精对苯二甲酸母液中8 种芳香羧酸检测方案(液相色谱仪)

采用Poroshell SB-C18 快速分析精对苯二甲酸母液中的8种芳香羧酸 应用简报 作者 摘要 杨新磊 安捷伦科技(中国)公司 本文采用 Agilent Infinity 1260 四元系统结合表面多孔层色谱柱 Poroshell SB-C18 分析了精对苯二甲酸母液中的8种芳香羧酸(偏苯三酸、羟甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、4-羧基苯甲醛、甲苯二甲酸、苯甲酸和对甲基苯甲酸)。8种芳香羧酸分离度良好且不受 PTA 母液中的其他杂质干扰，一次样品分析只需13分钟即可完成。连续6针进样，8种芳香羧酸峰面积 RSD%≤0.18%，保留时间RSD%≤0.05%。实验证明，该方法可用于 PTA 母液中芳香羧酸的常规检测。 Agilent Technologies 引言 精对苯二甲酸 (PTA)是生产合成树脂、涤纶纤维等产品的重要原料。PTA中的对甲基苯甲酸 (p-TOL)和4-羧基苯甲醛(4-CBA)常作为重要控制指标来反映产品质量，因为两者均会引起侧链反应，是聚合物链的终止剂，使聚合产品的相对分子量降低，影响其质量及特性粘度。然而，受生产工艺和原料纯度的影响，在 PTA 生成过程中会产生更多的杂质，芳香羧酸便是主要部分。 PTA母液中各种芳香羧酸的含量不仅可以直接反应出对二甲苯氧化过程配料比和原料纯度的问题，还可以为后续的加氢精制过程提供参考依据。 随着全球对 PTA 需求量的不断增加，为控制最终 PTA 产品的合格率，降低生产成本， PTA 母液中各种芳香羧酸的检测也日益受到 PTA 生产企业的关注。 HPLC 作为实验室常规分析工具是 PTA 母液中芳香羧酸检测的有力工工[1.4]，本文采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)， 结合Poroshell SB-C18色谱柱开发了8种芳香羧酸的快速分析并成功用于 PTA 母液分析。 实验部分仪器 Agilent 1260 Infinity 四元 UHPLC系统，包含四元泵 (G1311B， 内置四通道脱气机)、自动进样器 (G1329B)、柱温箱 (G1316A)、二极管阵列检测器 (G4212B)、色谱软件(OpenLab CDS ChemStation Edition，C.01.03)。 标准溶液 单标储备液 准确称量各芳香羧酸50 mg 分别置于50mL容量瓶中，加入1mL1%氨水，用MeOH/H，0(10/90，V/V)定容至50mL， 即得1 mg/mL各单标储备液。 准确移取各单标储备液2.5 mL于100mL容量瓶， 以Me0H/H，0(10/90，V/V)定容至100mL， 摇匀，即得 25 pg/mL 混标溶液。 样品制备 取样品溶液用 0.45 pm PTFE 滤膜过滤后，取 1 mL于100mL容量瓶中，加入2mL1%氨水，再用 Me0H/H，0 (10/90， V/V)定容至 100mL，摇匀，取该溶液过0.22 umPTFE 滤膜后，待测。相当于样品稀释100倍。 HPLC条件 表1. UHPLC 条件 参数 数值 色谱柱 Agilent Poroshell 120 SB-C18，3.0×100 mm， 2.7 pm 柱温 40°C 检测波长 240 nm (4 nm)/Ref 360 nm (40 nm) 流动相A 0.1 % TFA 水溶液 流动相B Me0H 流速 0.8 mL/min 进样量 2pL 梯度表 时间 (min) B% 0 10 4 30 7 60 10 60 后运行 3 min 结果与讨论流动相的选择 8种芳香羧酸：偏苯三酸(TMLA)、羟甲基苯甲酸(HMBA)、邻苯二甲酸 (0A)、对苯二甲酸(TA)、4-羧基苯甲醛(4-CBA)、间苯二甲酸(IA)、苯甲酸 (BA)和对甲基苯甲酸(p-TOL)均为酸性化合物，酸性流动相更利于各化合物的保留和分离度的调节。不同酸性流动相对8种芳香羧酸的保留和分离如图1所示，0.1%磷酸(体积比)水溶液pH约为2.3，0.1%甲酸水溶液 pH 约为 2.7，0.1%三氟乙酸水溶液 pH 约为2.0，具体色谱条件参考图1标注。从图1可以看出，2.0摘要本文采用 Agilent Infinity 1260 四元系统结合表面多孔层色谱柱 Poroshell SB-C18 分析了精对苯二甲酸母液中的 8 种芳香羧酸（偏苯三酸、羟甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、4-羧基苯甲醛、甲苯二甲酸、苯甲酸和对甲基苯甲酸）。8 种芳香羧酸分离度良好且不受 PTA 母液中的其他杂质干扰，一次样品分析只需 13 分钟即可完成。连续 6 针进样，8 种芳香羧酸峰面积 RSD% ≤ 0.18%，保留时间 RSD% ≤ 0.05%。实验证明，该方法可用于 PTA 母液中芳香羧酸的常规检测。引言精对苯二甲酸 (PTA) 是生产合成树脂、涤纶纤维等产品的重要原料。PTA 中的对甲基苯甲酸 (p-TOL) 和 4-羧基苯甲醛 (4-CBA) 常作为重要控制指标来反映产品质量，因为两者均会引起侧链反应，是聚合物链的终止剂，使聚合产品的相对分子量降低，影响其质量及特性粘度。然而，受生产工艺和原料纯度的影响，在 PTA 生成过程中会产生更多的杂质，芳香羧酸便是主要部分。PTA 母液中各种芳香羧酸的含量不仅可以直接反应出对二甲苯氧化过程配料比和原料纯度的问题，还可以为后续的加氢精制过程提供参考依据。随着全球对 PTA 需求量的不断增加，为控制最终 PTA 产品的合格率，降低生产成本，PTA 母液中各种芳香羧酸的检测也日益受到 PTA 生产企业的关注。HPLC 作为实验室常规分析工具是 PTA 母液中芳香羧酸检测的有力工具，本文采用反相高效液相色谱 (RP-HPLC)，结合 Poroshell SB-C18 色谱柱开发了 8 种芳香羧酸的快速分析并成功用于 PTA 母液分析。结论芳香羧酸作为 PTA 母液中的主要成分，各组分含量在一定程度上可以直接反映对二甲苯反应液的氧化过程。本文采用 HPLC 结合表面多孔层色谱柱 Poroshell SB-C18 建立了 8 种芳香羧酸的快速测定方法并成功用于PTA 母液测定，样品中其他组分不干扰测定。另外，芳香羧酸作为一类难降解物质，在 PTA 工业废水中广泛存在，其含量高低直接影响废水处理流程，本文方法对 8 种常见芳香羧酸分离度良好，在 PTA 工业废水监测中也具有一定应用前景。