1、气相色谱法测定废酸中硝化物的质量分数摘 要：本文介绍了气相色谱法测定废酸中硝化物的质量分数的测定方法，用溶剂萃取法将废酸中硝化物萃取出来，采用 AC 225 石英毛细管柱（0.22 mm30 m）为分离柱，FID 为检测器，用外标法进行定量，该方法能检测出废酸中含有的邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2，5-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、3，4-二硝基甲苯等硝基化合物的质量分数，实验证明该方法准确、快速。 关键词：气相色谱 废酸 硝化物 质量分数 废酸是经甲苯硝化反应所产生的，其中除了硫酸、硝酸、氮氧化物、水等无机物外，还含有一硝基甲苯、二硝基甲苯等有机物，而硝化物的质
2、量分数的测定已有企业标准废酸试验方法进行了规定，但其分析方法1比较老，利用的是氧化还原滴定法进行，其测定结果不准确，现时不能检测出废酸中的每种硝化物的准确质量分数，为了能更好地检测出每种组分的质量分数，我们经过选择色谱分析条件，并经过试验完成了萃取溶剂的组成和萃取方法，最后确定萃取方法、色谱分析条件，并对废酸中硝化物进行了检测，结果表明：本方法具有柱效高、分离快、简单易操作等特点，完全可以用作废酸中硝化物的检测方法。 一、实验部分 1.仪器及试剂 GC-14B 气相色谱仪 （日本岛津公司）配 N2000 工作站邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、2，5-
3、二硝基甲苯、2，3-二硝基甲苯、3，5-二硝基甲苯、3，4-二硝基甲苯，由西安近代物理研究所提供。 硫酸、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳，分析纯。 2.溶液的配制 废酸的配制：配制 1000 g 废酸，先加入 270 mL 水，在搅拌下缓慢加入 326 mL 浓硫酸，冷却后加 21 mL 硝酸，52 mL 浓亚硝酰硫酸，冷却。萃取剂的配制：二氯甲烷：三氯乙烯=1：3 配制。 标准溶液的配制：准确称取 0.225 g 邻硝基甲苯、0.05 g 间硝基甲苯、0.225 g 对硝基甲苯、0.45 g2，6-二硝基甲苯、0.05 g2，5-二硝基甲苯、0.75 g2，4-二硝基甲苯、0.05 g2，3-
4、二硝基甲苯、0.05 g3，5-二硝基甲苯、0.12 g3，4-二硝基甲苯，用配制的废酸溶解。 3.色谱操作条件 3.1 色谱柱：DB 5 石英毛细管柱：0.22 mm30 m； 3.2 色谱条件 3.2.1 初温：170 ，初温保持时间：5.5 min； 3.2.2 升温速率：30 /min； 3.2.3 终温：220 ，终温保持时间：10 min。 3.2.4 载气（N2）：0.10 MPa；分流比：90：1； 3.2.5 氢气（H2）：0.06 MPa； 3.2.6 尾吹气（N2）：0.05 MPa； 3.2.7 空气：0.05 MPa； 3.2.8 汽化室温度：300 ； 3.2.9
5、检测器温度：280 ； 3.2.10 检测器：FID； 3.2.11 进样量：2 uL。 二、结果与讨论 1.色谱条件的优化 1.1 色谱柱的选择 考察了不同色谱柱对一硝基甲苯、二硝基甲苯的分离效果，以分离度为分离的标准，最后确定 DB 5 为较为合适的分离柱。DB5 石英毛细管柱（30 m0.25 mm0.25 um）优于 DB 35 石英毛细管柱（30 m0.25 mm 0.25 um）及 DB 1 石英毛细管柱（30 m0.25 mm0.25 um） 。其分离谱图见图 1。 1.2 柱温条件的选择 分别改变柱温条件及载气压力来考察样品的分离效果，以保留时间、色谱的重现性等性能指标确定最后
6、的色谱分离条件，其分离条件如 2.3，其分离谱图如图 1。 2.萃取溶剂的选择 我们选用三氯乙烯：四氯甲烷=1：4、三氯乙烯：三氯甲烷=1：4、三氯乙烯：二氯甲烷=1：4、三氯乙烯：四氯甲烷=1：3、三氯乙烯：三氯甲烷=1：3、三氯乙烯：二氯甲烷=1：3、四氯甲烷：二氯甲烷=1：4、三氯甲烷：四氯甲烷=1：3 等进行了萃取试验，从萃取后检测结果来看：三氯乙烯：二氯甲烷=1：3 萃取效果最好。 其结果见表 1，表 1 是用同一个样品不同溶剂萃取所测定的结果，用同一校正因子进行测定的。 表 1 各种溶剂的萃取结果表 3.定量方法的选择 用于气相色谱定量的方法有外标法、内标法、归一法、校正面积归一法
7、，而测定废酸中硝基化合物的定量方法只能在外标法和内法法中选择，因废酸中较大部分为废酸，其硝基化合物的量很少，而在实际运用中因找不到合适的内标物，因此我们采用外标法进行定量。 4.方法的回收率和精密度 配制硝化物的总的质量分数为 2.0 %的标准溶液，并按照本文所建立的萃取方法和分析方法进行测定，测定次数为 10 次，计算出平均回收率及相对标准偏差，结果显示：九种组分的回收率为 93.33 %104.76 %，RSD 为 0.9 %3.3 %（见表 2） 。 表 2 方法的回收率及标准偏差表（n=10） 三、结论 本文建立了同时检测出废酸中含有的硝化物的气相色谱方法。与传统的分析方法相比，能测定废酸中每种硝化物的质量分数，定量准确度更高，更能指导工艺生产。
