氟化物樣品中CHN元素的測定

2020-11-02

綜述

含氟有機(jī)化合物具有*的性質(zhì)，在生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，特別是在藥物和作物保護(hù)方面有著尤為重要的作用。例如，許多含氟化合物，氟硅酸鹽(SiF6)^-2，用于工業(yè)溶液中，如殺蟲劑和防腐劑。在低濃度下用于牙膏和漱口水方面等。聚四氟乙烯（PTFE–聚四氟乙烯）也可用于汽車工業(yè)和特殊容器（如不粘鍋）的生產(chǎn)中。此外，一些含氟的碳?xì)浠衔锉挥糜诜浅７€(wěn)定的潤滑劑油的生產(chǎn)。近些年來含氟藥物已成為藥物化學(xué)的重要工具。很多氟化合物被開發(fā)和測試，以提高代謝穩(wěn)定性，這會(huì)影響到人體的酸堿度水平。故對于含氟化合物的測定就有著尤為重要的意義。

在有機(jī)元素分析中，含氟有機(jī)物，特別是高氟、全氟有機(jī)物中碳?xì)涞氐奈⒘糠治鍪情L期困擾人們的一個(gè)難題。這不僅僅是因?yàn)镃-F鍵穩(wěn)定性強(qiáng)，不易斷裂，更重要的原因是含氟有機(jī)物燃燒產(chǎn)物氟化氫可與二氧化硅反應(yīng)生成揮發(fā)性的SiF₄，從而引入分析誤差，同時(shí)嚴(yán)重腐蝕氣路管壁，縮短儀器使用壽命。而高氟甚至全氟有機(jī)物中H元素含量很低，甚至為零。在燃燒分解過程中有機(jī)物中的氫原子明顯不足，從而導(dǎo)致直接與碳化合而生成CF₄。CF₄穩(wěn)定性*，不易分解，在燃燒產(chǎn)物的分類過程中緊跟著氮?dú)獬龇?，熱?dǎo)檢測器無法對此加以區(qū)分，因而造成碳值的負(fù)誤差及氮值的正誤差。

鑒于上述原因，通常的元素分析儀一般不推薦直接分析含氟特別是高氟、全氟有機(jī)物。針對于該類樣品，F(xiàn)lashSmart元素分析儀推出專門的應(yīng)用解決方案，使用F^-吸收劑，吸收樣品中的F^-，促進(jìn)含F(xiàn)樣品的充分燃燒，消除CF₄的產(chǎn)生。其填裝示意圖如下：

圖1：填裝示意圖

待測物結(jié)構(gòu)式

測定結(jié)果

結(jié)論：

表中列出了5次分析的不同含氟化合物的理論值和實(shí)驗(yàn)值的比較。所獲得的數(shù)據(jù)證明了系統(tǒng)對該類型樣品的重現(xiàn)性和結(jié)果的準(zhǔn)確性。沒有觀察到記憶效應(yīng)，也就是說沒有氟的干擾。

在含鹵素分析中，只有氟化物會(huì)影響CHN的測定，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致氫峰的拖尾或分叉。使用一種特殊的填料，放置在燃燒反應(yīng)管的高溫部分，消除了氟化合物的高活性，使CHN的定量測定具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。