顺丁橡胶防老剂2,6-二叔丁基对甲酚(以下简称264)是一种非污染型抗氧剂。传统的顺丁橡胶中防老剂测定是通过分光光度法来进行,该方法步骤繁琐,测定过程中影响因素较多,期望能探索出一种既简便快捷又准确的分析方法来测定顺丁橡胶中防老剂含量。笔者选用ＯＶ-101为固定液的毛细管色谱柱对顺丁橡胶防老剂264进行气相色谱分析,并将2种分析方法进行比较,得到了比较理想的效果。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪器
ＧＣ-17Ａ气相色谱仪,ＦＩＤ检测器:日本岛津公司;Ｃ-Ｒ7Ａ数据处理机:日本岛津公司;微量注射器:10μｌ;1μｌ。
1.1.2 试剂
对甲酚:分析纯;2,6-二叔丁基对甲酚:分析纯;无水乙醇:分析纯;95%乙醇:分析纯。以上试剂均为上海化学试剂总厂生产。
1.2 色谱操作条件
色谱柱:毛细管柱0Ｖ-101,50ｍ×0.25ｍｍ×0.5μｍ;载气:Ｎ2;
初始140ｋＰａ(7ｋＰａ/ｍｉｎ程序升压)→180ｋＰａ(15ｍｉｎ)线速:26ｃｍ/ｓ;
燃气:Ｈ2,入口压力60ｋＰａ,出口流速40ｍｌ/ｍｉｎ;
助燃气:空气,入口压力50ｋＰａ,出口流速300ｍｌ/ｍｉｎ;尾吹气:Ｎ2,入口压力50ｋＰａ,出口流速40ｍｌ/ｍｉｎ;
柱温:初始85℃(10℃/ｍｉｎ程序升温)→200℃(15ｍｉｎ);检测室温度:300℃;汽化室温度:270℃;进样量:1μｌ;分流比:10:1。Ｃ-Ｒ7Ａ数据处理机各项参数见表1。
1.3 分析步骤
(1)样品制备:取约1ｇ试样(精确到0.0001ｇ),剪成1ｍｍ细条,置入抽提瓶中,加入30ｍｌ乙醇(95%),回流40ｍｉｎ2次,转入100ｍｌ容量瓶中,用乙醇冲洗至100ｍｌ。
(2)向制备好的样品中加入0.005～0.01ｇ分析纯对甲酚(精确到0.0001ｇ)。
(3)设定操作条件:色谱仪及处理机启动后进行必要的调节,在达到设定的操作条件并稳定后,即可准备进样测定。
(4)测定:用微量注射器迅速吸取1μｌ试样并注入色谱仪中。
(5)数据处理机自动打印出分析结果。
1.4 分析结果计算
按下式计算出各组分的含量:
ｗ(264)=(ｆｉＡｉｍｓ)/(Ａｓｍ)×100%
式中:
ｆｉ———264的相对质量校正因子;
Ａｉ———264的峰面积;
ｍｓ———内标物的质量;
Ａｓ———内标物的峰面积;
ｍ———橡胶试样的质量。
2 结果与讨论
2.1 操作条件的选择
2.1.1 固定液的选择
由于264是一种含有苯环的高沸点(265℃)的化合物,因此,对固定液的要求必须耐高温(>250℃)。笔者曾经成功地用毛细管色谱法测定264纯度及游离甲酚的基础上又选择了有较好的耐高温性且性能稳定的ＯＶ-101毛细柱。样品在ＯＶ-101毛细柱的分离情况见图1。
2.1.2 内标物的选择
根据内标物的选择原则,笔者选择了试样中不存在并且与被测组分性质相近似的对甲酚。加入内标物后的样品色谱图如图2。
2.1.3 汽化温度的选择
实验发现,汽化温度>270℃时,色谱图上有未知峰出现,因此,汽化温度不宜超过270℃,但也不宜过低,否则会导致色谱峰拖尾,通常选用250～270℃为宜,笔者选用了270℃。
2.2 定性与定量
2.2.1 定性
将264(分析纯)加入无水乙醇中进样分析,根据保留时间的一致可确定色谱图1中:1#峰为溶剂乙醇;2#峰为264。
2.2.2 校正因子的测定
用无水乙醇作溶剂,将264(分析纯)及内标物对甲酚(分析纯)分别加入无水乙醇中(配制浓度均与实际样品中264含量接近),称准至0.0001ｇ,摇匀,得到校正用混合物,然后将混合物注入色谱仪,重复3次按下式计算出264相对校正因子。
ｆｉ=Ａｓｍｉ/Ａｉｍｓ
式中:
Ａｉ,Ａｓ———分别为264及内标物的峰面积;
ｍｉ,ｍｓ———分别为264及内标物的质量。
2.2.3 定量
用内标法进行计算,确定样品中264含量。
2.3 精密度
表2列出了用色谱法对同一批号橡胶中防老剂含量的5次平行分析结果。
由表2可以看出:5次平行分析结果对同一批号橡胶中防老剂含量分析标准偏差和变异系数均较小,符合分析要求。
2.4 准确度
用无水乙醇作溶剂,准确加入一定量的分析纯264及对甲酚,用本实验色谱法进行分析并与理论值对比,其结果见表3。
从表3可以看出,本实验色谱法相对误差在±10.7%之内,符合分析要求。
2.5 2种分析方法分析顺丁橡胶中防老剂结果对比
用本实验色谱法与分光光度法2种方法对同一批橡胶中264含量进行分析,结果见表4。
从表4中可以看出:本实验色谱法与分光光度法对同一批橡胶中264含量测定结果基本相同。
3 结论
(1)采用本实验介绍的色谱法,用ＯＶ-101毛细管色谱柱能较好地测定出顺丁橡胶中防老剂含量。
(2)分光光度法标准曲线的绘制过程复杂且重现性较差,影响测定结果的可靠性。
(3)色谱法相对简便快捷且准确,是一种比较理想的测定顺丁橡胶中防老剂含量的方法。
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