一个未知胶水的分析——艰苦的“顶空”+“蒸馏”
我所负责的实验室叫成分分析实验室(别人都以为所有未知的东西都可以通过这个实验室知道是啥东西,晕~~~),里面有两台仪器,一台ICP,一台GC-MS。最近有个未知成分的胶水要分析成分。送样人提供的信息只有:此胶水不含苯。
我晕~这么点信息叫我这么做呀?胶水都是聚合物,知道普通GC-MS对高分子化合物无能为力,而且胶水对GC-MS的危害也非常严重,可能堵针头、可能污染衬管和进样口、可能污染柱子、也可能污染离子源……,所以我不敢乱来 。
和送样人沟通过这个东西可能做不了,问他有没有其它关于这个胶水的信息,对方没提供另外的其它信息。沟通没实质性进展,后来去找了送样人的手下,没想到那里居然有一份关于这个胶水的一些物理性质(包括密度、外观、粘度、固含量——这个是重点),密度、外观、粘度对于我来说基本上没啥用,但固含量为24%左右对于我来说就非常有用了,决定着我的实验会不会污染仪器。如果没有这个固含量,那我就准备稀释之后取0.1μL直接进样scan,或多或少肯定对仪器不是很好,但由于有了这个24%的固含量,我就有了另外的想法——“顶空”。
由于实验室没有顶空进样装置,只能自己瞎捣鼓,下面请看“顶空”装置的装备。
加热板一块、玻璃漏斗一个(质量灰常差,表面很不光滑)、被氢氟酸腐蚀过的50mL烧杯一个(考虑到等一下可能洗不干净,可以直接扔掉,嘘,小声点)、碱式滴定管滴头一个(在一根橡胶管已经老化的碱式滴定管上面剪下来的)、小进样瓶一个(用来收集“顶空”装置气体的)、滤纸一张(怕实验进行了之后溶剂从烧杯口流出滴到加热板上)丙酮是后面用到的。
下面是组装好的“顶”空装置。开足马力(3条电热丝全开800w×3)开始加热,呼哈呼哈~~~
加热到里面开始沸腾,用小进样瓶倒扣在碱式滴定管滴口处收集气体,然后拧紧盖子上机5μL不分流进样,结果如下
刚开始那个包包不知道是啥,质谱碎片有32、40、73等,1.4min左右是氧气,后面是柱流失的碎片峰。啥溶剂峰都没有,宣布“顶空”方案失败。
失败不可怕,既然顶空不行那我就蒸馏,下面请看蒸馏装置:
嘿嘿,没见过这样的“蒸馏”装置吧?实验室连一个烧瓶都没有,哪来的蒸馏,只能用上面的“蒸馏”装置(一个烧杯+一只PE手套+一根橡皮筋)代替了。
经过2位坛友的建议,为了使实验更加严谨,特加了一个空白实验(丙酮润洗手套),结果没发现和胶水溶剂类似的成分,谱图如下:
第一个峰是 甲乙酮
第二个峰是 苯
第三个峰是 亚异丙基丙酮
第四个峰是 二丙酮醇
通过差不多半个小时的“蒸馏”,手套上面应该有1~2滴馏分粘在上面,关闭加热板,卸下手套,吸了几滴管丙酮到手套里面,然后充分“萃取”那少得可怜的馏分,见下图:
处理完毕,倒了大概1mL混合液到小进样瓶里面,拧紧,上机scan,嘿嘿,小样,出了好多峰,太兴奋了。经过溶剂延迟时间等条件的稍微优化,结果见下图:
通过谱库检索,发现基本上都是C6~C14的烷烃(有直链的、有含支链的,也有少量的环烷烃),下面附上峰高前三的质谱图。
这是6.562min的
这是8.450的
这是10.216的
至此,未知胶水分析完毕。
The End
wanttofly
第9楼2012/04/21
作常规测试尤其是定量分析的当然不能这么做,我因为都是做和你同样的事,发现这是个捷径。仪器7、8年了,到我离开公司还好好的呢。反正除了我也没人理它,所以我偷偷做了别人也不懂。
当然我成天比较空,经常洗衬管、割柱子,有几次把进样口单独高温烤了两天。
对于胶水样品,轻组分只是溶剂,高分子的东西才是有效成分,所以红外是首选,我有红外时没谱库,解谱水平也不高,所以也经常是连猜带蒙。现在搞到不少谱库了,又没红外仪器了。
砂锅粥
第10楼2012/04/21
我们平时不做胶水这种东西的,突然来了一个高分子的东西,而且啥信息都没有提供(就提供了一个不含苯,基本对我来说没什么用)。我这里随便弄基本上也没人知道,不过还是想好好对仪器,要不然哪天仪器发神经了,受伤的还是我,有问题还是要我去解决,公司里面其它人都不懂。已经跟送养人讲最多只能分析里面的溶剂,高分子无能为力。所以就分析了溶剂。
请问胶水偷偷进GC-MS能看到除了溶剂之外的其它东西吗?