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《貴金屬雜志》2016年第2期
摘要:
建立了用高效液相色譜(HPLC)分析乙酰丙酮釕純度的方法。以C18色譜柱為固定相,以乙腈/水53/47(V/V)溶液為流動相,檢測波長為270nm,可以獲得滿足乙酰丙酮釕純度測定要求的色譜圖。在乙酰丙酮釕濃度為0.224~0.318mg/mL時,線性相關系數(r)為0.9993,測定相對標準偏差(RSD)為0.85%,樣品加標回收率為99.13%~101.37%。
關鍵詞:
分析化學;高效液相色譜法;乙酰丙酮釕;純度
乙酰丙酮釕為釕(III)的有機配合物,在制備釕薄膜材料、電極材料、催化材料、納米材料及復合材料等領域[1]有著重要的應用前景和潛在的市場前景。釕含量的測定方法有重量法、原子吸收法、分光光度法、熒光法、示波極譜法[2-6]等,但這些分析方法大多只適用于樣品中的釕含量,不能分析化合物的純度。為配合制備乙酰丙酮釕的技術攻關項目,本文提出用高效液相色譜法(HPLC)定量分析乙酰丙酮釕配合物純度的方法,并應用于實際工作中。
1實驗部分
1.1儀器與試劑
測定使用的高效液相色譜儀為美國Waters公司Empower2色譜工作站,配有1525泵、717自動進樣器,檢測器為2998二極管陣列檢測器,C18色譜柱(150×4.6mm,5µm)、C8色譜柱(150×4.6mm,5µm);紫外-可見分光光度計為美國Varian公司Cary50型;分析天平為北京賽多利斯公司TB-215,感量0.01mg。乙酰丙酮釕對照樣品,純度99.79%,購自美國Alfa公司;三氯化釕(RuCl3•xH2O,昆明貴金屬研究所自制);乙酰丙酮(Hacac,純度﹥99.0%,天津);供試樣品乙酰丙酮釕為昆明貴金屬研究所自制;乙腈(色譜純,默克公司);其余試劑均為分析純,自制超純水(MilliporeElix5)。
1.2實驗方法
將對照品用流動相溶液超聲溶解,以紫外-可見分光光度計掃描溶液選取檢測波長。移取10µL溶液注入液相色譜儀,記錄色譜圖。以色譜峰面積計算濃度和樣品中乙酰丙酮釕含量。
2結果與討論
2.1檢測條件選擇
2.1.1檢測波長的選擇
取0.013mg/mL的乙酰丙酮釕對照品溶液,用乙腈溶解(超聲5min以促進溶解)。以乙腈為參比,進行紫外-可見光譜掃描,所得譜圖如圖1所示。由圖1可見,乙酰丙酮釕在波長270、330nm處有最大吸收峰。從檢測的靈敏度和所用溶劑的紫外截止波長考慮,將選擇乙酰丙酮釕的檢測波長設定為λ=270nm。
2.1.2固定相及流動相的選擇
用乙酰丙酮釕的對照品配好溶液后,分別以C8柱、C18柱為固定相進行實驗。對比發現,乙酰丙酮釕在C8柱上的保留時間較短,難以有效分離;而在C18柱上的保留時間較長,分離行為較好。最終選用C18柱作為固定相。根據樣品的溶解性,選用甲醇、乙腈、四氫呋喃等與超純水組合進行試驗,篩選流動相。結果表明,用甲醇-水作流動相時,樣品主峰的拖尾因子較大;用四氫呋喃-水作流動相時,樣品出峰時間太早;用乙腈-水作流動相時,樣品主峰有明顯的改善。最終選用C18柱,以乙腈:水=53:47(V/V)為流動相,其余測定條件為:進樣量為10µL,流速1mL/min,柱溫40℃,檢測波長270nm。所得對照品色譜圖如圖2所示。圖2中出現多個色譜峰,乙酰丙酮釕的色譜峰強度最大,該峰出現在保留時間(tR)=8.029min處。計算可得,分離度(Rs)=5;拖尾因子為1.08;理論塔板數為1.61×104,具有較好的分離效果。此色譜條件被作為最終分析條件。
2.1.3色譜峰純度的檢驗
本實驗所用檢測器為二極管陣列檢測器(diode-arraydetector,DAD)[7-8]是20世紀80年展起來的一種紫外檢測器,其可以在全部紫外光波長獲得色譜信號,故可對色譜峰進行定量檢測和組分的定性檢測。判斷色譜峰純度的方法是:于色譜峰的峰前沿、峰頂和峰后沿3個部位各選1點,將3個點的光譜圖經歸一化處理后進行比較,當他們基本相同時證明峰是單一組分。圖3為乙酰丙酮釕色譜峰3個部位吸收峰的歸一化光譜圖,表明色譜峰為單一組分。
2.2影響因素分析
2.2.1干擾試驗
針對實際試樣中可能存在的共存物,檢驗其是否對測定有干擾,并了解共存物的最大允許濃度。合成乙酰丙酮釕的原料為乙酰丙酮(Hacac)和水合三氯化釕,此2種原料可能存在于供試樣品中而影響分析結果,需對其可能的影響情況進行分析。分別用流動相將2種原料溶解,配成0.331mg/mL的溶液。在選定色譜條件下進樣測定,結果發現水合三氯化釕在20min內不出峰,而乙酰丙酮在1.8min時出峰,與乙酰丙酮釕的保留時間不一致,RS>2,圖2的色譜峰中亦未出現此2峰,故可判定合成原料不干擾測定。
2.2.2溶液中乙酰丙酮釕的穩定性
為了使分析結果重現、可靠,分析方法中采用的樣品及對照品在一定時間內必須穩定。因此,分析乙酰丙酮銥在溶液中的穩定性是必須的[9]。稱取14.55mg乙酰丙酮釕對照品于50mL的容量瓶中,流動相定容,配制濃度為0.291mg/mL對照品溶液,按照選定的色譜條件,在24h內進行間斷測定,考察其穩定性。不同時刻的色譜峰面積測定結果如表1所示。由表1可見,24h內測定,乙酰丙酮釕吸收峰面積的無明顯變化,RSD=2.0%。說明對照品溶液具有較好的穩定性。
2.3測定結果評估
2.3.1線性關系
稱取7份不同質量的乙酰丙酮釕對照品,分別置100mL容量瓶中,用流動相溶解并稀釋至刻度,搖勻過濾后按選定色譜條件進樣測定。結果如表2所列。根據表2數據,以乙酰丙酮釕色譜峰面積A對其質量濃度ρ進行線性擬合,得到的線性方程為:A=3×106ρ+9319.8(1)式(1)線性的相關系數r=0.9993,線性范圍為0.224~0.336mg/mL。
2.3.2方法精密度
精密度(通常用相對標準偏差RSD表示)指在規定的測試條件下同一個均質樣品,經過多次進樣測定所得結果之間的接近程度,反應了正常測定條件下分析方法的再現程度。取不同濃度的乙酰丙酮釕對照樣品溶液,按選定色譜條件,每個樣品溶液重復進樣3次,測定其峰面積并計算其相對標準偏差,結果如表3所示。表3中,3個不同濃度對照品溶液的RSD分別為0.23%、0.52%、0.47%,表明方法的精密度良好。
2.3.3方法準確度
本實驗采用加標回收法判斷方法準確度。準備同一批次的乙酰丙酮釕,在線性范圍內配置好溶液后進樣,得到其相對含量為99.17%;準確稱取上述批次的乙酰丙酮釕樣品3份,分別加入一定量的乙酰丙酮釕對照品,溶于50mL容量瓶中用流動相配制成溶液,進樣后根據工作曲線得到相對應的濃度,從而測得加標回收率。結果如表4所示。由表4結果可見,樣品加標回收率為99.13%~101.37%,平均回收率為100.10%,表明方法具有較高的準確度,可用于生產質量控制。
3結論
本研究采用高效液相色譜法進行了乙酰丙酮釕的純度分析。研究表明:1)以C18色譜柱為固定相,乙腈:水=53:47(V/V)為流動相,檢測波長為270nm,在選定色譜條件下,可以獲得滿足乙酰丙酮釕純度分析使用的色譜圖。2)對于可能存在的共存物乙酰丙酮及水合三氯化釕在最佳色譜條件下不影響乙酰丙酮釕的檢測。3)在此色譜條件下測得乙酰丙酮釕在乙腈/水溶劑中24h內穩定,相關系數為r=0.9993,線性范圍為0.224~0.336mg/mL。方法精密度良好、加標回收率為99.13%~101.37%。表明此法適用于檢測乙酰丙酮釕的相對純度。本法操作簡便快速、結果可靠,已用于產品質量控制并擬建立標準分析方法。
參考文獻:
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作者:姜婧 常橋穩 晏彩先 李杰 邱紅蓮 單位:昆明貴金屬研究所 貴研鉑業股份有限公司稀貴金屬綜合利用新技術國家重點實驗室