雙光束紫外分光光度法N,N-二甲基乙酰胺的測定
基于 N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的紫外吸收光譜在 190~230nm 區(qū)有強(qiáng)吸收，建立一種紫外分光光度法測定 DMAC 含量的方法。在 196nm 處，DMAC 在 0~0.8%(色譜純 DMAC的1000倍稀釋液所占的體積分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)符合比耳定律，其 R2 為 0.9998，實(shí)際樣品測定的平均回收率為 93.6%~103.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于 2.38%。該方法的線性相關(guān)性好，操作簡便、快速，適用于化纖等行業(yè)中對 N,N- 二甲基乙酰胺的日常檢測。
基于 N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的紫外吸收光譜在 190~230nm 區(qū)有強(qiáng)吸收，建立一種紫外分光光度法測定 DMAC 含量的方法。在 196nm 處，DMAC 在 0~0.8%(色譜純 DMAC的1000倍稀釋液所占的體積分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)符合比耳定律，其 R2 為 0.9998，實(shí)際樣品測定的平均回收率為 93.6%~103.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于 2.38%。該方法的線性相關(guān)性好，操作簡便、快速，適用于化纖等行業(yè)中對 N,N- 二甲基乙酰胺的日常檢測。
N,N- 二甲基乙酰胺 [DMAC，CH3CON(CH3)2]是一種優(yōu)良的極性溶劑和重要的化工原料，具有極性和非極性基團(tuán)，能與水和醇、醚、酯等有機(jī)溶劑混溶，主要用作氨綸、腈綸等合成纖維和一些合成樹脂生產(chǎn)中的溶劑，還可以用作醫(yī)藥、涂料和催化劑生產(chǎn)中的助劑，用作合成抗菌素和殺蟲劑的原料等。在氨綸和腈綸的生產(chǎn)中，大量使用 DMAC作溶劑，并且對其品質(zhì)的要求比較高。目前， DMAC 產(chǎn)品的國內(nèi)需求仍然主要依賴于進(jìn)口，另外，DMAC 對人體有毒，對環(huán)境有害，因此，無論是從提高經(jīng)濟(jì)效益的角度，還是從保護(hù)人員健康、生態(tài)環(huán)境的角度來看，實(shí)現(xiàn)對其含量的快速、準(zhǔn)確檢測都顯得尤為重要。報(bào)道的 DMAC 測定方法主要是氣相色譜法，用于車間空氣、水和廢水的監(jiān)測。但是該法所用的儀器價(jià)格較高、測定時間較長、運(yùn)行成本也較高。本文根據(jù) DMAC 的分子特性，通過實(shí)驗(yàn)建立一種紫外分光光度法，并考察方法的準(zhǔn)確度和精密度，結(jié)果表明，本方法操作簡便、快速、準(zhǔn)確，適用于氨綸、腈綸等行業(yè)對 DMAC 的日常檢測。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器與試劑：紫外可見分光光度計(jì)，超純水器。DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液：準(zhǔn)確移取 100μL 的色譜純 DMAC 至 100mL 容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻，該溶液相當(dāng)于將色譜純 DMAC 稀釋1000 倍。本實(shí)驗(yàn)使用的 DMAC 試劑由某氨綸股份有限公司提供，色譜純，質(zhì)量分?jǐn)?shù) 99.9% ；實(shí)驗(yàn)用水為超純水，自制。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法在 50.0mL 容量瓶中，準(zhǔn)確加入一定量的DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液，用超純水定容。使用 1cm 石英比色皿，以超純水為參比，于 196nm 處測量吸光度，采用紫外分光光度法進(jìn)行定量分析。
2 結(jié)果與討論
2.1 測量波長的選擇準(zhǔn)確移取 50μL、400μL 的 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于 50.0mL 容量瓶中，按實(shí)驗(yàn)方法操作，配制成 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積分?jǐn)?shù)各占 0.1%、0.8% 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后，以超純水為參比，在190~400nm 波長范圍內(nèi)，分別對上述標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行光譜掃描(中速，2nm 光譜帶寬)，繪制吸收曲線。結(jié)果表明，所測物質(zhì)的吸收波長都位于 196nm 處，且吸光度值與 DMAC 濃度呈線性相關(guān)。所以，選擇測量波長為 196nm。圖 1 吸收光譜1. 0.8% 標(biāo)準(zhǔn)溶液；2. 0.1% 標(biāo)準(zhǔn)溶液
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制準(zhǔn)確移取 0μL、50μL、100μL、200μL、300μL、400μL DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液于 50.0mL 容量瓶中，用超純水定容，制備成 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積分?jǐn)?shù)為 0、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8% 標(biāo)準(zhǔn)系列，波長196nm處測定其吸光度1×104L·mol-1·cm-1，根據(jù)最小二乘法得出的線性回歸方程為 Y=0.00206X+0.00839(Y 為吸光度；X 為 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的移取量，μL)，R2=0.9998。結(jié)果表明，DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積分?jǐn)?shù)在 0~0.8%(即50.0mL 容量瓶中，DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的移取量在0~400μL)范圍內(nèi)符合比耳定律。
2.3 樣品的測定及精密度實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)對某氨綸股份有限公司提供的實(shí)際水樣1# 和 2# 分別進(jìn)行 DMAC 含量測定，并考察方法的精密度。用超純水將兩種樣品分別稀釋 1000 倍后，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行吸光度測定，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中得出 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的移取量(μL)，將其換算成色譜純 DMAC 的稀釋倍數(shù)，再根據(jù)色譜純的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 99.9%，計(jì)算樣品中的 DMAC 含量，最終結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。平行操作 6 次。表 1樣品的測定結(jié)果 (n=6)項(xiàng)目1#2#測定值 /μL259.5666136.6930254.8862137.8262260.1086140.6525272.6226141.3242259.51741
33.2443265.9714136.0525平均值 /μL262.1121137.6321質(zhì)量分?jǐn)?shù) /%0.520.27RSD/%2.382.19由表 1 可知，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于 2.38%，表明該法的重復(fù)性較好。
2.4 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)
2.4.1 相對誤差的測定 準(zhǔn)確移取 40μL、80μL、150μL、250μL、350μL、450μL 的 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液于 50.0mL 容量瓶中，用超純水定容，制備成DMAC 標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積分?jǐn)?shù)為 0.08%、0.16%、0.30%、0.50%、0.70%、0.90% 的標(biāo)準(zhǔn)系列，用本方法進(jìn)行測定。每個濃度水平取3個平行樣。
由表 2 可知，相對誤差在 ±2.91% 之內(nèi)，表明該法準(zhǔn)確度較好。
2.4.2 回收率的測定 將一定量的 DMAC 標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入到 1# 和 2# 樣品中，進(jìn)行回收率測定，平行操作 3 次。兩個樣品的平均回收率分別為93.6%、103.5%，表明該法的準(zhǔn)確度較好。表 2 實(shí)驗(yàn)的相對誤差測定 (n=3)實(shí)際取樣量 /μL測定結(jié)果 /μL平均測定結(jié)果 /μL相對誤差 /%1234036.358740.0037 40.149538.8373 -2.918077.570879.2718 80.486779.1098 -1..5461 148.9629 155.1836 151.2309 0..8867 251.9931 251.5557 254.8118 1..4269 346.4212 345.7894 347.8792 -0..7447 440.6063 446.7298 443.3603 -1.472.5
注意事項(xiàng)
為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度，用本方法測定 DMAC 含量應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)由于測量波長 196nm 位于紫外區(qū)的低端，且 DMAC 在190~230nm 范圍內(nèi)有較強(qiáng)吸收，所用紫外可見分光光度計(jì)的雜散光、噪聲、波長準(zhǔn)確度等指標(biāo)均應(yīng)較好，才能限度地降低儀器帶來的系統(tǒng)誤差；(2)應(yīng)選用準(zhǔn)確度和重復(fù)性較好的移液管或移液器，保證移液操作的準(zhǔn)確性；(3)實(shí)驗(yàn)用水的純度應(yīng)較高，所用容量瓶、石英比色皿等應(yīng)保持潔凈，盡量減少微量雜質(zhì)帶來的誤差。
3 結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)建立一種紫外分光光度法測定 N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)含量的新方法。該法操作過程簡便、快速，準(zhǔn)確度和精密度均較好，適合氨綸、腈綸等行業(yè)對 DMAC 的日常檢測。
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