
ICS 71.080.60 CCS G 17
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T 14972022
代替SH/T1497—2002
工业用叔丁醇纯度及杂质的测定
气相色谱法 Tert-butylalcohol for industrial use-
Determination of purity and impurities-Gas chromatographic method
2022-09-30发布
2023-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
SH/T 14972022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替SH/T1497一2002《工业用叔丁醇含量及杂质的测定 气相色谱法》。 本文件与SH/T1497一2002相比,主要技术变化如下: a)修改了文件名称; b) 修改了范围,增加了异丁烷共氧化法制得的工业叔丁醇,修改了杂质最低测定含量的表述(见
第1章,2002年版的第1章); c) 调整了规范性引用文件(见第2章,2002年版的第2章); d) 增加了术语及定义(见第3章); e) 修改了试剂和材料中标准试剂的要求,增加了异丁烷共氧化法的典型杂质(见5.4,2002年版
的4.7);
f) 修改了仪器设备中气相色谱仪的要求,增加了最低测定含量要求(见6.1,2002年版的5.1);
g) 删除了填充柱及其相关内容,修改了毛细管色谱柱及其色谱分析条件(见6.2,2002年版的
5.2); h) 增加了分析天平(见6.5); i) 修改了采样和样品保存要求(见第7章,2002年版的第6章); j) 修改了仪器准备(见8.1,2002年版的第7章); k) 修改了标准溶液配制相关要求(见8.2,2002年版的8.2.1); 1) 修改了组分定性和典型色谱图(见8.3,2002年版的8.1); m) 删除了内标法定量的相关内容(2002年版的8.2.1、8.3.2.1、9.2.1); n) 修改了相对质量校正因子测定,增加了峰面积测定要求(见8.4,2002年版的8.2.2); o) 修改了试验数据处理的表述方式,将校正因子计算公式移人此章,修改了校准面积归一化法组
成的计算公式(见第9章,2002年版的第9章); p) 修改了分析结果的表述(见第10章,2002年版的9.3); q) 修改了精密度(见第11章,2002年版第10章); r) 增加了质量控制(见第12章); s) 删除了SH/T1497—2002附录A,将相关内容移人表1(见表1,2002年版附录A)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油化工集团有限公司提出。 本文件由全国化学标准化技术委员会石油化学分技术委员会(SAC/TC63/SC4)归口。 本文件起草单位:万华化学集团股份有限公司、中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院。 本文件主要起草人:乙志静、宋健、张政、尚娜娜、宋冰清、李诚炜。 本文件所代替文件的历次版本发布情况为: SH/T1497—1992,SH/T1497—2002。
I
SH/T 1497—2022
工业用叔丁醇纯度及杂质的测定
气相色谱法
警示:本文件并不是旨在说明与其使用有关的所有安全问题。使用者有责任采取适当的安全与健康措施,保证符合国家有关法规的规定。
1范围
本文件规定了用气相色谱法测定工业用叔丁醇纯度及杂质含量。 本文件适用于异丁烯水合法和异丁烷共氧化法工艺生产的工业用叔丁醇的测定。当采用热导检测
器(TCD)测定TBA-85时,其杂质的最低测定含量为0.01%(质量分数),当采用氢火焰离子化检测器(FID)测定TBA-85、TBA-95、TBA-99时,其杂质的最低测定含量为0.001%(质量分数)。 2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3723 :工业用化学产品采样安全通则 GB/T 6283 化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法(通用方法) GB/T6324.27 有机化工产品试验方法第2部分:挥发性有机液体水浴上蒸发后干残渣的测定 GB/T 6678 化工产品采样总则 GB/T6680 液体化工产品采样通则 GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 32102 有机过氧化物含量的测定碘量法 SH/T 1496 工业用叔丁醇酸度的测定滴定法
3 3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
TBA-85 指纯度不低于85.0%(质量分数)的工业用叔丁醇,由异丁烯水合法工艺制得,主要杂质有:水、
乙腈、异丙醇、正丙醇、3-丁烯-2-醇、仲丁醇、正已烷、异丁醇、3-丁烯-1-醇、2-甲基-2-丁醇、 乙二醇乙醚、2,4,4-三甲基-1-戊烯、2,4,4-三甲基-2-戊烯等。 3. 2
TBA-95 指纯度不低于95.0%(质量分数)的工业用叔丁醇,由异丁烷共氧化法工艺制得,主要杂质有:
水、甲醇、丙酮、异丙醇、正丙醇、甲乙酮、仲丁醇、异丁醇、甲酸叔丁酯、2-甲基-2-丁醇、正丁
-I
SH/T1497—2022 醇、2-戊酮、甲酸异丁酯、乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、乙酸异丁酯等。 3. 3
TBA-99 指纯度不低于99.5%(质量分数)的工业用叔丁醇,由异丁烯水合法工艺制得,主要杂质有:水、
乙腈、异丙醇、正丙醇、3-丁烯-2-醇、仲丁醇、正已烷、异丁醇、3-丁烯-1-醇、2-甲基-2-丁醇、 乙二醇乙醚、2,4,4-三甲基-1-戊烯、24,4-三甲基-2-戊烯等。
4方法提要
在本文件规定条件下,将适量试样注人配置氢火焰离子化检测器(FID)或热导检测器(TCD)的气相色谱仪,测定叔丁醇和每个杂质的峰面积,以校正面积归一化法计算各组分的质量百分含量,各组分的校正因子通过分析与待测样品中浓度相近的标准溶液进行测定。
对于水分及不能用本文件测定的其余杂质,应采用相应的标准方法进行测定,并将所得结果进行归一化处理。
5试剂与材料
警示:本章所涉及的试剂和材料均为高压压缩或带压力的易燃气体及易燃、有毒的液体,使用时应注意安全。 5.1载气或辅助气
采用热导检测器(TCD)时用氢气为载气和辅助气,采用氢火焰离子化检测器(FID)时用氮气为载气和辅助气,其纯度应不低于99.99%(体积分数),经硅胶及5A分子筛干燥和净化。 5.2燃烧气
氢气,纯度不低于99.99%(体积分数),经硅胶及5A分子筛干燥和净化。 5.3助燃气
空气,无油,经硅胶及5A分子筛干燥和净化。 5.4标准试剂 5.4.1高纯叔丁醇:纯度不低于99.5%(质量分数)。按本文件规定条件进行分析,应检不出本文件所涉及的杂质;否则,在进行校正因子测定和计算时应扣除本底。 5.4.22,4,4-三甲基-1-戊烯:纯度不低于98%(质量分数)。 5.4.32,4,4-三甲基-2-戊烯:纯度不低于98%(质量分数)。 5.4.4乙:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.5 异丙醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.6正丙醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.7异丁醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.8 正丁醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4. 9 仲丁醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.10 正已烷:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.11 3-丁烯-1-醇:纯度不低于98%(质量分数)。 2
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5.4.123-丁烯-2-醇:纯度不低于98%(质量分数)。 5.4.132-甲基-2-丁醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.14 乙二醇乙醚:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.15 甲醇:纯度不低于99%(质量分数)。 5. 4.16 丙酮:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.17 甲乙酮:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.18 2-戊酮:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.19 甲酸叔丁酯:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4. 20 甲酸异丁酯:纯度不低于97%(质量分数)。 5. 4.21 乙酸叔丁酯:纯度不低于99%(质量分数)。 5.4.22 乙酸异丁酯:纯度不低于99%(质量分数)。 5. 4. 23 叔丁基过氧化氢:含量为70%的水溶液,实际应用时按GB/T32102进行标定。 5. 4. 24 二叔丁基过氧化物:纯度不低于98%(质量分数)。 5. 4. 25 水:符合GB/T6682规定的三级水。
6仪器设备
6.1气相色谱仪
配置氢火焰离子化检测器(FID)或热导检测器(TCD)的气相色谱仪,对本文件所规定的最低测定含量的杂质所产生的峰高应至少大于噪声的两倍。其动态线性范围满足定量要求。 6.2色谱柱
推荐的色谱柱及典型操作条件见表1。能满足分离和定量要求的其他色谱柱和色谱条件也可使用。 6.3记录装置
色谱数据处理机或色谱工作站。 6.4进样装置
1μL~10μL微量注射器.推荐使用自动进样器。 6.5分析天平
感量0.1mg。
表1 推荐的色谱柱及典型操作条件
色谱条件色谱柱柱长/m 柱内径/mm 液膜厚度/μm 载气种类
条件1° 聚甲基硅氧烷
条件2h 聚乙二醇 30 0. 25 0. 25 氮气 36
条件3° 聚甲基硅氧烷
60 0. 32 0. 50 氢气 40
60 0. 32 0. 50 氮气
载气平均线速/(cm/s)
3
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表1推荐的色谱柱及典型操作条件(续)
2. 5
柱流量/(mL/min)色谱柱温度/℃
一 70
-
40 7 15 160 0 180 FID 200 30 : 1 0. 2~ 0.5
35 5 10 90 5 180 FID 200 50 : 1 0. 2 ~ 0. 5
初始温度/℃ 初温保持时间/min 升温速率/(℃/min)
15
终止温度/℃ 终温保持时间/min 进样器温度/℃
180 TCD 150 10 : 1 0.5~ 1. 0
检测器检测器温度/℃
分流比进样量/μL
"条件1仅适用于TBA-85叔丁醇的测定。 "条件2仅适用于TBA-99叔丁醇的测定。 条件3适用于TBA-85、TBA-95、TBA-99叔丁醇的测定。
7样品
按GB/T3723、GB/T6678、GB/T6680的规定采样,装人清洁、干燥、带螺纹口的玻璃瓶中。样品储存温度应不低于其结晶点温度。
8 3试验步骤
8. 1 仪器准备
按照仪器说明书,在色谱仪中安装并老化色谱柱。然后按照表1推荐的操作条件调节仪器,待仪器稳定后即可开始测试。 8.2 标准溶液的制备
用称量法配制含有高纯度叔丁醇(5.4.1)和待测杂质(5.4.2~5.4.25)的标准溶液。各组分称量精确至0.0001g,计算标准溶液中各杂质组分的配制浓度,精确至0.0001%(质量分数)。所配制的杂质浓度应与待测试样中的杂质浓度相近。
若测定异丁烯水合法工艺生产的叔丁醇,在标准溶液中可不配人甲醇、丙酮、正丁醇、甲乙酮、 2-戊酮、甲酸叔丁酯、甲酸异丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸异丁酯、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物等杂质。 8.3组分的定性
样品分析所得组分峰的定性,是将它们的保留时间与相同条件下分析标准试剂的保留时间加以对比,或采用气相色谱-质谱联用仪定性。采用不同操作条件分析叔丁醇的典型色谱图见图1~图3。 4
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9 101112 U
2.0
4.0
8.0
说明: 1—空气;2—水;3—乙;4—异丙醇;5—叔丁醇;6—正丙醇;7—3-丁烯-2-醇;8—仲丁醇;9—正已烷;10
异丁醇;11—3-丁烯-1-醇;12—2-甲基-2-丁醇;13—乙二醇乙醚;14—2,4,4-三甲基-1-戊烯;15—2,4,4-三甲基- 2-戊烯。
图1 采用条件1(TCD)分析的典型色谱图
13
说明: 1—正己烷;2—2,4,4-三甲基-1-戊烯;3—2,4,4-三甲基-2-戊烯;4—叔丁醇;5—异丙醇;6—乙腈;7—2-甲
基-2-丁醇;8—仲丁醇;9—正丙醇;10—-3-丁烯-2-醇;11—异丁醇;12—3-丁烯-1-醇;13—乙二醇乙醚。
图2采用条件2(FID)分析的典型色谱图
6
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120 110 100 90 80 70 60
50
24
40 30
20
14
16
6.0
8.0
9.0
10.0
5.0
7.0
4.0
说明: 1—甲醇;2—乙腈;3—丙酮;4—异丙醇;5—叔丁醇;6—正丙醇;7—3-丁烯-2-醇;8—甲乙酮;9—仲丁醇;
10—正已烷;11—异丁醇;12—甲酸叔丁酯;13—3-丁烯-1-醇;14—2-甲基-2-丁醇;15—正丁醇;16—2-戊酮; 17-—甲酸异丁酯;18—乙酸叔丁酯;19—乙二醇乙醚;20—叔丁基过氧化氢;21—2,4,4-三甲基-1-戊烯;22—2,4,4- 三甲基-2-戊烯;23一二叔丁基过氧化物;24一乙酸异丁酯。
图3采用条件3(FID)分析的典型色谱图
8.4相对质量校正因子的测定
在表1规定的条件下向色谱仪注入适量的标准溶液。重复测定两次,测量各组分的峰面积。在叔丁醇后出峰的杂质,若与叔丁醇未达到基线分离,其色谱峰应按照拖尾峰斜切处理。按条件1分析 TBA-85时,在水峰后出峰且未达到基线分离的杂质,其色谱峰应按照拖尾峰斜切处理。 8.5试样测定
在表1推荐的色谱条件下,取适量待测试样注人色谱仪,测量各组分的色谱峰面积。具体要求同8.4。
9试验数据处理
9.1相对质量校正因子的计算
各组分相对于叔丁醇的质量校正因子(f)按式(1)计算。
Wa· A, f.:
(1)
W,·A
式中: f- 一标准溶液中组分讠相对于叔丁醇的质量校正因子; W is 标准溶液中组分i的含量,%(质量分数); A. 一标准溶液中叔丁醇的峰面积; w, 标准溶液中叔丁醇的含量,%(质量分数); Ais 标准溶液中组分i的峰面积。
6