一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法转让专利

申请号 : CN201410188212.7

文献号 : CN103940930B

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发明人 : 刘兰兰陈利申琳廖建苹韩清张炳林曹喜玲徐卿田小华王平

申请人 : 湖北三江航天江河化工科技有限公司

摘要 :

本发明提供的高效液相色谱法测定HMX含量的方法,采用丙酮对待测试样进行提取,然后采用乙腈进行定容后进行检测,其中标准溶液采用乙腈溶解、定容及稀释;本发明提供的方案抗干扰性强,分析测试结果的平行性和数据的稳定性较好,该方法具有很强的实用性,还可应用于RDX的定量分析,具有推广应用价值。

权利要求 :

1.一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)试样取样:称取试样,精确至0.0001g,将试样包在脱脂滤纸包内,所用的滤纸为D7cm的定量慢速滤纸,然后用1、2二氯乙烷浸泡,并采用超声池进行振荡处理,处理时间为

30min,频率为25KHz,再用1、2二氯乙烷冲洗,真空干燥,干燥时间为30min,温度为55℃,真空度为0.01mmHg,最后置于索氏提取器的提取管中,在提取瓶中加入分析纯丙酮,置于

70-80℃恒温水浴锅中加热提取6-8h ;

2)定容稀释:提取结束后,用分析纯丙酮清洗提取管,移除提取管和冷凝器,将提取瓶置于通风厨内,使得溶剂挥发大部分后,将提取瓶中溶液用容量瓶进行定容;

3)确定标准溶液浓度:将HMX用分析纯乙腈溶解,制成溶液,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,直至其特征峰不再呈现圆头的形状,从而确定标准溶液浓度;

4)配制标注溶液母液:根据确定的标准溶液浓度,称取HMX用分析纯乙腈在40℃水浴加热进行溶解,冷却后定容,摇匀备用;

5)标准曲线绘制:

将所配制标准溶液母液,分别用分析纯乙腈稀释1、1.5、3、6、30倍,用微孔滤膜过滤后,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,对目标峰进行分析得到色谱峰面积,以标准溶液浓度CHMX为横坐标,以色谱峰面积AHMX为纵坐标绘制标准曲线获得到线性回归方程:

6)组分测定:

将步骤2)制备的试样注入高效液相色谱仪中,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,备用对目标峰进行分析得到色谱峰面积,通过线性回归方程,即可计算出HMX含量;

试样测试时,可根据需要对步骤2)制备的试样用分析纯乙腈进行稀释。

2.根据权利要求1所述采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法,其特征在于:所述的高效液相色谱仪为Waters e2695型高效液相色谱仪。

3.根据权利要求1所述采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法,其特征在于:将步骤1)中的试样处理成1mm×1mm×1mm颗粒。

说明书 :

一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法

技术领域

[0001] 本发明属于一种含能材料组分含量分析方法领域,具体涉及一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法。

背景技术

[0002] PBX炸药常用于武器战斗部。奥克托今,即HMX作为PBX炸药主体,准确快捷测定炸药中HMX组分含量对于装药质量控制及性能监控有非常重要的意义。国内有采用紫外光分光光度法分析了PBX传爆药中HMX的含量,测试吸光度时HMX浓度难控制,操作繁琐,分析重复性较差;用凝胶渗透色谱法测定高能火药中的NC和HMX,但相对误差较大。PBX炸药成分复杂,很多与待测物物化性质相似的物质都容易给测试过程带来干扰。

发明内容

[0003] 本发明的一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法,用以提高定量分析精度。
[0004] 一种采用高效液相色谱法测定HMX含量的方法,包括以下步骤:
[0005] 1)试样取样:称取试样,精确至0.0001g,将试样包在脱脂滤纸包内,然后用1、2二氯乙烷浸泡,并采用超声池进行振荡处理,然后用1、2二氯乙烷冲洗,真空干燥后置于索氏提取器的提取管中,在提取瓶中加入分析纯丙酮,置于70-80℃恒温水浴锅中加热提取2-10h;
[0006] 2)定容稀释:提取结束后,用分析纯丙酮清洗提取管,移除提取管和冷凝器,将提取瓶置于通风厨内,使得溶剂挥发大部分后,将提取瓶中溶液用容量瓶进行定容;
[0007] 3)确定标准溶液浓度:将HMX用分析纯乙腈溶解,制成溶液,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,直至其特征峰不再呈现圆头的形状,从而确定标准溶液浓度;
[0008] 4)配制标注溶液母液:根据确定的标准溶液浓度,称取HMX用分析纯乙腈在40℃水浴加热进行溶解,冷却后定容,摇匀备用;
[0009] 5)标准曲线绘制:
[0010] 将所配制标准溶液母液,分别用分析纯乙腈稀释1、1.5、3、6、30倍,用微孔滤膜过滤后,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,对目标峰进行分析得到色谱峰面积,以标准溶液浓度CHMX为横坐标,以色谱峰面积AHMX为纵坐标绘制标准曲线获得到线性回归方程:
[0011] 6)组分测定:
[0012] 将步骤2)制备的试样注入高效液相色谱仪中,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,备用对目标峰进行分析得到色谱峰面积,通过线性回归方程,即可计算出HMX含量;
[0013] 试样测试时,可根据需要对步骤2)制备的试样用分析纯乙腈进行稀释。
[0014] 所述的高效液相色谱仪为Waters e2695型高效液相色谱仪。
[0015] 将步骤1)中的试样处理成1mm×1mm×1mm颗粒。可通过切割进行处理,颗粒状利于提高溶剂浸泡的效率。
[0016] 所述步骤1)中所用的滤纸为D7cm的定量慢速滤纸,超声振荡处理时间为30min,频率为25KHz。
[0017] 所述步骤1)中真空干燥时间为30min,温度为55℃,真空度为0.01mmHg;试样提取步骤中的提取时间为6-8h。
[0018] 在检测时HMX含量时,待测组分能否充分提取是测试结果是否准确的关键,将水浴加热的温度控制在70-80℃,能保证丙酮溶剂在提取器中顺利的回流。在此条件下对HMX理论含量为73.0%的PBX样品进行了提取时间的实验,并对提取液进行测试,有关数据列于表1。
[0019]提取时间/h 2 3 4 5 6 7 8 10
HMX含量/% 41.4 59.8 68.3 71.9 72.7 72.6 73.0 72.8
[0020] 表1
[0021] 由表1和数据可知,HMX基炸药试样在提取时间6-8h时,可将HMX组分完全提取。
[0022] PBX炸药中含有聚氨酯结构,HMX被其包覆不易溶解,PBX炸药中含有多种易溶于一般溶剂的工艺助剂会对测试结果带来干扰,采用二氯乙烷可有效破坏聚氨酯结构,并将干扰组分溶解,便于后期的目标成分提取,通过超声池的振荡作用,加快破坏、溶解程度。采用低孔径的定量慢速滤纸,能有效避免样品处理过程中低粒径的HMX损失。二甲基亚砜、乙腈对HMX溶解较好,但是沸点较高,不适合作为试样的提取溶剂,丙酮是化学工业中最常用的有机溶剂之一,沸点低,为56.06℃,对HMX有较好的溶解能力,来源广、毒害性小。因此,丙酮是最佳的试样的提取溶剂。HMX含有官能团-NO2具有较强的紫外特征吸收,其乙腈溶液在230nm左右时吸收最强,需要最大的稀释倍数才能避免出现畸形峰,选择最大吸收波长230将引入了稀释误差同时缩小了检测浓度范围,乙腈的波长响应极限为210nm,避免溶剂峰和杂质峰,应适当增加波长。在波长245nm时,降低了-NO2的紫外吸收能力,可较好的平衡进样浓度和响应强度的关系。试样提取溶剂丙酮、流动相中含有的少量杂质、都会形成杂质峰而对目标主峰产生干扰。为了将目标主峰与杂质峰彻底分离开,峰形良好,保证测试良好的重复性,比较了乙腈:蒸馏水为30:70、40:60、50:50、60:40时,目标主峰与杂质峰的重叠情况,发现乙腈:蒸馏水=40:60时,杂质峰与目标峰分离良好,且响应峰形面积合适,试验重复性好。
[0023] 按照所发明的测定方法测定HMX基8份,HMX理论含量为75.0%,其结果见表2:
[0024]次数 1 2 3 4 5 6 7 8
HMX含量/% 75.0 74.9 74.5 75.3 74.8 74.6 75.1 74.5
[0025] 表2
[0026] 所研究的方法抗干扰性强,分析测试结果的平行性和数据的稳定性较好,该方法具有很强的实用性,还可应用于PBX炸药中RDX的定量分析,具有推广应 用价值,同时在推进剂中HMX/RDX含量测试方面具有较大的应用前景。

具体实施方式

[0027] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明,但本发明不受其限制。
[0028] 实施例1:
[0029] 1)将PBX试样制成约1mm×1mm×1mm颗粒,称取两份适量试样0.5076g、0.4993g,包在D7cm的定量慢速滤纸中并紧固,置于盛放有二氯乙烷的烧杯中浸泡,然后采用超声池进行振荡处理30min,频率为25KHz左右。取出滤纸包,用二氯乙烷冲洗3次后,放于真空烘箱内抽真空干燥30min,干燥温度为55℃,真空度为0.01mmHg。将滤纸包放入索氏提取器的提取管中,在提取瓶中加入约150ml分析纯丙酮,连接索氏提取器各部分,确保不漏气,置于70-80℃恒温水浴锅中加热提取7h;
[0030] 2)提取结束后,用少量分析纯丙酮清洗提取管,移除提取管和冷凝器,将提取瓶置于通风厨内,挥发溶剂至15ml左右,将提取瓶中溶液倒入于100ml容量瓶中,使用分析纯乙腈清洗提取瓶3次,洗液均倒入容量瓶,定容,将试样用分析纯乙腈稀释3倍,备用;
[0031] 3)将适量的HMX溶解于分析纯乙腈,分别制成浓度为0.1mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、2.0mg/ml、3.0mg/ml、4.0mg/ml的HMX乙腈溶液,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl。发现当浓度为4.0mg/ml时出现圆头峰,其他浓度峰形良好,所以确定HMX标准溶液浓度为0.1mg/ml、0.5mg/ml、1.0mg/ml、2.0mg/ml、3.0mg/ml。
[0032] 4)准确称取0.5gHMX,置于25ml烧杯中,加入10ml分析纯乙腈,于40℃水浴中加热,不断搅拌至HMX完全溶解,冷却后将HMX乙腈溶液全部转入到100ml容量瓶中,清洗烧杯3-4次,洗液均倒入容量瓶中,然后加入分析纯乙腈至刻度线,摇匀备用。
[0033] 5)将所配制标准溶液母液,分别用分析纯乙腈稀释1,1.5,3,6,30倍,用微孔滤膜过滤后,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,对目标峰进行积分得到色谱峰面积,以标准溶液浓度CHMX为横坐标,以色谱峰面积AHMX为纵坐标绘制6 5 2
标准曲线获得到线 性回归方程:y=7.35×10+7.30×10,R=0.997。
[0034] 6)分别将提取定容后的试样注入高效液相色谱仪中,采用高效液相色谱仪进行测定,流动相:体积比为40:60的色谱级乙腈与蒸馏水混合液,检测波长:245nm,分离柱:C18,柱温35℃,流速:1.0ml/min,进样量:10μl,对目标峰进行分析得到色谱峰面积,通过线性回归方程,即可计算出HMX含量如下表3所示。
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