张振华，周发海
（河南龙宇煤化工有限公司，河南 永城476600）
［摘 要］河南龙宇煤化工有限公司10 kt/a乙酸氨化法乙腈装置于2022年12月投产，生产中须准确检测产品中极其微量的杂质含量，而传统分析方法如化学法或填充柱色谱法，操作繁琐，部分成分分离度差，检出限较高，无法准确检测乙腈中微量及痕量杂质。通过一系列探索及试验研究，确立了乙腈中丙酮、丁酮、丙烯腈、丙腈、乙酸这5种微量组分之气相色谱分析法的最佳参数条件，建立了一种较为理想的气相色谱分析方法。验证试验表明，本分析方法测定乙腈中微量杂质，准确度高、精密度好、检出限低，且操作简单快捷，可满足色谱纯、光谱纯乙腈产品中微量杂质的检测要求。
［关键词］乙腈产品；微量杂质测定；气相色谱法；试验研究；仪器操作条件；标准曲线建立；线性方程及检出限；精密度与准确度
［中图分类号］TQ075+.1 ［文献标志码］A ［文章编号］1004-9932（2024）05-0048-05
0 引 言
乙腈是一种无色透明的有机溶剂，广泛应用于诸多领域，作为一种优良溶剂，乙腈在有机合成中发挥着重要作用——乙腈具有极佳的溶解能力，并能在同一溶液中同时溶解水和有机化合物[1]，这使得乙腈成为众多化学反应的理想介质，促进了许多复杂合成过程的开展；高纯度的乙腈还在分析化学和生物化学中发挥着重要作用，被广泛应用于液相色谱、质谱和核磁共振等分析技术中；乙腈的极性和稳定性使其成为许多分离和鉴定过程的理想溶剂，如作为一种有效的电解质，乙腈可以提供良好的离子传输性能，有效提高电池的能量密度与循环寿命，用作锂离子电池和燃料电池中的溶剂，推动了电池技术的不断创新与发展[2]。多方面的优良特性使乙腈成为化学领域中的“瑰宝”[3]。
河南龙宇煤化工有限公司（简称河南龙宇）有1套10 kt/a乙腈装置（采用乙酸氨化法合成工艺），于2022年12月投产，产品质量极好，内部杂质含量极低。为进一步提升乙腈产品质量等，河南龙宇对乙腈装置进行了诸多技改，生产中须准确测定产品中极其微量的杂质含量，以利进一步优化操作参数，为提升产品质量提供数据参考。而传统分析方法采用化学法或填充柱色谱法，操作繁琐，部分成分分离度差，检出限较高，无法准确检测乙腈中微量及痕量杂质。河南龙宇分析人员通过大量的探索、试验研究，最终建立了一种较为理想的测定色谱纯、光谱纯乙腈产品中微量有机杂质的气相色谱分析方法[4]。以下对有关情况作一介绍。
1 主要仪器/材料与试剂及溶液
1.1 仪器及材料
仪器：安捷伦7890B气相色谱仪，带EPC的分流/不分流进样口及强极性硝基对苯二甲酸改性的聚乙二醇熔融石英毛细管色谱柱（HP-FFAP），柱长50 m、内径（ID）0.32 mm，膜厚度0.5 μm，温度60～240/250 ℃；氢火焰离子化检测器（FID）；OpenLab CDS C.01.07工作站；安捷伦PAL3自动进样器；电子分析天平，感量0.1 mg；10 μL微量进样针；2 mL样品瓶。
材料：载气、FID尾吹气为高纯氮气，纯度（体积分数）99.999%以上；FID燃气为高纯氢气，纯度（体积分数）99.999%以上；FID助燃气为压缩空气，满足《压缩空气 第1部分：污染物净化等级》（GB/T 13277.1—2023）有关要求。
1.2 试剂
丙酮，色谱纯，纯度≥99.9%（质量分数，下同）；丙烯腈，纯度≥99.0%；丁酮，色谱纯，纯度≥99.9%；丙腈，色谱纯，纯度≥99.9%；乙酸，色谱纯，纯度≥99.9%；乙腈，色谱纯，纯度≥99.99%（乙腈试剂不含丙酮、丙烯腈、丁酮、丙腈及乙酸）；试验用水，达到实验室一级水标准。
1.3 溶液配制
1.3.1 5种微量组分混合标准储备母液
准确称取70 g乙腈试剂于一个洁净干燥的100 mL容量瓶中，然后加入丙酮、丙烯腈、丁酮、丙腈、乙酸试剂各0.500 0 g，精确至0.000 2 g，充分混匀，使所有试剂全部溶解于乙腈中，然后继续加入乙腈试剂使得溶液总质量为100 g，再次充分混匀，得到此5种微量组分质量浓度均为0.5%的混合标准储备母液。
1.3.2 5种微量组分混合标准工作液
用移液管分别准确移取混合标准储备母液20 mL、2.0 mL、1.0 mL于100 mL容量瓶中，用乙腈试剂稀释、准确定容至100 mL，得到丙酮、丙烯腈、丁酮、丙腈、乙酸这5种微量组分质量浓度均分别为0.100 0%、0.010 0%、0.005 0%的3种混合标准工作液。
2 试验部分
2.1 色谱气路
载气→带EPC分流/不分流进样口→HP-FFAP色谱柱→带EPC的FID。
2.2 分析过程及原理
更多内容详见《中氮肥》2024年第5期