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一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法

摘要

本发明提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:将所述磺酸盐样品进行分离纯化,得到磺酸盐有效物组分,对有效物组分进行液相色谱分析,确定单磺酸盐和双磺酸盐的色谱保留时间;采用制备液相色谱技术,以甲醇和水作为流动相,梯度洗脱的方式进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备;对分离制备得到的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行液相色谱分析,根据色谱峰峰面积计算其纯度结果。相比于现行行业标准中只对石油磺酸盐中的有效物含量进行分析化验,采用本发明提供的分析方法得到的结果信息量更为全面,这也为准确、高效评价磺酸盐样品的品质提供了更多参考依据和对比数据。

著录项

说明书

技术领域

本发明属于油田化学驱表面活性剂领域,具体涉及一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法。

背景技术

表面活性剂分子由亲油基和憎油基两部分组成,具有良好的表面特性,易于在液液界面进行富集,使溶液的界面张力降低,因此在油田化学驱领域获得了普遍应用。石油磺酸盐是油田化学驱中应用最为广泛的一种阴离子表面活性剂,具有吸附少、原料易得、适用范围广等优点。长庆磺酸盐样品在长庆油田获得了广泛应用且效果显著,对于磺酸盐样品,往往以样品中有效物组分的含量为指标进行评价,即将石油磺酸盐活性物作为一个整体进行考虑,而没有细分单磺酸盐和多磺酸盐的检测手段和含量差异。

长庆磺酸盐的组成结构十分复杂,在磺化反应过程中,往往会生成单磺酸盐和双磺酸盐,甚至三磺酸盐和四磺酸盐。随着磺化工艺的不断完善和提升,目前生产的磺酸盐主要以单磺酸盐为主,同时含有双磺酸盐。实验研究发现,石油磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐的极性差别较大,物理化学性能也存在不同程度的差异,尤其是单磺酸盐和双磺酸盐的界面活性存在明显差别,此外,不同石油磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐的含量也不同。只有掌握了单、双磺酸盐的准确含量结果,才能较好的评价石油磺酸盐样品的质量;而得到单、双磺酸盐含量结果的前提是,获得的单、双磺酸盐组分的纯度要高,否则含量结果就会有较大偏差。现有技术是采用液液萃取法来获得单、双磺酸盐的组分,进而计算各自的百分含量结果;液液萃取方法操作繁琐,耗时长,有机溶剂用量大,污染环境且溶剂挥发对操作者健康有一定的危害。

因此,建立一种快速、可靠的分析检测磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法尤其重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,以解决现有的分析方法无法快速、准确的检测磺酸盐样品中单磺酸盐和多磺酸盐的含量的问题。

本发明型所采用的技术方案如下:

一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括以下步骤:

S1,将磺酸盐样品进行分离纯化,得到磺酸盐有效物组分;

S2,对磺酸盐有效物组分有效物组分进行液相色谱分析,确定单磺酸盐和双磺酸盐的色谱保留时间;

S3,采用制备液相色谱技术,以甲醇和水作为流动相,梯度洗脱的方式,进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备;

S4,对S3分离制备得到的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行液相色谱分析,并根据色谱峰峰面积归一化法分别计算单磺酸盐和双磺酸盐的纯度。

作为优选,所述S1中将磺酸盐样品进行分离纯化时采用的方法为萃取法。

具体地,所述S1将磺酸盐样品进行分离纯化,包括以下步骤:

S101.将磺酸盐样品烘干至恒重;

S102.恒重部分加入无水乙醇至完全溶解后,离心收集上清液;

S103.离心后的不溶部分重复进行S102,3~5次;

S104.合并S102和S103的上清液,并除去溶剂无水乙醇;

S105.加入异丙醇/水混合物至充分溶解,然后用正己烷萃取2~3次,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

S106.将S105中的正己烷相合并,再用异丙醇/水混合物萃取2~3次,收集异丙醇/水相和正己烷相;

S107.将步骤S106中的异丙醇/水相,再用正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

S108.将步骤S105和步骤S107收集的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即得磺酸盐有效物组分。

作为优选,所述步骤S101烘干时的温度为105~120℃。

作为优选,所述步骤S102无水乙醇的用量为50ml/次,溶解温度为50~70℃;离心条件包括:转速7000-9000rpm,时间为10-15min。

作为优选,所述步骤S105-S108中,异丙醇/水混合物由异丙醇和水按1:1的体积比混合而成;萃取时正己烷的用量为50ml/次,异丙醇/水混合物的用量为50ml/次。

作为优选,所述步骤S2和步骤S4的液相色谱分析条件为:

色谱柱:阴离子交换色谱柱4.6×50mm;

流动相:包括流动相A和流动相B,流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵;

梯度洗脱,梯度洗脱过程为0~1min,100%流动相A,1.01min,80%流动相B,1.01~3.5min,80%流动相B;

紫外检测器,检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为5~20μL。

作为优选,所述S3制备液相色谱条件为:色谱柱为反相色谱柱21×250mm,流动相为甲醇和水,梯度洗脱,过程为:0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;柱温25~40℃;检测波长220~280nm;进样量为8~10mL。

作为优选,采用制备液相色谱技术进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备时,从第5min开始收集馏分,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别烘干称重。

进一步地,所述单磺酸盐、双磺酸盐纯度的计算公式分别为:

式中,ω

ω

A

A

由于采用了上述技术方案,本发明具有以下的有益效果:

1.本发明采用“制备液相色谱技术”对磺酸盐样品中的有效物组分进行了进一步分离纯化,可以分别获得单磺酸盐和双磺磺酸盐组分。然后通过现有的液相色谱分析方法分别对上述单磺酸盐和双磺酸盐的纯度进行检测,从而能够准确地检测出磺酸盐样品的组成。相比于现行行业标准中只对石油磺酸盐中的有效物含量进行分析化验,采用本发明提供的分析方法得到的结果信息量更为全面,这也为准确、高效评价磺酸盐样品的品质提供了更多参考依据和对比数据。

2、应用本发明的技术方案,检测分析速度快,分析结果准确、可靠,获得的单、双磺酸盐组分的纯度高,完全可以满足油田化学驱油样中石油磺酸盐组分含量及含量变化的跟踪监测需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为磺酸盐有效物组分的液相色谱图。

图2为单磺酸盐组分的液相色谱图;

图3为双磺酸盐组分的液相色谱图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。

需要说明的是,实施例中采用的实施条件可以根据具体实验环境做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。本发明中所提及的制备方法如无特殊说明则均为常规方法;下述实施例中提及的所有原料如无特别说明均从公开的商业途径获得。

如无特别说明,下述实施例中提及的所有原料均为市售获得。

由于长庆磺酸盐是十分复杂的混合组分,无法选择一种或一类已知结构的磺酸盐标准样品对其进行纯度计算。本发明针对现有的分析方法无法准确的获得磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐的含量的问题,提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:将所述磺酸盐样品进行分离纯化,得到磺酸盐有效物组分,对有效物组分进行液相色谱分析,确定单磺酸盐和双磺酸盐的色谱保留时间;采用制备液相色谱技术,以甲醇和水作为流动相,梯度洗脱的方式进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备;对分离制备得到的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行液相色谱分析,根据色谱峰峰面积计算其纯度结果。

具体地,本发明所述测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括以下步骤:

S1,将磺酸盐样品进行分离纯化,得到磺酸盐有效物组分;

S2,对磺酸盐有效物组分有效物组分进行液相色谱分析,确定单磺酸盐和双磺酸盐的色谱保留时间;

S3,采用制备液相色谱技术,以甲醇和水作为流动相,梯度洗脱的方式,进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备;

S4,对S3分离制备得到的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行液相色谱分析,并根据色谱峰峰面积归一化法分别计算单磺酸盐和双磺酸盐的纯度。

作为优选,所述S1中将磺酸盐样品进行分离纯化时采用的方法为萃取法。

具体地,所述S1将磺酸盐样品进行分离纯化,包括以下步骤:

S101.将磺酸盐样品烘干至恒重;

S102.恒重部分加入无水乙醇至完全溶解后,离心收集上清液;

S103.离心后的不溶部分重复进行S102,3~5次;

S104.合并S102和S103的上清液,并除去溶剂无水乙醇;

S105.加入异丙醇/水混合物至充分溶解,然后用正己烷萃取2~3次,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

S106.将S105中的正己烷相合并,再用异丙醇/水混合物萃取2~3次,收集异丙醇/水相和正己烷相;

S107.将步骤S106中的异丙醇/水相,再用正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

S108.将步骤S105和步骤S107收集的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即得磺酸盐有效物组分。

作为优选,所述步骤S101烘干时的温度为105~120℃。

作为优选,所述步骤S102无水乙醇的用量为50ml/次,溶解温度为50~70℃;离心条件包括:转速7000-9000rpm,时间为10-15min。

作为优选,所述步骤S105-S108中,异丙醇/水混合物由异丙醇和水按1:1的体积比混合而成;萃取时正己烷的用量为50ml/次,异丙醇/水混合物的用量为50ml/次。

作为优选,所述步骤S2和步骤S4的液相色谱分析条件为:

色谱柱:阴离子交换色谱柱4.6×50mm;

流动相:包括流动相A和流动相B,流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵;

梯度洗脱,梯度洗脱过程为0~1min,100%流动相A,1.01min,80%流动相B,1.01~3.5min,80%流动相B;

紫外检测器,检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为5~20μL。

作为优选,所述S3制备液相色谱条件为:色谱柱为反相色谱柱21×250mm,流动相为甲醇和水,梯度洗脱,过程为:0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;柱温25~40℃;检测波长220~280nm;进样量为8~10mL。

作为优选,采用制备液相色谱技术进行单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备时,从第5min开始收集馏分,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别烘干称重。

进一步地,所述单磺酸盐、双磺酸盐纯度的计算公式分别为:

式中,ω

ω

A

A

以长庆磺酸盐有效物组分为测试对象,进行色谱分析,考察样品中单磺酸盐和双磺酸盐的色谱保留时间,并与获得的单磺酸盐和双磺酸盐的色谱图进行对比分析。

单磺酸盐和双磺酸盐组分的色谱保留时间分别在2.25min和2.45min,与分离获得的单磺酸盐和双磺酸盐组分的保留时间相同,证实本发明获得的单磺酸盐和多磺酸盐准确无误。

实施例1:

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化,包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品A 10g于250mL烧杯中,在110℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水。

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~60℃)充分溶解后,以8000转/分钟的速率离心10min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复4次,每次均为50mL;合并上清液部分。不溶部分在110℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分。

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相。

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分。

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为甲醇和水,梯度洗脱,0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为110℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图2和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由图1至3可见,单磺酸盐组分的保留时间在2.25min,双磺酸盐组分的保留时间在2.45min。由表2可知,单磺酸盐的纯度为98.3%,双磺酸盐的纯度为99.5%,单磺酸盐和双磺酸盐的纯度均大于98%。

实施例2:

需要说明的是,本实施例中的磺酸盐样品B与实施例1中的磺酸盐样品A属于不同批次的石油磺酸盐样品。

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化,包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品B 10g于250mL烧杯中,在110℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水。

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~60℃)充分溶解后,以8000转/分钟的速率离心10min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复4次,每次均为50mL;合并上清液部分。不溶部分在110℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分。

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相。

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分。

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.长庆磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为甲醇和水,梯度洗脱,0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为110℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的长庆磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图2和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由表2可知,单磺酸盐的纯度98.7%,双磺酸盐的纯度为98.2%,单磺酸盐和双磺酸盐的纯度均大于98%。

实施例3:

需要说明的是,本实施例中的磺酸盐样品C、与实施例2中的磺酸盐样品B与实施例1中的磺酸盐样品A属于不同批次的石油磺酸盐样品。

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化,包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品C 10g于250mL烧杯中,在110℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水。

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~60℃)充分溶解后,以8000转/分钟的速率离心10min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复4次,每次均为50mL;合并上清液部分。不溶部分在110℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分。

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相。

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分。

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为甲醇和水,梯度洗脱,0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为110℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的长庆磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图2和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由表2可知,单磺酸盐的纯度为99.1%,双磺酸盐的纯度为98.2%;单磺酸盐和双磺酸盐的纯度均大于98%。

实施例1-3的区别在于:样品批次不同。通过上述3次操作,证明本发明所述测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法具有良好的重现性和可靠性。

实施例4(对比实施例):

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化依次包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品10g于250mL烧杯中,在110℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水。

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~60℃)充分溶解后,以8000转/分钟的速率离心10min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复4次,每次均为50mL;合并上清液部分。不溶部分在110℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分。

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相。

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分。

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于110℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为乙腈和水,梯度洗脱,0~10min,50%乙腈,10~30min,100%乙腈;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为110℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的长庆磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图2和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由表2可知,磺酸盐的纯度为90.2%,双磺酸盐的纯度为81.3%。

本实施例与上述实施例的区别在于:在制备色谱分离单、双磺酸盐时,使用了乙腈而非甲醇作为有机溶剂。此实施例获得的单磺酸盐和双磺酸盐组分的纯度较低,说明采用乙腈和水作为流动相,分离效果较差,无法获得纯度较优的单磺酸盐和双磺酸盐组分。因此本发明在制备液相色谱分离过程中,使用甲醇和水作为流动相。

实施例5:

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化依次包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品8g于250mL烧杯中,在120℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水;

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~65℃)充分溶解后,以8500转/分钟的速率离心15min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复3次,每次均为50mL;合并上清液部分;不溶部分在120℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分;

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相;

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相;

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于120℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分;

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于120℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为甲醇和水,梯度洗脱,0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为120℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为254nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的长庆磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图2和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由表2可知,单磺酸盐的纯度为98.7%,双磺酸盐的纯度为97.5%。

实施例6:

本实施例提供了一种测定磺酸盐样品中单磺酸盐和双磺酸盐含量的分析方法,包括:

S1.磺酸盐有效物组分的分离纯化依次包括以下步骤:

(1)准确称取磺酸盐样品8g于250mL烧杯中,在120℃烘箱内烘至恒重,失去的量即为轻组分及水。

(2)恒重部分用50mL热的无水乙醇(~50℃)充分溶解后,以8000转/分钟的速率离心10min,收集上清液;不溶部分再用热的无水乙醇溶解、离心,重复4次,每次均为50mL;合并上清液部分。不溶部分在120℃烘箱内烘至恒重,即为无机盐及杂质组分。

(3)将步骤(2)中的上清液无水乙醇部分,除去溶剂,加50mL异丙醇/水(1:1)充分溶解,用正己烷萃取2次,每次50mL,收集下相异丙醇/水相。

(4)将步骤(3)中的正己烷相合并,用异丙醇/水(1:1)进行萃取2次,每次50mL,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(5)将步骤(4)中的异丙醇/水相,用50mL正己烷进行萃取,分别收集异丙醇/水相和正己烷相。

(6)将步骤(3)和(5)中的异丙醇/水相合并,置于120℃烘箱内烘至恒重,即为有效物组分。

(7)将步骤(4)和(5)中的正己烷相合并,置于120℃烘箱内烘至恒重,即为未磺化油组分。

S2.磺酸盐中单磺酸盐和双磺酸盐组分的分离制备

采用制备液相色谱技术对长庆磺酸盐中的单磺酸盐和双磺酸盐组分进行分离制备。制备液相色谱分析条件为:色谱柱为反相色谱柱(21×250mm,8μm),流动相为甲醇和水,梯度洗脱,0~10min,50%甲醇,10~30min,100%甲醇;流速为10mL/min;进样量为10mL;磺酸盐有效物浓度为10~20mg/mL;从第5min开始收集,5~9min收集到的组分为双磺酸盐,9~10min收集到的组分为单磺酸盐和双磺酸盐混合物,10~30min收集到的组分为单磺酸盐,分别置于温度为120℃烘箱中烘干称重。测试结果见表1。

S3.纯度检测

采用液相色谱法对获得的单磺酸盐和双磺酸盐进行分析检测,并计算其纯度。色谱分析条件如下:色谱柱为阴离子交换色谱柱(4.6×50mm,5μm);流动相A为90%甲醇水溶液,流动相B为90%甲醇盐水溶液,且所述流动相B中含0.2mol/L乙酸和0.2mol/L乙酸铵,梯度洗脱过程为0-1min,100%A,1.01min,80%B,1.01-3.5min,80%B;紫外检测波长为280nm;流速为1.0mL/min;进样量为20μL。

用蒸馏水分别配制浓度均为1.0mg/mL的长庆磺酸盐有效物、单磺酸盐、双磺酸盐溶液。在上述色谱分析条件下进样分析,获得的色谱图分别见图1、图1和图3;单磺酸盐和双磺酸盐组分纯度计算结果见表2。

由表2可知,单磺酸盐的纯度为98.1%,双磺酸盐的纯度为97.4%。

表1

由表1可见,磺酸盐样品中以单磺酸盐组分为主,含量占到86%左右,双磺组分含量较低,约为8%;单磺酸盐和双磺酸盐组分分离效果较优,回收率在95%左右。

表2

综上所述,相比于现行行业标准中只对石油磺酸盐中的有效物含量进行分析化验,采用本发明提供的分析方法,检测分析速度快,分析结果准确、可靠,获得的单、双磺酸盐组分的纯度较高,按色谱峰面积归一化法计算,纯度均可大于97%,且重复性良好,多次操作的相对标准偏差低于5%。采用本方法可准确获得磺酸盐样品中的单磺酸盐和双磺酸盐组分,及其含量结果,并对不同样品中单磺酸盐和双磺酸盐组分的含量变化结果进行对比分析,相比于现行行业标准中只对石油磺酸盐中的有效物含量进行分析化验,采用本发明提供的分析方法得到的结果信息量更为全面,这也为准确、高效评价长庆磺酸盐样品的品质提供了更多参考依据和对比数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

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