离子色谱法同时测定环氧琥珀酸合成液中的有机酸

('离子色谱法同时测定环氧琥珀酸合成液中的有机酸法芸吴美玲张聪吴怀之（中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物燃料重点实验室青岛266101）摘要：建立了一种利用离子色谱法同时测定环氧琥珀酸合成液中酒石酸、马来酸、环氧琥珀酸、富马酸的方法。样品通过过滤、预柱处理后用IonPacAS11柱分离，以自动淋洗液发生器生成的KOH为淋洗液进行梯度洗脱。用抑制型电导检测器检测有机酸的相对标准偏差为0.30-2.64%，该方法能够使酒石酸、马来酸、环氧琥珀酸、富马酸得到很好的分离，为寻找最佳的合成工艺条件提供技术支持。关键词：离子色谱法梯度洗脱环氧琥珀酸近年来国内外研究表明，聚环氧琥珀酸（PESA）是一种兼有缓蚀、阻垢功能，且生物降解性好的水溶性聚合物，是国际上公认的绿色水处理剂之一。因此作为PESA的单体环氧琥珀酸的合成越来越受关注。合成环氧琥珀酸一般以钨酸钠为催化剂，用双氧水氧化马来酸（酐）的方法制备。http://www.sepu.net/反应物马来酸和产物环氧琥珀酸、酒石酸、富马酸（环氧琥珀酸异构体）性质比较相近，分离并要准确的分析各组分的浓度有一定的难度。用于有机酸的测定方法很多，如滴定法、分光法等。但这些方法一般操作繁琐，只能同时检测一种有机酸。也有采用高效液相色谱法分析酒石酸和马来酸的报道，但没有同时分离检测马来酸、环氧琥珀酸、酒石酸、富马酸的报道。离子色谱法自20世纪70年代中期问世以来，因其分析速度快、灵敏度高、能实现多组分同时分离定量等优点，已经成为分析有机酸的有效方法。徐小马等用离子色谱法测定酒石酸合成液中的有机酸，所用HCl体系淋洗液，酒石酸峰和马来酸峰不能完全分离，相互有一定干扰。本文采用戴安公司的ICS3000型离子色谱系统，以自动淋洗液发生器生成的KOH为淋洗液进行梯度洗脱，建立了优化的梯度洗脱程序，可以同时检测环氧琥珀酸合成液中的马来酸、环氧琥珀酸、酒石酸、富马酸。1仪器与材料ICS3000多功能色谱装置(美国Dionex公司)，包括双泵(DP)模块、抑制电导检测器／色谱(DC)模块、淋洗液自动发生模块（EG）、自动进样器(AS)模块。Milli-Q.AdvantageA10超纯水制备仪。http://www.sepu.net/Product.asp?action=search&dq=1860&proClass=0&textitle=自动进样器有机酸标准品：马来酸、酒石酸、富马酸（天津市光复精细化工研究所）环氧琥珀酸（ACROSORCANICS,USA）均为色谱纯。去离子水（电阻>18.2MΩ），其他试剂均为优级纯。2实验方法2.1样品制备取1ml反应液用水稀释50倍，稀释液经0.23μm滤膜过滤除去微米级悬浮物，待检测。2.2标准曲线的绘制分别配制6.00mg/L、12.00mg/L、15.00mg/L、30.00mg/L、45.00mg/L、60.00mg/L的马来酸、环氧琥珀酸、酒石酸、富马酸的混合标准溶液。按不同浓度分别进样，以峰面积-浓度绘制各组分的标准曲线。http://www.sepu.net/Shop/Product/Product_358103.shtml2.3色谱条件IonPacAS11阴离子交换柱，包括分析柱(250mm×4mm)和保护柱(50mm×4mm)。采用梯度淋洗，流速1ml/min，柱温30℃，进样体积25μL。梯度淋洗程序见表1。3结果与讨论3.1色谱条件的选择本文选用固定相为接枝型阴离子交换聚合物的IonPacAS11型阴离子交换柱，基核是表面胺化的乙基乙烯基苯的聚合物，亲水性较强。接枝季胺基可以控制厚度，导致快速的质量传递而得到较高的色谱柱效。KOH中的OH-是强亲水性离子，容易进入树脂亲水区，以KOH为淋洗液，能同时分离与树脂亲和力不同的阴离子，并且抑制产物是水，本底电导比较低。由试验得知，在淋洗液浓度15mmol时马来酸、环氧琥珀酸、酒石酸、富马酸可得到良好的分离且峰形尖锐。由于反应液以钨酸钠为催化剂，与固定相的结合力较强，因此需用大浓度淋洗液洗脱。确定最终条件为流速1ml/min，梯度洗脱程序：0-17min1-15mmol;17-25min15-50mmol;25-27min50mmol;27-35min1mmol。3.2方法的准确度和精密度实验测得有机酸的线性相关系数均大于0.99，混合标准溶液（酒石酸8.34mg/L、马来酸7.54mg/L、环氧琥珀酸7.08mg/L、富马酸7.74mg/L）连续进样6次，测得有机酸的相对标准偏差均小于3%。结果见表2。3.3样品分析标准溶液的色谱图如图1。由图可见，在梯度洗脱程序下，酒石酸、马来酸、环氧琥珀酸、富马酸得到较好分离，峰形尖锐。本方法用于环氧琥珀酸合成液中酒石酸、马来酸、环氧琥珀酸、富马酸的测定,分离效果好。图2为反应时间为2h合成液的色谱图。表3为其中三个样品的测试结果。4结语本文建立了一种同时测定环氧琥珀酸合成液中的有机酸的离子色谱方法，所建方法相关性好，操作简单，分离效果好。为选择最佳的环氧琥珀酸合成工艺提供了有效的分析方法。',)