气相色谱法测定1H,1H,2H,2H-全氟辛醇
摘要：本文建立了以CP SIL 8-CB毛细管柱为分离柱，程序升温（60℃保持1min,以
10℃/min升至180℃，保持1min，再以30℃/min升至250℃，保持1min）的1H,1H,2H,2H-全氟辛醇气相色谱分析方法，方法的相对标准偏差为0.40%，加标回收率在99.28%～103.68%。
关键词：1H,1H,2H,2H-全氟辛醇 气相色谱
前言：
全氟烷基醇—有机氟化工的重要主体，诞生于20世纪中叶，以其特殊的化学结构和广泛的应用领域，在有机氟化工产业链中占有重要的地位。由于全氟碳链的存在，使其具有独特的化学稳定性、耐腐性、阻燃性、疏水疏油性等而被广泛应用于纺织、军工、电子、航天、防腐、化工等各种领域。
全氟烷基醇是制造全氟烷基表面活性剂和树脂的重要中间体，使得国内外多家单位都在争相研制。巨化技术中心2012年开始研制1H,1H,2H,2H-全氟辛醇，以全氟己基碘为原料，经乙烯加成得到全氟己基乙基碘，与发烟硫酸反应，水解得到1H,1H,2H,2H-全氟辛醇，目前已完成了1H,1H,2H,2H-全氟辛醇合成工艺的探视。
1H,1H,2H,2H-全氟辛醇，其基本性质如表1所示：
表1 FR2的基本性质
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结构式 |
F(C2F4)3C2H5OH |
|
分子量 |
364.10 |
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性状 |
透明液体 |
|
密度 |
1.650 g/cm3 |
|
熔点 |
-35℃ |
|
沸点 |
70℃ |
|
CAS |
647-42-7 |
由于含量的测定方法对产品的开发及其质量控制非常重要，有必要对其纯度进行定性定量方法研究。经查阅文献，结合产品的理化性质及现有的实验条件，考虑中控分析的需要，采用气相色谱外标法对该产品进行定量，为产品开发和质量控制提供一定的帮助。
1、 实验部分
1.1仪器与试剂
CP-3800气相色谱仪，配FID检测器（美国Varian公司）；
丙酮（GR）；1H,1H,2H,2H-全氟辛醇（97%）；
高纯氮气：纯度的体积分数大于99.99%；氢气：纯度的体积分数大于99.99%；空气：经硅胶和分子筛干燥、净化。
1.2 色谱条件
典型的气相色谱条件如表2所示。
表2 气相色谱条件
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条 件 |
参 数 |
|
色谱柱 |
CP SIL 8-CB 30m×0.25mm×0.25μm |
|
柱温，℃ |
60℃保持1min,以10℃/min升至180℃，保持1min，再以30℃/min升至250℃，保持1min |
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汽化室温度，℃ |
280 |
|
检测器温度，℃ |
280 |
|
载气（N2）流速，mL/min |
1.0 |
|
氢气流量，mL/min |
30 |
|
空气流量，mL/min |
300 |
|
补充气流量，mL/min |
30 |
|
分流比 |
50:1 |
|
进样量，μL |
1 |
|
定量方法 |
外标法 |
1.3 标准溶液配制
标准溶液配制：称取1g（精确至0.1mg） 1H,1H,2H,2H-全氟辛醇标准物质于100mL容量瓶中，用丙酮溶解定容配成标准储备溶液。
吸取标准储备溶液0.5；1；5；10；20mL于100mL容量瓶中，用丙酮溶解定容配成各梯度浓度标准溶液，待测。
1.4 样品处理
2.1.1色谱柱的选择
比较了CP SIL 5-CB (50m×0.32mm×5μm)、CP SIL 8-CB (30m×0.25mm×0.25μm)、OV-1701 （30m×0.22mm×0.25μm）三根色谱柱的分离效果，见图1-3。由色谱图中可以发现，CP SIL 5-CB分离效果最好（图1），其次为CP SIL 8-CB（图2）， OV-1701柱分离最差（图3），样品中各组分与溶剂无法分离。但是CP SIL 5-CB柱由于柱子较长，因而分析时间也较长。考虑到中控分析要求快速、简便，以及色谱柱的通用性，最终选择CP SIL 8-CB作为分析柱。
图 1 CP SIL 5-CB柱色谱图
图 2 CP SIL 8-CB柱色谱图
图 3 OV-1701柱色谱图
2.1.2升温程序的确定
为了更好的分离，按表3的条件进行试验，比较各条件下的分离效果，最终选择柱温为60℃保持1min,以10℃/min升至180℃，保持1min，再以30℃/min升至250℃，保持1min为最终升温程序。标准样品色谱图见图4。
表3 程序升温条件
|
条 件 |
升温程序 |
|
程序1 |
80℃保持3min,以10℃/min升至200℃，保持5min |
|
程序2 |
80℃保持3min,以20℃/min升至150℃，保持1min，再以5℃/min升至250℃，保持5min |
|
程序3 |
60℃保持2min,以10℃/min升至180℃，保持1min，再以20℃/min升至250℃，保持1min |
|
程序4 |
60℃保持1min,以10℃/min升至180℃，保持1min，再以30℃/min升至250℃，保持1min |
图4 标准色谱图
2.2 线性关系
取1µL系列梯度浓度标准溶液进行色谱分析，以质量浓度（x,g/L）和对应的峰面积（y）进行线性回归，标准曲线见图5。
图5 1H,1H,2H,2H-全氟辛醇标准曲线
2.3 精密度试验
称取0.1g试样于10 mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，按表1的色谱条件进行精密度试验（n=9），结果见表4，相对标准偏差为0.40%，符合试验要求，方法重复性较好。
表4 1H,1H,2H,2H-全氟辛醇测定结果
|
序号 |
样品质量/g |
1H,1H,2H,2H-全氟辛醇/% |
|
1 |
0.1180 |
81.893 |
|
2 |
0.1076 |
82.310 |
|
3 |
0.0996 |
82.138 |
|
4 |
0.1046 |
81.645 |
|
5 |
0.1098 |
81.714 |
|
6 |
0.1118 |
82.231 |
|
7 |
0.1038 |
82.384 |
|
8 |
0.1058 |
81.663 |
|
9 |
0.1035 |
81.514 |
|
平均值 |
/ |
81.94 |
|
RSD |
/ |
0.40 |
2.4 回收率试验
表5 加标回收结果
|
序号 |
标准物质名称 |
加标浓度(g/L) |
回收率(%) |
|
1 |
1H,1H,2H,2H-全氟辛醇 |
0.1051 |
99.99 |
|
0.4204 |
99.28 | ||
|
1.051 |
103.68 |
3、 结论
本研究采用气相色谱法对1H,1H,2H,2H-全氟辛醇进行分析测定，最终建立了以CP SIL 8-CB毛细管柱为分离柱，程序升温（60℃保持1min,以10℃/min升至180℃，保持1min，再以30℃/min升至250℃，保持1min）的分析方法，方法的相对标准偏差为0.40%，加标回收率在99.28%～103.68%之间，可以满足车间中控定量分析的需要。
参考文献
[1]、徐祖顺，陈中华，涂伟平等，含氟聚合物乳液的研制及应用，功能高分学报[J]，2000,13 （6）：229-232。
[2]、王世新，张恒英，全氟烷基醇的合成，广州化工[J]，2013,41 (22):22-24。