1、采用 Surfactant 表面活性剂分析柱与电雾式检测器分析 7 种表面活性剂摘要:本文采用 Dionex Surfactant 表面活性剂分析柱与电雾式检测器( CAD)分析 7 种表面活性剂。仪器及色谱条件:Dionex ICS5000 离子色谱仪;Dionex Surfactant 混合基质色谱柱,5m, 2.1150mm;柱温 30;流动相为 100mM 醋酸铵(pH=5.4)和乙腈,流速0.3ml/min;检测器:电雾式检测器,雾化温度 30,采样频率 10Hz。本方法可用于对表面活性剂的含量常规检测分析工作。 关键词:Dionex Surfactant 表面活性剂柱;电雾式检测器
2、;表面活性剂 表面活性剂(Surfactant),具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团,常分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。因此,对色谱的分离要求较高,Dionex Surfactant 色谱柱为专属柱,采用了混合基质,能同时分离离子型和非离子型表面活性剂。 由于大部分表面活性剂紫外可见光吸收较弱,所以,常采用其他类型检测器进行分析,如示差折光,蒸发光散射检测器等,但分析结果都不尽理想。本文采用了一种新型的通用型检测器-电雾式检测器(CAD) ,它的工作原理是,洗脱液经雾化器中氮气
3、作用雾化,然后分析物液滴在设定温度下干燥,形成溶质颗粒。同时,另一路用于载气的氮气经过电晕式装置(含高压铂金丝电极)形成带正电荷的氮气颗粒,与溶质颗粒反向相遇时经碰撞使溶质颗粒带上正电,最后用一个高灵敏度的静电检测器测出带电溶质的信号电流,由此产生的信号电流与溶质(分析物质)的含量呈正比。CAD 可应用于非挥发或半挥发性化合物的分析,如离子型化合物、糖类及其他碳水化合物等。 1 实验部分 1.1 仪器 Dionex ICS5000 型离子色谱仪(美国戴安公司) ,Dionex Surfactant 表面活性剂分析柱(美国戴安公司) ,Corona CAD Ultra 电雾式检测器(美国戴安公司
4、) ,Chromeleon 6.8 色谱工作站。 1.2 试剂 戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷磺酸钠、辛烷磺酸钠等 (Fisher Scientific) ;双(2- 乙己基) 磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠、Triton X-100 (分析纯,国药集团化学试剂有限公司),醋酸铵(分析纯,国药集团化学试剂有限公司) ,醋酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司) ,乙腈(色谱纯,Sigma Corp.) 1.3 色谱条件 Dionex Surfactant 色谱柱,5 m ,2.1150mm;柱温 30;流动相为 100mM 醋酸铵(pH=5.4)和乙腈,流速 0.3ml/min;检测器:电雾式检测器
5、,雾化温度 30,采样频率10Hz;进样量: 1L。流动相:梯度,0-30min,乙腈从 30%到 85%。 1.4 标准溶液配制及样品前处理 标准溶液配制:准确称取戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷磺酸钠、辛烷磺酸钠、双(2-乙己基) 磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠、 Triton X-100 标准品适量配制成10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、10mg/mL、 100mg/mL 标准储备溶液。根据需要,临用时稀释成不同质量浓度的标准工作溶液。 样品前处理:(1)地表水:取适量样品,离心沉淀,上清液经 0.22m 尼龙滤膜过滤。(2)工业废水:取适量样品,离心沉淀,上清液
6、经 0.22m 尼龙滤膜过滤。 (3)日化用品:在烧杯内滴入少量的测试样品( 约 12 滴) ,加入去离子水 20mL,分散后用一次性滴管鼓泡,表面活性剂集中在泡沫处,而样品中的干扰离子或其它化学物质在泡沫中较少。 2 结果与讨论 2.1 标准溶液色谱图 图 1 标准溶液色谱图a-戊烷磺酸钠 b-已烷磺酸钠 c-庚烷磺酸钠 d-辛烷磺酸钠e-Triton X-100 f-双(2-乙己基)磺基丁二酸钠 g-十二烷基硫酸钠从上图可以看出,各峰分离较好,峰形对称。 2.2 线性关系与方法检出限 取各标准工作溶液,按“1.3”节色谱条件进行测定。 以峰面积 Y 对质量浓度 X(mg/mL)进行线性回归
7、,戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷 磺酸钠、辛烷磺酸钠、Triton X-100、双(2-乙己基) 磺基丁二酸钠、十二烷基硫酸钠各标准物质线性方程分别为:Y=0.4342X-0.0552、Y=0.2642X-0.1352、Y=0.6356X-0.0656、Y=02743X+0.1532、Y=0.6545X-0.3422、 Y=0.1611X-0.3411、Y=0.4232X-0.5352;线性范围(除 Triton X-100 外)为 0.1-5.0mg/mL,Triton X-100 为 1.0-50mg/mL。方法检出限(以信噪比 S/N=3 计)分别为 0.02mg/mL、0.02mg/mL
8、 、0.02mg/mL 、0.02mg/mL、0.10 mg/mL、0.01mg/mL、0.01mg/mL。中国色谱网 2.3 方法重现性 将标准溶液按“1.3”节色谱条件进行分析,连续进样 11 次,记录色谱图,它们保留时间的变异系数分别为 0.11%、0.14% 、0.16%、0.09% 、0.67% 、0.05%、0.06%,峰面积的变异系数分别为 3.66%、3.13%、4.81%、4.12% 、3.13%、 3.07%、2.91%,重现性较好。 2.4 样品分析结果与回收率实验 图 2 地表水测定谱图图 3 洗涤剂测定谱图 1.洗涤剂 2.标准品按照“1.4”节样品制备对样品进行处理
9、,直接进样测定,外标法定量,为检验方法的准确性,作三个不同浓度加标回收试验,分析结果及回收率数据见表 1。样品色谱图见图2,图 3 表 1 样品结果及回收率测定结果3 结论 本方法通过用 Dionex Surfactant 表面活性剂色谱柱与 CAD 结合使用,可以分析测定各离子或非离子型表面活性剂。与液相色谱示差折光检测比,该方法灵敏度高,能走多步梯度;与蒸发光散射检测器比,CAD 具有更好的响应值与更好的重现性。 参考文献 1 魏福祥,郝莉莉,水中离子表面活性剂测定方法概述J,日用化学工业,2006,36(2):101-103 2 牟世芬,刘克纳,丁晓静,离子色谱方法及应用M, 北京:化学工业出版社,2005:14