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陰離子交換色譜法測定水中的間氨基苯磺酸

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陰離子交換色譜法測定水中的間氨基苯磺酸

摘要:建立了陰離子交換分離-紫外可見光檢測器測定水中間氨基苯磺酸的方法。比較了抑制電導和紫外可見光兩種檢測方式以及不同流動相的檢測效果。本方法使用紫外可見光檢測器,檢測波長234nm,對間氨基苯磺酸的檢出限、回收率和重現性分別為0.01mg/L、97.0%~98.8%、0.73%。使用硫酸鹽流動相可降低背景吸收,提高檢測的靈敏度。

關鍵詞:間氨基苯磺酸;陰離子交換;紫外可見檢測器;

Determination of 3-aminobenzenesulfaonic acid in water by using anion exchange chromatography with UV-Vis detector

Wang cunjin

Qingdao Puren Instrument.Com.Ltd Qingdao 266000 China

Abstract: A mothod was developed by using anion exchange chromatography with UV-Vis detector for the determination of 3-aminobenzenesulfonic acid in water.The performance of suppressed conductivity detection and UV-Vis detection and different mobile phase was evaluated.The limit of detection、recovery and repeatibility(RSD/%,n=5)were 0.01mg/L、97.0%~98.8%、0.73% with UV-Vis detection respectively。The limited of detection is apparently improved by using sulfate as mobile phase.

Key words: 3-aminobenzenesulfonic acid; anion exchange chromatography; UV-Vis detector

間氨基苯磺酸屬于氨基苯磺酸類物質,是很多染料、藥物、農藥的原料[1,2],還可以采用堿熔法制成間氨基苯酚[1]。氨基苯磺酸類物質普遍含有毒性,對皮膚刺激,特別是間氨基苯磺酸對人體的致癌、致畸、致突變作用[3],因此建立一種靈敏的分析方法來測定間氨基苯磺酸十分必要。

目前已有的文獻中多采用高效液相色譜法,C18柱為固定相對間氨基苯磺酸及相關物質進行分離測定[1-4]。白雪松[2]使用四乙基溴化銨和甲醇為流動相同時分離測定了間氨基苯磺酸和間硝基苯磺酸,流動相中添加離子對試劑有利于增大間氨基苯磺酸的保留但離子對試劑對固定相有害。郭琳琳[4]等使用甲醇+磷酸鹽緩沖溶液同時分離測定了間硝基苯磺酸和間氨基苯磺酸,向流動相中添加碳酸銨為堿性修飾劑發現隨著碳酸銨質量濃度增大兩種磺酸保留時間均延長但間氨基苯磺酸始終保留較弱,在236nm波長的紫外檢測條件下,三倍的信噪比確定的檢出限為1.5umol/L,相應的質量濃度為259ug/L。張慧榮[3]等使用陰離子交換柱、碳酸鹽流動相同時分離測定了鄰氨基苯磺酸、間氨基苯磺酸、對氨基苯磺酸和2,5-二氨基苯磺酸,在244nm波長下進行紫外檢測,以三倍的信噪比確定的間氨基苯磺酸檢出限為0.5mg/Kg。本文以陰離子交換分離紫外可見檢測器,測定了間氨基苯磺酸,重點考察了不同的檢測器、不同的流動相和不同的檢測波長下間氨基苯磺酸的信噪比,得到了明顯優于上述方法的檢出限,為靈敏的檢測間氨基苯磺酸提供了方法。

1 實驗部分

1.1儀器與試劑

離子色譜儀:PIC-10型,配有紫外可見光檢測器,青島普仁儀器有限公司

間氨基苯磺酸:純度98%,上海阿拉丁生化科技有限公司

無水碳酸鈉、碳酸氫鈉、無水硫酸鈉:優級純,天津市科密歐化學試劑有限公司

所有溶液均采用電阻率大于18.2兆歐厘米的去離子水配制

1.2色譜條件

色譜柱:NJ-SA-4A(4.6mm250mm),流動相:硫酸鹽緩沖溶液(PH=9.0),流速:1.30mL/min,檢測器:紫外可見光檢測器,檢測波長:234nm,進樣體積:25?L。

1.3 樣品前處理

將水樣以RP柱和0.22?m濾膜過濾后進樣分析。

2結果與討論

2.1檢測器的選擇及檢測條件的優化

間氨基苯磺酸雖然具有明顯的陰離子特征,但氨基屬于強的供電子基團,勢必減弱磺酸基團的酸性,相應的電導檢測靈敏度也會比較弱;使用NJ-SA-4A的色譜柱,1.80mMNa2CO3+1.70mMNaHCO3為流動相,使用抑制電導檢測時發現間氨基苯磺酸在陰離子交換色譜柱中有保留,2.50mg/L的間氨基苯磺酸溶液在上述條件下信噪比僅為110,這說明間氨基苯磺酸使用碳酸鹽流動相、抑制電導檢測時靈敏度偏低。保持色譜柱與流動相不變,使用紫外可見光檢測器(254nm[5])進行檢測,發現間氨基苯磺酸在此條件下的信噪比為370。分別在229、234、239、244、249和259nm波長下測定間氨基苯磺酸的信噪比,發現間氨基苯磺酸的信噪比隨波長增長而降低,229nm波長處最大。但此條件下也出現了一個較大的水負峰,這說明碳酸鹽流動相在此波長下也具有一定的紫外吸收。使用硫酸鹽緩沖溶液(PH=9.0)做流動相在上述波長下測定間氨基苯磺酸的信噪比,發現在229nm和234nm波長下使用碳酸鹽流動相的信噪比優于硫酸鹽流動相,其他波長處信噪比基本一致。考慮到碳酸鹽流動相在該波長下出現的水負峰而硫酸鹽流動相負峰很小,本方法選用硫酸鹽流動相并使用234nm檢測波長。圖1為兩種流動相條件下檢測波長與間氨基苯磺酸信噪比的關系。

                     

圖1 間氨基苯磺酸的信噪比與檢測波長之間的關系

Fig 1 Plot of signal to noise ratio of 3-aminobenzenesulfonic acid versus detection wavelength

2.2外標曲線、曲線方程、相關系數和檢出限

配制不同質量濃度的間氨基苯磺酸溶液,在已知的色譜條件下按照濃度由低到高的順序依次注入離子色譜儀。繪制質量濃度與峰面積之間的曲線,以3倍的信噪比計算方法的檢出限。曲線方程、相關系數和檢出限如表1所示。間氨基苯磺酸的色譜圖如圖2所示. 

表1 間氨基苯磺酸的線性范圍、線性方程、相關系數和檢出限                     


線性范圍(mg/L)

線性方程

相關系數/R2

檢出限(mg/L)

間氨基苯磺酸

0.02525.0

Y=62.01X-1.534

0.9999

0.01

 

圖2 間氨基苯磺酸的色譜圖

Fig 2 Chromatogram of 3-aminobenzenesulfonic acid

2.3加標回收率與重現性

向自來水中加標1.0mg/L的間氨基苯磺酸,在已知的色譜條件下進樣分析,測定方法的回收率。連續測定5次以評價方法的重現性。測定結果如表2所示。自來水加標的色譜圖中間氨基苯磺酸后面出現一個色譜峰,該物質很可能是硝酸鹽,兩者之間的分離度為2.44,間氨基苯磺酸的保留時間沒有發生明顯變化。從表中可以看出本方法對間氨基苯磺酸的測定沒有明顯干擾,方法回收率高重現性好。

表2 間氨基苯磺酸方法回收率和重現性


本底值(mg/L)

添加值(mg/L)

測定值(mg/L)

回收率(%)

重現性(RSD/%,n=5)

間氨基苯磺酸

未檢出

1.0

0.984

98.4

0.73

0.979

97.9

0.975

97.5

0.970

97.0

0.988

98.8

3 結論

建立了使用陰離子交換柱、硫酸鹽做流動相,紫外可見光檢測器測定間氨基苯磺酸的方法。優化了流動相的組成和檢測的波長,因此得到了較高的信噪比和較低的檢出限。方法對間氨基苯磺酸測定準確、重現性好,是測定水體中間氨基苯磺酸的好方法。下一步將進行四種氨基苯磺酸類物質的同時分離測定。

參考文獻

1.  陳黎明, 丁飛, 高效液相色譜法檢測間氨基苯酚和間氨基苯磺酸. 福建分析測試 2008, 17 (4), 25-26.

2.  白雪松, 李付剛, 高效液相色譜法分析間氨基苯磺酸. 染料與染色 2012, 49 (5), 54-55.

3.  張慧榮, 周圍, 王波,等., 環境水體中4中氨基苯磺酸類物質的HPLC法測定. 分析試驗室 2013, 32 (3), 121-124.

4.  郭琳琳, 劉博靜, 王洪敏,等., 高效液相色譜法測定間硝基苯磺酸還原制備間氨基苯磺酸過程中的間氨基苯磺酸和間硝基苯磺酸. 理化檢驗-化學分冊 2016, 52 (7), 792-796.

5.  楊俊佼, 左育民, 聚合物包覆二氧化鋯液相色譜固定相的制備與評價. 高等學校化學學報 2005, 26 (1), 35-38.


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