液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法

　　申请日2014.09.05

　　公开(公告)日2014.12.24

　　IPC分类号G01N30/06; G01N30/02

　　摘要

　　本发明涉及一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，属于化学分析领域。所述方法如下：一、用液相色谱流动相配制间苯三酚、TETNB和TATB标准物质的标准溶液;二、将所述TATB废水进行处理：pH调至中性，提取出待测物质干燥，再加入液相色谱流动相溶解，然后用微孔滤膜过滤除杂，得到液相色谱检测样品;三、对所述标准溶液进行液相色谱分析，绘制标准曲线;四、将所述样品分别用液相色谱分析，对比标准曲线测定TATB废水中中间体及产物。所述方法可准确检测TATB废水中微量的中间体有关物质间苯三酚、TETNB和产物TATB，填补了现有技术的缺陷。

　　权利要求书

　　1.一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

　　步骤一、分别用液相色谱流动相配制间苯三酚、TETNB和TATB标准物质的标准溶液;

　　步骤二、将所述TATB废水进行处理：pH调至中性，提取出待测物质干燥，再加入液相色谱流动相溶解，然后用微孔滤膜过滤除杂，得到液相色谱检测样品;

　　步骤三、对所述标准溶液进行液相色谱分析，绘制标准曲线;

　　步骤四、将所述样品分别用液相色谱分析，对比标准曲线测定TATB废水中中间体及产物。

　　2.根据权利要求1所述的一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

　　步骤一、配制标准溶液

　　分别称取间苯三酚、TETNB和TATB三种标准物质，用体积比为1:1的乙腈和水的混合溶液配制成标准溶液;

　　步骤二、处理废水

　　(1)处理硝化废水

　　将硝化废水的pH调至中性，然后加入乙酸乙酯萃取出有机层液体，将有机层液体干燥，再加入体积比为1:1的乙腈和水的混合溶液溶解，然后用孔径为 0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品;

　　(2)处理烷基化废水

　　去除烷基化废水中的DMF和乙醇，干燥得到固体，将固体用体积比为1:1 的乙腈和水的混合溶液富集溶解，调节pH至中性，用孔径为0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品;

　　(3)处理胺化废水

　　去除胺化废水中的DMF和乙醇，干燥得到固体;将固体用体积比为1:1 的乙腈和水的混合溶液富集溶解，调节pH至中性，用孔径为0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品;

　　步骤三、绘制标准曲线

　　采用外标法对所述标准溶液进行液相色谱分析，分析条件如表1所示，测得各标准物质峰的峰面积，以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，得到标准曲线的线性方程和线性相关系数;

　　表1 液相色谱分析条件

　　步骤四、测定TATB废水中中间体及产物

　　按照表1中每种标准溶液各自对应的液相色谱分析条件，将步骤二处理得到的样品分别用液相色谱进行测定，可测得其中间苯三酚、TETNB和TATB的峰面积，根据峰面积可直接从步骤三绘制得到的标准曲线上查得其含量。

　　3.根据权利要求2所述的一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其特征在于：步骤二的(2)和(3)中，所述干燥采用如下方法：首先通过旋蒸仪除去部分乙醇，接着通过油泵减压蒸馏去除剩余的DMF和乙醇，得到固体。

　　4.根据权利要求1～3任一项所述的一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其特征在于：将标准溶液进行与处理废水相同的同步处理后，再进行步骤三绘制标准曲线。

　　5.根据权利要求4所述的一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其特征在于：所述标准溶液同步处理如下：

　　(1)硝化废水标准溶液的同步处理

　　调节间苯三酚标准溶液的pH至中性，然后加入乙酸乙酯萃取出有机层液体，将有机层液体干燥，再加入体积比为1:1的乙腈和水的混合溶液溶解，然后用孔径为0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品;

　　(2)烷基化废水标准溶液的同步处理

　　分别调节间苯三酚、TETNB的标准溶液的pH至中性，用孔径为0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品;

　　(3)胺化废水标准溶液的同步处理

　　分别调节间苯三酚、TETNB和TATB的标准溶液的pH至中性，用孔径为 0.45pm的滤膜进行微孔滤膜过滤，收集滤液用作液相色谱检测样品。

　　说明书

　　液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法

　　技术领域

　　本发明涉及一种液相色谱测定废水中三氨基三硝基苯(TATB)合成中间体及产物的方法，具体地说，涉及一种采用液相色谱测定TATB生产过程中产生的三种废水中的间苯三酚、1,3,5-三甲氧基-2,4,6-三硝基苯(TETNB)和TATB 的方法，属于化学分析领域。

　　背景技术

　　三氨基三硝基苯(TATB)的含氯量会明显影响TATB的热稳定性，为解决传统生产TATB方法中氯杂质的影响，现有技术中通常采用以间苯三酚为原料，经过硝化、烷基化和胺化生产无氯的TATB，但生产过程带来了不可避免的环境问题——废水，所述废水主要为硝化废水、烷基化废水和胺化废水。针对无氯 TATB生产过程中产生的废水建立一种切实可行的分析方案，分析所述废水处理前后中间体有关物质的变化，可为做好所述废水的处理工作提供很强的理论意义。以间苯三酚为原料，经过硝化、烷基化和胺化生产无氯TATB的化学反应方程式、中间体有关物质和产物的结构式如下：

　　第一步、硝化：

　　将间苯三酚与硫酸和硝酸的混合酸进行硝化反应，得到硝化产物2,4,6-三硝基-1,3,5-苯三酚(TNPG);用硝酸洗涤硝化产物，得到硝化废水，硝化废水的pH值远小于1;

　　第二步、烷基化：

　　将步骤一制得的硝化产物TNPG与原甲酸三甲酯(HC(OMe)3)进行烷基化反应，得到烷基化产物TETNB;用乙醇洗涤烷基化产物，得到烷基化废水;

　　第三步、胺化：

　　将步骤二制得的烷基化产物TETNB与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)进行胺化反应，得到胺化产物TATB;用乙醇洗涤胺化产物，得到胺化废水。

　　目前，TATB废水中中间体有关物质含量的检测方法主要有紫外分光光度法、薄层色谱法、永停滴定法、气相色谱法以及气质联用法等。紫外分光光度法是比较经典的方法，但灵敏度不高，由于TATB废水中中间体有关物质具有极其相近的吸收峰，容易造成干扰，不利于多组分中间体的同时分析。薄层色谱法灵敏度高、选择性好，但重复性差，并且检测步骤繁琐。永停滴定法所用试剂毒性大，技术难以掌握，且测定的是TATB废水中有机物的总量，并不能区分TATB废水中中间体有关物质的种类，也不适用于TATB废水中多组分中间体有关物质的分析。TATB废水中中间体有关物质的沸点均高于300K，一般柱子中难以再气化，衍生化处理后产物很难从废水中提取出来，因此气相色谱法与气质联用方法同样不适用。

　　由于TATB废水种类繁多，基质复杂，各成分的理化性质差别较大，尤其是硝化废水为强酸性，pH远小于1，有损色谱质谱仪器管路，不宜直接进样。 TATB废水中中间体有关物质在废水中含量较低，尤其对于烷基化废水和胺化废水，其中中间体有关物质需要富集处理;烷基化废水和胺化废水的溶剂主要为乙醇，由于乙醇跟大部分有机溶剂都互溶，无法通过液液萃取的方式对其富集; 尝试固相萃取，色谱行为差。所述各种检测方法无法检测出TATB废水中微量的中间体有关物质，因此，目前还没有一种行之有效的方法能检测TATB废水中微量的中间体有关物质。

　　发明内容

　　针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，所述废水是以间苯三酚为原料，经过硝化、烷基化和胺化生产无氯TATB时产生的，所述中间体有关物质为间苯三酚和 TETNB，产物为TATB。

　　本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

　　一种液相色谱测定废水中TATB合成中间体及产物的方法，其中，所述废水是以间苯三酚为原料，经过硝化、烷基化和胺化生产无氯TATB时产生的硝化废水、烷基化废水和胺化废水，所述中间体有关物质为间苯三酚和TETNB，产物为TATB;所述方法步骤如下：