便携式拉曼光谱仪内标法快速测定乙酸浓度.pdf

第40卷第8期
化工技术与开发
Vol40 No8
2011年8月
echnology Development of Chemical Industry
Aug,2011
便携式拉曼光谱仪内标法快速测定乙酸浓度
薛绍秀,王江平2,胡宏3,杨丽萍3
(1.贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550001;2.贵州省经济与信息化委员会,贵州贵阳55000
3.瓮福(集团)有限责任公司,贵州福泉550501)
摘要:利用激光拉曼散射原理,研究得到乙酸的特征峰(892cm1附近),以硝酸的特征峰为内标,建立
了一种醋酸浓度测定的新方法。在醋酸浓度为19%~60%范围内,线性关系良好,线性方程为1=4.4886x+
0.34312,相关系数r=0.9997。该方法加标回收率为96%~107%。对样品进行了测试,相对标准偏差分别为
0.57%、0.42%、0.33%6,说明了该检测方法精密度高,是一种快速简便的分析测定方法
关键词:激光拉曼光谱仪;乙酸浓度;内标法
中图分类号:0657.37
文献标识码:A
文章编号:1671-9905(2011)08-0045-03
乙酸是一种重要的有机化工原料,广泛应用源波长:785nm;激发光源输出功率:0-~300MW;
于有机合成、医药、农药等行业,乙酸含量还是研FWHM带宽:0.2nm(标准),0.3nm(最大);光谱覆
究温室气体、水体生物活动和调查化工废水背景盖范围:500~1800em'/785nm;积分时间:20ps
值等的重要项目。因为其是醋的主要成分,故又300s;外形尺寸:125mmx223mmx85mm;重量
称醋酸。醋酸为有机弱酸,常用检测方法有化学2400g;电源:可支持4h工作的充电电池。
分析法,紫外分光光度法,气相色谱法,离子色谱1.2实验参数选择
法
Integration_Time: 5000ms; Noise Threshold:
激光拉曼光谱法是一种新型的无损检测技4000 Power: medium。
术,可用于样品的定性、定量分析,这种检测方法1.3试剂配制
精确度高,快速、简单且可重复,在一定条件下,
分别取2.5mL,SmL,7.SmL,10mL,12.5mL,15
拉曼信号的强度与待测物质的浓度成正比,但在mL,17.5mL,20mL,2.5mL,25mL,27.5mL,30mL分
实际检测应用中,为消除仪器及外界条件的影析纯乙酸于50mL容量瓶中,并各加入5mL分析
响,选择合适的内标物是很好的办法,且便携式纯硝酸作内标物。
拉曼光谱仪体积小,可用于现场分析。本文利用1.4实验方法
激光拉曼光谱法对乙酸水溶液进行了测定研究。
将配制好的不同浓度乙酸溶液倒入玻璃小
以硝酸为内标物,利用乙酸的特征峰(982cm)与瓶中,将小瓶放人样品池中,然后以手持式拉曼
硝酸的特征峰(1045cm1)的比值,对溶液中的乙光谱仪依次采集乙酸溶液拉曼谱和小瓶拉曼
酸含量进行测定,得到了乙酸水溶液浓度与相对谱。用 origin软件进行数据处理,以硝酸特征峰
强度比值的关系。本方法检测结果的准确度和精为内标,做强度比值与乙酸浓度的曲线,并拟合
密度良好,能够满足水体中醋酸含量测定的要方程。
求
2结果与分析
1实验部分
2.1冰乙酸拉曼光谱图
1.1仪器
图1为冰乙酸的拉曼光谱图,从图中可以看
手持式拉曼光谱仪,仪器规格参数:激发光出,冰乙酸在629cm1和892cm'附近有较强的特
作者简介:薛绍秀(1987-),女,贵州大学,在读硕土研究生,精细化工,15285169364,xueshaoxiu(@]63.com
收稿日期:2011-05-0
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化工技术与开发
第40卷
表t不同浓度酸溶液对应的峰值和祖对强度
Table1 Relative intensity of various solution of acetic acid
300u0
体积分数特征峰
内标峰
比值I
10916
0.583
0.10
14605
18716
0.780
G20000
0.15
18343
1798
0.20
22619
18039
10000
0.25
26610
18128
1.47
0.35
30847
15948
1,93
37758
17856
2.11
raman shift/cm
0.45
34869
14934
图1冰乙酸拉曼光谱图
0.50
35776
13880
2.58
Fig 1 Raman spectrum of glacial acetic acid
0.55
38395
13572
83
0.60
35082
11470
征峰,892cm1峰是由O-H面外弯曲振动所产生
的,629cm1是由C-H弯曲振动引起的。而1355
将乙酸最强峰(892em-附近)与硝酸根离子
cm和1442cm1是玻璃小瓶本身的峰
的峰(1050cm'附近)强度进行对比,得到表1,通
2.2内标物和定量峰的选择
过 ongin软件对数据进行线性拟合得到比值I与
在对乙酸进行摄谱的过程中,由于样品浓度乙酸浓度C的关系见图3
不,会引弘起散射指数的变化,另外溶液其它噪
声等因素,对拉曼谱峰都会牿来影响,通常需要
加人内标物来消除一部分因素影响。对非水溶
R-=0.994
2.5
液,常用内标为四氯化碳(459cm1),对水溶液,常
用内标为硝酸根离子(1050cm-)和高氯酸根离子
1.5
(930cm1)。本实验考虑到高氯酸根离子的峰与乙
酸特征峰非常靠近,因此选用硝酸根离子作为内
1.0
标,得到很好的结果
2.3标准曲线绘制与线性范围
0.0
对不同浓度的乙酸水溶液摄谱发现(如图2
0.00.050.100.150.200.250.300,350.400.450.500.550.600.65
乙酸体积分数
所示),特征峰的强度随着乙酸溶度的增加而增
图3相对强度随乙酸浓度的变化曲线
强
Fig3 Reationship between the relative intensity I and
solution of acetic acid
892cm
2.4重现性
30000
用移液管分别精密量取5mL,10mL,175mL冰
醋酸于50mL容量瓶中,各配制5份,结果见表2。
24000
表2样品测试结果
18000
I 050cm
Table2 result obtained from analysis of samples
355cm
测定值%
tr=」
442cm
RSD% (n=5)
12000
样品
9.70
0.57
样品