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抑制電導-離子色譜法測定三氟甲磺酸中質陰離子的含量
閱讀：1105 發布時間：2020-4-15三氟甲磺酸是一種有機*酸，具有強腐蝕性和吸濕性，在醫藥合成和 化工合成領域應用廣泛，其純度將直接影響下游產品的產率和質量。三氟甲 磺酸的生產過程中[1,2]使用到氟化氫、濃硫酸等試劑原料，直接導致了三氟甲 磺酸成品中不可避免地殘余一定量的氟化物、硫酸鹽等雜質。因此，建立準 確測定三氟甲磺酸中痕量雜質離子的分析方法，將有助于改善生產工藝，提 高產品質量，成為有機氟化工行業的迫切需求
劉玉珍[3]等采用離子對色譜-電導檢測的方法分離測定了三氟甲磺酸及四 氟硼磺酸等離子液體組分的含量。然而，方法以離子對試劑為流動相，小分 子量的氟離子、氯離子等組分分離度不佳。李文[4]等建立了同時分離分析三氟 甲磺酸及常見陰離子的離子色譜分析方法，以鄰苯二甲酸氫鉀為淋洗液，直 接電導檢測。方法實現三氟甲磺酸與常見陰離子的基線分離，但隨著三氟甲 磺酸基體濃度的增加，氟化物的分離測定逐漸受到干擾，甚至不能進行準確 定量，故不適合于高濃度、高酸度三氟甲磺酸樣品中雜質檢定分析。
本注解選用高容量IonPac AS18高效陰離子交換分析柱，以氫氧化鉀溶 液為淋洗液，梯度淋洗，實現了高濃度、高酸度三氟甲磺酸基體中痕量氟離 子、氯離子和硫酸鹽的準確測定。方法重復性較好，準確性較高。
測試條件：
儀器：戴安ICS 2100離子色譜系統（配有氫氧化鉀（KOH）淋洗 液自動發生裝置和電導檢測器）；
分析柱：IonPac AS18，7.5 µm，250× 4 mm （P/N: 060549）； 保護柱：IonPac AG18，13 µm，50× 4 mm （P/N: 060551）； 柱溫：30 ℃； 淋洗液：氫氧化鉀溶液梯度淋洗，梯度程序見表1. 流速：1.00 mL/min； 進樣量：10 µL
檢測方式：抑制型電導檢測，陰離子自動電解連續再 生微膜抑制器（P/N: 064554），自循環模式，抑制電流 150 mA。
將樣品準確稀釋100倍，直接進樣分析。
結果和討論：
色譜柱選擇及條件優化
在已知的三氟甲磺酸產品中，氟離子、氯離子和硫 酸根等離子濃度約為幾十mg/L甚至更低，濃度差超過 105 : 1。在不經任何前處理去除三氟甲磺酸基體的條件下 直接進樣，將導致低容量的色譜柱過載。實驗選用高容 量弱疏水性的IonPac AS18高效陰離子交換分離柱，以氫 氧化鉀溶液為淋洗液，梯度淋洗，既保證了待測組分與 樣品基質的*分離，又實現了高濃度的三氟甲磺酸基 體的快速洗脫且色譜柱未出現過載現象，實際樣品分離 譜圖參見圖1
線性、方法檢出限和精密度
隨機抽取部分三氟甲磺酸樣品，平行處理九份，在 選定色譜條件下進行分離分析，氯離子、氟離子和硫酸 根的重現性較好，峰面積、保留時間、峰高的相對標準 偏差（RSD）均低于3%。選擇一個樣品重復五次進樣， 氯離子和硫酸根的保留時間、峰面積和峰高的相對標準 偏差（RSD）均低于2%。
在選定色譜條件下配制適宜濃度范圍的離子標準曲 線，氟離子在0.01~3.0 mg/L范圍內具有良好線性關系， 其線性相關系數r=0.9997；氯離子在0.01~0.10 mg/L范圍 內具有良好線性關系，其線性相關系數r=0.9999；硫酸 根在0.1~5.0 mg/L范圍內具有良好的線性關系，其線性相 關系數r=0.9996。在本實驗條件下，根據三倍基線噪音 計算出方法對原樣中氟離子的檢出限為0.1 mg/L，氯離子 的檢出限為0.2 mg/L，硫酸根的檢出限為0.52 mg/L。
實際樣品檢測結果及加標回收率
在選定條件下，完成了10余批次樣品中痕量氟離 子、氯離子和硫酸鹽的含量測定，部分檢測結果列于表 2，其中超純水空白中無氟離子、氯離子和硫酸鹽檢出。 為進一步驗證方法的準確性，隨機選取部分樣品進行加 標回收實驗，回收率介于91~116%之間，進一步證明此 方法檢測結果可靠。