陰離子／非離子型pam中丙烯酰胺殘留量的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及陰離子／非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法，（1）萃取液的制備，聚丙烯酰胺按0.1Kg/L溶于體積濃度75～82%的甲醇溶劑中，利用超聲波清洗器超聲1小時，靜置后傾出上層清液，將上層清液加水稀釋至10倍體積，用0.22um水相濾頭過濾得萃取液；（2）高效液相色譜分析，色譜柱為惠杰SinoChromODS-BPC-18反相柱，流動相：A為10mmol/LKH2PO4溶液，B為甲醇，A、B體積比為85∶15；檢測波長：210nm；流速：0.8ml/min；柱溫：室溫；進樣量：20ul；本發(fā)明將前處理時間由24小時降低到1小時，滿足企業(yè)對樣品快速檢測的要求。
【專利說明】陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及丙烯酰胺均聚物和共聚物領(lǐng)域，特別是一種陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法。
技術(shù)背景
[0002]PAM是丙烯酰胺均聚物和各種共聚物的統(tǒng)稱，是重要的水溶性聚合物，并兼具絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等性能，作為一種高技術(shù)含量、高附加值的重要化工產(chǎn)品，已廣泛應用在采油、化工、造紙、紡織、制糖、醫(yī)藥、環(huán)保、建材、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等部門和領(lǐng)域并已滲透到人們的日常生活中。我們知道PAM在工業(yè)化生產(chǎn)過程中受外界干擾因素較多，導致合成的產(chǎn)品中單體丙烯酰胺的含量難以控制，而丙烯酰胺又是公認的致癌物質(zhì)和神經(jīng)致毒劑，世界衛(wèi)生組織的《環(huán)境衛(wèi)生標準49-丙烯酰胺》對此作出了嚴格要求。為了防止丙烯酰胺進入環(huán)境，危害人們的身體健康，必須對P A M中殘留丙烯酰胺嚴格檢測。目前較為準確的對丙烯酰胺檢測方法，是使用高效液相色譜和氣相色譜進行檢測，其中高效液相色譜法執(zhí)行的GB/T 22312-2008《塑料聚丙烯酰胺殘留丙烯酰胺含量測定方法》。該方法中樣品的前處理時間較長，其原理是利用萃取劑對樣品長時間的浸取，當產(chǎn)品中單體的含量和萃取劑中的含量，形成一個動態(tài)平衡時，丙烯酰胺得以充分釋放到萃取劑中，達到最大值。如果沒有外界條件干預的話，這一浸取時間通常在24小時以上，然后再通過高效液相色譜分析。這一方法樣品的前處理復雜，時間長，誤差比較大，色譜的分離效果不理想，對于生產(chǎn)PAM的企業(yè)，使用該方法檢測產(chǎn)品中的丙烯酰胺的含量，難以適應企業(yè)對產(chǎn)品檢測快速、準確分析的要求。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
.本發(fā)明的目的是提供一種簡便、快速、準確的陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法，進一步完善現(xiàn)有分析方法，降低實驗復雜程度，分析結(jié)果易重現(xiàn)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，.一種陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法，包括萃取液的制備和高效液相色譜分析，其特征在于，(I)萃取液的制備，取聚丙烯酰胺樣品按質(zhì)量體積比IKg:10L溶于體積濃度75?82%的甲醇溶劑中，利用超聲波清洗器超聲I小時，靜置后傾出上層清液，將上層清液加水稀釋至10倍體積，用0.22um水相濾頭過濾得萃取液；(2)高效液相色譜分析，色譜柱為惠杰SinoChrom ODS-BPC-18反相柱，流動相:A為IOmmoI/L KH2PO4溶液，B為甲醇，A、B體積比為85:15 ;檢測波長:2IOnm ;流速:0.8ml/min ;柱溫:室溫；進樣量:20ul。
[0005]進一步地，所述KH2PO4溶液的PH值為3。
[0006]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明在樣品的前處理上不同于GB/T 22312-2008中液相色譜發(fā)法分析殘留單體的前處理，國標中的方法，僅僅是把樣品長時間的浸取在甲醇和水的混合液中，由于聚丙烯酰胺的溶解特性，殘留在樣品中的丙烯酰胺很難萃取到溶劑中，只有經(jīng)過長時間的浸取，當丙烯酰胺在樣品和萃取劑中的濃度達到一個動態(tài)的平衡，這時萃取劑中的丙烯酰胺濃度達到最大值，一般要浸取24小時才能測試，該方法時間長，效率低，難以適應生產(chǎn)企業(yè)流水線的作業(yè)方式，以及對產(chǎn)品快速檢測的要求。本發(fā)明針對樣品的溶解特性，在樣品的前處理中引入超聲波清洗器，大大縮短了前處理的分析時間，前處理時間由目前的24小時縮短到I小時，有利于對樣品的快速檢測，降低實驗復雜程度，使操作簡單，分析結(jié)果易重現(xiàn)。超聲萃取樣品效率高于普通浸取樣品的方式，是利用超聲波的物理特性，在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長和爆破壓縮，從而使樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率，能有效打破邊界層，力口快擴散速度，大幅減少萃取所用時間，提高檢測效率。
[0007]2.經(jīng)反復實驗發(fā)現(xiàn):萃取劑采用體積濃度75?82%的甲醇溶劑，PAM不會發(fā)生溶脹的現(xiàn)象，對單體提取的效率高。
[0008]3.高效液相色譜所用色譜柱為惠杰SinoChrom ODS-BP C-18反相柱；流動相:A:IOmmoI/L KH2PO4溶液(磷酸調(diào)節(jié)至PH=3.0),B 甲醇，A:B(V/V) =85:15 ;檢測波長:210nm ;流速:0.8ml/min ;柱溫:室溫；進樣量:20ul。GB/T 22312-2008中以去離子水和甲醇為流動相，我們知道丙烯酰胺上有酰胺基團存在，如果只是以水為流動相，該酰胺基團會和色譜柱中的羥基硅膠表面的硅羥基作用，造成色譜峰出現(xiàn)拖尾和保留值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，為了有效消除這一影響，本發(fā)明在流動相加入KH2PO4的緩沖鹽溶液，酸性緩沖鹽在能這里起到抑制劑的作用，有助于增加方法的可靠性，以及峰形的尖銳性，而且磷酸鹽溶液在紫外區(qū)域幾乎沒有吸收。這一流動相組成的改變，通過比對GB/T 22312-2008《塑料聚丙烯酰胺殘留丙烯酰胺含量測定方法》中的實驗方法所得結(jié)果，充分體現(xiàn)出加入緩沖鹽的優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0009]高效液相色譜分析，色譜柱為惠杰SinoChrom ODS-BP C-18反相柱(5um,
4.6mmX 200mm,大連依利特公司)；流動相:A:10mmol/L KH2PO4溶液(稱取0.6805g溶解到500ml容量瓶中)，磷酸調(diào)節(jié)至PH=3.0, B甲醇，A:B (V/V) =85:15 ;紫外檢測器的檢測波長:21Onm ;流速:0.8ml/min ;柱溫:室溫;進樣量:20ul。
[0010]用丙烯酰胺標準品配制成濃度范圍0.001?0.05mg/ml的6個濃度標準溶液，分別為0.001,0.002,0.005,0.01,0.02,0.05mg/ml，分析標樣獲得結(jié)果，其中丙烯酰胺的保留時間 3.8min。
[0011]通過外標法取lmg/ml的丙烯酰胺標準溶液，分別稀釋成0.001,0.002,0.005、
0.01、0.05mg/ml,每個濃度進三個樣取平均值，得到標準曲線，線性擬合y=ax + b,a=2X109，b=348897，擬合度(r~2): 0.999982。
[0012]取3g聚丙烯酰胺，溶于30ml體積濃度75?82%的甲醇溶劑中，在上述條件下，制備4個平行樣品，其中兩個樣品按照國標GB/T 22312-2008中的要求浸泡24h，期間每隔6h搖動3-4下，另外兩個樣品采取本發(fā)明的方法在超聲波清洗器中超聲一個小時。操作完成以后，樣品靜置，傾出上層清液取10ml，稀釋到IOOml (或5ml稀釋到50ml)，0.22um水相濾頭過濾。
[0013]通過上述前處理得到4個樣品，對4個樣品分別進行上述同樣的液相色譜分析，測得丙烯酰胺殘留含量在0.0159mg/ml?0.0160mg/ml之間，說明兩種不同前處理方法得到的結(jié)果是一致的，證明引入超聲萃取方法后，在保證結(jié)果準確性的同時，可以大大壓縮檢測時間，從目前的前處理時間24小時降低到只需I小時，顯著提高了檢測效率，對于聚丙烯酰胺生產(chǎn)中的檢測具有重要意義。
[0014]超聲萃取工作原理:利用超聲波的物理特性，在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長和爆破壓縮，從而使樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率，能有效打破邊界層，加快擴散速度，提出速度提高2 — 16倍。
[0015]對比不同流動相對高效液相色譜峰的影響，其中條件一，不加KH2PO4溶液緩沖鹽溶液的流動相；條件二，加入流動相:A:10mmol/L KH2PO4溶液(稱取0.6805g溶解到500ml容量瓶中)，磷酸調(diào)節(jié)至PH=3.0，B甲醇，A:B(V/V)=85:15。發(fā)現(xiàn)在條件二下，色譜峰的分離效果更好，未出現(xiàn)峰疊加現(xiàn)象。這是由于丙烯酰胺上有酰胺基團存在，如果只是以水為流動相，該酰胺基團會和色譜柱中的羥基硅膠表面的硅羥基作用，造成色譜峰出現(xiàn)拖尾和保留值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，為了有效消除這一影響，我們在流動相加入KH2PO4的緩沖鹽溶液，酸性緩沖鹽在能這里起到抑制劑的作用，有助于增加方法的可靠性，以及峰形的尖銳性，而且磷酸鹽溶液在紫外區(qū)域幾乎沒有吸收，從而有效的實現(xiàn)色譜峰的分離。
[0016]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法，包括萃取液的制備和高效液相色譜分析，其特征在于，(I)萃取液的制備，取聚丙烯酰胺樣品按質(zhì)量體積比IKg:10L溶于體積濃度75?82%的甲醇溶劑中，利用超聲波清洗器超聲I小時，靜置后傾出上層清液，將上層清液加水稀釋至10倍體積，用0.22um水相濾頭過濾得萃取液；(2)高效液相色譜分析，色譜柱為惠杰SinoChrom ODS-BP C-18反相柱，流動相:A為10mmol/L KH2PO4溶液，B為甲醇，A、B體積比為85:15 ;檢測波長:210nm ;流速:0.8ml/min ;柱溫:室溫；進樣量:20ul。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述.陰離子/非離子型PAM中丙烯酰胺殘留量的檢測方法，其特征在于，所述KH2PO4溶液的PH值為3。
【文檔編號】G01N30/89GK103439447SQ201310351222
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】劉彭城, 潘娣, 焦劍, 陶阿暉, 陳建波, 汪艷, 李大強, 張冉 申請人:安徽天潤化學工業(yè)股份有限公司