高效液相色谱法在二元酸分析中的应用

王春梅，范丹丹

(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺 113001)

高效液相色谱法在二元酸分析中的应用

王春梅，范丹丹

(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺 113001)

用高效液相色谱法分析丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物，分析采用Waters-ODS色谱柱、4×150 mm色谱柱、紫外检测器，用含甲醇20%(V/V)的磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液为流动相。该方法与气相色谱法相比，具有样品不需预处理、操作简单、分析速度快等优点。

高效液相色谱 丁二酸 戊二酸 己二酸

己二酸是一种重要的有机化工原料，既可以用作生产己二胺、尼龙-66、己二酸酯类增塑剂、涂料、医药、香料固定剂等化工产品的原料，又可用于其他的有机合成［1］。己二酸由环己醇或环己酮在催化剂的作用下，经硝酸氧化制得，同时还有副产物戊二酸、丁二酸等生成，这些副产物连同少量的己二酸一起作为废料排出［2］。为分离回收混合二元酸，首先必须解决其分析测定问题。但因丁二酸、戊二酸和己二酸的电离常数非常接近，故常规电位滴定法无法测定其各自含量。一般采用气相色谱法，却因其极性大、沸点高，需在分析前将酸酯化后再进行分析，而且酯化反应时间长，操作复杂，同时3种酸的酯化率很难保证完全相同。

采用高效液相色谱法对含有丁二酸、戊二酸和己二酸的混合物进行分析时，不需要进行复杂的预处理，可直接进样分析，与气相色谱分析法相比具有操作简单、分析速度快等优点。该方法用含甲醇20%(V/V)的磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液为流动相，以Waters-ODS色谱柱，4×150 mm、C-18反相键合硅胶色谱柱对己二酸进行纯度分析。

1 实验

1.1 仪器

Waters公司，2695高效液相色谱仪;

Waters公司，2483紫外检测器;

Waters公司数据管理系统。

1.2 试剂

己二酸，分析纯;

戊二酸，分析纯;

丁二酸，分析纯;

磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液，pH=3.5;

甲醇，色谱纯;

超纯水，电阻率为18.25 MΩ·cm。

根据教育部办公厅《关于开展全国农村学校艺术教育实验工作的通知》（教体艺厅[2000]1号）精神，湛江市霞山区于2013年被教育部确定为“全国农村学校艺术教育实验区”，并于2016年底顺利通过省级验收。

1.3 色谱条件

色谱柱:Waters-ODS色谱柱，4×150 mm;

柱温:35℃;

检测波长:210 nm;

流动相:磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液，pH=3.5，含甲醇20%(V/V);

流速:0.4 mL/min;

进样量:20 μL。

1.4 溶液准备与配制

1.4.1 流动相预处理

流动相磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液，pH=3.5，用电阻率为18.25 MΩ·cm超纯水配制。使用前用0.22 μm的无机滤膜抽滤，除去杂质，然后用超声波清洗器超滤40 min以去除溶液中溶解的气体。

1.4.2 标准溶液的配制

2 结果与讨论

2.1 流动相的选择

在用高效液相色谱分析己二酸、戊二酸、丁二酸的混合物时，关键问题是选择流动相。

首先，由于二元酸在水中以H2A、HA-、A2-3种形式存在，在色谱图上同一组分出现大小不等的3个色谱峰。为使被测组分在流动相中以1种形式存在，每一组分在色谱图上出现单一色谱峰，半峰宽小，峰形比较对称，所用流动相要能抑制二元酸的水解。

其次，在确保分离的情况下，要尽可能地降低保留值。

通过实验考察，笔者选用的磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液做流动相来抑制二元酸的水解，同时在流动相中加入有机介质甲醇，可减小各组分的保留时间，降低柱压，提高柱效。经过反复实验，摸索找到了流动相的最佳配比条件为:磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液的pH=3.5，甲醇的浓度为20%(V/V)。

2.2 定性分析

将含有己二酸、戊二酸、丁二酸的标准溶液，在1.3规定的色谱条件下进行分析，所得色谱图见图1所示。

图1 己二酸、戊二酸、丁二酸混合样品色谱图

2.3 标准工作曲线

先将1.4.2中的标准溶液，按1.3中色谱条件进行分析。然后以被测组分的色谱峰面积为横坐标，被测的酸含量为纵坐标，在直角坐标系中进行线性回归，得标准工作曲线，见图2所示。

图2 己二酸、戊二酸、丁二酸的标准工作曲线

标准工作曲线方程为

C=A+BS

式中:C—有机酸的浓度，mg/L;

S—为峰面积;

A、B—常数。

常数A、B和相关系数R见表1所示。

表1 标准工作曲线方程系数

2.4 精密度的考察

取1个已知浓度的样品，按照1.3中的色谱条件进行分析，平行测定5次，对方法的重现性进行考察，测定结果见表2所示。

表2 精密度测定结果

表2 的数据表明，方法的重现性良好，样品中3种组分的相对标准偏差均小于0.2%，达到检测要求。

2.5 回收率实验

在1.3的色谱条件下，分析一系列已知含量的样品，对方法的回收率进行考察。结果见表3所示。

表3 回收率测定结果

表3 的数据显示，标准样品的回收性能良好，即方法的准确性高。

3 结论

a)找到了分析混合二元酸流动相的最佳配比条件为磷酸-磷酸二氢钾缓冲溶液的pH=3.5，甲醇的浓度为20%(V/V);

b)绘制了分析测定混合二元酸的标准工作曲线，相关系数R接近1;

c)分析方法的精密性好、回收率高，分析结果准确可靠。

［1］化学工业部科学技术情报研究所.世界精细化工产品技术经济手册［M］.北京:化学工业部科学技术情报研究出版社，1988:168.

［2］唐丽华.环己醇和环己酮生产中BI废水的综合利用化工环保［M］.1997:2.

The application of HPLC Method on adipic acid analysis

Wang Chunmei，Fan Dandan
(Fush Research Institute of Petroleum and Petrochemical，SINOPEC，Liaoning Fushun 113001，China)

The mixture of succinic acid，glutaric acid and adipic acid was analyzed by HPLC method which employed Waters-ODS chromatographic column，4 × 150 mm chromatographic column，UV detector and H3PO4-KH2PO4buffer with 20%(v/v)methanol as mobile phase.Compared with GC method，this method has several advantages，such as no need for sample pretreatment，simple manipulation and time-saving analysis.

HPLC;succinic acid;glutaric acid;adipic acid

O657.72

B

1006-334X(2012)02-0054-03

2012-01-05

王春梅(1963-)，女，辽宁锦州人，高级工程师，主要从事精细石油化工研究工作，已发表论文4篇。