高效液相色谱过氧化二异丙苯纯度的测定

用高效液相色谱测定过氧化二异丙苯含量

用高效液相色谱测定过氧化二异丙苯含量摘要：建立了高效液相色谱及ODS反相色谱柱测定过氧化二异丙苯含量的方法，对同一样品进行测定的相对偏差小于1.4%。此方法参照ASTM E755-94，只是在定量上采用内标法的峰面积为定量因子。结果表明此方法误差范围符合原方法的要求，该方法相对于原方法具有分析速度快，条件易掌握等优点。

关键词：过氧化二异丙苯高效液相色谱法 ODS反相色谱柱

一．前言

过氧化二异丙苯(简称DCP)是一种有机过氧化物。它是以异丙苯为起始剂，通过氧化、还原、缩合、提浓等工序制成，生产过程中的中间体和副反应所产生的杂质，主要有苄醇、苯乙酮、α-甲基苯乙烯、苯酚以及未反应的异丙苯等，这些杂质将直接影响DCP质量和单耗。由于有机过氧化物不稳定，遇热易分解，不能直接采用气相色谱法测定含量，通常用的经典的化学碘量法操作繁琐且费时。为进一步提高质量、降低单耗，同时也为更大地拓展国内外市场，采用近代的测试方法——高效液相色谱法分析已显得尤为重要。

本实验采用反相液相色谱法，在25分钟内完成DCP含量的测定。本方法在技术上参照ASTM E755-94，在此基础上建立DCP含量的测试方法。实验着重对DCP和其中的杂质进行定性，对流动相配比、检测波长和定量方法做了对比选择，并对方法的精密度和回收率进行了考察。

本实验中的分析方法在测定条件上与ASTM E755-94一致，只是在定量方法上，ASTM 方法中的采用峰高为定量因子，而本实验中在选择峰高为定量因子测定DCP含量时，其测定结果准确性、重复性较差，所以选定峰面积为定量因子，精密度达到ASTM E755-94要求，适用于DCP纯度分析。

二．实验部分

1．仪器、设备

WATERS BREEZE色谱操作系统

Waters l525 Binary HPLC Pump (1525高效液相色谱泵)

Waters 2487 Dual λAbsorbance Detector (2487双波长紫外检测器)

Human Power I +，纯水/超纯水系统 有机相过滤器 (过滤膜：0.2um)

2．试剂材料

2.1 甲醇 HPLC 级； 2.2 超纯水 <18.3M Ω·cm ；

2.3 DCP 标样 自制(经过三次重结晶)：

2.4 Diheptyl phthalate 邻苯二甲酸二正庚酯(Fluka 色谱级)

3．测定条件

色谱柱： Waters spherisorb 5um ODS2，250×4.6mm 流动相 ： 甲醇:水 85:15 (V/V) 流 速 ： 1.0mL/min 检测器： 紫外检测器 检测波长： 254nm 柱温： 40℃ 定量管 ： 25uL

4．分析步骤

4.1 校正因子的测定 4.1.1 DCP 标准溶液的制备

称取0.40±0.05g(称准至0.0001g)DCP 标样（DCP 重结晶样品）和0.20±0.05g(称准至0.0001g)内标物邻苯二甲酸二正庚酯；置于100mL 容量瓶中，加入50mL 甲醇，混合均匀，然后定容。

将上述混合好的DCP 标准溶液用有机相过滤膜过滤，将滤液小心放入样品瓶中。待色谱分析用。

4.1.2 校正因子的测定

从步骤4.1.1的样品瓶中吸取300uL DCP 标准溶液，小心注入液相色谱进样口，待谱图走完之后，准确记录DCP 标样的峰面积和内标物的峰面积。 按下式计算校正因子Fc 的值：

c

IS IS

c c A W A W F ⨯⨯=

式中：

Fc —— 校正因子；

Wc —— 标准溶液中DCP 标样的质量，g ； Wis —— 标准溶液中内标物的质量，g ； Ais —— 标准溶液中内标物的峰面积； Ac —— 标准溶液中DCP 标样的峰面积。 4.2 样品的测定 4.2.1 样品溶液的准备

称取0.40±0.05g(称准至0.0001g)DCP 样品和0.20±0.05g(称准至0.0001g)内标物邻苯二甲酸二正庚酯；置于100mL 容量瓶中，加入50mL 甲醇，混合均匀，然后定容。 将上述混合好的DCP 样品溶液用有机相过滤膜过滤，将滤液小心放入样品瓶中。待色谱分析用。

5．分析结果计算

5.1样品中DCP 含量的计算

从步骤4.2.1的样品瓶中吸取300uLDCP 样品溶液，小心注入液相色谱进样口，待谱图走完之后，准确记录DCP 样品的峰面积和内标物的峰面积。 样品中DCP 纯度Wt ％按下式计算

IS

S C C IS A W F A W Wt ⨯⨯⨯⨯=

100

%

式中：

Fc —— 校正因子：

Ws —— 样品溶液中DCP 的质量，g ； Wis —— 样品溶液中内标物的质量，g ； Ais —— 样品溶液中内标物的峰面积，

Ac —— 样品溶液中DCP 或某杂质组分的峰面积。

三、 结果讨论

(一)、组分的分离与定性

从图1-DCP 的生产工艺流程中，可以看出DCP 中可能存在的杂质有苯酚、苯乙酮、苄醇、过氧化氢异丙苯(CHP)、α-甲基苯乙烯(α-ms)、异丙苯。

图1. DCP合成工艺流程图

从图2、表1中可以看出，DCP与内标物的出峰时间不受各杂质组分出峰时间的影响。

图2， DCP液相色谱图

表1 DCP与内标物及各杂质的相对保留值

(二)、测定条件的选择

1．流动相及其配比的选择：

常用的液相色谱流动相有水、乙腈、甲醇、四氢呋喃等。由于乙腈价格高，毒性大，经过我们简单地试验，并没有得到理想的结果；而国内常用甲醇作流动相，因此我们主要选择甲醇和水作为混合流动相，对它们的配比进行了实验(见表2)。考虑到分析时间的长短和对杂质有较好的分离，选择甲醇和水以85:15配比较为理想。

2．检测波长的选择：

对DCP和异丙苯、苯乙酮、CA、α-甲基苯乙烯以及甲醇/ H

2

O (85/15)进行UV扫描，见图3。从谱图上看出，DCP在210nm、254nm处吸收大；由于本实验选用的流动相为甲

醇与水的混合相，从甲醇/H

2O(85/15)的UV谱图上可以看出，甲醇/H

2

O在254nm处的吸

收(O.0235A)比210nm(0.3546A)要小，为去除流动相对DCP分析的影响，故选定检测波长为254nm。

表2