凝胶色谱法测定异戊烯醇聚氧乙烯醚含量*

刘玉成，王江雪，魏　大，于　旭，李　平，金坤敬，龚银香

(长江大学化学与环境工程学院，湖北　荆州　434000)



凝胶色谱法测定异戊烯醇聚氧乙烯醚含量*

刘玉成，王江雪，魏大，于旭，李平，金坤敬，龚银香

(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434000)

建立了一种能快捷、灵敏地测定异戊烯醇聚氧乙烯醚含量方法。采用混合凝胶柱，柱温为35 ℃，流动相是0.1 mol/L的硝酸钠，流速：1 mL/min。异戊烯醇聚氧乙烯醚溶液浓度与峰高线性关系良好，相关系数0.9999，加样回收率平均值为99.98%，相对平均偏差(RSD)=0.1%(n=5)。该方法简便、快速、有效、灵敏、准确、具有良好的重复性和回收率。可用于异戊烯醇聚氧乙烯醚纯度的测定。

凝胶色谱；异戊烯醇聚氧乙烯醚；含量分析

随着建筑行业飞速的发展，混凝土的需求量广泛。高性能混凝土有着高强、高耐久、高工作性等特点。减水剂因其超分散作用，少量添加能使混凝土有超高的流动性，减少混凝土拌合物的用水量，提高水泥强度。异戊烯醇聚氧乙烯醚在聚羧酸减水剂的合成中是烯丙基聚乙二醇的升级产品，具有更好的聚合活性[1]。谢丽娜[2]利用溴酸钾-溴化钾测减水剂中大单体不饱和度，精确度高，但是该方法的实验条件苛刻。窦琳[3]用醋酸汞法测聚羧酸减水剂中大单体不饱和度，操作繁琐，且不环保。本文建立一种定量方法，通过凝胶色谱测到的峰高与已知样品浓度的关系建立标准曲线，从而测定异戊烯醇聚氧乙烯醚的含量。该方法重复性好，准确性高，操作简单。

1　仪器与药品

Waters凝胶色谱仪，包括Waters 2414 折光检测器，Waters 1515 高效液相色谱泵，Waters 2707 自动进样器；水溶性凝胶柱：Ultrahydrogel 2000和Ultrahydrogel DP*；艾科浦超纯水仪；超声波清洗仪，张家港市科尔超声电子有限公司；真空抽滤泵，北京京科瑞达有限公司；针头过滤器，上海垒固仪器有限公司；一次性注射器，武汉市王冠医疗器械有限公司；离心机，金坛市白塔新宝仪器厂。

大单体异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分析纯)，辽宁奥克化学股份有限公司;硝酸钠(色谱纯)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

2　方法与结果

2.1色谱条件

色谱柱为水溶性凝胶柱Ultrahydrogel 2000和Ultrahydrogel DP*两根混合串联使用，流动相：0.1 mol/L的硝酸钠，流速：1 mL/min，柱温35 ℃。

2.1.1流动相的选择

配制0.06 mol/L、0.08 mol/L、0.10 mol/L、0.12 mol/L的硝酸钠和磷酸二氢钾溶液分别测样品异戊烯醇聚氧乙烯醚，根据峰形选择0.10 mol/L的硝酸钠作为测异戊烯醇聚氧乙烯醚的流动相。

2.1.2流速和柱温的选择

流速主要影响样品出峰时间，分别以0.8 mL/min、1.0 mL/min和1.2 mL/min进行测样分析，发现1.0 mL/min和1.2 mL/min出峰时间较短，但是1.2 mL/min流速过快，分离柱压力显示过大，出于对分离柱的保护，选择1.0 mL/min作为流速。以1.0 mL/min为流速，分别在33 ℃、35 ℃、37 ℃的条件下测样品，根据峰形等因素选择35 ℃作为柱温。

2.1.3测样时间的选择

以0.10 mol/L的硝酸钠作为流动相，流速为1.0 mL/min，35 ℃作为柱温进行测样分析，发现样品峰从开始到结束时间约为25 min。因此，以25 min为测一个样品的时间。

2.2溶液的配制

2.2.1流动相的配制

准确称取8.5000 g硝酸钠用超纯水定溶于1000 mL容量瓶中，用真空抽滤泵抽滤后再用超声波清洗仪超声去气泡待用。

2.2.2异戊烯醇聚氧乙烯醚的提纯

取一定量的异戊烯醇聚氧乙烯醚放入烧杯中，用乙酸乙酯溶解后静置一段时间，用离心机离心，取下层固体。重复此步骤三次，得到纯的异戊烯醇聚氧乙烯醚。将提纯后的异戊烯醇聚氧乙烯醚烘干后研磨至粉末状，放入真空干燥皿中待用。

2.2.3异戊烯醇聚氧乙烯醚标准溶液的配制

准确称取1.0089 g提纯过后的异戊烯醇聚氧乙烯醚用超纯水定溶于100 mL容量瓶中，作为母液抽滤后超声待用。取1.5 mL、2.0 mL、3.0 mL、3.5 mL、4.0 mL母液分别用流动相准确定溶于10 mL容量瓶中，编号为1、2、3、4、5号，待测。

2.3测定方法

仪器开机，设定泵的压力和流速，先用流动相冲洗分离柱，持续近2 h使系统平衡。将2.2.2中配制好的待测溶液分别用一次性注射器过滤至样品瓶中，按顺序编号，放入仪器，设置样品的测定时间。观察基线变化，持续稳定后，仪器自动进样检测。

2.4线性关系

图1　异戊烯醇聚氧乙烯醚标准曲线

图2　异戊烯醇聚氧乙烯醚标样的典型凝胶色谱图

用2.2.3项所配制的标准溶液， 按2.1项色谱条件和2.3项测定方法测定峰高，以峰高为纵坐标Y，以对应的溶液浓度为横坐标X，绘制标准曲线，拟合回归方程。得到异戊烯醇聚氧乙烯醚的线性方程为Y=12708X-872.56，相关系数R=0.9999。异戊烯醇聚氧乙烯醚的标准曲线见图1，异戊烯醇聚氧乙烯醚的典型凝胶色谱图见图2。

异戊烯醇聚氧乙烯醚标样的典型凝胶色谱图中，其保留时间大约在19 min。

2.5重复性试验

对同一品质的异戊烯醇聚氧乙烯醚，在相同的色谱条件下进行5次分析，5次分析的结果中异戊烯醇聚氧乙烯醚质量浓度的相对平均偏差(RSD)小于1%，表明重复性良好。

2.6加标回收试验

参考加标回收实验方法[4]，同时取1.5 mL 2.1.2中配制的异戊烯醇聚氧乙烯醚母液分别置于10 mL容量瓶中，编号为1和2。移取异戊烯醇聚氧乙烯醚母液0.3 mL置于1号容量瓶中，移取异戊烯醇聚氧乙烯醚母液1.0 mL置于2号容量瓶中，分别用流动相定溶至刻度。通过含量的测定，计算回收率，异戊烯醇聚氧乙烯醚的平均回收率为99.98%。数据见表1。

表1　加标回收试验结果

3　结　果

本文用凝胶色谱法测大分子单体异戊烯醇聚氧乙烯醚含量，异戊烯醇聚氧乙烯醚溶液浓度与峰高线性关系良好，相关系数0.9999，加样回收率平均值为99.98%，相对平均偏差(RSD)=0.1%(n=5)。该方法简便、快速，具有良好的重复性和回收率,可用于异戊烯醇聚氧乙烯醚纯度的测定和工厂原材料纯度的分析,对今后的减水剂的合成及减水剂分子表征研究[5]也有一定的指导意义。

[1]上海石化TPEG新产品试制成功[J].上海化工,2012,37(3):42-42.

[2]谢丽娜,姚晨之.聚羧酸系减水剂大单体双键保留率碘值法的测定[J].当代化工,2015(1):27-29.

[3]窦琳.聚羧酸盐减水剂大单体不饱和度的测定及研究[D].太原:山西大学,2011.

[4]任成忠,毛丽芬.加标回收实验的实施及回收率计算的研究[J].工业安全与环保,2006,32(2):9-11.

[5]姜玉,庞浩,廖兵,等.聚羧酸系高效减水剂的研究和应用[J].化工进展,2007,26(1):37-41.

Determination of TPEG Content by Gel Chromatography*

LIUYu-cheng,WANGJiang-xue,WEIDa,YUXu,LIPing,JINKun-jing,GONGYin-xiang

(Yangtze University of Chemical and Environmental Engineering, Hubei Jingzhou 434000, China)

A fast sensitive method for the determination of TPEG content was established. Mixed gel columns were used. The temperature of gel columns was 35 ℃. 0.1 mol/L sodium nitrate aqueous solution was used as mobile phase. Flow rate was 1 mL/min. TPEG solution concentration and peak height had a good linear relationship. The correlation coefficient was 0.9999.The average recovery of TPEG content was 99.98% with relative standard deviation of 0.1% (n=5). This method was simple, rapid, efficient, sensitive, accurate and had good repeatability and recovery. It can be used for the detection of TPEG content.

gel chromatography; TPEG; content analysis

湖北省自然科学基金重点项目(2013CFA107)；国家大学生创新训练项目(104892014019)。

刘玉成，男，就读于长江大学化学与环境工程学院。

龚银香(1965-)，男，硕士，教授，现主要从事精细化学品合成研究。

O65

A

1001-9677(2016)03-0104-02