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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-06-23 09:49
碳纖維的凝固成形過程是一個相分離成纖的過程,紡絲原液細(xì)流與凝固浴之間的傳質(zhì)、傳熱、相平衡移動及凝膠結(jié)構(gòu)原纖絲條的形成,與凝固浴中二甲基亞砜(DMSO)濃度有直接關(guān)系。因此凝固浴中DMSO的準(zhǔn)確測定對碳纖維原絲生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制具有重要意義。
高效液相色譜(HPLC)法是目前比較常用的凝固浴組分分析的技術(shù)手段,由于凝固浴中包含DMSO、H2O、原液聚合前驅(qū)體及殘留小分子等,組成復(fù)雜,各組分的有效分離需進(jìn)行大量試驗條件的摸索,測試周期比較長,不能滿足現(xiàn)場快速測定的需求。筆者首次采用有機(jī)元素定量分析法對凝固浴中DMSO進(jìn)行測定,避免了目標(biāo)組分損失、雜質(zhì)引入等問題,考察了樣品舟、進(jìn)樣量、溫度、載氣等參數(shù)對測試結(jié)果的影響,經(jīng)精密度、準(zhǔn)確度試驗,表明該方法可行,測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,滿足凝固浴中DMSO組分含量精準(zhǔn)控制需求。
01 主要儀器與試劑
有機(jī)元素分析儀:vario EL cube型,德國Elementar公司。
微量電子天平:XP6型,最大稱量6.1 g,感量為0.001 mg,瑞士梅特勒–托利多公司。
錫舟:3.5 mm×5.5 mm,德國Elementar公司。
氧化銅:分析純,元素分析儀專用,山西洽諾斯科技有限公司。
氧化鎢:分析純,元素分析儀專用,山西洽諾斯科技有限公司。
二甲基亞砜:色譜純,西格瑪化學(xué)試劑公司。
對氨基苯磺酰胺:硫元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.62%,德國Elementar公司。
DMSO–H2O標(biāo)準(zhǔn)溶液:根據(jù)凝固浴樣品組成,采用重量法配制DMSO–H2O標(biāo)準(zhǔn)溶液,硫元素的理論質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.23%。
02 儀器工作條件
工作模式:CHNS模式;氧化溫度:1?150℃;還原溫度:850℃;載氣:高純氦氣,流量為200 mL/min;檢測器:TCD;樣品質(zhì)量:(2±0.2)mg;催化劑:氧化鎢。
03 實驗原理
采用有機(jī)元素分析儀測定凝固浴中DMSO組分的原理:硫元素是待測樣品DMSO中的獨有特征元素,可以通過測定硫元素含量,經(jīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)式換算得到DMSO含量。
硫元素的測試原理:樣品經(jīng)高溫燃燒完全分解,各元素分別轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氧化物,通過吸附和解吸附作用,二氧化硫與燃燒產(chǎn)生的其它氣體組分分離,分離后的二氧化硫進(jìn)入熱導(dǎo)池檢測器中進(jìn)行檢測,最后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品所得f因子進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到硫元素含量。
04 測定結(jié)果
6次平行測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%,方法的加標(biāo)回收率為97.8%~102.9%。
節(jié)選自《化學(xué)分析計量》2021年第30卷第6期
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