淺析內(nèi)標(biāo)法和歸一化法定量分析異丙苯純度

徐玉菁(蘭州翔鑫工貿(mào)有限責(zé)任公，甘肅 蘭州 730060)

淺析內(nèi)標(biāo)法和歸一化法定量分析異丙苯純度

徐玉菁(蘭州翔鑫工貿(mào)有限責(zé)任公，甘肅 蘭州 730060)

異丙苯是重要的有機(jī)化工原料，也是重要的化工產(chǎn)品，所以對(duì)異丙苯純度準(zhǔn)確及時(shí)的分析，對(duì)裝置的安全生產(chǎn)等諸多方面有著十分重要的意義。本文采用毛細(xì)管柱對(duì)工業(yè)異丙苯用內(nèi)標(biāo)法及歸一化法分別測(cè)定總純度及各個(gè)雜質(zhì)含量，對(duì)比兩種方法的結(jié)果差異。結(jié)果表明用兩種方法測(cè)定總純度結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度均較好，總純度的測(cè)定結(jié)果接近。在實(shí)際生產(chǎn)控制分析中，考慮到分析周期及分離效果，建議用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行異丙苯成品的濃度分析，歸一化法進(jìn)行異丙苯中控的濃度分析。

異丙苯;分析;毛細(xì)管色譜法;歸一化法;內(nèi)標(biāo)法

1 異丙苯的生產(chǎn)工藝流程及物化性質(zhì)簡(jiǎn)介

1.1 異丙苯的生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介

異丙苯是生產(chǎn)苯酚、丙酮，過(guò)氧化氫異丙苯的重要原料，也是有機(jī)合成原料及提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃料辛烷值的添加劑。它是由苯和丙烯（氣）在催化劑三氯化鋁作用下生成烴化液混合物（苯、乙苯、異丙苯、丁基苯、二異丙苯及多烴化物等），經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，由泵將其送至T-201脫苯塔，將烴化液中的C3-C5、苯、甲苯、乙苯輕組份從塔頂蒸出，脫苯塔T-201釜液由釜液泵P-201送入精異丙苯塔T-202，以分離出精異丙苯，經(jīng)過(guò)分餾，將其蒸出物經(jīng)過(guò)冷凝液部分回流，采出精異丙苯進(jìn)入中間槽V-205，精異丙苯中間槽V-205中物料經(jīng)分析合格后送入V-506產(chǎn)品儲(chǔ)槽罐。此生產(chǎn)過(guò)程是根據(jù)烴化液混合物中各組分沸點(diǎn)、揮發(fā)性的不同,用精餾過(guò)程把各組分一一分離，最后分離出成品異丙苯。

1.2 異丙苯的物化性質(zhì)

異丙苯分子式為C9H12，分子量120.19。亦稱枯烯。其主要的化學(xué)性質(zhì)有：

（1）氧化反應(yīng)：

（2）脫氫反應(yīng)

2 采用毛細(xì)管色譜分析異丙苯依據(jù)

根據(jù)異丙苯物化性質(zhì)，我廠化驗(yàn)室對(duì)異丙苯含量的分析主要采用氣相色譜法，所用的儀器為SP-3420型氣相色譜儀。采用SE-30毛細(xì)管色譜柱分析，SE-30屬于非極性高沸點(diǎn)物質(zhì)，分離范圍寬，適用于用于分離烴類物質(zhì)，該柱固定液最高使用溫度為320℃，不易分解，并且能分離沸點(diǎn)差異較大沸程較寬的組份，可將沸點(diǎn)在50℃～300℃之間的組份全部分開(kāi)，因此，在對(duì)異丙苯各組分（苯的沸點(diǎn)為80.10℃,乙苯為136.19℃,異丙苯的為152.5℃,鄰二甲苯為144.42℃，間二甲苯為139.10℃,對(duì)二甲苯為138.35℃，叔丁基苯為169℃，仲丁基苯為173.5℃，二異丙苯的為203.75℃）的分離特別適合。該柱具有分析速度快、準(zhǔn)確度與精密度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

3 異丙苯用內(nèi)標(biāo)法和歸一化法分析的比較

目前異丙苯純度及雜質(zhì)的測(cè)定通常采用石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T1744-2004《工業(yè)用異丙苯》，此標(biāo)準(zhǔn)中采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)異丙苯樣品中各雜質(zhì)組分的純度進(jìn)行定量，最后用100減去總雜質(zhì)的量即為異丙苯的含量，而在我化驗(yàn)室現(xiàn)有分析條件下，內(nèi)標(biāo)法分析時(shí)間長(zhǎng)，分析一個(gè)異丙苯樣品從配樣到分析完成需要50分鐘時(shí)間，不能滿足中控分析頻次高的要求；而歸一化法能改善這個(gè)缺陷，通過(guò)進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法和面積歸一化法對(duì)比試驗(yàn)，找到合理的分析方式。每種方法皆有其優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)處，歸一化法比較適用于粗略估算，而外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法主要和樣品處理過(guò)程的復(fù)雜性有關(guān)，對(duì)于多個(gè)轉(zhuǎn)移步驟的，使用內(nèi)標(biāo)法可以規(guī)避許多由于操作不均勻所引入的誤差。下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)將對(duì)分析條件、譜圖、結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

(1)內(nèi)標(biāo)法及歸一化法定量分析條件的選擇

(2)內(nèi)標(biāo)法和歸一化法譜圖的對(duì)比

(3)結(jié)果數(shù)據(jù)

歸一化法有時(shí)候也被稱為百分法（percent），不需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)幫助來(lái)進(jìn)行定量。它直接通過(guò)峰面積或者峰高進(jìn)行歸一化計(jì)算從而得到待測(cè)組分的含量。其特點(diǎn)是不需要標(biāo)準(zhǔn)物，只需要一次進(jìn)樣即可完成分析。歸一化法兼具內(nèi)標(biāo)和外標(biāo)兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，不需要精確控制進(jìn)樣量，也不需要樣品的前處理；缺點(diǎn)在于要求樣品中所有組分都出峰，并且在檢測(cè)器上的響應(yīng)程度相同，即各組分的絕對(duì)校正因子都相等。

內(nèi)標(biāo)法選擇適宜的物質(zhì)作為預(yù)測(cè)組分的參比物，定量加到樣品中去，依據(jù)欲測(cè)定組分和參比物在檢測(cè)器上的響應(yīng)值（峰面積或峰高）之比和參比物加入量進(jìn)行定量。

4 效果討論

歸一法與內(nèi)標(biāo)法都是相對(duì)法，與操作條件無(wú)關(guān)，所以誤差小，可以作為異丙苯分析的理想方法。而現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)異丙苯，中控分析有P-204，1次/2h；V-205,1次/4h；V-506,按需。用內(nèi)標(biāo)法分析異丙苯，加上前處理一個(gè)樣品需50分鐘，一個(gè)樣品做兩個(gè)平行樣，那么，第一個(gè)點(diǎn)按3個(gè)樣品算，就需要2×3×50=300分鐘=5小時(shí)，根本來(lái)不及分析下個(gè)點(diǎn)的樣品，顯然內(nèi)標(biāo)法分析不能快速準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)的需求，而且昂貴的內(nèi)標(biāo)物及人力資源對(duì)于中控分析也存在極大的浪費(fèi)。苯系物在同一個(gè)檢測(cè)器上的響應(yīng)值比較接近，基本都近似的等于1，只要色譜條件恒定就可以采用歸一化法測(cè)定，這樣做可省去定期使用基準(zhǔn)物標(biāo)定。歸一化法分析異丙苯時(shí)間2×3×15=90分鐘=1小時(shí)30分鐘，能夠滿足2小時(shí)取樣的要求，中控分析對(duì)指標(biāo)的要求也不高，足以滿足中控分析。

5 結(jié)論

從以上的分析色譜圖及分析數(shù)據(jù)可看出，用兩種分析方法重復(fù)性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果無(wú)顯著性差異。兩種方法測(cè)定異丙苯含量均可行。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求異丙苯成品分析必須按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，而根據(jù)生產(chǎn)需求異丙苯中控分析適合用歸一化法測(cè)定。

徐玉菁（1975-），女，漢族，甘肅蘭州人，助理工程師，主要從事化工分析工作。