气相色谱法测定洗油中苊、芴、氧芴的含量

李 雁 如

（国家煤及煤化工产品质量监督检验中心， 山西 太原 030012）

洗油是煤焦油精馏过程的重要馏分之一，洗油中富含甲基萘、吲哚、苊、芴、氧芴等宝贵的有机化工原料，因此，分离和分析洗油成分对煤焦油的深加工及提高其资源综合利用率具有重要意义[1,2]。苊、芴和氧芴作为合成染料、涂料、制药、合成树脂、工程塑料和橡胶防老剂等主要工业的原料，在医药、农业、印染、香料工业、工程塑料和橡胶工业中应用广泛[3,4]。从洗油中提取苊、芴和氧芴，不仅能够得到高价值的纯品，还可以提高洗油的洗苯能力，也有利于从洗油中分离其他组分[5]。

文献报道的洗油组分分析方法主要有紫外分光光度法、反相高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱-质谱法( GC-MS) 、荧光光度法、质谱法等[6,7]，这些方法各有利弊。而洗油中的苊、芴、氧芴同时定量分析尚未见报道。本文采用了毛细管气相色谱法同时测定洗油中的苊、芴、氧芴含量，取得了理想的效果。该方法操作简便、快速，准确，便于推广应用。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent6890气相色谱仪；Chemstation工作站；Agilent7683系列自动进样器；氢火焰离子化检测器（FID）。

苊、芴、氧芴均为色谱纯；无水乙醇为市售分析纯；洗油样品由山西宏特煤化工有限公司提供。

1.2 色谱条件

色谱柱为HP-5石英毛细管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm），载气为高纯氮气。色谱条件见表1。

表1 色谱分析条件Table 1 Analysis conditions of gas chromatography

1.3 试验方法

1.3.1 方法原理

用无水乙醇作溶剂，HP-5石英毛细管色谱柱进行分离，微量进样器直接进样，氢火焰检测器检测待测物质，以单点校正法定量，测定苊、芴、氧芴的质量分数。

1.3.2 样品测定

分别称取0.01 g的苊、芴和氧芴（准确至0.000 2 g），用无水乙醇溶解，定容于10 mL容量瓶中，摇匀，作为校准溶液。

试样经脱水静置后，准确称取适量样品（准确至0.000 2 g）于25 mL容量瓶中，加入无水乙醇溶解并稀释至刻线，摇匀备用。要求样品经稀释后浓度与校准样品浓度尽量接近。按表1色谱条件调整色谱仪，待仪器稳定后，用Agilent7683系列自动进样器注入校准溶液 1.0 μL，平行测定 2次；再注入1.0 μL的样品溶液，平行测定2次。分别取苊、芴及氧芴面积的平均值，作为标样和试样的峰面积，计算其含量。

典型样品色谱图见图1。

图1 典型样品色谱图Fig.1 Chromatogram of typical sample

2 结果与讨论

2.1 溶剂的选择

通过选用丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、二硫化碳、无水乙醇、石油醚等常用的有机溶剂进行对比实验可知，无水乙醇、甲苯和二甲苯均能很好地溶解待测物，但甲苯、二甲苯对操作者健康有严重危害，最终选择无水乙醇作溶剂。

2.2 保留时间的确定

将色谱纯苊、芴和氧芴，用无水乙醇溶解后，按表1的色谱条件进行分析，保留时间见表2。

表2 苊、芴及氧芴的保留特性Table 2 Retention characteristics of f acenaphthene，fluorene and dibenzofuran t /min

2.3 校准曲线

分别称取0.01 g的苊、芴和氧芴（准确至0.000 2 g），用无水乙醇溶解，定容于10 mL容量瓶中并摇匀，作为校准溶液。用自动进样器分别注入标准样品1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μL，分别测定苊、芴及氧芴的峰面积。再分别以苊、芴及氧芴的峰面积为纵坐标，进样量为横坐标，绘制校准曲线。校准曲线的回归方程为Yi=ai x+bi，式中：ai为含i组分的线性方程的斜率;bi为i组分的线性方程的在Y轴的截距。苊、芴和氧芴校准曲线的相关系数分别为为0.999 63、0.999 68、0.999 65，整个色谱系统操作正常，且线性关系良好。

2.4 结果表述

洗油中苊（或芴或氧芴）的质量分数（%）按式（1）计算：

式中：CS—标样的浓度，mg/mL；

AS—标样的峰面积平均值；

Ai—试样的峰面积平均值；

mi—试样的质量，g。

2.5 准确度试验

在已测定苊、芴及氧芴含量的洗油样品中添加不等量的标样，测定其回收率，结果如表3所示。

表3 加标回收率计算结果Table 3 Calculating result of recovery

2.6 精密度试验

将洗油样品重复测定 8次，考察方法的精密度。取置信度95%，进行数据分析及取舍，结果如表4所示。

表4 精密度试验数据Table 4 Test data of precision

3 结 论

本文采用了毛细管气相色谱法同时测定洗油中的苊、芴、氧芴含量。该方法快速，整个分析过程只有10 min，且准确度和精密度都较高，便于推广应用。

［1］王强, 马凤云, 熊梅. 气相色谱法测定洗油中萘及联苯含量[J]. 煤化工, 2011 (6): 21-23.

［2］廖汉湘. 现代煤炭转化与煤化工新技术新工艺实用全书[M]. 安徽：安徽文化音像出版社, 2004：705-706.

［3］杨瑞平, 段润娥. 洗油组分的提取、应用及前景[J]. 煤化工, 2006,34(5): 61-64.

［4］王凤武. 煤焦油洗油组分提取及其在精细化工中的应用[J]. 煤化工,2004 (2): 26-28.

［5］姚润生, 薛永强, 王志忠. 煤焦油中洗油组分气相色谱分析方法的建立[J]. 分析试验室, 2009, 28(5): 125-127.

［6］王华兰, 胡建军, 张宪芹, 等. 毛细管柱气相色谱法测定煤焦油中萘[J]. 冶金分析, 2005, 25( 4): 46-48.

［7］陈敏, 王爱青. 蒸馏-色谱法测定煤焦油中的萘含量[J]. 煤化工,2004, 35(1): 47-48.