氯乙烯单体的质量分析

潘宇婷

（中盐吉兰泰盐化集团有限公司质量管理部，内蒙古 阿拉善盟 750336）

氯乙烯是塑料工业的重要生产原料，用途非常广泛。目前氯乙烯单体生产没有统一的标准，难免会含有杂质，这些杂质不但会影响后期产品的质量，而且会破坏生产设备，造成不必要的损失。所以，对氯乙烯中杂质含量的分析在生产过程中就显得十分重要。通过对氯乙烯单体中各种杂质的分析，能够很好的指导聚氯乙烯树脂和聚氯乙烯糊用树脂的生产，提高对氯乙烯单体的利用率，提升生产水平。

1 试样的采取

用两端带阀和耐压装置的钢瓶进行取样，取样口应设计回路，避免取样过程中造成取样人员中毒及污染环境。取样时打开进口阀和出口阀，待钢瓶和管路内充分置换后，关闭出口阀，等待几分钟后关闭进口阀，取下钢瓶。

2 实验部分

2.1 水分的测定

（1）试剂和溶液。库伦法卡氏试剂阳极液。

（2）仪器。卡尔费休水分测定仪:C30S；电子天平:精度 0.01 g，量程 3 000 g。

（3）测定步骤。打开仪器预热30 min，钢瓶安装进样针头后擦拭干净并试漏，称量钢瓶质量m1，插入仪器进样口中通氯乙烯单体约4 min左右，进样量3～5 g（进样速度连续冒泡即可），取出进样针并称重m2。把通入的单体质量（m1-m2）输入仪器。仪器显示水分含量。

（4）结果。氯乙烯单体中水分含量的测定结果见表1。

表1 氯乙烯单体中水分含量的测定结果

从表1可以看出，氯乙烯单体质量在3.0～4.0 g，水分含量比较稳定，水分含量的算术平均偏差为9.9，比较小，精密度较高。剔除异常数据样品编号4，氯乙烯单体质量平均值为3.87 g，水分含量平均值为 682.2 μg/g。

2.2 不挥发分、酸度的测定

（1）试剂和溶液。NaOH标准溶液0.01 mol/L；HCl标准溶液0.01 mol/L；酚酞指示剂10 g/L。

（2）仪器。电子天平:精度0.1 mg；气体吸收瓶；一般实验室仪器。

（3）测定步骤。将10 mL 0.01 mol/L NaOH标准溶液（作为吸收液）分别装入2个气体吸收瓶中，用乳胶管把带橡胶塞（带有进气和出气孔）的预先恒重的三角瓶（质量为m1）和2个气体吸收瓶分别连接起来，称量带有进样针的钢瓶质量m2，将进样针插入三角瓶进气孔一端，尽量靠近三角瓶底部，打开钢瓶的阀门，通30 min氯乙烯单体，进样量约30～40 g（进样速度连续冒泡即可），称量通氯乙烯单体后钢瓶质量m3。吸收完毕后，取下橡胶塞，将三角瓶放在干燥器中3 h后并恒重，直至前后两次质量差不超过0.001 0 g，称量质量m4。收集2个气体吸收瓶中的溶液到三角瓶中，加入酚酞指示剂，用0.010 0 mol/L HCl标准溶液滴定至略显微粉色或无色即为终点。

（4）结果表示和计算

酸度（以HCl含量表示）按下式计算:

式中:V—消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

C—氢氧化钠标准溶液的量浓度，mol/L；

0.036 46—每毫升氢氧化钠标准溶液相当的以克表示的盐酸的质量，g。

不挥发分（X）按下式计算:

（5）结果。氯乙烯单体中不挥发分、酸度的测定结果，见表2。

表2 氯乙烯单体中不挥发分、酸度的测定结果

从表2可以看出，氯乙烯单体质量在30～40 g，不挥发分和酸度比较稳定，不挥发分和酸度的算术平均偏差分别为0.30、0.16，比较小，精密度较高。剔除异常数据样品编号3和4，氯乙烯单体质量平均值为34.99 g，不挥发分平均值为50.88 μg/g，酸度平均值为 21.10 μg/g。

2.3 铁含量的测定

（1）溶液和试剂。邻菲罗啉溶液1.2 g/L；盐酸羟胺溶液10%；乙酸铵溶液22%；盐酸溶液2 mol/L；抗坏血酸溶液20 g/L；铁标准溶液1 mL含0.1 mg铁标准溶液；铁标准溶液1 mL含0.01 mg铁标准溶液。

（2）仪器和设备:分光光度计。

（3）标准曲线的绘制。分别吸取1mL含0.01mg铁标准溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于 6 只 50 mL比色管中，加水至约25 mL，分别加5 mL盐酸溶液、1 mL盐酸羟胺溶液、5 mL乙酸铵溶液、2 mL邻菲罗啉溶液，稀释至刻度、摇匀。静置10 min，于510 nm处，用1 cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度，以吸光度为横坐标，铁离子含量为纵坐标，绘制标准曲线。

（4）样品的测定。将测定完不挥发分的三角瓶用蒸馏水冲洗三四次于50 mL比色管中，加5 mL盐酸溶液、1 mL盐酸羟胺溶液，加热煮沸20 min。冷却后再加入5 mL乙酸铵溶液、2 mL邻菲罗啉溶液，稀释至刻度，摇匀。静置10min，于510nm处，以1cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度。

（5）分析结果的计算

样品铁含量，按下式计算:

式中:m—从标准曲线查出相应铁离子的量，mg。

（6）结果。氯乙烯单体中铁含量的测定结果见表3。

表3 氯乙烯单体中铁含量的测定结果

从表3可以看出，氯乙烯单体质量在30～40 g，铁含量比较稳定。剔除异常数据样品编号3和4，氯乙烯单体质量平均值为34.99 g，铁含量平均值为0.031 μg/g。

2.4 乙炔、1，1—二氯乙烷、乙醛的测定

2.4.1 方法原理

取一定量的氯乙烯单体试样注入气相色谱仪，经色谱柱分离，检测乙炔、1，1—二氯乙烷、乙醛的峰值，通过与乙炔、1，1—二氯乙烷、乙醛标准峰值比较，确定其含量。

2.4.2 试剂和溶液

标准气:与测定样品中组分含量相当；氮气:纯度大于99.999%；氢气:高纯氢（氢气泵）；空气:无油（空气泵）。

2.4.3 仪器和设备

气相色谱仪:安捷伦7 820 A，带氢火焰离子化检测器（FID）。色谱柱:30 m×530 um的GS-Q毛细管柱。注射器:1 mL、100 mL。

2.4.4 操作条件

进样口温度:150℃；检测器温度:300℃；氮气流速:8 mL/min；氢气流速:40 mL/min；空气流速:400 mL/min。

2.4.5 程序升温步骤（见图1）

图1 程序升温步骤

2.4.6 乙炔、1，1-二氯乙烷、乙醛标定

选择与样品测定相同色谱条件及进气量，用标准气对乙炔、1，1-二氯乙烷、乙醛的出峰时间、含量大小进行标定，由色谱工作站记录标准气中各组分出峰时间和含量。

2.4.7 测定步骤

（1）按规定条件调整好仪器，待基线稳定后，开始取样。

（2）取下钢瓶上的进样针，用100 mL注射器对准钢瓶出口，拧开阀门，氯乙烯单体排出，用样品气推排注射器两三次后进行取样，取样完成后立即盖上注射器胶冒。

（3）用1 mL注射器从100 mL注射器胶冒处取样，用样品气推排注射器两三次后，取1 mL氯乙烯单体试样，注入色谱中。氯乙烯单体色谱图及分析数据见图2和表4，其中:1号峰为乙炔峰；2号峰为氯乙烯单体峰；3号峰为乙醛峰；4号峰为1，1-二氯乙烷峰。

图2 氯乙烯单体色谱图

表4 氯乙烯单体色谱分析数据

2.4.8 结果（见表5）

表5 氯乙烯单体中乙炔、乙醛、1,1—二氯乙烷的测定结果10-6

4 结语

本文氯乙烯单体的全分析方法简便可靠，对氯乙烯的生产提供了帮助，对氯乙烯单体的使用具有一定的指导意义。