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中华人民共和国国家标准工业直链烷基苯磺酸钠平均相对 分子量的测定气液色谱法UDC 5 4 7.5 45 4 1 .2 4GB 5 1 1 8 一 r;5:De t e r m i n a t i o n o f me a n r e l a t i v e mo l e c u l a rm a s s f o r t e c h n i c a l s t r a i g h t 一 c h a i n s o d i u m目 坷alkyl b e n z e n e s u l p h o n a t e s-G a s 一 l i q u i d c h r o m a t o g r a p h i c m e t h o d 本标准规定了测定工业直链烷基苯磺酸钠平均相对分子量的方法。本标准等效采用国际标准I S O.6 8 4 1-1 9 8 3 表面活性剂工业直链烷基苯磺酸钠平 均相对分子最的测定气液色谱法。测定直链烷基苯磺酸钠平均相对分子量的准确而 快速的方法，是用气液色谱法测定脱磺酸基烷基苯的平均相对分子惫，然后加S 0 3 N a 基的式量减去氢的原子量来计算。本 法采用 螺帽及 空心螺栓，用 硅橡胶及聚四氟乙 烯垫 将裂 解管密封，使脱磺酸基 反 应 在 其中 进行。较之I S O 6 8 4 1 用氧一 煤气或氧一 空气焰密封燃烧管的方法更为简单，且裂解管可反复使用。气液色谱法只适用于直 链烷基苯，因支链烷基苯的色谱峰无法进行鉴定。1 原理 试样在浓磷酸介质中 脱磺酸基，并用石油醚萃取释出的烷基苯。用气液色谱法测定萃取烷基苯的平均相对分子量。计算烷基苯磺酸钠的平均相对分子 量。2 试剂和参考样品 分析中应使用分析纯试剂、蒸馏水或纯度相当的水。2.1 磷酸，8 5%(m/m)溶液。2.2 石油醚，不含芳族化合物，馏程3 0 一 6 0 C o 2.3 无水硫酸钠。2.4 氢氧化钠，1 6 0 9/1 溶液。2.。参 考 烷 基 苯:已 知 链 长 的 烷 基 苯 混 合 物，例 如 C。一 C 1 5 烷 基 苯 代可 采 用 一 已 知 组 成 的 产 品作为参考样品，此参考样品可用来检验色谱仪的性能是否正常。2.6 载 气:氮 气 2)2.7 丙酮(视需要)。采用说明:I)根据我国习 惯，烷基苯碳原子数不包括苯环上的碳原子;I S O 6 8 4 1 中则包括苯环上的碳原了 数。2)我国的气相色谱仪采用火焰离子 化检测器时，大都采用氮气为载气，I S O 6 8 4 1 1 1 1 列出的氦、氨及氢气不适 合我国的具体情况。国家标准局1 9 8 5 一 0 5 一，0 发布1 9 8 6 一 0 1 一 0 1 实施GB 5 1 7 8 一 53仪 器 u 8.1 热裂解管，外径1 1 m m，长6 0 m m(壁厚约1 m m)的硬质玻璃管，管口 翻边，见图1 a.二2 螺帽及空心螺栓，可用其垫以硅橡胶和聚四氟乙烯膜将热裂解管(3.1)密封，见图1 b 和图l c。3.8 金属安全管，可容纳热裂解管(3.1)，以预防热裂解管破裂，顶部配以螺盖，见图2。3.4 加热装置，带孔的金属块，或其他能控制温度约2 5 0 的均匀热源。用带孔金属块时，孔径应与金属安全管(3.3)的外径相匹配，使金属安全管恰好置于其中，金属块上还应带有一插温度计用的小孔(图3)。11巾liJ川川甲.图 1 热裂解管及密封装置a-热裂解管O l l x 6 6 i b(1)一空心螺栓.b(2)一螺帽.c-密封装置书 1 一硅被胶.2 一聚四叔乙据馗图 2 带螺盖的安全管采用说明:1)本法的脱磺酸基装置，由热裂解管、螺帽及空心螺栓构成，可用金属块加热，I S O 6 8 4 1 采用氧一 煤气或氧 一空气焰密封熊烧管，于硅油浴中加热。GB 51 78 一 85场1 2 0a 劝2 5 x 8 5 图 3 加热用带孔金属块 a 一放置金属安全管孔。b 一插温度计孔 3.5 封闭电炉，功率1.5-2.0 k W。3.6 调压变压器。3.7 具塞试管，直 径1 2 m m，长1 2 0 m m,3.8 吸液管。3.9 烧杯，5 或1 0 m l。3.1 0 锥形样品管，1.1.3.1 1 色谱仪。3.1 1.1 毛细管柱，长2 0-5 0 m,螺旋形，内 径约0.2 5 m m，外径约1.l m m,涂以高 温非极性固定相(如S E 3 0,O V 1 0 1)，实验前预老化，或采用填充柱，长1 一6 m,要求不同碳原子数烷基苯的色谱峰能很好分开。3.1 1.23.1 1.3火焰离子化检测器。电子积分器或求积仪。没有这两种仪器时，可采用剪纸称量法。3.1 1.43.1 1.5记录仪。注射器，5 或1 0 1+1。4 试验程序 4.1 试样 取 约 0.1 g 样 品 至 热 裂 解 管(3.1)内 1)4.2 脱成酸基2)加2 m l 磷酸溶液(2.1)至装有试样的热裂解管内，装上垫以硅橡胶及聚四氟乙烯膜的螺帽及空心螺栓(3.2)，并用手稍旋紧。将密封好的热裂解管置于安全管(3.3)中，旋上螺盖。将安全管置于约2 5 0 的加热装置(3.4)中反应1 5 m i n 左右，取出安全管，用水冷却后，取出密封的热裂解管。旋开热裂解管并转移内容物至一具塞试管(3.7)中，用2 m l 石油醚(2.2)冲洗热裂解管，并采用说明:I)本法是用气液色谱法测定脱磺烷羞苯的碳原子数分布，从而算出其平均分子 量，因而取样时，无需准确 称 址 o z)本法采用螺帽及空心螺栓将热裂解管密封，使样品在其中脱磺酸基，I S O 6 8 4 1 采用氧一 煤气或空气一煤气 密封燃烧管使样品在其中反应。GB 51 7.一 85将洗涤液转人此试管。盖好试管塞摇动之，并静置分层，用吸液管(3.8)将石油醚层转移至第二个具塞试管中。再加2 m l 石油醚至第一个试管中，盖好管塞，摇动并静置分层。将石油醚层用吸液管转移至第二个试管中，与第一次萃取液合并。于合并的石油醚萃取物中加人等体积的水，塞好试管塞，摇动并静置分层，用吸液管将下层水吸出 弃去;重复 此 操作4 一5 次 )。加1 m l 氢氧化钠溶液(2.4)于水洗过的石油醚层中，塞好试管塞，摇动并静置分层，用吸液管将下部水层吸出弃去。加约1 g 无水硫酸钠(2.3)至石油醚萃取物中，塞好试管塞，摇动，并放置2 0 m i n,将石油醚萃取物转移至 烧杯(3.9)中，在60一7 0 的水浴上缓和加热，蒸去大部分石油醚，然后将其转移至样品管(3.1 0)中继续蒸发。4.3 色 谱分析 4.3.1 色谱仪 4.3.1.1 注射口，温度大于2 5 0 1 C.4.3.1.2 柱2)二恒温:根据样品性质，温度在1 5 0-1 8 0 之间。b.程序升温:起始温度为1 4 0-1 7 0 1C，以0.5 一2 C/m i n 的速率升 温至终温1 8 0 一2 5 0 0C,4.3.1.3 载气:根据柱类型和直径，流速可为0.3 一4 0 m l/m i n,4.3.1.4 检测器条件:温度大于2 5 0 C,43.2 仪器性能检验 注射一定量 参考烷基苯(2.5)于 色谱仪中，使各碳数烷基苯色谱峰能很好分离，记录保留时间，以便与样品对照。.3.3 试验 4.3.8.1 试样的配制:若用毛细管柱(3.1 1.1)，必要时，可配制1 体积烷基苯萃取物(4.2)和1 体积丙酮(2.7)的混合液。若采用填充柱(3.1 1.1)，可直接使用烷基苯萃取物。4.3.3.2 试样的引人:用注射器(3.1 1.5)将足够量的试液(4.3.3.1)注人色谱仪，使得到的色谱图峰高适当。典型的色谱图示于图4。采用说明:I)本法先用水洗涤醚层，是为了 先除掉醚层中大量的磷酸，以便用氢氧化钠中和醚层时易于分层，I S O 6 8 4 1 直接以氢氧化钠洗涤中和醚层，往往对分层不利。2)根据我国的实验室情况，恒温及程序升温多采用此温度范围，I S O 6 8 4 1 恒温温度范围为1 7 0-2 0 0 C,程序 升温的终温为1 8 0 一2 1 0 C,GB 51 7 8 一 a s .，“日曰曰|1平日日曰曰日日日C i a c.I C i f cC i o G,C i z C n图 4 烷基苯典型气相色谱图A-填充柱，B 一毛细管柱5 色谱图的检验 5.1 定性分析 用试验色谱图与参考烷基苯(2.5)色谱图对照的方法鉴定试样的组分。5.2 定f分析 用电子 积分器或求积仪(3.1 1.3)或剪纸称量法测定 各碳原子 数烷基苯的 峰面积，并计算总 峰面积。5 结果的表示 8.1 计算方法 i 碳烷基苯的峰面积占总峰面积的百分数按式(1)计算:_a x 1 0 0五:=。I少 AGB 5 1 7 8 一 8 5烷基苯的平均相对分子量按式(2)计算:M1 0 0(2)一尽一M-艺f一-式中:B i-M-a i-A-Mi-碳烷基苯峰面积占 总峰面积的百分数，烷基苯的平均相对分子量，碳烷基苯的峰面积;总峰面积;i 碳烷基苯的分子量，见下表。碳 原子 数 1)从CsC t oCuC 3 zC 1 3C 1 4C 1 52 0 42 1 82 3 22 4 62 6 02 7 42 8 8 由算得的烷基苯的平均分子最加1 0 2 即可求出烷基苯磺酸钠的平均相对分子量。6.2 精密度 同一烷基苯磺酸钠样品，在1 0 个实验室进行对比分析，得到如下统计结果:平均值(平均相对分子量)3 4 3.5重复性标准偏差再现性标准偏差:.:附加说明:本标准由中华人民共和国轻工业部提出，由轻工业部日 用化学工业科学研究所技术归口。本标准由轻工业部日 用化学工业科学研究所负责起草。本标准主要起草人周卯星。采用说明:1)根 据我国的习 惯，烷基苯碳原子数不包括苯环上的碳原子，I S O 6 8 4 1 则包括苯环上的碳原子。