[发明专利]2,6-二硝基甲苯标准物质的定量核磁氢谱定值方法

说明书

本发明公开了一种2,6‑二硝基甲苯标准物质的定值方法，基于定量核磁共振技术(¹H NMR)，采用具有计量溯源性的标准物质作为内标物，对标准物质中主成分二硝基甲苯进行含量测定。该方法具有简易可行、成本低、稳定性好、精密度高、专属性强等特点，在标准物质标定及期间核查等方面具有广阔应用前景。

技术领域

本发明属含能材料计量检测领域，具体涉及一种2,6-二硝基甲苯纯度标准物质的定量核磁氢谱定值方法，属火炸药产品分析检测领域。

背景技术

标准物质是“具有一种或多种足够均匀并已确定了特性值的，用于校准测量设备，评价测量方法或者给材料赋值的物质或材料”，其根本特性是其具有量值准确性。与普通纯度物质相比，标准物质的特性值具有溯源性，可以溯源到准确复现的用于表示该特性值的计量单位，并附有给定置信水平的不确定度。纯度标准物质作为标准物质中重要的一类，用于准确测量物质的化学纯度并评定相应的不确定度。由于标准物质特殊的特性和用途，决定了其必须进行频繁的稳定性检验，即在规定的时间间隔和环境条件下，对标准物质的特性量值进行定值检测。

目前有机纯度标准物质的定值最广泛应用的是质量平衡杂质扣除法，即采用多种定量检测方法，分别测量所有可检测到的杂质组分，如用液相色谱测定有机杂质含量，卡尔费休法测定水分含量，原子光谱测定无机杂质含量等。最后在100％的基础上扣除所有测得的杂质含量，最后获得标准物质的纯度值。这种方法的特点是定值结果较为准确可靠，且不确定度值较小，但在实际应用中，由于一次定值涉及到多种实验操作，操作起来较为繁琐，时间周期长定值成本高。较为简便可行的方法是对标准物质中的主成分进行直接测定，目前已有采用液相色谱和质谱等方法进行主成分直接测定的报道，但需要利用主成分的标样作为内标或外标，并建立校准测量曲线方法，在简便性和快速性方面仍存在局限。

二硝基甲苯，常用缩写DNT，是一种重要的有机化工原料，可用于生产甲苯二异氰酸酯(TDI)和三硝基甲苯(TNT)，也可直接用于火炸药和发射药。二硝基甲苯每年的产量为百万吨级，并且每年以4％一8％增长率不断增长。现有技术均不适用于二硝基甲苯纯度标准物质定值，因此有必要研究建立更为快速简便且满足二硝基甲苯纯度标准物质定值特殊需求的新方法。

发明内容

针对现阶段对2,6-二硝基甲苯标准物质生产和期间核查过程中精准定值的需求，本发明提供了一种特性量值定值准确可靠的2,6-二硝基甲苯纯度标准物质定量核磁氢谱定值方法，该方法采用核磁共振氢谱内标法直接对标准物质主成分含量进行准确定量，具有操作简便、采样量少、重复性好等优点。本发明实现其目的的具体技术方案如下：

一种二硝基甲苯纯度标准物质的定值方法，具体包含以下步骤：

(1)内标溶液的配置：采用十万分之一天平，在适当的密封容器中，减量法称取内标物，然后加入氘代溶剂，准确记录内标物和溶解后溶液总质量，封口超声混合待用；

(2)定量核磁氢谱试样的配制：在5mm直径核磁样品管中，精密称取2,6-二硝基甲苯标准物质，再移取已配置好的内标溶液，并精密称取移取溶液质量，摇匀封口待测；

(3)定量核磁氢谱的测定：将配置好的核磁管置于超导核磁共振谱仪中，测定样品溶液的¹HNMR谱图，核磁测试参数和条件为：脉冲序列zg或zg30，测定温度295K-305K，采样时间2s以上，扫描次数16以上；

(4)定量结果分析和标准物质定值：在以上条件下采集得到的核磁共振氢谱，对谱图进行基线校正、相位校正和化学位移校正，确定内标物和2,6-二硝基甲苯的定量峰，并对定量峰分别进行积分处理，根据积分面积最终计算得到标准物质中主成分2,6-二硝基甲苯的含量，计算公式如下：

式中：

P_x—待测标准物质样品中二硝基甲苯纯度，以％表示；