[发明专利]一种丙烯腈中噁唑杂质含量的测定方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及丙烯腈中噁唑杂质含量的测定方法，特别是对于含量小于30 ppm的噁唑的测定。

背景技术

丙烯腈是生产腈纶和碳纤维的重要原料，其所含的杂质，特别是其中噁唑的含量不仅影响丙烯腈的色度和储存，而且会严重影响到腈纶和碳纤维原丝的性能。文献报道丙烯腈中噁唑的含量超过75 ppm就会引起某些化学反应（Smiley. U.S. Patent, 4208329, 1980）。对于碳纤维原丝生产所用到的丙烯腈，某些工艺路线对原料中噁唑的含量要求更严格，需要丙烯腈中噁唑含量不超过30 ppm，最好低于10 ppm。

分析丙烯腈的方法有化学法、光谱法和色谱法，但是有关丙烯腈中噁唑的测定报道很少，仅有毛细管色谱法（孙云鹏等，《色谱》，1997，15，83）、气相色谱法（薛慧峰等，《分析化学》，2004，32，1031）和气相色谱－质谱（气-质）联用（张代娣等，《分析测试技术与仪器》，2000，6，95）曾被尝试用来测定噁唑含量。这些方法在测定噁唑含量大于100 ppm的丙烯腈时误差较小，因而在对于噁唑含量要求不是特别严格的腈纶生产中可以作为定量的有效方法，但是一旦丙烯腈中噁唑含量低于60 ppm时，这些方法中噁唑的响应峰便会不明显，无法自动积分求得其峰面积，或者被附近的峰所掩盖，甚至不出现响应峰，这主要是由于噁唑的响应性不灵敏造成的。因此在对噁唑含量要求更为严格的碳纤维原丝生产中，必须采用新的方法或者改进的方法来测定丙烯腈中噁唑的含量，使原料能够符合生产的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，采用新的步骤，提高丙烯腈中噁唑的响应性灵敏度，从而使测定更精确。

本发明的丙烯腈中噁唑杂质含量的测定方法，其特征是按如下步骤： 

1）采用外标法，以纯度为99％的噁唑作为标样，该标样用有机溶剂溶解配制成3～6个具有不同噁唑含量的混合物，通过气相色谱－质谱联用技术，绘制噁唑标样色谱峰面积对噁唑含量的工作曲线；

2）用气相色谱－质谱联用技术，采用离子选择性扫描方式收集色谱峰，测出待测丙烯腈样品中噁唑的色谱峰面积；所述的离子选择性扫描方式选择核质比M/Z为69的色谱峰作为噁唑的响应峰；

3）根据所测得样品的色谱峰面积，对照工作曲线，得出相对应的噁唑含量。

作为优选，所述的3～6个具有不同噁唑含量的混合物，要求噁唑含量范围在10～150 ppm之间（更优选为5个不同噁唑含量的混合物）；所述的有机溶剂选自丙酮、乙醇、甲苯（更优选为丙酮）。

本发明在气质联用的基础上，采用外标法和选择性离子扫描的方式，结果只出现噁唑的一个响应峰，可以解决噁唑响应不灵敏、与附近出现的峰重叠或被附近峰掩盖等问题。

附图说明

图1为噁唑标样浓度与其色谱峰面积的工作曲线；

图2为待测样品采用选择性离子扫描方式出现的气质联用色谱图。

具体实施方法

下面结合实施例对本发明进一步说明。

色谱条件如表1所示：

表1 噁唑含量测定的气相色谱条件