高效液相色谱法测定聚丙烯酰胺中的单体

发布日期:2015-04-23 13:59:05
  高分子絮凝剂在水处理中的应用始于20世纪50年代,主要为聚丙烯酰胺,由于其吸附架桥作用优于 无机混凝剂,具有投剂量少、絮体密实、沉降速度快,并容易自液体中分离等优点,现已广泛应用于污泥浓 缩脱水,污水处理,以及饮用水尤其是高浊度给水处理中[1].但在聚丙烯酰胺应用中,由于丙烯酰胺单体 具有很大的毒性[2],所以其安全性是应用中最受关注的问题。另一方面,由于水处理中聚丙烯酰胺用量极 少,在常规实验条件下,检测低浓度丙烯酰胺十分困难,因此发展一种快速、简单、实用的单体的测定方法 具有十分重要的意义。
  
  高效液相色谱法(HPLC)具有分离效能高、速度快等特点。郝惠莲[3]等根据多年的实验经验总结出测 定丙烯酰胺的方法,但由于自装色谱柱条件不适合于一般实验室,且检测限不够低,难以推广和普及。作者 在HPLC紫外检测试验的基础上,提出了一种快速、实用、简单的检测方法。
  
  1 实验部分1.1 仪器高效液相色谱:Waters510,色谱柱:Simadazu ODS- Ci8(4.6mmX 150 mm)
  
  1.2试剂和标准溶液乙醇、丙酮、异丙醇、氢氧化钠均为分析纯,流动相为去离子水,甲醇(色谱纯)。
  
  A溶液:540 ml异丙醇+ 450 ml去离子水+ 10ml乙醇;B溶液:740 ml异丙醇+ 250 ml去离子水+ 10 ml 乙醇;AOH 溶液:540 ml 异丙醇+ 340 ml 去离子水+110ml0.1mol.L—1 NaOH+10 ml 乙醇;C 溶 液:990 ml异丙醇+ 10 ml乙醇;D溶液:900 ml丙酮+ 100 ml去离子水。
  
  丙烯酰胺为市售化学纯,经重结晶提纯干燥,以A + B溶液(1: 1)配制成0.2%标准溶液。
  
  1.3样品处理1.3.1阴离子系列、非离子系列称取阴离子聚丙烯酰胺固体粉末 AN910PWG,AN934PWG,AN910SH,AN912SH,FA920PWG,N- 06530,中-1样品各(2.0000)0.000 1) g,分别倒入洁净、干燥、具塞锥形瓶中,加入10mlA+10mlB溶 液,加盖,浸泡4 h,摇摆20 h,0.45 ^m微孔过滤,滤液供液相色谱测定。
  
  1.3.2阳离子系列中等阳离子度的聚丙烯酰胺FO4550以10 ml AOH+10ml C为溶液,同1.3.1步骤预处理的滤液待 分析。
  
  阳离子度极强的聚丙烯酰胺F04800以20 ml D溶液作为溶液,同1.3.1步骤预处理的滤液待分析。 1.4色谱分析条件色谱柱:SimadazuODS-C18(4.6mmXl50mm),流动相:V(甲醇):V(水)=96:4,流速0.9ml. min —\检测波长205 nm,进样量3 jul.
  
  2结果和讨论2.1检测波长的选择将标准溶液在u.-3000紫外-可见分光光度计上作全波段扫描,找出丙烯酰胺的最大吸收波长在 205 nm.选择这一波长作为色谱检测器的检测波长。
  
  2.2溶液的选择利用聚丙烯酰胺不溶于有机溶剂,丙烯酰胺易溶于有机溶剂的特性,视聚丙烯酰胺的极性不同选择有 机溶剂浸泡,将聚丙烯酰胺中的残留单体丙烯酰胺溶出,并通过0.45 um微孔过滤,得待测液。
  
  2.3色谱条件的选择考虑到所要分离的物质为极性,选用反相液相色谱C18柱,以常用流动相甲醇、水以各种比例混合过 滤脱气,进样分析得最佳分析条件为V(甲醇):V(水)=96:4,流速为0.9 mlmin-1.以丙烯酰胺标准液 进样,整个分析过程在10min内完成,其标准色谱图谱见图1.
  
  2.4线性关系的确定取丙烯酰胺标准溶液以A+ B( VA: VB = 1: 1)溶液配制成质量分数为0.100% ,0.080% ,0.050% ,0.020% ,0.010% ,0.005% ,0.001%的丙妇酰胺溶液,在所选择的色谱条件下进样,以质量分数对峰面积 (mA_V_s—”绘制标准曲线,得线性关系数r = 0.999 8.线性范围为1.1X104.
  
  2.5聚丙妇酰胺中残留单体丙妇酰胺测定结果由各峰面积值及线性相关方程得各聚丙妇酰胺中的丙妇酰胺质量分数为,AN910PWG: 0.008 06 % ; N-06530:0.053%; AN934PWG:0.013 0%;中- 1:0.074%; AN910SH:0.023 0%; F04550:0.026 0% ; AN912SH0.049 0% ; F048000.008 8% ; AN920PWG0.003 0% .
  
  我国规定的聚丙妇酰胺中单体丙妇酰胺质量分数标准=1 >为:优等品:0. 02 %?0. 0 4 % ; —级品:0. 05% ?0.09% ;合格品:0.10% ?0.20%.
  
  目前国外一些发达国家,如美国、英国、法国、日本等国对丙妇酰胺质量的规定均小于0.05%[4].以上 所提供的聚丙妇酰胺产品大部分达到规定标准。
  
  2.6水处理后水体残留丙妇酰胺量的测定应用聚丙妇酰胺阴离子系列和无机絮凝剂混合使用,bbo必博_bbo必博官网_bbo必博娱乐:处理上海黄浦江下游浊度为50度的原水,聚丙 妇酰胺使用量为0.2 mg.L-1,处理后可达浊度1.0度以下,水体中的单体质量浓度低于检测限,为此,按 实验用量的103倍加于水中,取上清液100 ml以氯仿萃取,冷风浓缩,进样,测得水体单体质量浓度为1.5 ;g.L—1 2.7 回收率在以聚丙妇酰胺处理的原水中分别添加丙妇酰胺10mg.L—1,50mg.L—1,100mg.L—1以氯仿萃取浓 缩进样,每个样各引进重复测定6次,变异系数分别为0.100%,0.130%,0.082%,平均回收率见表1.
  
  表1聚丙烯酰胺质量浓度回收率试验结果Tab.1Results of recovery textmg*L_1序号空白时加入量实测值回收率/%检测限11.51X10-31098288.20.2X10-321.53X10-35049.0098.00.2X10-331.47X10-310099.6099.60.2X10-33 结论聚丙妇酰胺广泛用于环境、造纸、选矿等行业中,其单体丙妇酰胺的毒性是应用中最为敏感的问题,单 体的多少直接影响到其应用,本文就各类聚丙妇酰胺中单体丙妇酰胺、水处理中残留丙妇酰胺的测定提供 了可行、实用、快速、简便的方法,同时也适用于其它行业聚丙妇酰胺的处理液中残留单体的测定。