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N,N-二甲基羟胺的气相色谱分析

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第30卷第7期’ 李高亮等:Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺的气相色谱分析 515 化学试剂,2008,30(7),515~516;549 Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺的气相色谱分析 李高亮 ,何辉,陈辉,叶 (中国原子能科学研究院放射化学研究所,北京 102413) 摘要:为核燃料后处理工艺研究建立了Ⅳ,Ⅳ-二甲基羟胺(DMHAN)的分析方法。对DMHAN采用FFAP毛细管柱气相色 谱法分析时,在3.0×10一~2.5×10 mol/L范围内,峰面积与浓度具有良好的线性关系,其相关系数r=0.999 2,分析 方法的检测下限为3.0×10一mol/L,测量的相对标准偏差(RSD)<1.0%。甲醇、甲醛、甲酸、、单甲基肼、乙醇、肼、甲 胺在工艺可能存在的浓度范围内,对DMHAN的定量分析无显著影响。 关键词:N,N.二甲基羟胺;气相色谱;分析 中图分类号:0657.7 文献标识码:A 文章编号:0258.3283(2008)07.0515.02 近年来,核燃料后处理工艺流程中无盐试剂 检测器,GC solution工作站;色谱柱,FFAP毛细管 的应用研究已引起了各国的重视。DMHAN是一 柱(30 m X 0.25 mm X 0.25/sm)。 类羟胺二取代衍生物,它能够快速地将Pu(Ⅳ)还 Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺盐酸盐(纯度99%,美国 原成不易被TBP萃取的Pu(Ⅲ),以实现铀钚分 Sigma公司);硝基甲烷(化学纯,上海化学试剂公 离 .2 J。将DMHAN作为无盐还原剂应用于核电 司);甲醛、甲醇、乙醇均为分析纯(北京化学试剂 站乏燃料后处理流程,就需对后处理流程作出重 公司)。 大的改进,而测定体系中DMHAN的浓度是研究 1.2 定性定量分析 它在流程中应用的前提。 1.2.1,分析操作条件 DMHAN通常采用pH滴定法、间接分光光度 气化室温度:130 oC;检测器温度:150℃;柱 法 等方法进行分析。pH滴定法只适合于分析 温:120℃;氢气流速:50 mL/min;空气流速:500 水溶液体系中的DMHAN,不适合酸体系的分析; mL/min;分流比:30:1;进样量:0.5 。 间接分光光度法的原理是利用DMHAN的还原 1.2.2 定性分析 性,将三价铁离子还原成二价,二价铁离子与显色 剂显色来进行分析,但后处理工艺流程中的料液 按照上述工作条件对DMHAN水溶液进行分 组分复杂,单甲基肼、甲酸、甲醛等的存在会干扰 析,由色谱图可知DMHAN在此操作条件下的保 留时间约为3.95 min。 利用DMHAN的还原性质进行分析的方法。 后处理工艺流程中料液体系复杂,在铀、钚分 1.2.3 定量分析(外标法校正曲线的绘制) 离循环中所用的还原反萃取剂L4 (1Bx)中含有硝 以购买的Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺盐酸盐为标准, 酸、单甲基肼、DMHAN,还原反萃钚以后反萃液组 配制一系列DMHAN水溶液的浓度分别为:2.5、 成更加复杂,不仅有反应剩余的单甲基肼、 5.0、7.5、12.5、15.0、25.0 mmol/L,在上述选定的 DMHAN以及钚、镎等放射性核素,还有少量由单 分析条件下分析。将DMHAN浓度与对应的峰面 甲基肼、DMHAN的反应 J和辐解的产物,如甲醇、 积作图,得图1所示的标准曲线。由图1可见,在 甲醛、甲酸、肼、甲胺等。对于如此复杂的料液组 进样浓度范围内,校正曲线为一直线,线性关系良 成中DMHAN的分析,用普通的化学方法不能满 好,且通过原点,所以可采用单点校正法进行定量 足要求。气相色谱法能将DMHAN与其他组分分 分析。在相同色谱条件下,对未知样品进行分析, 离,并通过检测器进行定量分析。本文采用气相 由标准曲线Y=4.432x即可计算DMHAN样品浓 色谱法,以后处理工艺料液中的DMHAN为对象 度(Y是样品的色谱峰面积, 是样品的浓度校正 开展了定性和定量分析的研究。 值,单位mmol/L),相关系数r为0.999 2。 1实验部分 收稿日期:2007.12.14 1.1 主要仪器与试剂 作者简介:李高亮(1972.),男,山东昌邑人,学士,助理研究 岛津GC.2014气相色谱仪,配氢火焰离子化 员,主要研究方向为核燃料后处理工艺研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 516 化学试剂 2008年7月 衬管中,故对分析DMHAN的结果没有影响。另 童 外,选用检测器为氢火焰离子化检测器,仅对含碳 赢 暄 有机化合物有响应,所以肼等不含碳的组分对 曩 DMHAN的分析没有影响。实验结果表明,过量 曲 DMHAN 10倍的甲酸、甲胺、单甲基肼在此色谱条 DMHAN浓度/(too!‘L ) 件下没有明显的响应峰,所以它们的存在对 图1 DMHAN峰面积与浓度的标准曲线 DMHAN的分析基本没有影响。分别配制一定合 rig.1 DMHAN correction curve of peak aera to 适浓度的甲醇、甲醛、乙醇水溶液,在分析DMHAN concentration 的色谱条件下进样分析,得到甲醇、甲醛、乙醇的 1.3 分析方法的准确度、精密度和检测下限 保留时间分别为:3.00、3.44、3.05 rain。将甲醇、 配制一系列不同浓度的DMHAN样品,在相 甲醛、乙醇和DMHAN的混合溶液进样分析得到 同的色谱条件下进样分析,结果如表1、2。从表 色谱图2,由图2可知,甲醇、甲醛、乙醇与DMHAN 1、2可见,该方法分析DMHAN的准确度与精密度 的色谱峰分离较好,不会影响DMHAN的定性定 良好,3份平行样品分析的相对标准偏差(RSD) 量分析。 <1.0%。在此色谱条件下,记录基线噪声,按2 倍基线噪声[6】相当的量计算出检测限为3.0× 10~mol/L。 表1 气相色谱测定不同浓度DMHAN样品的准确度 Tab.1 Determination accuracy of various DMHAN concentration sample(m ̄ol-L一。) 0 l 2 3 4 5 mln 实际浓度0.5 1.0 2.0 5.0 10.0 15 图2 DMHAN与甲醇、甲醛、乙醇混合溶液的色谱图 GC测定浓度0.52 1.02 2.01 5.04 10.08 15.14 Fig.2 Gas chromatogram of mixture of DMHAN, 误差/% 3.6o 1.70 0.65 0.80 0.76 0.93 methanol,formaldehyde and ethanol 表2 测定不同浓度DMHAN样品的精密度 Tab.2 Determination precision of various DMHAN 1.5 模拟样品的分析 ・ concentration salTlple 配制工艺流程中用的还原剂1BX J,其中 . DMHAN的浓度为0.1 mol/L,浓度为 0.3 mol/L。取0.5 m L 1BX于5 mL的容量瓶中, 加少量去离子水稀释,由于酸性样品进样会破坏 色谱柱,所以滴加NaOH溶液调节pH略大于7,然 后加去离子水至刻度,摇匀,进样分析,根据标准曲 1.4 干扰因素的试验 线方程求得1BX中DMHAN的浓度为0.099 mol/L, .在后处理工艺流程中,铀、钚分离这一步是通 相对偏差为1.0%,能够满足工艺分析要求。 过还原反萃取剂将钚反萃到水相而铀留在有机相 中实现的,还原反萃剂(1BX)是由DMHAN、单甲 2结果与讨论 基肼以及组成。DMHAN在流程中可能会有 2.1 N,N.二甲基羟胺的色谱分析推荐条件 少量辐射分解物甲醇、甲醛、甲酸、乙醇等低沸点 气化室温度:130℃;检测器温度:150℃;柱 的有机组分,所以考查了甲醇、甲醛、甲酸、、 温:120 cI=;氢气流速:50 mL/min 空气流速:500 乙醇、肼、甲胺、单甲基肼对DMHAN色谱分析的 mL/min;分流比:30:1;进样量:0.5 。 干扰。由于分析所用的色谱柱是一种通过硝基对 2.2 该方法分析Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺的准确度与 苯二酸( I'PA)改性的聚乙二醇20 M,是一种强极 精密度良好,检测下限为3.0×10~mol/L。 性柱,因此分析样品的pH要调到7以上,以免对 2.3 分析样品中含有10倍量DMHAN的甲醇、 色谱柱造成损害。体系的样品进行分析时, 、甲醛、甲基肼、肼、乙醇、甲酸、甲胺、单甲基 需用NaOH先中和,使溶液DH略大于7。由 肼存在时,不会影响DMHAN的定性定量分析。 于钠在此分析条件下不会汽化而留在汽化室 (下转第549页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 第30卷第7期 赵明明等:一种含有拟冠醚结构双子型肽脂质的合成改进 549 a gemini peptide lipid as a molecular siwtch[J].J.Pho・ 1.三氟乙酸 2.Ⅳ .Ⅳ '-2.5,B,ll-四氧十二烷二酰氯,TEA wchem.Photob/oZ.A。2006,183(3):309-314. [5]IWAMOTO S,OTSUKI M,SASAKI Y.Gemini peptide lipids H wiht ditopic ion-recogniiton site.prepretion and functions a8 na inducer for assebmling ofliopsomal mebmranes[JJ.Tetra- hedron,2004,60(44):9 841・9 847. Improvement on synthesis of a gemini Hpid wiht pseudo- crown ether ZHAO Ming-ming ,WANG Jian-feng~,FAN Sheng-di (1.Department of Biological Science&Engineeirng, cShool of Enviornmental&Biological Science&Technology, 残余物柱色谱分离得到油状产物0.54 g,产率 Dalian University of Technology,Dalian 116024,China;2.Key 58%。核磁数据与文献值相同。 Laboratory of Bioteehnology&Bioresourees Utilization of the State Ethnic Affaisr Commission・Ministry of Education,School of 参考文献: Life Science,Dalian.Nationallites Universiyt,Dalina 116600,Chi・ [1]MATSUI K,SASAKI Y,KOMATSU T,et a1.RNAi gene si・ na),Huaxue Shiji,2008,3o(6),547—549 lencing using eerasome as a vira1.-size siRNA.-carrier free from Abstra ̄:An improvement was made to solve the low yield of a fusion and cross-linking[J].B/oorg.Med.Chem.Lett., synthetic 2,5,8,1 1-tetraoxado-deeanedioyl・connected gemini 2007,17(14):3 935.3 938. peptide compound,N ,N2'-2,5,8,l1・etraoxadodecanedioyl・his [2]NIIDOME Y,HONDA K,HIGASHIMOTO K,et a1.Surface (Ⅳ,N.dihexadecyl・L・histidinamide),containing histidine resi- modiifcation of gold nanorods with synthetic cationic lipids dues.Prior to tIle reaction witIlⅣ ,N 一2,5,8,11-tetraoxadode・ [J].Chem.Commun.,2007:3 777.3 779. canedioyl chloride for manufacturing the desired product,the pro- [3]田文杰,神前健嗣,佐佐木善浩,等.囊泡表面分子间通 teetion groups Boe or Tos ofP・amine and iimd ̄ole groups of N, 讯交流体系的构建:利用受体的分子识别行为酶 N—dihexadecyl-L-histidinamide were removed.The desired prod・ 的活性[J].化学学报,2006,64(17):1 847.1 853. uct could be easily separated at a yield of 58%.which was higher [4]SASAKI Y,IWAMOTO S,MUKAI M,et a1.Photo=and ther— htan the literature reported value of22%. mo-responsive assembly of liopsomal membranest riggered by Key words:gemini compound;peptide lipid;imidazole;histidine (上接第5l6页) 参考文献: Analysis of N,N・dimethy ̄ydroxylamine by gas chromatog・ [1]张安运,厉凯,何辉,等.Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟基胺与V(V) raphy 13 Gao・liang 。HE Hui,CHEN Hui,YE Guo・dn(Insti・ 氧化还原反应动力学及机理研究[J].应用化学,2001, tute of Radioehemistry,China Academy of Atomic Energy Sci- 18(3):180.183. ence,Beijing 102413,Chian),Huaxue Shiji,2008,30(7),515— [2]张安运,胡景圻,张先业,等.有机还原剂与Np(VI)和 516;549 Abstract:The method for determination of N,N・dimethylhydro・ Pu(IV)的化学反应动力学研究进展[J].原子能科学技 xylamine(DMHAN)in water and nitric acid by capillary gas 术,2001,35(1):83-90. chromatography was studied in this paper.The test ersults showed [3]杨明.间接分光光度法测定盐酸羟胺[J].化学工业与 htat the linearity between the peak aftra and concentration was 工程,1999,16(4):233.235. exce[1ent in the range of 3.0×10 4~2.5×10一 m0L/L wiht a [4]姜圣阶,任凤仪,马瑞华,等.核燃料后处理工学[M]. correlation coefficient of over 0.999.The relative standard devia. 北京:原子能出版社,1995:164. tion(RSD)was lower tIlan 1.0%.The miinmum detectable limit [5]何辉,王方定,胡景圻,等.Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺在铀钚分 (MDL)of DMHAN was 3.0×10 m0L/L_hTe possible impuri- 离中的应用和计算机程序的开发[D].博士研究生学 ites(such as methanol,formaldehyde,methanoie acid,nitric 位论文,中国原子能科学研究院,2001.6. acid,monomethyl hydrazine ethanol,hydrazine,and methy・ [6]许国旺,叶芬,孔宏伟,等.现代实用气相色谱法[M]. lamine)did not affect tIle quantiatitve determination of DMHAN 北京:化学工业出版社,2004:45. by the analytical system. [7]李高亮,何辉,胡景圻,等.Ⅳ,Ⅳ.二甲基羟胺的合成及 Key words:N,N・dimethylhydroxylamine;gas chromatography; 表征[J].化学试剂,2006,28(4):202.204. analysis 

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