代替GC进行甲基氯化锡的定量分析

关键问题

• 使用拉曼光谱的过程分析：GC的替代方案
• 使用原位采样改进安全和QA / QC
• 稳健的内嵌采样加上简单的单变量校准

介绍

二氯甲基锡，包括二氯甲基锡(CH_3.)₂SNCL.₂）和三氯化锡（CH_3.SNCL._3.），通常用作用于合成热稳定剂的前体，用于商业上有价值的聚合物聚氯乙烯（PVC）。

确定产品中这两种物质的组分是一项基本的质量保证/质量控制任务。历史上，在线气相色谱(GC)已经被用于这一应用，但由于有机锡化合物具有极高的毒性，必须使用一种费力、复杂的取样方法，以防止任何人类接触潜在的危险样品。

拉曼光谱可以提供GC的有用替代方案，用于分析有机锡化合物。它可以通过配有插入探针的远程操作系统，最小化人的暴露，提高质量控制和安全性，可以在线进行。

虽然GC需要在分析离线之前从过程流中取出抓取样品，但拉曼光谱有利于可用于支持有效过程控制的实时在线分析。

此外，虽然GC可以容纳单个分析物的单个带，但拉曼光谱可以提供有关官能团和分子结构的信息。

实验

拉曼光谱通过Kaiser拉曼分析仪获得，具有来自785nm Nir激光的激发辐射。本研究中使用的样品是二甲基二氯化锡和三氯化锡的混合物。在在液相分析之前，使用烘箱熔化样品。

用于取样的浸没探针具有由蓝宝石和合金C-276构建的湿润部分，这意味着它能够承受甲基氯酰氯的腐蚀作用。

在光谱可以有效地用于定量分析之前，它们必须使用克截断^®软件包。这意味着它们仅包括300-650厘米的分析有用范围^-1．在每个光谱内，弯曲的荧光基线适合于第五阶多项式，然后在新校正的基线重新归零之前减去这一点。

结果

获得液体和固体二甲基二氯化锡的光谱 - 图1识别特定的光谱特征。在其熔点105℃的熔点以上加热的液体样品显示出广阔的荧光背景。

图1。二甲基二氯化锡重要波段的拉曼光谱。在荧光背景上方可见拉曼光谱。图片来源:经参考文献1许可改编。版权所有©2001 InfoScience亚博老虎机网登录 Services。

同时，将保持在室温下的固体样品在激光照射一段时间后获取数据，从而消除荧光背景。

这种“光漂白”方法消除了荧光，同时留下甲基氯化锡拉曼信号完整，表明荧光源于通过长时间暴露于激光而破坏的杂质。

为了适当地消除由背景噪声产生的变化，仅在基线减去并重新归零之后进行各种样品的光谱，如上所述。

通过独特的拉曼光谱可以区分二甲基锡和三氯化甲基锡:二甲基锡在524厘米处有谱带^-1和564厘米^-1而三氯化甲基锡在548厘米处有条带^-1．

通过检查特征拉曼峰的高度，可以通过检查特征拉曼峰的高度来定量确定样品内的相对浓度。图2A显示了小瓶中加热液体样品的拉曼光谱 - 这些具有不同的甲基四氯化锡和高二甲基二氯化锡含量的分数。

图2。不同组成甲基氯化锡混合物的归一化拉曼光谱。图片来源:经参考文献1许可改编。版权所有©2001 InfoScience亚博老虎机网登录 Services。

这些光谱的光谱强度被标准化为524cm的强度^-1高峰。已知的分数三氯化锡三氯化物然后与在548厘米处发现的峰的归一化强度相关联^-1．

图2B显示了加热液体样品的拉曼光谱，不同的二甲基二氯化锡和高甲基四氯化锡含量的不同分数。将这些光谱标准化为548厘米的强度^-1用已知的二甲基二氯化锡的峰值与524cm处的峰的归一化强度相关^-1．

然后利用这些结果在构建亚甲基氯化锡混合物的校准曲线，其具有大于80％甲基四氯化锡（图3）。使用该校准数据完成的过程样本的在线拉曼分析，通过Z-Line GC分析的结果很好地相关。

制备样品和工艺样品的谱带比的标准偏差在0.02 ~ 0.04之间，而三氯化甲基锡的不确定度在1%左右。

图3。三氯化锡的校准曲线。图片信用：Kaiser光学系统，Inc。

结论

在线拉曼光谱有可能大大流动甲基氯化锡的QA / QC。虽然GC需要从过程流中获得的使用抓取样本，然后分析离线（导致显着的时间延迟），拉曼光谱可以从过程线内实时获得数据，没有降低数据质量。

拉曼消除了GC分析所需的有问题的采样过程，同时允许远程操作。拉曼还为用户提供比GC更好的安全性，同时保护产品免受污染。不仅如此，它还可以在提供实时进程控制的同时实现这一点，而在线GC无法实现这一点。

参考

1. 李，d .;和chabot，p。“甲基菌的拉曼光谱。”工艺分析化学杂志CHINES。6，第1,2001,31,31。

这些信息已被源，审查和调整来自Kaiser光学系统，INC提供的材料。亚博网站下载

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