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高纯度无水乙醇中微量杂质的测定

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：丁淑萍宋娟李春光

[导读] 摘要：无水乙醇是化工原料中的一种，按照纯度分类，可分为优级纯、分析纯、化学纯三种。

        中粮生化能源（肇东）有限公司
        摘要：无水乙醇是化工原料中的一种，按照纯度分类，可分为优级纯、分析纯、化学纯三种。为了能够给有效验证无水乙醇的纯度，通常会采用填充柱色谱柱法。但有关机构在开展具体的检验工作时，还应加强对检测方法的了解，避免一些检测问题的产生，影响到检测结果。本文对高纯度无水乙醇中微量杂质的测定进行论述，希望能够为有关单位提供参考。
        关键词：无水乙醇；纯度；微量杂质
        无水乙醇的应用过程中，由于具有极易吸收空气中水分的特点，因此，对于无水乙醇溶液的应用而言，需要结合及时给予检测，判断溶液的性质，以能够高效应用该溶液。无水乙醇溶液的应用范围较为广泛，如可以应用到医疗、化妆品、卫生用品、油脂及染料中。本文研究中，为了更好的检测出高纯度无水乙醇中微量杂质，对检测过程中的方法进行研究，从检测结果可知，选择毛细管柱和大口径毛细管柱的分离方法，其效果最好，并且缩短了分析时间。
        1.无水乙醇溶液的概述
        无水乙醇溶液是无色澄清液体。有特殊香味。易流动。极易从空气中吸收水分，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶。能与水形成共沸混合物（含水4.43%），共沸点78.15℃。相对密度（d204）0.789。熔点-114.1℃。沸点78.5℃。折光率（n20D）1.361。闭杯时闪点（在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的温度）13℃。易燃。蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限3.5%~18.0%（体积）。该有机溶剂用途极其广泛，主要用于医疗、化妆品、卫生用品、油脂与染料方面。
        市售的无水乙醇一般只能达到99.5%纯度，在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇，经常需自己制备。通常工业用的95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇，因95.5%乙醇和4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去，第一步是加入氧化钙（生石灰）煮沸回流，使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙，然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇，纯度最高约99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。
        2.实验部分
        2.1试剂与仪器
        无水乙醇（优级纯）、甲醇（分析纯）、异丙醇（分析纯）；气相色谱仪、色谱数据工作站。
        2.2色谱实验
        首先，选择色谱柱，本文研究中决定采用OV-1弹性石英毛细管柱，柱的结构为50mx0.23mmx0.16um；检测器决定选择FID检测，其温度在260摄氏度；选择普通类型汽化室，其温度为150摄氏度；选择柱箱，其温度为60摄氏度；进样量采用0.6uL；分流比决定采用120：1；色谱柱II，决定采用OV-1大口径毛细管柱，其结构为50mx0.53mmx0.16um；检测器依然为FID检测，温度能够达到26摄氏度；气化室温度为150摄氏度；柱箱温度为40摄氏度；进样量取0.6uL；其分流比为10：1。
        3.结果
        检测过程中，选取了5种样品，5种样品均为已知杂质量，其检测结果为：乙醇检测过程中的精确度分别为99.00%、98.98%、99.01%、99.02%，平均99.00%，其相对标准偏差为0.01%；甲醇溶液的精密度检查为0.41%、0.40%、0.41%、0.41%、0.39%，平均为0.40%，相对标准偏差为2.0%；正丙醇的精密度考察为0.011%、0.010%、0.011%、0.012%、0.010%，平均为0.011%，相对标准偏差为6.8%。
        4.讨论
        4.1乙醇溶液的应用及特点
        乙醇是重要的有机溶剂，广泛用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等各个方面，占乙醇总耗量的50%左右。

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乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等等，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上，乙醇作为化工产品中间体的用途正在逐步下降，许多产品例如乙醛、乙酸、乙基乙醇已不再采用乙醇作原料而用其他原料代替。75%的乙醇水溶液具有强杀菌能力，是常用的消毒剂。经过专门精制的乙醇也可用于制造饮料。与甲醇类似，乙醇可作能源使用。有的国家已开始单独用乙醇作汽车燃料或掺到汽油（10%以上）中使用以节约汽油。
        无水乙醇的应用范围较为广阔，尤其是在医疗行业中，该溶液不仅能够起到灭菌、消毒的作用，还能够起到治疗疾病的作用。无水乙醇在应用过程中，基于其溶解性特点，能够溶于任意比的水溶液中，如可以混合溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶液中。高纯度乙醇溶液的应用过程中，需要保障溶液的纯度，以能够有效该溶液，如乙醇溶液作为医药应用于患者的治疗过程中，首先会形成人体中枢神经系统的抑制作用，引起人的兴奋、随后抑制的状态。应用过程中，一些杂质的存在也可能引起患者的中毒症状发生。其症状多表现为互相困难、麻醉等。
        4.2乙醇溶液的操作及密封
        操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、碱金属、胺类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
        储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、碱金属、胺类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
        4.3本文色谱柱的选择
        保温研究过程中，选取了5份样品，对5份样品分别进行了微量杂质的检测，检测过程中，还针对不同色谱柱的分离效果、时间等进行了考察。在做乙醇样品的色谱柱实验检测时，发现微量杂质出现在色谱图的拖尾峰上，分析时间持续了17.9min；从检测效果来看，正丙醇杂质出现的出峰时间为9.5min，该色谱图出现在OV-1大口径毛细柱上，采用该色谱柱，能够呈现较好的检测效果。这表明，针对无水乙醇的色谱检测而言，选择OV-1大口径毛细柱能够得到良好的检测效果，并且能够提升分析速度。
        4.4分析方法的对比
        实验过程中，采用GB678-90方法分析高纯度乙醇，发现其微量杂质峰出现在乙醇的拖尾峰上，但其分离效果并不好，如分离过程中，发现其定量误差存在较大的现象，还会持续较长的时间；采用毛细管柱或大口径毛细管柱，能够取得较好的分析效果。
        5.结论
        本文研究中，对不同毛细管柱进行了考察，如对OV-1和PEG毛细柱、口径毛细柱进行了考察。试验过程中，由于样品中含有微量水分，这便会影响PEG柱的使用寿命，对此，本文研究过程中，在发现高纯度无水乙醇时，觉得采用OV-1毛细柱、OV-大口径毛细柱进行。从考察结果来看，才艺OV-1大口径毛细管能够取得更好的分离效果，并且能够保障较快的分析速度。
        参考文献：
        [1]余金秋，刁成鹏，余宇航，等.高纯无水稀土卤化物中微量水、氧杂质的检测[C]//第十七届全国稀土分析化学学术研讨会论文集.2019.
        [2]丁语，王梦宇，靳三丁，等.无水乙醇和泡沫硬化剂治疗儿童四肢静脉畸形的体会[J].介入放射学杂志，2019（10）：938-941.
        [3]林子昕，安星，安维中，等.萃取精馏制取无水乙醇过程不同节能方案的对比[J].化工进展，2018，v.37；No.320（05）：389-395.
        [4]王辉，吴志连，邰志军，等.合成气经二甲醚羰基化及乙酸甲酯加氢制无水乙醇的研究进展[J].化工进展，2019（10）.