二乙基羥胺的氣相色譜檢測方法研究

聶溶鍵，高 慧，劉泓江

（撫順伊科思新材料有限公司，遼寧 撫順 113004）

二乙基羥胺[1-4]（DEHA）純品為無色透明液體，工業(yè)品一般是淡黃色透明液體，易溶于水，能溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。二乙基羥胺是游離基型反應的重要抑制劑，多種聚合單體優(yōu)良的穩(wěn)定劑，是不飽和油類及樹脂的抗氧劑，用于共軛烯烴的高效阻聚劑[5-7]，其性能優(yōu)于酚系列產(chǎn)品。另外，在橡膠工業(yè)、照相、食品工業(yè)，環(huán)保及有機合成等領域也有著廣泛的應用，受到了人們的廣泛關注。

1 背景及意義

撫順伊科思新材料有限公司15 萬t/a 乙腈法裂解碳五分離裝置利用中石油撫順石化公司石油烴高溫裂解制乙烯過程的副產(chǎn)裂解碳五為原材料，生產(chǎn)聚合級異戊二烯、間戊二烯、雙環(huán)戊二烯等液體產(chǎn)品。同時聚合級異戊二烯產(chǎn)品作為我公司聯(lián)產(chǎn)4t/a 異戊橡膠裝置的原料，生產(chǎn)異戊橡膠及改性異戊橡膠產(chǎn)品。二乙基羥胺作為乙烯基單體，是共軛烯烴的高效阻聚劑，且阻聚效果高不受溫度變化的影響，對產(chǎn)品無污染，且易從單體中分離，因此我公司采用二乙基羥胺作為阻聚劑用于兩個裝置的生產(chǎn)過程中。

目前對于二乙基羥胺的檢測方法一般采用《非水滴定法測定二乙基輕胺的含量》[8]或Q/JHX 01—1999、Q/0828KDR 01—2021 進行測定。測定原理為將N，N-二乙基羥胺溶于乙二醇甲醚中，用高氯酸標準滴定溶液滴定，分別以溴甲酚紫為指示劑測出二乙胺終點，繼續(xù)以甲基蘭、甲基紅為指示劑測出N，N-二乙基羥胺終點。我公司采用Q/JHX 01—1999、Q/0828KDR 01—2021 方法測定時發(fā)現(xiàn)測定二乙胺[9]時加入指示劑后顯色直接為終點顏色，因此二乙胺用此滴定法含量為0，而我公司研究氣相色譜檢測方法，二乙胺含量卻很大，且由于二乙基羥胺中水分含量也很大，利用卡爾費休水分測試法數(shù)據(jù)結(jié)果不穩(wěn)定，因此利用氣相色譜檢測[10]更為精確，且能檢測出醇、二乙胺、三乙胺等其他雜質(zhì)含量，并能檢測出水分含量，較為方便、準確、快捷。

2 檢測原理

2.1 二乙基羥胺中各組分測定

采用DB-1 毛細管柱，樣品氣化后進入色譜柱，在色譜柱中每一組分都得到分離，由氫火焰離子化檢測器檢出各組分，在色譜圖上除水分外的組分含量用面積百分比法及外標法綜合計算。

2.2 二乙基羥胺中水分的測定

采用HP-INNOWAX 毛細管柱，樣品汽化后進入色譜柱，在色譜柱中組分得到分離，由熱導池檢測器檢出樣品水分，在色譜圖上水分含量用峰面積帶入外標曲線進行計算。

3 測試方法

3.1 二乙基羥胺中各組分含量分析

3.1.1 儀器

氣相色譜儀（7820A），美國安捷倫有限公司。

3.1.2 設備參數(shù)

進樣口類型：分流/不分流進樣口；柱溫范圍：室溫～450 ℃；溫度控制精度：±0.1 ℃；檢測器類型：FID氫火焰離子檢測器；線性范圍：107；數(shù)據(jù)采集速度：500 Hz（4 ms），色譜柱：Agilent DB-1（60 m×0.25 mm×0.5 μm）。

3.1.3 色譜條件（表1）

表1 各組分測定色譜條件

3.1.4 試劑

二乙基羥胺，純度≥97.0%；甲醇，分析純，純度≥99.0%；乙醇，分析純，純度≥99.0%；二乙胺，分析純，純度≥99.0%；三乙胺，分析純，純度≥99.0%。

3.1.5 定性分析

利用各標準物質(zhì)進行定性分析，進樣量0.4 μL，具體各組分出峰時間與譜圖見表2 與圖1。

圖1 各組分保留時間譜圖

表2 各組分名稱及出峰時間定性分析

3.2 二乙基羥胺中水分含量分析

3.2.1 儀器

氣相色譜儀（7820A），美國安捷倫有限公司。

3.2.2 設備參數(shù)

進樣口類型：分流/不分流進樣口；柱溫范圍：室溫～450 ℃；溫度控制精度：±0.1 ℃；檢測器類型：TCD 熱導池檢測器；線性范圍：107；數(shù)據(jù)采集速度：500 Hz（4 ms），色譜柱：HP-INNOWAX（60 m×0.25 mm×0.5 μm）。

3.2.3 色譜條件（見表3）

表3 水分測定色譜條件

進樣量0.4 μL，水的出峰時間與譜圖見表4 與圖2。

圖2 水分保留時間譜圖

表4 水的出峰時間定性分析

3.3 定量分析

采用標準樣品配制已知濃度的溶液進行分析，根據(jù)峰面積與理論含量的對應關系，建立樣品實際含量計算公式。水分定量分析見表5。

表5 水分理論含量與實際含量對比

實驗結(jié)果各組分的回收率在95.0%以上，表明本方法的測定結(jié)果準確可靠。

各組分含量計算公式：

甲醇含量：7.7×10-7A1%（A1為甲醇峰面積）；

乙醇含量：6.2×10-7A2%（A2為乙醇峰面積）；

二乙胺含量：6.0×10-8A3%（A3為二乙胺峰面積）；

三乙胺含量：7.6×10-7A4%（A4為三乙胺峰面積）；

二乙基羥胺含量：面積百分比含量-水分含量（%）；

水分含量：1.6×10-6A5%（A5為水峰面積）。

3.4 卡爾費休滴定法與氣相色譜法水分含量對比

配制1%水分的同一樣品，對卡爾費休滴定法與氣相色譜法水分含量進行對比，對比結(jié)果見表6。

根據(jù)表6 可以看出，采用氣相色譜法測試，水分含量更加穩(wěn)定，重復性更好，且測試方法便捷。

4 對不同批次二乙基羥胺樣品進行非水滴定法與氣相色譜法對比

根據(jù)表7 可以看出，利用氣相色譜法檢測二乙基羥胺及其中的水分含量更加準確、便捷并且可測出醇類、二乙胺、三乙胺等雜質(zhì)，有利于對二乙基羥胺的質(zhì)量控制。

表7 卡爾費休滴定法與氣相色譜法水分含量對比

5 結(jié)論

采用氣相色譜法，用DB-1 毛細管色譜柱，在本文提出的條件下，二乙基羥胺與二乙胺、三乙胺等組分能夠得到良好的分離，可以準確測定二乙基羥胺的純度及其中二乙胺、三乙胺等各組分含量。采用HP-INNOWAX 毛細管柱（TCD 檢測器）測定二乙基羥胺中的水分，方法方便快捷，結(jié)果準確可靠。