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摘 要：本文介绍了气相色谱法测定废酸中硝化物的质量分数的测定方法，用溶剂萃取法将废酸中硝化物萃取出来，采用AC 225石英毛细管柱（φ0.22 mm×30 m）为分离柱，FID为检测器，用外标法进行定量，该方法能检测出废酸中含有的邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2，5-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、3，4-二硝基甲苯等硝基化合物的质量分数，实验证明该方法准确、快速。
关键词：气相色谱 废酸 硝化物 质量分数
废酸是经甲苯硝化反应所产生的，其中除了硫酸、硝酸、氮氧化物、水等无机物外，还含有一硝基甲苯、二硝基甲苯等有机物，而硝化物的质量分数的测定已有企业标准《废酸试验方法》进行了规定，但其分析方法[1]比较老，利用的是氧化还原滴定法进行，其测定结果不准确，现时不能检测出废酸中的每种硝化物的准确质量分数，为了能更好地检测出每种组分的质量分数，我们经过选择色谱分析条件，并经过试验完成了萃取溶剂的组成和萃取方法，最后确定萃取方法、色谱分析条件，并对废酸中硝化物进行了检测，结果表明：本方法具有柱效高、分离快、简单易操作等特点，完全可以用作废酸中硝化物的检测方法。
一、实验部分
1.仪器及试剂
GC-14B气相色谱仪 （日本岛津公司）配N2000工作站邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、2，5-二硝基甲苯、2，3-二硝基甲苯、3，5-二硝基甲苯、3，4-二硝基甲苯，由西安近代物理研究所提供。
硫酸、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳，分析纯。
2.溶液的配制
废酸的配制：配制1000 g废酸，先加入270 mL水，在搅拌下缓慢加入326 mL浓硫酸，冷却后加21 mL硝酸，52 mL浓亚硝酰硫酸，冷却。
萃取剂的配制：二氯甲烷：三氯乙烯=1：3配制。
标准溶液的配制：准确称取0.225 g邻硝基甲苯、0.05 g间硝基甲苯、0.225 g对硝基甲苯、0.45 g2，6-二硝基甲苯、0.05 g2，5-二硝基甲苯、0.75 g2，4-二硝基甲苯、0.05 g2，3-二硝基甲苯、0.05 g3，5-二硝基甲苯、0.12 g3，4-二硝基甲苯，用配制的废酸溶解。
3.色谱操作条件
3.1 色谱柱：DB 5石英毛细管柱：φ0.22 mm×30 m；
3.2 色谱条件
3.2.1 初温：170 ℃，初温保持时间：5.5 min；
3.2.2 升温速率：30 ℃/min；
3.2.3 终温：220 ℃，终温保持时间：10 min。
3.2.4 载气（N2）：0.10 MPa；分流比：90：1；
3.2.5 氢气（H2）：0.06 MPa；
3.2.6 尾吹气（N2）：0.05 MPa；
3.2.7 空气：0.05 MPa；
3.2.8 汽化室温度：300 ℃；
3.2.9 检测器温度：280 ℃；
3.2.10 检测器：FID；
3.2.11 进样量：2 uL。
二、结果与讨论
1.色谱条件的优化
1.1 色谱柱的选择
考察了不同色谱柱对一硝基甲苯、二硝基甲苯的分离效果，以分离度为分离的标准，最后确定DB 5为较为合适的分离柱。DB5石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 um）优于DB 35石英毛细管柱（30 m×0.25 mm× 0.25 um）及DB 1石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 um）。其分离谱图见图1。
1.2 柱温条件的选择
分别改变柱温条件及载气压力来考察样品的分离效果，以保留时间、色谱的重现性等性能指标确定最后的色谱分离条件，其分离条件如2.3，其分离谱图如图1。
2.萃取溶剂的选择
我们选用三氯乙烯：四氯甲烷=1：4、三氯乙烯：三氯甲烷=1：4、三氯乙烯：二氯甲烷=1：4、三氯乙烯：四氯甲烷=1：3、三氯乙烯：三氯甲烷=1：3、三氯乙烯：二氯甲烷=1：3、四氯甲烷：二氯甲烷=1：4、三氯甲烷：四氯甲烷=1：3等进行了萃取试验，从萃取后检测结果来看：三氯乙烯：二氯甲烷=1：3萃取效果最好。 其结果见表1，表1是用同一个样品不同溶剂萃取所测定的结果，用同一校正因子进行测定的。
表1 各种溶剂的萃取结果表
3.定量方法的选择
用于气相色谱定量的方法有外标法、内标法、归一法、校正面积归一法，而测定废酸中硝基化合物的定量方法只能在外标法和内法法中选择，因废酸中较大部分为废酸，其硝基化合物的量很少，而在实际运用中因找不到合适的内标物，因此我们采用外标法进行定量。
4.方法的回收率和精密度
配制硝化物的总的质量分数为2.0 %的标准溶液，并按照本文所建立的萃取方法和分析方法进行测定，测定次数为10次，计算出平均回收率及相对标准偏差，结果显示：九种组分的回收率为93.33 %～104.76 %，RSD为0.9 %～3.3 %（见表2）。
表2 方法的回收率及标准偏差表（n=10）
三、结论
本文建立了同时检测出废酸中含有的硝化物的气相色谱方法。与传统的分析方法相比，能测定废酸中每种硝化物的质量分数，定量准确度更高，更能指导工艺生产。
关键词：气相色谱 废酸 硝化物 质量分数
废酸是经甲苯硝化反应所产生的，其中除了硫酸、硝酸、氮氧化物、水等无机物外，还含有一硝基甲苯、二硝基甲苯等有机物，而硝化物的质量分数的测定已有企业标准《废酸试验方法》进行了规定，但其分析方法[1]比较老，利用的是氧化还原滴定法进行，其测定结果不准确，现时不能检测出废酸中的每种硝化物的准确质量分数，为了能更好地检测出每种组分的质量分数，我们经过选择色谱分析条件，并经过试验完成了萃取溶剂的组成和萃取方法，最后确定萃取方法、色谱分析条件，并对废酸中硝化物进行了检测，结果表明：本方法具有柱效高、分离快、简单易操作等特点，完全可以用作废酸中硝化物的检测方法。
一、实验部分
1.仪器及试剂
GC-14B气相色谱仪 （日本岛津公司）配N2000工作站邻硝基甲苯、间硝基甲苯、对硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、2，4-二硝基甲苯、2，5-二硝基甲苯、2，3-二硝基甲苯、3，5-二硝基甲苯、3，4-二硝基甲苯，由西安近代物理研究所提供。
硫酸、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳，分析纯。
2.溶液的配制
废酸的配制：配制1000 g废酸，先加入270 mL水，在搅拌下缓慢加入326 mL浓硫酸，冷却后加21 mL硝酸，52 mL浓亚硝酰硫酸，冷却。
萃取剂的配制：二氯甲烷：三氯乙烯=1：3配制。
标准溶液的配制：准确称取0.225 g邻硝基甲苯、0.05 g间硝基甲苯、0.225 g对硝基甲苯、0.45 g2，6-二硝基甲苯、0.05 g2，5-二硝基甲苯、0.75 g2，4-二硝基甲苯、0.05 g2，3-二硝基甲苯、0.05 g3，5-二硝基甲苯、0.12 g3，4-二硝基甲苯，用配制的废酸溶解。
3.色谱操作条件
3.1 色谱柱：DB 5石英毛细管柱：φ0.22 mm×30 m；
3.2 色谱条件
3.2.1 初温：170 ℃，初温保持时间：5.5 min；
3.2.2 升温速率：30 ℃/min；
3.2.3 终温：220 ℃，终温保持时间：10 min。
3.2.4 载气（N2）：0.10 MPa；分流比：90：1；
3.2.5 氢气（H2）：0.06 MPa；
3.2.6 尾吹气（N2）：0.05 MPa；
3.2.7 空气：0.05 MPa；
3.2.8 汽化室温度：300 ℃；
3.2.9 检测器温度：280 ℃；
3.2.10 检测器：FID；
3.2.11 进样量：2 uL。
二、结果与讨论
1.色谱条件的优化
1.1 色谱柱的选择
考察了不同色谱柱对一硝基甲苯、二硝基甲苯的分离效果，以分离度为分离的标准，最后确定DB 5为较为合适的分离柱。DB5石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 um）优于DB 35石英毛细管柱（30 m×0.25 mm× 0.25 um）及DB 1石英毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 um）。其分离谱图见图1。
1.2 柱温条件的选择
分别改变柱温条件及载气压力来考察样品的分离效果，以保留时间、色谱的重现性等性能指标确定最后的色谱分离条件，其分离条件如2.3，其分离谱图如图1。
2.萃取溶剂的选择
我们选用三氯乙烯：四氯甲烷=1：4、三氯乙烯：三氯甲烷=1：4、三氯乙烯：二氯甲烷=1：4、三氯乙烯：四氯甲烷=1：3、三氯乙烯：三氯甲烷=1：3、三氯乙烯：二氯甲烷=1：3、四氯甲烷：二氯甲烷=1：4、三氯甲烷：四氯甲烷=1：3等进行了萃取试验，从萃取后检测结果来看：三氯乙烯：二氯甲烷=1：3萃取效果最好。 其结果见表1，表1是用同一个样品不同溶剂萃取所测定的结果，用同一校正因子进行测定的。
表1 各种溶剂的萃取结果表
3.定量方法的选择
用于气相色谱定量的方法有外标法、内标法、归一法、校正面积归一法，而测定废酸中硝基化合物的定量方法只能在外标法和内法法中选择，因废酸中较大部分为废酸，其硝基化合物的量很少，而在实际运用中因找不到合适的内标物，因此我们采用外标法进行定量。
4.方法的回收率和精密度
配制硝化物的总的质量分数为2.0 %的标准溶液，并按照本文所建立的萃取方法和分析方法进行测定，测定次数为10次，计算出平均回收率及相对标准偏差，结果显示：九种组分的回收率为93.33 %～104.76 %，RSD为0.9 %～3.3 %（见表2）。
表2 方法的回收率及标准偏差表（n=10）
三、结论
本文建立了同时检测出废酸中含有的硝化物的气相色谱方法。与传统的分析方法相比，能测定废酸中每种硝化物的质量分数，定量准确度更高，更能指导工艺生产。