荧光增白剂ER系列产品的HPLC分析

宋艳茹 黄 玮

（浙江传化华洋化工有限公司，杭州，311231）

荧光增白剂是一种能发出荧光的特殊染料，其品种很多，其中苯乙烯型荧光增白剂因其性能优异，价格低廉等特点广泛应用于造纸、纺织、涂料、洗涤剂等行业。荧光增白剂ER（C.I.199，ER-I）属于该类荧光增白剂，它具有耐高温、耐氯漂、耐光照、耐碱等优点，增白效率是传统的涤纶用荧光增白剂DT（属于双苯并噁唑型）的10倍左右，在荧光增白剂中占有重要的地位[1-3]。以荧光增白剂ER（C.I.荧光增白剂199）为主体结构存在多个同分异构体[4]，目前形成规模化生产和应用的主要有五个结构，见表1。由于结构具有相似性，当它们混合使用时具有较好的复配增效作用和良好的色光，增白效果也能得到明显改善[5]。

因为荧光增白剂ER系列产品或它们的复配物对聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料制品具有很好的增白效果，能明显提高制品的档次，现在涂料行业也广泛使用。近年来，这类产品的生产企业越来越多，产量也逐年增加。已成为荧光增白剂的重要品种之一。

荧光增白剂ER系列产品的纯度如何，是评价工艺合成和产品质量的重要参数。本文采用高效液相色谱法测定荧光增白剂ER系列产品中的有效成分和主含量，该方法操作简单，准确度高，生产和使用单位易于对产品进行质量控制。

表1 荧光增白剂ER系列产品Tab.1 Optical brightening agents ER series

1 实验部分

1.1 测定原理

采用正相高效液相色谱法对荧光增白剂ER系列产品及其有机杂质进行分离，使用紫外检测器进行检测，荧光增白剂ER系列产品的有效成分及主含量采用峰面积归一化法定量。

1.2 仪器和设备

仪器和设备应符合以下要求：

a)高效液相色谱仪：带紫外检测器；

b) 色谱柱：250 mm×4.6 mm，Lichrospher 100 CN（10 μm）氰基柱，粒径10 m。在保证分离效果的前提下，也可采用其他类型的色谱柱；

c)色谱工作站或积分仪；

d)微量注射器或自动进样器；

e)天平：感量 0.0001g；

f)容量瓶：棕色，10 mL；

g)超声波发生器。

1.3 试剂和材料

试剂和材料应符合以下要求：

h)正己烷：分析纯；

i)二氧六环：分析纯。

1.4 色谱分析条件

根据装置不同选择最佳分析条件，典型的色谱分析条件如下：

j)流动相：正己烷与二氧六环的体积比为85∶15；

k)检测波长：370 nm；

l)流速：2.0 mL/min；

m)柱温：40 ℃；

n)进样量：5 L。

可根据仪器设备不同，选择最佳分析条件，流动相应先用0.45 m滤膜过滤，再用超声波发生器进行脱气。

1.5 测定步骤

称取荧光增白剂试样约0.01 g（精确至0.0001 g）置于10 mL容量瓶中，加入二氧六环溶解。待充分溶解后，再用二氧六环稀释至刻度，摇匀备用。待仪器运行稳定后，用进样器吸取5 L进样，待组分流出完毕，用色谱工作站或积分仪进行结果处理。

注：在进行测定时，应适当避光，避免阳光照射测试样品，测定必须连续操作，不应放置时间过长，以避免样品溶液受光照而影响测定结果。

1.6 色谱示意图

典型的色谱示意图如图1所示。

图1 ER系列产品的混合样品分离图Fig.1 Chromatograms of the mixed samples of optical brightening agents ER series

1.7 结果计算

采用峰面积归一法，有效成分含量、荧光增白剂ER-Ⅰ含量、荧光增白剂ER-Ⅲ含量以wi计，按式（1）计算：

式中：Ai——试样溶液中荧光增白剂ER-Ⅰ、荧光增白剂

ER-Ⅱ、荧光增白剂ER-Ⅲ的峰面积数值；

ΣAi——试样溶液中荧光增白剂ER-Ⅱ及其各有机

杂质的峰面积数值之和。

计算结果表示到小数点后两位。

有效成分指荧光增白剂ER系列的液相纯度的总和，包括荧光增白剂ER-I、荧光增白剂ERII、荧光增白剂ER-III、荧光增白剂ER-IV、荧光增白剂ER-V、荧光增白剂ER-VI六种异构体结构的荧光增白剂的含量。

荧光增白剂ER系列产品的液相含量，除主含量外，其他几个同分异构体也是存在的，它们存在的原因，有的是因为合成的中间体酯化物里合成出了副产的中间体酯化物[6]，也有的是因为生产紧张共用一个合成反应釜，使得人为产生了其它的异构体。之所以称之为有效含量，是因为他们混合后比单一的纯品在某些领域里应用时增白的效果有提升，甚至有时候大大提升。

2 结果与讨论

2.1 定量方法的确定

荧光增白剂ER系列产品采用液相色谱峰面积归一化法定量荧光增白剂ER的有效成分含量及各组分含量。

2.2 色谱柱及色谱操作条件的确定

在分析研究过程中，根据荧光增白剂ER产品的物化性质，确定了采用正相液相色谱分离荧光增白剂ER中各组分。通过对流动相中溶剂组分配比、流速、色谱柱以及柱温色谱条件的选择（见表2），确定了该测试的色谱分析条件。

表2 色谱条件选择Tab.2 Conditions of the chromatographic analysis in sample tests

由表2中的结果可以看出，采用Lichrospher 100 CN（10um）氰基柱，粒径 10 m， 4.6 mm ×250 mm规格的色谱柱，在正己烷与二氧六环的质量比为 85∶15作为流动相，柱温在 40℃，流速 2.0 mL/min的条件下，各个组分的分离情况较好，且20 min完成试样中所有组分的采集。

2.3 检测波长的选择

各产品的最大吸收波长见表3。综合各组分的最大吸收波长，确定了本方法中检测波长采用370 nm。

表3 荧光增白剂ER系列产品Tab.3 The maximum absorption wavelengths of the optical brightening agents ER series

2.4 方法评价

2.4.1 荧光增白剂有效成分和主含量的方法评价

荧光增白剂ER系列产品的有效成分，是指样品中存在的ER-I ER-II ER-III ER-IV ER-V这五个组份的含量之和。荧光增白剂ER系列产品的主含量，是样品中的主要组份的纯度。

下面以荧光增白剂ER-II为例阐述方法的精密度。制备同一批ER-II样品的6个溶液，按本文2中实验方法进行测定，计算结果见表4。

表4 测试方法精密度Tab.4 Precision of the sample testing method

从表4中数据可以看出，在本方法确定的条件下，有效成分、主含量及各副产物的检测结果具有很好的精密度。

3 结论

荧光增白剂ER系列产品采用液相色谱峰面积归一化法定量荧光增白剂ER的有效成分含量及各组分含量，该方法重现性好，准确性高，操作简便，可以满足荧光增白剂ER系列产品的检测要求。