行业应用丨离子色谱在化工行业中的应用（一）

一、3,3'',4,4''-联苯四甲酸二酐（BPDA）中氯离子和磷酸根离子的测定

3,3'',4,4''-联苯四甲酸二酐（BPDA）是一种化工中间体，也是聚酰亚胺的重要合成前体，可与多官能团的胺类聚合成聚酰亚胺。常用合成方法有4-氯-邻苯二甲酸酐的脱卤偶联法、邻苯二甲酸二甲酯的氧化偶联法、对苯二甲酰氯偶联法、电解偶联法以及无水偏苯三酸单酰氯法。生产原料中杂质阴离子会影响聚酰亚胺的性能和其他下游产品的品质，因此检测BPDA中杂质离子的含量十分必要。采用离子色谱法可同时测定BPDA中多种阴离子，该方法简单、快速、准确性高。

色谱条件

l  分析柱：SH-G-1+SH-AP-1

l  流动相：18 mMKOH(EG)

l  流速：0.7mL/min

l  柱温：35℃ 

l  抑制器：SHY-A-6

l  进样体积：25 μL

l  前处理：称取约1.0 g样品（准确记录质量，精确到0.000 1g），加超纯水，定容至100 mL，超声提取30 min，过0.22 μm滤膜进样分析。

图1 BPDA中氯离子和磷酸根离子谱图

二、硫酸、草酸、酒石酸三酸体系中阴离子的测定

2024-T3铝合金属于Al-Cu-Mg系合金。为提高其耐蚀性能，工业上常用硫酸、草酸、酒石酸三酸体系对2024-T3铝合金进行硬质氧化。因此，测定三酸体系中阴离子的含量，有助于优化氧化工艺，评价氧化膜性能。

色谱条件

l  分析柱：SH-G-1+SH-AC-11

l  流动相：13 mM KOH(EG)

l  流速：1.0 mL/min

l  柱温：35℃ 

l  抑制器：SHY-A-6

l  进样体积：25 μL

l  前处理：样品稀释10000倍，过0.22 μm滤膜进样分析测定SO42-；样品稀释10倍，过Ba/Na柱，0.22μm滤膜进样分析其他阴离子。

图1 硫酸、草酸、酒石酸三酸体系中硫酸根离子谱图

图2 硫酸、草酸、酒石酸三酸体系中氟离子和氯离子谱图

三、三氟乙酸中阴离子的测定

三氟乙酸(CF3COOH，缩写TFA)，无色挥发性发烟液体，与醋酸气味相似，有吸湿性及刺激臭；受吸电子性的三氟甲基的影响而有强酸性，酸性比乙酸强十万倍；能与水、氟代烷烃、甲醇、苯、乙醚、四氯化碳和己烷混溶，可部分溶解六碳以上烷烃和二硫化碳，与二硫化碳合用，可溶解蛋白质。

三氟乙酸是一种重要的脂肪含氟中间体，由于含有三氟甲基的特殊结构，因此使其性质不同于其他醇类，可以参与多种有机合成反应，尤其用于合成含氟的医药、农药和染料等领域。例如，三氟乙酸主要用于合成多种含三氟甲基和杂环的除草剂，可以合成多种带有吡啶基、喹啉基的新型除草剂；作为极强的质子酸，它广泛用于芳香族化合物烷基化、酰基化、烯烃聚合等反应的催化剂；作为溶剂，三氟乙酸是氟化、硝化及卤代反应的优良溶剂，特别是其衍生物三氟乙酰基对羟基和氨基的优良保护作用，在氨基酸和多肽化合物合成方面有着非常重要的应用，用于多肽合成中除去氨基酸的叔丁氧羰基保护基；三氟乙酸作为制备离子膜的原料和改性剂，可大幅提高烧碱工业电流效率，延长膜的使用寿命。因此国内外对三氟乙酸需求量越来越大。为改进生产工艺，需实时监测生产半成品及成品中杂质离子及主成分的含量。

色谱条件

l  分析柱：SH-G-1+SH-AC-11

l  流动相：14 mM KOH(EG)

l  流速：1.0 mL/min

l  柱温：45℃

l  抑制器：SHY-A-6

l  进样体积：25 μL

l  前处理：量取三氟乙酸约100 μL（称重，准确记录质量，精确至精确至0.0001g），用超纯水定容至10 mL，为待测液A，过0.22μm滤膜进样分析F-、Cl-、SO42-；将待测液A再次稀释100倍，过0.22μm滤膜进样分析TFA。    

图1 三氟乙酸中TFA谱图

图2 三氟乙酸中阴离子谱图

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