二氯甲烷中有关物质的检测方法及方法确认

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工艺与设备
化 工 设 计 通 讯
Technology and Equipment
Chemical Engineering Design Communications
·116·
第45卷第12期
2019年12月
二氯甲烷是一种无色澄清的挥发性液体。

略溶于水,与乙醇混溶。

沸点为39.75℃[1],相对密度1.320~1.332。

二氯甲烷溶解能力强,回收时稳定性好,广泛用于醋酸纤维、氯乙烯纤维、灭火剂、冷冻剂、乌洛托品等的制造和洗涤剂,还可用作对热不稳定的天然物质的萃取剂,以及金属表面漆层清洗脱脂及脱模剂[2]。

工业上一般以甲烷为原料的热氯化法或以甲醇为原料的氢氯化法生产二氯甲烷。

为防止二氯甲烷水解,一般加入戊烯、乙醇等作为稳定剂。

以二氯甲烷为原料生产时,稳定剂的存在会影响反应转化率(如烯烃聚合反应)。

现有GB/T 16983—1997《化学试剂 二氯甲烷》、美国标准《ACS 》、《美国药典》、《欧洲药典》中收录的二氯甲烷标准所涉及挥发性杂质均未完全涵盖可能存在的相似杂质及稳定剂。

本文参照了《欧洲药典》部分标准,阐述了对二氯甲烷中乙醇、2-甲基-2-丁烯及挥发性杂质以及环戊烯的检测方法,并进行了方法确认。

1 乙醇、2-甲基-2-丁烯及挥发性杂质
1.1 方法描述1.1.1 溶液1.1.1.1 试剂
二氯甲烷:南京化学试剂股份有限公司,药用辅料
乙醇、2-甲基-2-丁烯、三氯甲烷、四氯化碳、甲醇:南京化学试剂股份有限公司,分析纯
环戊烯:南京化学试剂股份有限公司,纯度98%
1.1.1.2 溶液配制方法
样品溶液:二氯甲烷。

对照溶液a :量取四氯化碳100μL 、三氯甲烷500μL 、2-甲基-2-丁烯3.0mL 和甲醇5.0mL ,置100ml 量瓶中,用样品溶液稀释刻度,摇匀。

对照溶液b :量取无水乙醇2.0mL 和对照溶液a 1.0mL ,置100mL 量瓶中,用样品溶液稀释刻度,摇匀。

1.1.2 色谱条件[3]
色谱柱:以氰丙基苯基-二甲基硅氧烷为固定相的熔融石英色谱柱(Agilent DB-624)30m ×0.32mm ×1.8μm ,载气N 2,流速为1.0mL/min ,分流比为1∶40。

色谱柱升温程序:起始温度为40℃,维持5min ,以2℃/
min 速率升温至55℃,再以8.18℃/min 升温至100℃,维持2min ;进样口温度:260℃;检测器温度:300℃;检测器:FID ;补偿气流速:25mL/min ;进样量:2μL 。

相对保留时间以二氯甲烷为参照(其保留时间约7min ):杂质D 约0.6;乙醇约0.8;2-甲基-2-丁烯约0.9;杂质B 约1.7;杂质A 约1.8。

1.1.3 系统适用性
在对照溶液b 中,乙醇峰和2-甲基-2-丁烯峰的分离度不小于3.0。

杂质A 色谱峰的信噪比不得小于5。

1.1.4 计算方法与限度要求
乙醇、2-甲基-2-丁烯、四氯化碳和三氯甲烷:用对照溶液b 中各自的浓度,用外标法计算。

除乙醇和2-甲基-2-丁烯外的其他杂质:用对照溶液b 中甲醇的浓度,用外标法计算。

限度要求:乙醇≤2.0%;2-甲基-2-丁烯≤300×10-6;四氯化碳≤10×10-6;三氯甲烷≤50×10-6;除乙醇和2-甲基-2-丁烯外的杂质总量≤0.1%;忽略限:50×10-6(四氯化碳除外)。

1.2 方法确认
按照《中国药典》指导原则9101中的要求,对以上各杂质定量分析的方法进行以下各项方法确认。

1.2.1 重复性
分别量取对照溶液b 和样品溶液2μL ,重复测定6次,对照溶液b 中乙醇峰和2-甲基-2-丁烯峰间的分离度均大于3.0,四氯化碳(杂质A )的信噪比平均值为22.01。

对照溶液b 中,乙醇、甲醇、2-甲基-2-丁烯、三氯甲烷和四氯化碳在对照溶液b 中的浓度依次为2%、500×10-6、300×10-6、50×10-6和10×10-6,6次测定各自峰面积相对标准偏差依次为0.64%、0.71%、0.57%、1.16%和3.54%,均具有良好重复性。

1.2.2 专属性
对上述被测物逐一进行定位,记录图中甲醇、乙醇、2-甲基-2-丁烯、三氯甲烷和四氯化碳保留时间依次约为4.5min 、6.2min 、6.6min 、13.2min 、14.3min ,分离度均大于1.5。

1.2.3 定量限
取对照溶液a 及对照溶液b 逐级稀释,在信噪比10附近对应浓度溶液重复测定6次,计算被测物峰面积RSD 及信噪比平均值,RSD 满足要求时的浓度即为被测物的定量限。

如此测得乙醇、2-甲基-2-丁烯、三氯甲烷和四氯化碳的定量限依次为2×10-6、0.6×10-6、3.5×10-6和5×10-6。

1.2.4 线性
同一对照品贮备液经精密稀释,在各杂质定量限至限度
摘 要:阐述一种以Agilent DB-624(30m × 0.32mm ×1.8μm )为色谱柱,FID 为检测器,进样量为2μL ,流速1.0mL/min ,分流比为1∶40的气相色谱方法,以测定二氯甲烷中乙醇、2-甲基-2-丁烯及挥发性杂质。

以Agilent HP-1(30m ×0.32mm ×1.0μm )为色谱柱,FID 为检测器,进样量为2μL ,流速1.0mL/min ,分流比为1∶40的气相色谱方法检测二氯甲烷中的环戊烯,并分别进行了方法确认。

关键词:二氯甲烷;气相色谱;方法确认中图分类号:X830.2 文献标志码:A 文章编号:1003–6490(2019)12–0116–02
Detection Method and Method Confirmation of Related Substances in
Dichloromethane
Xu Yan-dan
Abstract :This article describes a gas chromatography with Agilent DB-624(30m × 0.32mm × 1.8μm )as the chromatographic column ,FID as the detector ,the injection volume is 2μl ,the flow rate is 1.0ml/min ,and the split ratio is 1∶40 Methods To determine ethanol ,2-methyl-2-butene and volatile impurities in dichloromethane.Gas chromatography with Agilent HP-1(30m × 0.32mm × 1.0μm )as the chromatographic column ,FID as the detector ,the injection volume is 2μl ,the flow rate is 1.0ml/min ,and the split ratio is 1∶40.Cyclopentene and method validation separately.
Key words :dichloromethane ;gas chromatography ;method validation 二氯甲烷中有关物质的检测方法及方法确认
徐艳丹
(南京化学试剂股份有限公司,江苏南京 210047)
收稿日期:2019–12–10作者简介: 徐艳丹(1990—),女,内蒙古赤峰人,助理工程师,主
要研究方向为化工医药。

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第45卷第12期
2019年12月
浓度的120%范围内,制备至少5份不同浓度的对照品溶液,各重复测定3次,以被测物的峰面积平均值对浓度作图,并记录线性方程与相关系数的值:乙醇的线性方程为y =0.000 3x -0.011 6,相关系数为0.995 6;2-甲基-2-丁烯的线性方程为y =1.256 7x +57.41 5,相关系数为0.990 3;四氯化碳的线性方程为y =10.978 9x -1.303 7,相关系数为0.998 9;三氯甲烷的线性方程为y =9.684 9x -1.878 3,相关系数为0.999 4。

1.2.5 准确度
按对照溶液b 配制方法平行配制6份,分别重复测定3次,所得各被测物峰面积平均值,参比对照溶液b 所得的对应杂质峰面积平均值和浓度,按下式计算:
回收率%=
c ×A X
A R
其中:
c 为对照溶液b 中的浓度,以“%”计;A R 为对照溶液b 中的峰面积平均值;
A X 为准确度溶液中的峰面积平均值。

得到各被测物的回收率及其RSD 如表1所示。

表1 各杂质回收率结果列表
溶液名称乙醇2-甲基-2-丁烯
三氯甲烷四氯化碳回收率平均值/%100.5896.6789.3389.17回收率范围/%
99.5~103.093.3~100.088.0~94.083.0~94.0RSD/%
1.31
2.18
2.71
4.10
由表1可知,按照《中国药典》指导原则9101中的要求方法准确度良好。

1.2.6 耐用性
经过色谱柱起始温度、载气流速及色谱柱的耐用性检查,本方法在标准规定的色谱柱温度±2℃、载气流速0.8~ 1.1mL/min 、更换色谱柱Thermo TG-624(30m ×0.32mm × 1.8μm )时仍适用。

经过2.2.1~2.2.6节的确认,本文所述分析方法能够满足现有检测要求。

2 环戊烯
2.1 方法描述
样品溶液:二氯甲烷。

对照溶液:精密量取环戊烯0.1mL ,用供试品稀释至100.0mL ,摇匀,含环戊烯0.1%。

色谱条件:色谱柱HP-1(30m ×0.32mm ×1.0μm ),载气N 2,流速1.0mL/min ,分流比为1∶40。

色谱柱升温程序:
起始温度为45℃,维持10min ,以15℃/min 升温至200℃,维持3min 。

进样口温度:250℃;检测器温度:300℃;检测器:FID ;进样量为2μL 。

系统适应性要求:对照溶液中,各峰间分离度不小于1.5,环戊烯拖尾因子不得大于1.5。

计算方法:样品溶液中环戊烯峰面积应不大于对照溶液中环戊烯的峰面积扣除样品溶液中环戊烯的峰面积。

2.2 方法确认2.2.1 重复性
将对照溶液重复测定6次,各主要特征峰间分离度均大于1.5,环戊烯拖尾因子平均值为1.17,峰面积的平均值为333.735,相对标准偏差为0.68%。

样品溶液中,环戊烯峰面积平均值为27.013,相对标准偏差为0.91%。

2.2.2 检测限
选取甲醇作为空白溶剂,按上述方法注入气相色谱仪,在环戊烯和二氯甲烷保留时间附近,无明显出峰。

选用甲醇作为二氯甲烷中测定环戊烯检测限的空白溶剂。

按上述方法配制对照溶液。

测得环戊烯的保留时间为3.870min ,峰面积为623.788,信噪比为26 576.58。

用空白溶剂将对照溶液稀释2 000倍,重复测定6次,环戊烯峰面积的RSD 为4.98%,信噪比的平均值为13.9,此时溶液中环戊烯的含量为0.5×10-6。

再稀释4倍,测得环戊烯保留时间为3.872min ,信噪比为2.8。

即得环戊烯的检测限为0.125×10-6。

2.2.3 耐用性
对上述色谱条件进行耐用性检查,在色谱柱温度±5℃、流速±0.3mL/min 均仍适用。

3 结论
综上所述,以上两种方法针对不同稳定剂及常见主要杂质能够达到良好控制效果,具有较好的专属性、重复性、准确度及耐用性,定量限较低,并且设备及溶液简便易得,对于工业生产具有实践作用。

参考文献
[1] 程能林.溶剂手册[M].北京.化学工业出版社.2007.[2] 徐继红.甲烷氯化物生产技术进展[J].氯碱工业,2001,1(4):3-6+20.[3] E uropean Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare.European Pharmacopoeia 9.0 Revision.[M].Druckerei C.H.Beck ,Nördlingen (Germany ),2017.
(上接第83页)
地区应设计泵棚;历年平均降水量在1 000mm 以上的地区应设计泵棚。

3)除上述两种情况以外的宜设露天泵站。

4)泵房、泵棚和露天泵站内的地面需高出周围地坪0.2m ,机泵的基础高度要高于0.1m 。

5)输送液化烃、液态职业性接触毒物(Ⅰ、Ⅱ级)和酸、碱、盐腐蚀性液体物料的泵宜分别设置泵房(包括泵棚和露天泵站)。

6)泵房、泵棚和露天泵站内应设给水及排污设施;泵棚和露天泵站宜设围堰。

6 罐区内其他设计要点
1)在防火堤的不同方位上应设置人行台阶或坡道,且不少于2个;
2)罐组内要设置集水坑或者排水沟,便于罐组内的雨水
或泄漏的物料排出。

3)罐组内若有腐蚀性介质或者有毒介质需设置安全喷淋洗眼器,其服务半径的范围不应大于15m 。

4)储罐内储存的物料如果避免太阳直射,可以设置遮阳棚、在储罐表面涂刷凉凉隔热胶、对储罐进行外部水喷淋。

5)可燃物料的储罐应设液位计和高液位报警器,必要时可设置自动联锁切断进料设施,并宜设自动脱水器。

参考文献
[1] 施以成.化工罐区设计分析[J].综述专论,2017(12):136-137.[2] 石油化工储运系统罐区设计规范,SH/T3007—2014[S].[3] 石油化工企业设计防火标准(2018版),GB 50160—2008 [S].。

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