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粗精硝基苯纯度及杂质分析方法整合探究

  • lvyan900430
    2024/10/01
    万华工程师技师联盟
  • 私聊

气相色谱(GC)

  • 粗精硝基苯纯度及杂质分析方法整合探究

    崔华宝 叶冬芸 邓颖良

    (万华化学(宁波)有限公司,浙江省 宁波市 315812



    摘要本方法的开发致力于解决硝苯装置样品粗精硝基苯纯度及杂质的分析。本方法利用安捷伦气相色谱技术,使用一根HP-5色谱柱让组分进行分离,粗精硝基苯纯度及杂质,分别通过FID检测器进行归一化和面积百分比法定量。将归一化和面积百分比法组分含量之间的关系,进行线性模型的拟合,利用拟合方程,预测面积百分比法组分含量所对应的归一化法组分含量。本方案实现了粗精硝基苯纯度及杂质,分析方法整合运用,降低了分析成本,提高了工作效率。

    关键词:硝苯装置 硝基苯 线性模型

    1.%2.%3. 背景介绍

    硝基苯装置是以原料苯和硝酸制造硝基苯的生产装置,装置包括:硝化反应单元、产品汽提单元等。硝化反应单元以苯和硝酸为原料,硫酸为催化剂,采用绝热硝化方式制得粗硝基苯;产品汽提单元是通过汽提塔,采用蒸汽直接汽提法,除去粗硝基苯中的苯。得到精制的硝基苯,作为下游装置原料。

    硝化反应过程中需严格控制硝基、二硝基苯等硝化副产物的生成,在反应加入过量的苯约5-8%的条件下进行操作。其主要反应式如下:

    1.1整合前方法

    由于粗硝基苯和精硝基苯在苯组分含量上相差6%,且苯和其它各组分响应差异较大,所以面积百分比法并不能完全适用于二者纯度及杂质的分析。



    处理方法:

    1、粗硝基苯归一化法校正因子制作

    使用精密天平分别称取10.0000g苯、0.0200g邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、硝基二甲苯、对二硝基苯、间二硝基苯、邻二硝基苯、正庚烷、90.00g硝基苯于100mL容量瓶中,该溶液中杂质各组分的浓度分别为苯:9.98%,其他含量为0.02%、硝基苯含量为89.86%,此溶液为标准溶液A。

    将标准溶液A按照本方法的操作步骤进行气相色谱分析。根据标准溶液各组分含量与色谱峰面积计算各组分的校正因子(见图1),精硝基苯无校正因子(见图2)。

    在HP-5色谱柱上,粗硝基苯各组分色谱图(见图3),精硝基苯各组分色谱图(见图4)。

    图1 粗硝基苯校正表

    图2精硝基苯化合物表

    图3 粗硝基各组分色谱图

    图4精硝基各组分色谱图



    1.2 线性模型的原理

    1、线性方程

    如下直线方程属于·线性方程:

    y=kx+b

    图像可表示为:

    图5 线性方程

    2、线性拟合

    线性拟合是曲线拟合的一种形式,通过一组观测数据来寻求最佳的理论曲线,使得观测数据与理论曲线之间的误差最小。在实际应用中,具体来说,线性拟合是通过找到一条最佳拟合直线,这条直线能够最好地匹配给定的数据点。

    如下图所示:

    图6 拟合线

    线性拟合就是根据一组x, y的值,来寻求最佳k,b的值,这个过程也可称为线性回归。



    1.3探究方向

    此方法利用安捷伦气相色谱技术,使用一根HP-5色谱柱让组分进行分离,粗精硝基苯纯度及杂质,分别通过FID检测器进行归一化和面积百分比法定量。将归一化和面积百分比法组分含量之间的关系,进行线性模型的拟合,利用拟合方程,预测面积百分比法组分含量所对应的归一化法组分含量。



    1.4降本增效

    本方案实现了粗精硝基苯纯度及杂质,分析方法整合运用;降低了人员和有毒有害试剂的使用,可以快速搭建分析方法,出具分析数据,提高了工作效率。对硝苯装置的生产具有重要的指导意义。



    2.具体开展工作

    2.1方法开发

    利用CDS操作系统,随机选取2024年5-8月份粗硝基苯样品序列,分别使用归一化和面积百分比法,测定各组分含量,录入表单,制成基础数据表。

    色谱图如下:

    图7 各组分归一化和面积百分比法含量色谱图

    表1苯基础数据:

    数量

    样品

    归一化苯%

    面积百分比苯%

    1

    2211B 24-5-4

    6.4960

    10.1291

    2

    2221B 24-5-4

    6.5511

    10.2134

    3

    2211B 24-5-7

    6.3141

    9.8420

    4

    2221B 24-5-7

    6.5609

    10.2281

    5

    2211B 24-5-7

    6.3133

    9.857

    6

    2211B 24-5-9

    6.4160

    9.9991

    7

    2211B 24-5-11

    6.6318

    10.308

    8

    2221B 24-5-11

    6.7084

    10.4229

    9

    2211B 24-5-14

    6.5440

    10.1838

    10

    2221B 24-5-14

    6.2823

    9.7961

    11

    2211B 24-5-16

    6.3177

    9.8382

    12

    2221B 24-5-16

    6.3221

    9.8468

    13

    2211B 24-5-18

    6.2255

    9.6862

    14

    2221B 24-5-18

    6.3405

    9.8612

    15

    2211B 24-5-21

    6.4130

    9.9781

    16

    2221B 24-5-21

    6.5037

    10.1172

    17

    2211B 24-5-23

    6.8949

    10.7144

    18

    2221B 24-5-23

    6.7634

    10.5216

    19

    2211B 24-5-25

    6.9460

    10.7991

    20

    2221B 24-5-25

    6.8651

    10.68

    21

    2211B 24-5-28

    7.0561

    10.9576

    22

    2221B 24-5-28

    6.8674

    10.6797

    23

    2211B 24-5-30

    6.4199

    10.01

    24

    2221B 24-5-30

    6.1945

    9.6722

    25

    2211B 24-6-01

    6.8432

    10.6376

    26

    2221B 24-6-01

    6.7699

    10.5311

    27

    2211B 24-6-06

    6.5128

    10.1252

    28

    2221B 24-6-06

    6.5522

    10.1853

    29

    2211B 24-6-08

    6.1568

    9.5895

    30

    2221B 24-6-08

    6.3137

    9.8241

    31

    2211B 24-6-13

    6.3861

    9.9479

    32

    2221B 24-6-13

    6.4425

    10.0345

    33

    2211B 24-6-15

    6.1432

    9.5826

    34

    2221B 24-6-15

    5.9925

    9.3564

    35

    2211B 24-6-20

    6.2565

    9.7563

    36

    2221B 24-6-20

    6.3465

    9.8964

    37

    2211B 24-6-22

    6.5925

    10.2676

    38

    2221B 24-6-22

    6.6562

    10.3664

    39

    2211B 24-6-25

    6.5505

    10.1896

    40

    2221B 24-6-25

    6.5317

    10.1664

    41

    2211B 24-6-27

    6.6507

    10.3532

    42

    2221B 24-6-27

    6.9731

    10.8357

    43

    2211B 24-6-29

    6.2971

    9.8167

    44

    2221B 24-6-29

    6.4543

    10.0553

    45

    2211B 24-7-02

    6.5787

    10.2292

    46

    2221B 24-7-02

    6.5440

    10.1811

    47

    2211B 24-7-04

    6.5318

    10.1581

    48

    2221B 24-7-04

    6.5203

    10.143

    49

    2211B 24-7-06

    6.8872

    10.6905

    50

    2221B 24-7-06

    6.8200

    10.5942

    51

    2211B 24-7-09

    6.4397

    10.0182

    52

    2221B 24-7-09

    6.3319

    9.8601

    53

    2211B 24-7-11

    5.8818

    9.2

    54

    2221B 24-7-11

    5.8409

    9.1368

    55

    2211B 24-7-16

    6.6162

    10.2957

    56

    2221B 24-7-16

    6.4957

    10.1173

    57

    2211B 24-7-18

    6.1803

    9.6382

    58

    2221B 24-7-18

    6.0278

    9.409

    59

    2211B 24-7-20

    6.0428

    9.4217

    60

    2221B 24-7-20

    5.9711

    9.3155

    61

    2211B 24-7-23

    6.0565

    9.4544

    62

    2221B 24-7-23

    6.0809

    9.4929

    63

    2211B 24-7-25

    6.2501

    9.7429

    64

    2221B 24-7-25

    6.2119

    9.6872

    65

    2211B 24-7-27

    6.4237

    9.9947

    66

    2221B 24-7-27

    6.3502

    9.8881

    67

    2211B 24-7-30

    6.5834

    10.2525

    68

    2221B 24-7-30

    6.4896

    10.1129

    69

    2211B 24-8-1

    6.4662

    10.0774

    70

    2221B 24-8-1

    6.4172

    10.0057

    71

    2211B 24-8-3

    7.0135

    10.8917

    72

    2221B 24-8-3

    7.4943

    11.602

    73

    2211B 24-8-6

    6.3456

    9.8863

    74

    2221B 24-8-6

    6.3810

    9.9419

    75

    2211B 24-8-8

    5.9318

    9.2817

    76

    2221B 24-8-8

    6.0294

    9.4287

    77

    2211B 24-8-10

    6.4085

    9.9907

    78

    2221B 24-8-10

    6.3699

    9.9325

    79

    2211B 24-8-13

    6.3239

    9.8566

    80

    2221B 24-8-13

    6.1951

    9.6641

    81

    2211B 24-8-15

    6.5765

    10.24

    82

    2221B 24-8-15

    6.4083

    9.9879

    83

    2211B 24-8-17

    6.4776

    10.0762

    84

    2221B 24-8-17

    6.2939

    9.8025

    85

    2211B 24-8-20

    6.3265

    9.8392

    86

    2221B 24-8-20

    6.0361

    9.4056

    87

    2211B 24-8-22

    6.5948

    10.2563

    88

    2221B 24-8-22

    6.4098

    9.9802

    89

    2211B 24-8-24

    6.6635

    10.3508

    90

    2221B 24-8-24

    6.4976

    10.1034

    91

    2211B 24-8-27

    6.3708

    9.919

    92

    2221B 24-8-27

    6.3035

    9.82

    93

    2211B 24-8-29

    6.7994

    10.5755

    94

    2221B 24-8-29

    6.7861

    10.5548

    95

    2211B 24-8-31

    6.7958

    10.5671

    96

    2221B 24-8-31

    6.6840

    10.3998

    表2硝基苯基础数据:

    数量

    样品

    归一化硝基苯%

    面积百分比

    硝基苯%

    1

    2211B 24-5-4

    93.4586

    89.5694

    2

    2221B 24-5-4

    93.4101

    89.5087

    3

    2211B 24-5-7

    92.8415

    88.9462

    4

    2221B 24-5-7

    93.3924

    89.4868

    5

    2211B 24-5-7

    93.6401

    89.8593

    6

    2211B 24-5-9

    93.5468

    89.6066

    7

    2211B 24-5-11

    93.3198

    89.1512

    8

    2221B 24-5-11

    93.2442

    89.0444

    9

    2211B 24-5-14

    93.4043

    89.3408

    10

    2221B 24-5-14

    93.6673

    89.7708

    11

    2211B 24-5-16

    93.6324

    89.6181

    12

    2221B 24-5-16

    93.6293

    89.6304

    13

    2211B 24-5-18

    93.7296

    89.6332

    14

    2221B 24-5-18

    93.6162

    89.4891

    15

    2211B 24-5-21

    93.5494

    89.4629

    16

    2221B 24-5-21

    93.4598

    89.3597

    17

    2211B 24-5-23

    93.0686

    88.8913

    18

    2221B 24-5-23

    93.2005

    89.1149

    19

    2211B 24-5-25

    93.0234

    88.8901

    20

    2221B 24-5-25

    93.1057

    89.0248

    21

    2211B 24-5-28

    92.9073

    88.6780

    22

    2221B 24-5-28

    93.0955

    88.9839

    23

    2211B 24-5-30

    93.5399

    89.6438

    24

    2221B 24-5-30

    93.7635

    89.9834

    25

    2211B 24-6-01

    93.1159

    88.9659

    26

    2221B 24-6-01

    93.1912

    89.1001

    27

    2211B 24-6-06

    93.4479

    89.2929

    28

    2221B 24-6-06

    93.4080

    89.2450

    29

    2211B 24-6-08

    93.8013

    89.7978

    30

    2221B 24-6-08

    93.6457

    89.5600

    31

    2211B 24-6-13

    93.5743

    89.5908

    32

    2221B 24-6-13

    93.5183

    89.5262

    33

    2211B 24-6-15

    93.8159

    89.9464

    34

    2221B 24-6-15

    93.9666

    90.1753

    35

    2211B 24-6-20

    93.7059

    89.8117

    36

    2221B 24-6-20

    93.6148

    89.7218

    37

    2211B 24-6-22

    93.3724

    89.3814

    38

    2221B 24-6-22

    93.3068

    89.3150

    39

    2211B 24-6-25

    93.4061

    89.3038

    40

    2221B 24-6-25

    93.4251

    89.3747

    41

    2211B 24-6-27

    93.3039

    89.2727

    42

    2221B 24-6-27

    92.9834

    88.8075

    43

    2211B 24-6-29

    93.6631

    89.7443

    44

    2221B 24-6-29

    93.5051

    89.5358

    45

    2211B 24-7-02

    93.3862

    89.2480

    46

    2221B 24-7-02

    93.4212

    89.3327

    47

    2211B 24-7-04

    93.4356

    89.3113

    48

    2221B 24-7-04

    93.4473

    89.3464

    49

    2211B 24-7-06

    93.0695

    88.7920

    50

    2221B 24-7-06

    93.1367

    88.9235

    51

    2211B 24-7-09

    93.5226

    89.4243

    52

    2221B 24-7-09

    93.6306

    89.6146

    53

    2211B 24-7-11

    94.0718

    90.4374

    54

    2221B 24-7-11

    94.1125

    90.4852

    55

    2211B 24-7-16

    93.3496

    89.2834

    56

    2221B 24-7-16

    93.4693

    89.4797

    57

    2211B 24-7-18

    93.7831

    89.8923

    58

    2221B 24-7-18

    93.9348

    90.1203

    59

    2211B 24-7-20

    93.9184

    90.0024

    60

    2221B 24-7-20

    93.9913

    90.1270

    61

    2211B 24-7-23

    93.9067

    90.0988

    62

    2221B 24-7-23

    93.8844

    90.0825

    63

    2211B 24-7-25

    93.7130

    89.7871

    64

    2221B 24-7-25

    93.7535

    89.8625

    65

    2211B 24-7-27

    93.5445

    89.4584

    66

    2221B 24-7-27

    93.6212

    89.6015

    67

    2211B 24-7-30

    93.3752

    89.3768

    68

    2221B 24-7-30

    93.4696

    89.5246

    69

    2211B 24-8-1

    93.4897

    89.5522

    70

    2221B 24-8-1

    93.5400

    89.6423

    71

    2211B 24-8-3

    92.9464

    88.7177

    72

    2221B 24-8-3

    92.4661

    87.9825

    73

    2211B 24-8-6

    93.6151

    89.6438

    74

    2221B 24-8-6

    93.5798

    89.6136

    75

    2211B 24-8-8

    94.0175

    90.4205

    76

    2221B 24-8-8

    93.9266

    90.2767

    77

    2211B 24-8-10

    93.5511

    89.6404

    78

    2221B 24-8-10

    93.5908

    89.6958

    79

    2211B 24-8-13

    93.6294

    89.6944

    80

    2221B 24-8-13

    93.7578

    89.8946

    81

    2211B 24-8-15

    93.3868

    89.3723

    82

    2221B 24-8-15

    93.5562

    89.6220

    83

    2211B 24-8-17

    93.4887

    89.3836

    84

    2221B 24-8-17

    93.6716

    89.6686

    85

    2211B 24-8-20

    93.6334

    89.5038

    86

    2221B 24-8-20

    93.9251

    89.9552

    87

    2211B 24-8-22

    93.3711

    89.2509

    88

    2221B 24-8-22

    93.5563

    89.5318

    89

    2211B 24-8-24

    93.3044

    89.0823

    90

    2221B 24-8-24

    93.4706

    89.3307

    91

    2211B 24-8-27

    93.5872

    89.5583

    92

    2221B 24-8-27

    93.6551

    89.6757

    93

    2211B 24-8-29

    93.1708

    89.0684

    94

    2221B 24-8-29

    93.1839

    89.0807

    95

    2211B 24-8-31

    93.1665

    89.0414

    96

    2221B 24-8-31

    93.2785

    89.2034

    表3对二硝基苯基础数据:

    数量

    样品

    归一化

    对二硝基苯%

    面积百分比

    对二硝基苯%

    1

    2211B 24-5-4

    0.0040

    0.0025

    2

    2221B 24-5-4

    0.0021

    0.0013

    3

    2211B 24-5-7

    0.0630

    0.0401

    4

    2221B 24-5-7

    0.0059

    0.0037

    5

    2211B 24-5-7

    0.0035

    0.0022

    6

    2211B 24-5-9

    0.0016

    0.0010

    7

    2211B 24-5-11

    0.0011

    0.0007

    8

    2221B 24-5-11

    0.0011

    0.0007

    9

    2211B 24-5-14

    0.0011

    0.0007

    10

    2221B 24-5-14

    0.0012

    0.0007

    11

    2211B 24-5-16

    0.0012

    0.0008

    12

    2221B 24-5-16

    0.0012

    0.0008

    13

    2211B 24-5-18

    0.0012

    0.0008

    14

    2221B 24-5-18

    0.0012

    0.0007

    15

    2211B 24-5-21

    0.0011

    0.0007

    16

    2221B 24-5-21

    0.0011

    0.0007

    17

    2211B 24-5-23

    0.0010

    0.0007

    18

    2221B 24-5-23

    0.0010

    0.0006

    19

    2211B 24-5-25

    0.0010

    0.0006

    20

    2221B 24-5-25

    0.0009

    0.0006

    21

    2211B 24-5-28

    0.0010

    0.0007

    22

    2221B 24-5-28

    0.0011

    0.0007

    23

    2211B 24-5-30

    0.0012

    0.0008

    24

    2221B 24-5-30

    0.0013

    0.0008

    25

    2211B 24-6-01

    0.0011

    0.0007

    26

    2221B 24-6-01

    0.0010

    0.0006

    27

    2211B 24-6-06

    0.0011

    0.0007

    28

    2221B 24-6-06

    0.0010

    0.0007

    29

    2211B 24-6-08

    0.0012

    0.0007

    30

    2221B 24-6-08

    0.0011

    0.0007

    31

    2211B 24-6-13

    0.0011

    0.0007

    32

    2221B 24-6-13

    0.0010

    0.0007

    33

    2211B 24-6-15

    0.0012

    0.0008

    34

    2221B 24-6-15

    0.0012

    0.0007

    35

    2211B 24-6-20

    0.0012

    0.0007

    36

    2221B 24-6-20

    0.0012

    0.0007

    37

    2211B 24-6-22

    0.0010

    0.0007

    38

    2221B 24-6-22

    0.0011

    0.0007

    39

    2211B 24-6-25

    0.0011

    0.0007

    40

    2221B 24-6-25

    0.0011

    0.0007

    41

    2211B 24-6-27

    0.0010

    0.0007

    42

    2221B 24-6-27

    0.0010

    0.0006

    43

    2211B 24-6-29

    0.0011

    0.0007

    44

    2221B 24-6-29

    0.0012

    0.0008

    45

    2211B 24-7-02

    0.0011

    0.0007

    46

    2221B 24-7-02

    0.0011

    0.0007

    47

    2211B 24-7-04

    0.0010

    0.0007

    48

    2221B 24-7-04

    0.0010

    0.0007

    49

    2211B 24-7-06

    0.0010

    0.0006

    50

    2221B 24-7-06

    0.0010

    0.0006

    51

    2211B 24-7-09

    0.0011

    0.0007

    52

    2221B 24-7-09

    0.0011

    0.0007

    53

    2211B 24-7-11

    0.0015

    0.0009

    54

    2221B 24-7-11

    0.0014

    0.0009

    55

    2211B 24-7-16

    0.0010

    0.0006

    56

    2221B 24-7-16

    0.0010

    0.0006

    57

    2211B 24-7-18

    0.0011

    0.0007

    58

    2221B 24-7-18

    0.0011

    0.0007

    59

    2211B 24-7-20

    0.0011

    0.0007

    60

    2221B 24-7-20

    0.0010

    0.0007

    61

    2211B 24-7-23

    0.0012

    0.0007

    62

    2221B 24-7-23

    0.0011

    0.0007

    63

    2211B 24-7-25

    0.0010

    0.0006

    64

    2221B 24-7-25

    0.0009

    0.0006

    65

    2211B 24-7-27

    0.0010

    0.0006

    66

    2221B 24-7-27

    0.0009

    0.0006

    67

    2211B 24-7-30

    0.0009

    0.0006

    68

    2221B 24-7-30

    0.0009

    0.0006

    69

    2211B 24-8-1

    0.0010

    0.0006

    70

    2221B 24-8-1

    0.0010

    0.0006

    71

    2211B 24-8-3

    0.0008

    0.0005

    72

    2221B 24-8-3

    0.0008

    0.0005

    73

    2211B 24-8-6

    0.0011

    0.0007

    74

    2221B 24-8-6

    0.0011

    0.0007

    75

    2211B 24-8-8

    0.0017

    0.0011

    76

    2221B 24-8-8

    0.0014

    0.0009

    77

    2211B 24-8-10

    0.0011

    0.0007

    78

    2221B 24-8-10

    0.0011

    0.0007

    79

    2211B 24-8-13

    0.0012

    0.0008

    80

    2221B 24-8-13

    0.0012

    0.0008

    81

    2211B 24-8-15

    0.0010

    0.0007

    82

    2221B 24-8-15

    0.0010

    0.0006

    83

    2211B 24-8-17

    0.0010

    0.0006

    84

    2221B 24-8-17

    0.0010

    0.0007

    85

    2211B 24-8-20

    0.0011

    0.0007

    86

    2221B 24-8-20

    0.0010

    0.0006

    87

    2211B 24-8-22

    0.0010

    0.0006

    88

    2221B 24-8-22

    0.0010

    0.0006

    89

    2211B 24-8-24

    0.0010

    0.0006

    90

    2221B 24-8-24

    0.0009

    0.0006

    91

    2211B 24-8-27

    0.0011

    0.0007

    92

    2221B 24-8-27

    0.0011

    0.0007

    93

    2211B 24-8-29

    0.0010

    0.0006

    94

    2221B 24-8-29

    0.0010

    0.0006

    95

    2211B 24-8-31

    0.0011

    0.0007

    96

    2221B 24-8-31

    0.0010

    0.0007

    表4间二硝基苯基础数据:

    数量

    样品

    归一化

    间二硝基苯%

    面积百分比

    间二硝基苯%

    1

    2211B 24-5-4

    0.0227

    0.0145

    2

    2221B 24-5-4

    0.0207

    0.0132

    3

    2211B 24-5-7

    0.0286

    0.0182

    4

    2221B 24-5-7

    0.0225

    0.0143

    5

    2211B 24-5-7

    0.0238

    0.0152

    6

    2211B 24-5-9

    0.0242

    0.0154

    7

    2211B 24-5-11

    0.0218

    0.0138

    8

    2221B 24-5-11

    0.0220

    0.0140

    9

    2211B 24-5-14

    0.0243

    0.0155

    10

    2221B 24-5-14

    0.0250

    0.0159

    11

    2211B 24-5-16

    0.0247

    0.0157

    12

    2221B 24-5-16

    0.0241

    0.0153

    13

    2211B 24-5-18

    0.0245

    0.0156

    14

    2221B 24-5-18

    0.0236

    0.0150

    15

    2211B 24-5-21

    0.0230

    0.0146

    16

    2221B 24-5-21

    0.0225

    0.0143

    17

    2211B 24-5-23

    0.0217

    0.0137

    18

    2221B 24-5-23

    0.0219

    0.0139

    19

    2211B 24-5-25

    0.0224

    0.0142

    20

    2221B 24-5-25

    0.0215

    0.0137

    21

    2211B 24-5-28

    0.0221

    0.0140

    22

    2221B 24-5-28

    0.0224

    0.0142

    23

    2211B 24-5-30

    0.0259

    0.0165

    24

    2221B 24-5-30

    0.0272

    0.0173

    25

    2211B 24-6-01

    0.0233

    0.0148

    26

    2221B 24-6-01

    0.0226

    0.0144

    27

    2211B 24-6-06

    0.0231

    0.0146

    28

    2221B 24-6-06

    0.0231

    0.0147

    29

    2211B 24-6-08

    0.0246

    0.0157

    30

    2221B 24-6-08

    0.0244

    0.0155

    31

    2211B 24-6-13

    0.0234

    0.0149

    32

    2221B 24-6-13

    0.0233

    0.0148

    33

    2211B 24-6-15

    0.0259

    0.0165

    34

    2221B 24-6-15

    0.0264

    0.0168

    35

    2211B 24-6-20

    0.0245

    0.0156

    36

    2221B 24-6-20

    0.0257

    0.0164

    37

    2211B 24-6-22

    0.0217

    0.0138

    38

    2221B 24-6-22

    0.0237

    0.0150

    39

    2211B 24-6-25

    0.0233

    0.0148

    40

    2221B 24-6-25

    0.0236

    0.0150

    41

    2211B 24-6-27

    0.0234

    0.0149

    42

    2221B 24-6-27

    0.0221

    0.014

    43

    2211B 24-6-29

    0.0254

    0.0162

    44

    2221B 24-6-29

    0.0261

    0.0166

    45

    2211B 24-7-02

    0.0234

    0.0148

    46

    2221B 24-7-02

    0.0230

    0.0146

    47

    2211B 24-7-04

    0.0233

    0.0148

    48

    2221B 24-7-04

    0.0229

    0.0146

    49

    2211B 24-7-06

    0.0220

    0.0139

    50

    2221B 24-7-06

    0.0222

    0.0141

    51

    2211B 24-7-09

    0.0237

    0.015

    52

    2221B 24-7-09

    0.0239

    0.0152

    53

    2211B 24-7-11

    0.0304

    0.0194

    54

    2221B 24-7-11

    0.0301

    0.0192

    55

    2211B 24-7-16

    0.0205

    0.013

    56

    2221B 24-7-16

    0.0218

    0.0138

    57

    2211B 24-7-18

    0.0243

    0.0155

    58

    2221B 24-7-18

    0.0250

    0.0159

    59

    2211B 24-7-20

    0.0232

    0.0148

    60

    2221B 24-7-20

    0.0231

    0.0147

    61

    2211B 24-7-23

    0.0241

    0.0153

    62

    2221B 24-7-23

    0.0231

    0.0147

    63

    2211B 24-7-25

    0.0226

    0.0144

    64

    2221B 24-7-25

    0.0215

    0.0137

    65

    2211B 24-7-27

    0.0222

    0.0141

    66

    2221B 24-7-27

    0.0202

    0.0128

    67

    2211B 24-7-30

    0.0206

    0.0131

    68

    2221B 24-7-30

    0.0202

    0.0129

    69

    2211B 24-8-1

    0.0224

    0.0143

    70

    2221B 24-8-1

    0.0217

    0.0138

    71

    2211B 24-8-3

    0.0186

    0.0118

    72

    2221B 24-8-3

    0.0184

    0.0116

    73

    2211B 24-8-6

    0.0240

    0.0153

    74

    2221B 24-8-6

    0.0240

    0.0153

    75

    2211B 24-8-8

    0.0338

    0.0216

    76

    2221B 24-8-8

    0.0284

    0.0181

    77

    2211B 24-8-10

    0.0245

    0.0156

    78

    2221B 24-8-10

    0.0236

    0.0150

    79

    2211B 24-8-13

    0.0262

    0.0167

    80

    2221B 24-8-13

    0.0268

    0.0171

    81

    2211B 24-8-15

    0.0232

    0.0147

    82

    2221B 24-8-15

    0.0223

    0.0142

    83

    2211B 24-8-17

    0.0226

    0.0143

    84

    2221B 24-8-17

    0.0232

    0.0147

    85

    2211B 24-8-20

    0.0232

    0.0147

    86

    2221B 24-8-20

    0.0222

    0.0141

    87

    2211B 24-8-22

    0.0224

    0.0142

    88

    2221B 24-8-22

    0.0222

    0.0141

    89

    2211B 24-8-24

    0.0213

    0.0135

    90

    2221B 24-8-24

    0.0211

    0.0134

    91

    2211B 24-8-27

    0.024

    0.0153

    92

    2221B 24-8-27

    0.0237

    0.0151

    93

    2211B 24-8-29

    0.0221

    0.014

    94

    2221B 24-8-29

    0.0223

    0.0142

    95

    2211B 24-8-31

    0.0242

    0.0154

    96

    2221B 24-8-31

    0.0240

    0.0153

    表5邻二硝基苯基础数据:

    数量

    样品

    归一化

    邻二硝基苯%

    面积百分比

    邻二硝基苯%

    1

    2211B 24-5-4

    0.0045

    0.0028

    2

    2221B 24-5-4

    0.0035

    0.0022

    3

    2211B 24-5-7

    0.0124

    0.0077

    4

    2221B 24-5-7

    0.0039

    0.0024

    5

    2211B 24-5-7

    0.0044

    0.0028

    6

    2211B 24-5-9

    0.0039

    0.0025

    7

    2211B 24-5-11

    0.0034

    0.0021

    8

    2221B 24-5-11

    0.0033

    0.0021

    9

    2211B 24-5-14

    0.0038

    0.0024

    10

    2221B 24-5-14

    0.0038

    0.0024

    11

    2211B 24-5-16

    0.0037

    0.0023

    12

    2221B 24-5-16

    0.0036

    0.0023

    13

    2211B 24-5-18

    0.0038

    0.0024

    14

    2221B 24-5-18

    0.0036

    0.0022

    15

    2211B 24-5-21

    0.0037

    0.0023

    16

    2221B 24-5-21

    0.0034

    0.0021

    17

    2211B 24-5-23

    0.0033

    0.0021

    18

    2221B 24-5-23

    0.0033

    0.0021

    19

    2211B 24-5-25

    0.0034

    0.0021

    20

    2221B 24-5-25

    0.0033

    0.0020

    21

    2211B 24-5-28

    0.0034

    0.0021

    22

    2221B 24-5-28

    0.0034

    0.0021

    23

    2211B 24-5-30

    0.0040

    0.0025

    24

    2221B 24-5-30

    0.0041

    0.0026

    25

    2211B 24-6-01

    0.0035

    0.0022

    26

    2221B 24-6-01

    0.0034

    0.0021

    27

    2211B 24-6-06

    0.0035

    0.0022

    28

    2221B 24-6-06

    0.0035

    0.0022

    29

    2211B 24-6-08

    0.0038

    0.0024

    30

    2221B 24-6-08

    0.0037

    0.0023

    31

    2211B 24-6-13

    0.0036

    0.0023

    32

    2221B 24-6-13

    0.0035

    0.0022

    33

    2211B 24-6-15

    0.0040

    0.0025

    34

    2221B 24-6-15

    0.0040

    0.0025

    35

    2211B 24-6-20

    0.0037

    0.0023

    36

    2221B 24-6-20

    0.0039

    0.0024

    37

    2211B 24-6-22

    0.0033

    0.0021

    38

    2221B 24-6-22

    0.0036

    0.0022

    39

    2211B 24-6-25

    0.0037

    0.0023

    40

    2221B 24-6-25

    0.0036

    0.0022

    41

    2211B 24-6-27

    0.0036

    0.0022

    42

    2221B 24-6-27

    0.0033

    0.0021

    43

    2211B 24-6-29

    0.0039

    0.0024

    44

    2221B 24-6-29

    0.0039

    0.0025

    45

    2211B 24-7-02

    0.0036

    0.0022

    46

    2221B 24-7-02

    0.0035

    0.0022

    47

    2211B 24-7-04

    0.0035

    0.0022

    48

    2221B 24-7-04

    0.0035

    0.0022

    49

    2211B 24-7-06

    0.0033

    0.0021

    50

    2221B 24-7-06

    0.0033

    0.0021

    51

    2211B 24-7-09

    0.0037

    0.0023

    52

    2221B 24-7-09

    0.0036

    0.0023

    53

    2211B 24-7-11

    0.0048

    0.003

    54

    2221B 24-7-11

    0.0045

    0.0029

    55

    2211B 24-7-16

    0.0033

    0.0020

    56

    2221B 24-7-16

    0.0033

    0.0021

    57

    2211B 24-7-18

    0.0037

    0.0023

    58

    2221B 24-7-18

    0.0038

    0.0024

    59

    2211B 24-7-20

    0.0035

    0.0022

    60

    2221B 24-7-20

    0.0035

    0.0022

    61

    2211B 24-7-23

    0.0038

    0.0024

    62

    2221B 24-7-23

    0.0035

    0.0022

    63

    2211B 24-7-25

    0.0035

    0.0022

    64

    2221B 24-7-25

    0.0033

    0.0020

    65

    2211B 24-7-27

    0.0034

    0.0021

    66

    2221B 24-7-27

    0.0030

    0.0019

    67

    2211B 24-7-30

    0.0031

    0.0019

    68

    2221B 24-7-30

    0.0031

    0.0019

    69

    2211B 24-8-1

    0.0034

    0.0021

    70

    2221B 24-8-1

    0.0033

    0.0021

    71

    2211B 24-8-3

    0.0028

    0.0018

    72

    2221B 24-8-3

    0.0028

    0.0017

    73

    2211B 24-8-6

    0.0038

    0.0024

    74

    2221B 24-8-6

    0.0036

    0.0023

    75

    2211B 24-8-8

    0.0051

    0.0032

    76

    2221B 24-8-8

    0.0043

    0.0027

    77

    2211B 24-8-10

    0.0037

    0.0023

    78

    2221B 24-8-10

    0.0036

    0.0022

    79

    2211B 24-8-13

    0.0042

    0.0026

    80

    2221B 24-8-13

    0.0041

    0.0026

    81

    2211B 24-8-15

    0.0035

    0.0022

    82

    2221B 24-8-15

    0.0034

    0.0021

    83

    2211B 24-8-17

    0.0034

    0.0021

    84

    2221B 24-8-17

    0.0035

    0.0022

    85

    2211B 24-8-20

    0.0037

    0.0023

    86

    2221B 24-8-20

    0.0034

    0.0021

    87

    2211B 24-8-22

    0.0034

    0.0021

    88

    2221B 24-8-22

    0.0034

    0.0021

    89

    2211B 24-8-24

    0.0033

    0.0020

    90

    2221B 24-8-24

    0.0032

    0.0020

    91

    2211B 24-8-27

    0.0039

    0.0024

    92

    2221B 24-8-27

    0.0036

    0.0023

    93

    2211B 24-8-29

    0.0034

    0.0021

    94

    2221B 24-8-29

    0.0034

    0.0021

    95

    2211B 24-8-31

    0.0037

    0.0023

    96

    2221B 24-8-31

    0.0037

    0.0023



    2.2方法参数

    2.2.1仪器及配置

    仪器:气相色谱(安捷伦7890B)

    配置: 自动进样器、FID检测器、分流/不分流进样口

    柱1:HP-5柱(30m×320um×0.25um

    2.2.2仪器参数

    气相色谱仪器典型操作条件(见表6):

    表6 采集方法操作条件

    柱箱温度

    60℃

    检测器温度

    260℃

    进样口温度

    260℃

    进样量

    0.2uL

    载气

    高纯氮气

    色谱柱1

    模式:恒定流量

    柱流量:2.3mL/min

    分流比

    15:1

    隔垫吹扫流量

    3mL/min

    尾吹气流量

    30mL/min

    程序升温

    60℃保持1min,

    以20℃/min的速率升温到230℃保持5min,

    总运行时间12 min

    助燃气

    燃气

    空气流量400mL/min

    氢气流量35mL/min


    表7 实验用试剂

    试剂

    厂家

    AR,国药

    硝基苯

    自产

    对二硝基苯

    AR,国药

    间二硝基苯

    AR,国药

    邻二硝基苯

    AR,国药



    2.3方法验证

    依据线性模型的原理,将归一化和面积百分比法组分含量之间的关,进行线性模型的拟合,利用拟合方程,预测面积百分比法组分含量所对应的归一化法组分含量。



    2.3.1 关系验证

    通过测定P值,判定归一化和面积百分比法组分含量之间的关系,具有显著的统计意义,指标P<0.05

    图8 两种分析方法苯数据趋势图



    图9 两种分析方法硝基苯数据趋势图



    图10 两种分析方法对二硝基苯数据趋势图



    图11 两种分析方法间二硝基苯数据趋势图



    图12 两种分析方法邻二硝基苯数据趋势图









    图13两种分析方法苯关系显著 P<0.05









    图14两种分析方法硝基苯关系显著 P<0.05









    图15两种分析方法对二硝基苯关系显著 P<0.05









    图16两种分析方法间二硝基苯关系显著 P<0.05









    图17两种分析方法邻二硝基苯关系显著 P<0.05



    2.%2.%3. 2.3.2 准确性验证

    为验证本方法的准确度, 使用模型预测数据与样品归一化法进行准确度验证。根据校正因子每年重新制作的实际情况,选择2023年和2024年不同的校正因子,对样品进行二次验证数据如下表:

    表6 二次方法验证数据

    样品

    归一化苯%

    模型预测苯%

    相对偏差%

    2211B 23-10-3

    5.7582

    5.8402

    0.71

    2221B 23-10-3

    5.6881

    5.7676

    0.69

    2211B 23-10-3

    5.6683

    5.7494

    0.71

    2211B 23-10-3

    6.0755

    6.1702

    0.77

    2211B 23-10-10

    6.2488

    6.3369

    0.70

    2221B 23-10-10

    6.3722

    6.4606

    0.69

    2211B 23-10-12

    6.1903

    6.2727

    0.66

    2221B 23-10-12

    5.9630

    6.0242

    0.51

    2211B 23-10-14

    6.3197

    6.2912

    -0.23

    2221B 23-10-14

    6.7157

    6.6801

    -0.27

    2211B 23-10-17

    6.7092

    6.7962

    0.64

    2221B 23-10-17

    6.7882

    6.8744

    0.63

    2211B 23-10-21

    6.5743

    6.6609

    0.65

    2221B 23-10-21

    6.7241

    6.8104

    0.64

    2211B 23-10-24

    6.3118

    6.3931

    0.64

    2221B 23-10-24

    6.7011

    6.7829

    0.61

    2211B 24-9-3

    6.8475

    6.8429

    -0.03

    2221B 24-9-3

    6.7692

    6.7653

    -0.03

    2211B 24-9-5

    6.5587

    6.5538

    -0.04

    2221B 24-9-5

    6.4825

    6.4799

    -0.02

    2211B 24-9-10

    6.3276

    6.3124

    -0.12

    2221B 24-9-10

    6.3037

    6.2877

    -0.13

    2211B 24-9-12

    6.4502

    6.4457

    -0.03

    2221B 24-9-12

    6.3515

    6.3473

    -0.03

    2211B 24-9-14

    6.0616

    6.0492

    -0.10

    2221B 24-9-14

    5.978

    5.9646

    -0.11

    2211B 24-9-17

    6.4987

    6.4757

    -0.18

    2221B 24-9-17

    6.4736

    6.4491

    -0.19

    2211B 24-9-19

    6.5184

    6.5081

    -0.08

    2221B 24-9-19

    6.4827

    6.4672

    -0.12

    表7 二次方法验证数据

    样品

    归一化硝基苯%

    模型预测

    硝基苯%

    相对偏差%

    2211B 23-10-3

    94.2023

    94.0374

    -0.09

    2221B 23-10-3

    94.2772

    94.0995

    -0.09

    2211B 23-10-3

    94.2961

    94.1388

    -0.08

    2211B 23-10-3

    93.8937

    93.7949

    -0.05

    2211B 23-10-10

    93.7232

    93.5370

    -0.10

    2221B 23-10-10

    93.6006

    93.4033

    -0.11

    2211B 23-10-12

    93.7744

    93.5445

    -0.12

    2221B 23-10-12

    94.0029

    93.5970

    -0.22

    2211B 23-10-14

    93.6375

    93.3597

    -0.15

    2221B 23-10-14

    93.2574

    92.9425

    -0.17

    2211B 23-10-17

    93.2641

    93.0291

    -0.13

    2221B 23-10-17

    93.1853

    92.9398

    -0.13

    2211B 23-10-21

    93.4016

    93.1706

    -0.12

    2221B 23-10-21

    93.2543

    93.0110

    -0.13

    2211B 23-10-24

    93.6640

    93.4068

    -0.14

    2221B 23-10-24

    93.2779

    92.9960

    -0.15

    2211B 24-9-3

    93.1127

    93.0819

    -0.02

    2221B 24-9-3

    93.1909

    93.1610

    -0.02

    2211B 24-9-5

    93.4042

    93.3529

    -0.03

    2221B 24-9-5

    93.4813

    93.4475

    -0.02

    2211B 24-9-10

    93.6347

    93.4797

    -0.08

    2221B 24-9-10

    93.6596

    93.4957

    -0.09

    2211B 24-9-12

    93.5027

    93.4542

    -0.03

    2221B 24-9-12

    93.6021

    93.5540

    -0.03

    2211B 24-9-14

    93.9035

    93.7686

    -0.07

    2221B 24-9-14

    93.9874

    93.8432

    -0.08

    2211B 24-9-17

    93.4713

    93.2511

    -0.12

    2221B 24-9-17

    93.497

    93.2610

    -0.13

    2211B 24-9-19

    93.4466

    93.3441

    -0.05

    2221B 24-9-19

    93.4824

    93.3316

    -0.08

    表8 二次方法验证数据

    样品

    归一化

    对二硝基苯%

    模型预测

    对二硝基苯%

    相对偏差%

    2211B 23-10-3

    0.0020

    0.0021

    3.35

    2221B 23-10-3

    0.0024

    0.0026

    4.00

    2211B 23-10-3

    0.0020

    0.0021

    2.90

    2211B 23-10-3

    0.0019

    0.0021

    4.48

    2211B 23-10-10

    0.0015

    0.0016

    4.47

    2221B 23-10-10

    0.0017

    0.0018

    3.83

    2211B 23-10-12

    0.0013

    0.0014

    4.99

    2221B 23-10-12

    0.0017

    0.0018

    2.70

    2211B 23-10-14

    0.0026

    0.0026

    0.24

    2221B 23-10-14

    0.0023

    0.0023

    -0.55

    2211B 23-10-17

    0.0013

    0.0014

    2.42

    2221B 23-10-17

    0.0015

    0.0016

    3.40

    2211B 23-10-21

    0.0012

    0.0013

    3.80

    2221B 23-10-21

    0.0014

    0.0015

    3.27

    2211B 23-10-24

    0.0012

    0.0013

    2.49

    2221B 23-10-24

    0.0014

    0.0015

    2.89

    2211B 24-9-3

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2221B 24-9-3

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2211B 24-9-5

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2221B 24-9-5

    0.0010

    0.0011

    4.82

    2211B 24-9-10

    0.0010

    0.0009

    -2.95

    2221B 24-9-10

    0.0010

    0.0009

    -2.95

    2211B 24-9-12

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2221B 24-9-12

    0.0010

    0.0009

    -2.95

    2211B 24-9-14

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2221B 24-9-14

    0.0011

    0.0011

    0.05

    2211B 24-9-17

    0.0009

    0.0009

    2.31

    2221B 24-9-17

    0.0009

    0.0009

    2.31

    2211B 24-9-19

    0.0009

    0.0009

    2.31

    2221B 24-9-19

    0.0009

    0.0009

    2.31

    表9 二次方法验证数据

    样品

    归一化

    间二硝基苯%

    模型预测

    间二硝基苯%

    相对偏差%

    2211B 23-10-3

    0.0264

    0.0273

    1.67

    2221B 23-10-3

    0.0242

    0.0251

    1.74

    2211B 23-10-3

    0.0260

    0.0270

    1.81

    2211B 23-10-3

    0.0233

    0.0242

    1.85

    2211B 23-10-10

    0.0198

    0.0206

    1.91

    2221B 23-10-10

    0.0195

    0.0202

    1.76

    2211B 23-10-12

    0.0229

    0.0237

    1.67

    2221B 23-10-12

    0.0213

    0.0220

    1.54

    2211B 23-10-14

    0.0191

    0.0191

    -0.04

    2221B 23-10-14

    0.0192

    0.0191

    -0.27

    2211B 23-10-17

    0.0169

    0.0175

    1.65

    2221B 23-10-17

    0.0163

    0.0169

    1.93

    2211B 23-10-21

    0.0171

    0.0177

    1.77

    2221B 23-10-21

    0.0161

    0.0167

    1.77

    2211B 23-10-24

    0.0175

    0.0182

    1.97

    2221B 23-10-24

    0.0158

    0.0163

    1.68

    2211B 24-9-3

    0.0243

    0.0242

    -0.18

    2221B 24-9-3

    0.0245

    0.0245

    0.04

    2211B 24-9-5

    0.0238

    0.0237

    -0.11

    2221B 24-9-5

    0.0231

    0.0231

    0.06

    2211B 24-9-10

    0.0236

    0.0236

    -0.01

    2221B 24-9-10

    0.0227

    0.0227

    -0.08

    2211B 24-9-12

    0.0238

    0.0237

    -0.11

    2221B 24-9-12

    0.0233

    0.0233

    -0.04

    2211B 24-9-14

    0.0252

    0.0251

    -0.12

    2221B 24-9-14

    0.025

    0.0250

    -0.03

    2211B 24-9-17

    0.0213

    0.0213

    -0.07

    2221B 24-9-17

    0.0209

    0.0208

    -0.22

    2211B 24-9-19

    0.0210

    0.0210

    -0.09

    2221B 24-9-19

    0.0209

    0.0210

    0.15

    表10 二次方法验证数据

    样品

    归一化

    邻二硝基苯%

    模型预测

    邻二硝基苯%

    相对偏差%

    2211B 23-10-3

    0.0044

    0.0045

    1.56

    2221B 23-10-3

    0.0040

    0.0041

    1.30

    2211B 23-10-3

    0.0042

    0.0043

    1.13

    2211B 23-10-3

    0.0038

    0.0039

    1.71

    2211B 23-10-10

    0.0035

    0.0036

    1.39

    2221B 23-10-10

    0.0033

    0.0034

    1.66

    2211B 23-10-12

    0.0039

    0.0040

    0.98

    2221B 23-10-12

    0.0036

    0.0037

    1.05

    2211B 23-10-14

    0.0031

    0.0031

    0.38

    2221B 23-10-14

    0.0032

    0.0032

    1.46

    2211B 23-10-17

    0.0031

    0.0031

    0.61

    2221B 23-10-17

    0.0028

    0.0029

    0.92

    2211B 23-10-21

    0.0029

    0.0030

    1.24

    2221B 23-10-21

    0.0027

    0.0028

    1.78

    2211B 23-10-24

    0.0032

    0.0032

    0.44

    2221B 23-10-24

    0.0027

    0.0027

    0.69

    2211B 24-9-3

    0.0039

    0.0038

    -0.79

    2221B 24-9-3

    0.0037

    0.0037

    -0.28

    2211B 24-9-5

    0.0036

    0.0037

    1.09

    2221B 24-9-5

    0.0035

    0.0035

    0.30

    2211B 24-9-10

    0.0037

    0.0037

    -0.28

    2221B 24-9-10

    0.0035

    0.0035

    0.30

    2211B 24-9-12

    0.0036

    0.0037

    1.09

    2221B 24-9-12

    0.0036

    0.0035

    -1.11

    2211B 24-9-14

    0.0039

    0.0038

    -0.79

    2221B 24-9-14

    0.0038

    0.0038

    0.51

    2211B 24-9-17

    0.0034

    0.0034

    -0.56

    2221B 24-9-17

    0.0032

    0.0032

    0.05

    2211B 24-9-19

    0.0032

    0.0032

    0.05

    2221B 24-9-19

    0.0032

    0.0032

    0.05



    经过验证,各组分的相对偏差都在5%以内,结果良好。

    3. 结论

    本方法实现了粗精硝基苯纯度及杂质,统一方法分析,分析仪器由3台,合并为1台,仪器效率提高了66%;同时人员也在方法搭建过程中,锻炼了线性模型的运用能力,增强了技能水平,提高了工作效率。
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