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勻染劑O又叫月桂醇聚氧乙烯醚。月桂醇聚氧乙烯醚屬于一種重要的脂肪醇聚氧乙烯醚,是非離子表面活性劑中發展最快、 用量最大的品種之一。分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞,所以穩定性較高,水溶性較好,耐電解質,易于生物降解,泡沫小。除了在紡織印染行業大量使用外,還大量用于復配低泡液 體洗滌劑。月桂醇聚氧乙烯醚與其他表面活性劑的配伍性好。
對硬水不敏感,低溫洗滌性能 好,但隨著水溫的升高,其溶解度會逐漸降低。在pH值為3~11的范圍內,月桂醇聚氧乙烯 醚水解穩定。然而,它們也會在空氣中緩慢氧化,產生一些氧化產物,比如乙醛和氫過氧化物,這些氧化物比那些尚未發生類似情況的表面活性劑對皮膚毒性更大。主要用于洗滌行業、紡織印染行業、造紙行業。產品、生態環境等樣品中能含有的月桂醇聚氧乙烯醚化學風險物質,對人體癌細胞增長及生殖能力都會產生嚴重影響,對人體健康和生態環境均構成嚴重危害。
一種月桂醇聚氧乙烯醚的全二維分離分析方法,采用超高壓親水相互作用色譜與離子淌度質譜聯用的方法,構建了月桂醇聚氧乙烯醚的全二維分離分析體系,實現了復雜目標化合物體系的有效分離和精準測定,所述方法包括超高壓親水相互作用色譜條件和離子淌度質譜條件的優化。
一、儀器與試劑
ACQUITY超高效液相色譜儀,配有二元泵、樣品管理器、柱溫箱,SYNAPTG2-SiHDMS 四極桿-離子淌度-飛行時間串聯質譜儀、MassLynx和DriftScope數據處理系統(美國Waters 公司);混合標樣月桂醇聚氧乙烯醚(平均聚合度為23)購自美國ChemService公司。乙腈為色譜純(美國J.T.Baker公司);水為Milli-Q超純水器(美國Millipore公司)制備的超純水。
二、實驗方法
1、超高壓親水相互作用色譜條件
(1)色譜柱:WatersACQUITYUPLCHSSHILIC柱(100mm×2.1mm,1.8μm);
(2)流動相:水-乙腈梯度洗脫(梯度洗脫程序見表1);
(3)流速:0.4mL/min;
(4)柱溫:35℃;
(5)樣品室溫度:10℃;
(6)進樣量:10μL;
(7)洗針液:強洗針液為水,200μL;弱洗針液為乙腈,600μL。
2、離子淌度質譜條件
(1)離子源:電噴霧電離源;
(2)掃描方式:正離子模式;
(3)毛細管電壓:2.8kV;
(4)脫溶劑氣溫度:500℃;
(5)脫溶劑氣流量:1000L/h;
(6)取樣錐孔電壓:65V;
(7)萃取錐孔電壓:4.0V;
(8)捕集離子導入器碰撞能量:6.0V;
(9)捕集離子導入器流量:1.5mL/min;
(10)淌度波速率:700m/sec;
(11)淌度波高度:40V;
(12)淌度氣流速:90mL/min
(13)飛行時間質譜質量分析器質量采集范圍:m/z50to1500Da;
(14)飛行時間質譜質量分析器掃描時間:1.0sec;
(15)飛行時間質譜質量分析器掃描間隔時間:0.02sec;
(16)鎖定質量數參比校正液:亮氨酸腦啡肽溶液,200ng/mL,m/z556.2771Da。
三、結果與分析
1、月桂醇聚氧乙烯醚的超高壓親水相互作用色譜分離
本研究采用ACQUITYUPLCHSSHILIC色譜柱(100mm×2.1mm,1.8μm)。經計算,月桂醇聚氧乙烯醚的醇水分配系數介于-7.03(C12EO43)和3.40(C12EO5)之間,顯示具有很大的疏水性差異。為實現從具有較強疏水性的短鏈聚合物到具有較強親水性的長鏈聚合物的多組分分離,采用梯度洗脫方式,對梯度洗脫條件進行了詳細優化。
2、月桂醇聚氧乙烯醚的電噴霧電離
電噴霧電離和大氣壓化學電離均有應用于月桂醇聚氧乙烯醚的研究報道,通常電噴霧電 離的應用更多。本發明采用直接進樣方式,分別在正、負兩種離子化模式下,考察了電噴霧電離和大氣壓化學電離對于月桂醇聚氧乙烯醚的電離效果。實驗結果表明,在電噴霧電離和大氣壓化學電離模式下,月桂醇聚氧乙烯醚的離子分布總體相似,但電噴霧電離的信號相應更強。超高壓親水相互作用色譜中所采用的乙腈-水流動相與電噴霧電離可以很好地兼容。通 過實驗發現,月桂醇聚氧乙烯醚的電噴霧離子化過程中,可以同時攜帶單電荷、雙電荷和三電荷,同一聚合度單體帶不同電荷彼此之間的質荷比分別相差44、22和14.7Da,這對應一個乙氧基基團。
3、月桂醇聚氧乙烯醚的離子淌度分離
首先通過直接進樣方式考察了攜帶不同電荷的月桂醇聚氧乙烯醚在離子淌度下的分離效果。分別對淌度波速率、淌度波高度、淌度氣流量等參數進行了優化以獲取最優分離效果。實驗結果表明,即便在沒有的色譜分離情況下,僅通過離子淌度依然可以實現月桂醇聚氧乙 烯醚在一定程度上的分離。離子淌度的分離速度很快,完成一個分離循環的周期只需要6.64 ms。通過離子淌度質譜技術,可實現攜帶不同的月桂醇聚氧乙烯醚離子的有效分離。
4、月桂醇聚氧乙烯醚的超高壓親水相互作用色譜-離子淌度質譜全二維分離分析
將第一維的超高壓親水相互作用色譜與第二維的離子淌度質譜進行偶聯,對不同聚合度 的月桂醇聚氧乙烯醚進行全二維分離分析。由月桂醇聚氧乙烯醚的離子淌度遷移時間-超高壓親水相互作用色譜保留時間圖可見,超 高壓親水相互作用色譜沿橫軸保留時間方向根據月桂醇聚氧乙烯醚疏水性的不同實現了第一維分離,離子淌度質譜沿縱軸遷移時間方向依照月桂醇聚氧乙烯醚離子淌度的差異實現了第 二維分離。不同聚合度的月桂醇聚氧乙烯醚組分的信號以飛行時間質譜進行了確證。
5、超高壓親水相互作用色譜-離子淌度質譜全二維分離分析體系的正交性和實際峰容量評價研究
正交性和峰容量是評價全二維分離體系選擇性和分離能力差異的重要指標。正交性不僅與分離機制有關,還與待測物的性質和分離條件有關。相關系數(r)是常用的用于評價全二 維分離體系正交性的參數。當相關系數為1時,表示第一維分離和第二維分離完全相關,當相關系數為0時,表示第一維分離和第二維分離完全正交,對于大部分全二維分離體系,其相關系數介于0和1之間。
峰分散角(β)是另一個評價正交性的參數,由相關系數的反余弦 計算而得,當峰分散角為90°時,表示第一維分離和第二維分離完全正交。對于本研究所構建 的超高壓親水相互作用色譜-離子淌度質譜全二維分離體系,根據月桂醇聚氧乙烯醚的超高壓 親水相互作用色譜保留時間和離子淌度遷移時間,計算得到月桂醇聚氧乙烯醚的相關系數和 峰分散角分別為0.0224和88.72°。
6、月桂醇聚氧乙烯醚碰撞橫截面積的計算
本研究選擇聚丙氨酸為校準物質,以其已知的碰撞橫截面積值對離子淌度遷移時間,分別繪制單電荷、雙電荷和三電荷三條校準曲線。
一種IAEO-AA-SMAS三元共聚物表面活性劑及其制備方法和應用,首先將衣康酸、對甲苯磺酸、對苯二酚及月桂醇聚氧乙烯醚加入反應器中于90℃-140℃保溫反應直到測得的酸值恒定,即得月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯;其次,向恒溫反應釜中加入水,然后在65-105℃向其中分別滴加過硫酸銨溶液以及由丙烯酸、甲基丙烯磺酸鈉和調節成中性的月桂醇聚氧乙烯醚衣康酸單酯組成的單體混合物,然后保溫反應2-5h,靜置、冷卻,最后調節pH值至9-10,即得最終產物;最終產物與市售低分子脫墨劑相比分子量更大,對油墨的分散、捕集及乳化能力更強,可單獨使用或與低分子表面活性劑復配后作為脫墨劑進行脫墨,再生出的紙張白度高,殘余油墨量少,適用廢舊雜志紙的浮選脫墨。
[1]CN201510450876.0一種月桂醇聚氧乙烯醚的全二維分離分析方法
[2]CN201410148800.8一種IAEO-AA-SMAS三元共聚物表面活性劑及其制備方法和應用