(lián)法、電解偶聯(lián)法以及無水偏苯三酸單酰氯法。生產(chǎn)原料中雜質(zhì)陰離子會(huì)影響聚酰亞胺的性能和其他下游產(chǎn)品的品質(zhì),因此檢測(cè)BPDA中雜質(zhì)離子的含量十分必要。

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更新時(shí)間2023年08月30日

上傳企業(yè)青島盛瀚色譜技術(shù)有限公司

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一、3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)中氯離子和磷酸根離子的測(cè)定

3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐(BPDA)是一種化工中間體,也是聚酰亞胺的重要合成前體,可與多官能團(tuán)的胺類聚合成聚酰亞胺。常用合成方法有4-氯-鄰苯二甲酸酐的脫鹵偶聯(lián)法、鄰苯二甲酸二甲酯的氧化偶聯(lián)法、對(duì)苯二甲酰氯偶聯(lián)法、電解偶聯(lián)法以及無水偏苯三酸單酰氯法。生產(chǎn)原料中雜質(zhì)陰離子會(huì)影響聚酰亞胺的性能和其他下游產(chǎn)品的品質(zhì),因此檢測(cè)BPDA中雜質(zhì)離子的含量十分必要。采用離子色譜法可同時(shí)測(cè)定BPDA中多種陰離子,該方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確性高。


色譜條件
l  分析柱:SH-G-1+SH-AP-1
l  流動(dòng)相:18 mMKOH(EG)
l  流速:0.7mL/min
l  柱溫:35℃ 
l  抑制器:SHY-A-6
l  進(jìn)樣體積:25 μL
l  前處理:稱取約1.0 g樣品(準(zhǔn)確記錄質(zhì)量,精確到0.000 1g),加超純水,定容至100 mL,超聲提取30 min,過0.22 μm濾膜進(jìn)樣分析。


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圖1 BPDA中氯離子和磷酸根離子譜圖

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二、硫酸、草酸、酒石酸三酸體系中陰離子的測(cè)定

2024-T3鋁合金屬于Al-Cu-Mg系合金。為提高其耐蝕性能,工業(yè)上常用硫酸、草酸、酒石酸三酸體系對(duì)2024-T3鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)氧化。因此,測(cè)定三酸體系中陰離子的含量,有助于優(yōu)化氧化工藝,評(píng)價(jià)氧化膜性能。

色譜條件
l  分析柱:SH-G-1+SH-AC-11
l  流動(dòng)相:13 mM KOH(EG)
l  流速:1.0 mL/min
l  柱溫:35℃ 
l  抑制器:SHY-A-6
l  進(jìn)樣體積:25 μL
l  前處理:樣品稀釋10000倍,過0.22 μm濾膜進(jìn)樣分析測(cè)定SO42-;樣品稀釋10倍,過Ba/Na柱,0.22μm濾膜進(jìn)樣分析其他陰離子。


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圖1 硫酸、草酸、酒石酸三酸體系中硫酸根離子譜圖


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圖2 硫酸、草酸、酒石酸三酸體系中氟離子和氯離子譜圖


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三、三氟乙酸中陰離子的測(cè)定

三氟乙酸(CF3COOH,縮寫TFA),無色揮發(fā)性發(fā)煙液體,與醋酸氣味相似,有吸濕性及刺激臭;受吸電子性的三氟甲基的影響而有強(qiáng)酸性,酸性比乙酸強(qiáng)十萬倍;能與水、氟代烷烴、甲醇、苯、乙醚、四氯化碳和己烷混溶,可部分溶解六碳以上烷烴和二硫化碳,與二硫化碳合用,可溶解蛋白質(zhì)。

三氟乙酸是一種重要的脂肪含氟中間體,由于含有三氟甲基的特殊結(jié)構(gòu),因此使其性質(zhì)不同于其他醇類,可以參與多種有機(jī)合成反應(yīng),尤其用于合成含氟的醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料等領(lǐng)域。例如,三氟乙酸主要用于合成多種含三氟甲基和雜環(huán)的除草劑,可以合成多種帶有吡啶基、喹啉基的新型除草劑;作為極強(qiáng)的質(zhì)子酸,它廣泛用于芳香族化合物烷基化、酰基化、烯烴聚合等反應(yīng)的催化劑;作為溶劑,三氟乙酸是氟化、硝化及鹵代反應(yīng)的優(yōu)良溶劑,特別是其衍生物三氟乙酰基對(duì)羥基和氨基的優(yōu)良保護(hù)作用,在氨基酸和多肽化合物合成方面有著非常重要的應(yīng)用,用于多肽合成中除去氨基酸的叔丁氧羰基保護(hù)基;三氟乙酸作為制備離子膜的原料和改性劑,可大幅提高燒堿工業(yè)電流效率,延長(zhǎng)膜的使用壽命。因此國(guó)內(nèi)外對(duì)三氟乙酸需求量越來越大。為改進(jìn)生產(chǎn)工藝,需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)半成品及成品中雜質(zhì)離子及主成分的含量。

色譜條件
l  分析柱:SH-G-1+SH-AC-11
l  流動(dòng)相:14 mM KOH(EG)
l  流速:1.0 mL/min
l  柱溫:45℃
l  抑制器:SHY-A-6
l  進(jìn)樣體積:25 μL
l  前處理:量取三氟乙酸約100 μL(稱重,準(zhǔn)確記錄質(zhì)量,精確至精確至0.0001g),用超純水定容至10 mL,為待測(cè)液A,過0.22μm濾膜進(jìn)樣分析F-、Cl-、SO42-;將待測(cè)液A再次稀釋100倍,過0.22μm濾膜進(jìn)樣分析TFA。    

 

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圖1 三氟乙酸中TFA譜圖


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圖2 三氟乙酸中陰離子譜圖


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