绝缘油中金属减活剂及呋喃化合物检测方案(液相色谱仪)

News岛津SHIMADZUhttp：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行行：2020年11月400-650-0439 前言 在应用新闻 L576中介绍了同时分析绝缘油中的苯并三氮唑(BTA)、甲苯三唑衍生物 (TTAA)及呋喃化合物的案例。 BTA 和 TTAA 作为金属减活剂 (Passivator) 添加到绝缘油中，上述分析方法在英国标准 (BS 148：2009)中做出了规定。另一方面，绝缘油中的呋喃化合物浓度作为电子设备的老化指标使用，其分析方法在 ASTM D5837-15中做出了规定。 如上所述，上述分析需要分别进行，而在应用新闻L576中介绍了对上述化合物进行同时分析的案例。但是，该分析方法是使用传统的 HPLC 进行分析，每次分析需要30分钟的时间。本文中介绍使用超高效液相色谱分析仪“Nexera X3”提高上述化合物同时分析速度的案例。 |混合标准溶液的分析 图1所示为金属减活剂及呋喃的结构式。依据 ASTM制备混合标准溶液。分别称取 BTA、TTAA 和五种呋喃化合物，溶解到乙腈中，用水稀释。 TTAA 未能获取标准品，因此，使用了BS中记载的 Irgamet39※(BASF生产)。表1所示为分析条件，图2所示为混合标准溶液的分析色谱图。在 L576的条件下，共7种成分的分离需要10分钟左右的时间，而在本次的条件下，可以在1分钟以内完成分离。 TTAA 是多种异构体的混合物，因此，根据条件的不同，会检测到多个峰，本次为了作为一个峰洗脱而进行了调整。 金属减活剂 (A： BTA、B：TTAA) 呋喃化合物 (1： 5-hydroxylmethyl-2-furaldehyde (5HMF)、 2：糠醇(2FOL)；3：2-呋喃醛(2FAL)； 4：2-乙酰基呋喃(2ACF)； 5：5-甲基-2-呋喃醛(5MEF)； 系统 ：Nexera X3 色谱柱 ： Shim-packTM XR-ODSⅢII (75mm×2.0mm 内径；1.6um) 流动相 ：A)水，B)乙腈 时间程序 ：B浓度20%(0-0.3分钟)→90%(1分钟)→ 100%(1.01-3分钟)→20%(3.01-5分钟) 流速 ：0.7 mL/min 柱温 ：50°℃ 进样量 ： 5 uL 样品瓶 ： LC/LCMS 用 LabTotal 小瓶 (Shimadzu GLC)** 检测 ： PDA detector (SPD-M40) at 280 nm、20 nm、and 260 nm *1 P/N： 228-59922-92、*2 P/N： 227-34001-01 图2混合标准溶液的色谱图 BTA、TTAA： 各20000pg/L呋喃化合物：各1000 pg/L 线性和重复性 通过混合标准溶液的色谱图普制了 BTA、TTAA及五种呋喃化合物的标准曲线。 BTA 及TTAA分别使用200、1000、5000、10000、20000ug/L的校准点，五种呋喃化合物分别使用10、50、250、500、1000ug/L的校准点绘制标准曲线，评估了其线性(r2)。另外，评估了最高浓度校准点下反复分析(n=6)的面积重复性。上述结果如表2所示。各种成分均得到了良好的线性及重复性。 表2各种成分的检出波长、线性及面积重复性 检测(nm) 线性度(r) 可重复性 (RSD%) BTA (A) 260 nm >0.9999 0.12 TTAA (B) 260 nm > 0.9999 0.19 5HMF(1) 280 nm >0.9999 0.13 2FOL (2) 220 nm >0.9999 0.11 2FAL (3) 280 nm >0.9999 0.24 2ACF (4) 280 nm > 0.9999 0.087 5MEF (5) 280 nm >0.9999 0.14 样品的预处理与加标回收试验 样品依据 ASTM 进行了预处理。图3所示为预处理方法。为了评估该预处理方法的充分性而实施了各成分的加标回收试验。将溶解于甲苯的 BTA、TTAA 及呋喃化合物添加到白油中，计算其回收率。表3所示为加标回收试验的结果及预处理的重复性(n=3)，图4所示为加标样品色谱图。各种化合物均获得较高的回收率，且重复性良好。 图3预处理方案 表3各成分的回收率和重复性(n=3) 回收率(%) 重现性(RSD%) BTA(A) 89 0.85 TTAA(B) 86 0.84 5HMF (1) 98 0.78 2FOL (2) 102 0.71 2FAL (3) 99 1.2 2ACF (4) 99 0.85 5MEF (5) 97 1.4 BTA、TTAA：各20000pg/L喃喃化合物：加标使之达到各1000pg/L 总结 通过一次分析5分钟完成了过去需要分别进行的分析， 实现绝缘油中金属减活剂及呋喃化合物的同时分析。通过采用本方法，可以大幅减少分析切换所需的繁琐操作和总分析时间。另外，由于可以同时进行过去需要分别实施的预处理，因此可以大幅缩短预处理所需的时间。 ( ※Irgamet"39 是 BASF 日本株式会社提供的。 Nexera 和 Shim-pack 是岛津 制作所株式会社在日本和其他国家的商标。 ) ( Irgamet 是 BASF SE 的注册商标。 ) ( 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 ) BTA和TTAA作为金属减活剂（Passivator）添加到绝缘油中，上述分析方法在英国标准（BS 148:2009）中做出了规定。另⼀方面，绝缘油中的呋喃化合物浓度作为电子设备的老化指标使用，其分析方法在ASTM D5837-15中做出了规定。本文中介绍使用超高效液相色谱分析仪“Nexera X3”提高上述化合物同时分析速度的案例。通过一次分析5分钟完成了过去需要分别进行的分析，实现绝缘油中金属减活剂及呋喃化合物的同时分析。通过采用本方法，可以大幅减少分析切换所需的繁琐操作和总分析时间。另外，由于可以同时进行过去需要分别实施的预处理，因此可以大幅缩短预处理所需的时间。