一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法

2023-06-11 00:00:01 1

專利名稱：一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法
技術領域：
本發明涉及脂肪酸聚合指數的檢測方法，尤其是一種採用光譜分析法檢測脂肪酸的聚合指數的方法。
背景技術：
將含有亞麻油酸、亞麻酸、花生四烯酸及含量極少的共軛異構體酸的脂肪酸皂用於丁苯橡膠的乳液聚合反應， 其聚合速度與亞麻油酸的量加上亞麻酸和花生四烯酸的量之和的三倍成線性關係。這種混合組分的脂肪酸分為共軛組分和非共軛組分，共軛組分可以通過測量其紫外吸收直接測定其含量，而非共軛組分需經過鹼異構化轉化為可吸收紫外光的共軛異構體，再測定其紫外吸收而測得。通常，在鹼異構化時，採用乙二醇作為異構化反應溶劑，可將非共軛組分轉化為共軛組分。然而，在乙二醇溶劑中進行異構化反應時，樣品 中未分解的共軛組分容易幹擾其測量過程，從而影響檢測結果。

發明內容
本發明的目的克服乙二醇作為異構化反應溶劑帶來的缺陷，採用甘油替代乙二醇作為異構反應的溶劑，以校正乙二醇為溶劑時共軛組分引起的幹擾，提供一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，包括脂肪酸樣品中共軛組分測定和非共軛組分測定，其特徵包括以下步驟
(1)樣品的配製精確稱量2g脂肪酸樣品，倒入裝有75ml甲醇的燒杯內溶解，加熱，保持溫度為30-50°C，溶解後，轉入IOOml的容量瓶，以甲醇稀釋至刻度，得到20g/l溶液，再以甲醇稀釋直至配製O. 2g/l的溶液；
(2)共軛組分的測定將步驟(I)製備的溶液稀釋呈不同的比例，調整比色皿的寬度，以甲醇為對照，採用自動記錄光度計記錄在220-340nm的波長處測定溶液的吸光度；
(3)非共軛組分的測定
a.氫氧化鉀甘油混合液配製將17.5g的氫氧化鉀溶於IOOml的甘油中，通入氮氣進行混合攪拌，氣體流速設定為50-70ml/min，並加熱混合液至200°C，除去過量的水；
b.鹼異構化反應稱取Ilg上述氫氧化鉀甘油混合液，倒入試管中，將該試管連接氣體密封裝置，通入氮氣，流速設定為50-70ml/min，以180°C油浴加熱，試管浸入深度
11.4cm，溶液溫度上升到180°C時，保溫lOmin，並移走氮氣密封裝置，精確的稱取O. Ig脂肪酸樣品，加入試管，劇烈攪拌lmin，再連接氮氣密封裝置，在180°C下繼續保溫lmin，觀察溶液是否透明，若透明則繼續保溫，若皂化或未完全溶解，則振蕩試管2-3次後保溫，保溫時間為28-32min，保溫結束後，取出試管常溫冷卻至50°C，加入20ml的甲醇攪拌，並將試管置於50°C的熱水燒杯內保溫，繼續攪拌直至粘稠物全部溶解，最後，將溶液轉移至IOOml的容量瓶內稀釋至刻度；C.空白對照試驗按照步驟b描述的方法，不加如脂肪酸樣品，處理後所得的氫氧化鉀甘油溶液作為空白對照試驗；
d.檢測方法非共軛樣品經過步驟b處理後得到共軛異構體溶液，採用步驟(2)描述的方法，測定在220-340nm的波長處溶液吸光度；
(4)將上述測得的共軛組分和非共軛組分吸光度，代入公式，計算脂肪酸的聚合指數。進一步地,步驟(2)所述的波長為322 nm、316 nm、310 nm、274 nm、268 nm、262 nm和 232nm。進一步地，步驟a所述的除去過量的水，除水後氫氧化鉀濃度在10. 9-11. 0%之間。進一步地，步驟b所述試管規格為15. 2 X 2. 5cm,振蕩試管2_3次後的保溫時間為30mino
進一步地，步驟d所述的測定方法，對樣品稀釋時，空白對照也做相應的稀釋。本發明的優點在於對通常的光譜法進行改進，採用甘油替代乙二醇作為異構反應的溶劑，以校正乙二醇為溶劑時未分解的共軛組分引起的幹擾，該測量方法專屬性強，容易普及應用。
具體實施例方式由上可知，脂肪酸分為共軛組分和非共軛組分，共軛組分可以通過測量其紫外吸收直接測定其含量，而非共軛組分需經過鹼異構化轉化為可吸收紫外光的共軛異構體，再測定其紫外吸收而測得，其吸光能力的具體計算過程如下所示 I共軛組分吸光能力的計算方法
計算不同吸光度下，如 322 nm、316 nm、310 nm、274 nm、268 nm、262 nm 和 232nm,樣品的吸光能力，由下式可得到同一波長的吸光能力
K=D/bc
c=w (100-m)/IOOv
式中，K是樣品吸光能力；D表示濃度為c g/L的溶液在b cm厚度的比色皿中的吸光度；b是比色皿的厚度，cm ；c是溶液濃度，g/1 ；w是樣品的重量，g ；m是樣品水溶液的％濃度；V是溶液的總體積，I。以下公式中，2，3和4代表雙鍵數目。I)共軛二烯酸
通過下式計算在232nm波長下的-COOR的紫外吸收能力，K232是樣品實際測量吸光能力 K2=K232-O. 03 (適用脂肪酸或皂樣品)
K2=K232-O. 07 (適用油脂和酯樣品)
共軛亞麻酸的百分含量為C2=100K2/119。2)共軛三烯酸
通過下式計算在268nm波長下的吸收能力
Κ3=2·8 (Κ268-1/2 (Κ262+Κ274)}
共軛三酸的百分含量為C3=100K3/214 若計算K3值為零或負數，則記為O. 000%。3)共軛四烯酸通過下式計算316nm波長下的吸收能力
Κ4=2·5 {Κ316-1/2(Κ310+Κ322)}
共軛三酸的百分含量為C4=100K4/220 若計算K4值為零或負數，則記為O. 000%。2非共軛組分吸光能力的計算方法
計算在322、310、274、268、262及232nm波長下非共軛組分的吸收能力K'，用計算共軛組分的方法計算C。由於受其它組分的影響，故通過下式計算268nm下的吸收能力
K, 3=4. I (Ki 268-1/2 (Γ 262+ Ki 274)} 若計算K' 3值為零或負數，則記為O. 000，亞麻酸值為O. 000%。由於其它組分的影響，故通過下式計算316nm下的吸收能力
Γ 4=4. I (Ki 316-1/2 (Ki 310+ Ki 322)}
若計算Γ 4值為零或負數，則記為O. 000，花生四烯酸值為0.000%。為校正未分解的共軛酸中原來存在的共軛二烯酸的值，故通過下式計算232nm下的吸收能力
K' 2= K' 232-κ232 (適用脂肪酸或皂樣品)
K' 2= K' 232-Κ232+0·04 (適用油脂和酯樣品)
這裡K, 232和K232分別是異構化前後實際測得的吸收能力。為校正未分解的共軛三烯酸值，故通過下式計算268nm下的吸收能力
r ' 3=r 3-κ3
為校正未分解的共軛四烯酸值，故通過下式計算316nm下的吸收能力 r , 4=κ, 4-κ4
用下式計算亞麻油酸、亞麻酸、花生四烯酸的百分含量
亞麻油酸 ％ =X=I. 125 K' 2-1. 27 ' 3+0· 04 K' ' 4 亞麻酸 ％ =Y=L 87 K' ' 3-4. 43 K' ' 4 花生四烯酸％ =Ζ=4·43 Γ丨4
注如為動物脂肪、氫化油、皂，X等式最後一項可以忽略，上式代表整個樣品中的酸％，對於含較少量多不飽和組分的原料，無需轉換成脂肪酸中的酸％，在實驗誤差內。聚合指數計算公式為
聚合指數=Χ+3 (Υ+Ζ)
具體實施例(I)樣品的配製精確稱量2. 0894g脂肪酸樣品，倒入裝有75ml甲醇的燒杯內溶解，加熱，保持溫度為30-50°C，溶解後，轉入IOOml的容量瓶，以甲醇稀釋至刻度，得到20g/I溶液，再以甲醇稀釋直至配製O. 2089g/l的溶液；
(2)共軛組分的測定將步驟(I)製備的溶液稀釋呈不同的比例，調整比色皿的寬度，以甲醇為對照，採用自動記錄光度計記錄在322 nm、316 nm、310 nm、274 nm、268 nm、262 nm和232nm的波長處測定溶液的吸光度，其結果如表I所示；
(3)非共軛組分的測定a.氫氧化鉀甘油混合液配製將17.5g的氫氧化鉀溶於IOOml的甘油中，通入氮氣進行混合攪拌，氣體流速設定為50-70ml/min，並加熱混合液至200°C，除去過量的水，使氫氧化鉀濃度在10. 9-11. 0%之間；
b.鹼異構化反應稱取Ilg上述氫氧化鉀甘油混合液，倒入15.2X2. 5cm的試管中，將該試管連接氣體密封裝置，通入氮氣，流速設定為50-70ml/min，以180°C油浴加熱，試管浸入深度11. 4cm，溶液溫度上升到180°C時，保溫lOmin，並移走氮氣密封裝置，精確的稱取O. 1165g脂肪酸樣品，加入試管，劇烈攪拌lmin，再連接氮氣密封裝置，在180°C下繼續保溫lmin，觀察溶液是否透明，若透明則繼續保溫，若皂化或未完全溶解，則振蕩試 管2-3次後保溫，保溫時間為30min，保溫結束後，取出試管常溫冷卻至50°C，加入20ml的甲醇攪拌，並將試管置於50°C的熱水燒杯內保溫，繼續攪拌直至粘稠物全部溶解，最後，將溶液轉移至IOOml的容量瓶內稀釋至刻度；
c.空白對照試驗按照步驟b描述的方法，不加如脂肪酸樣品，將處理後所得的氫氧化鉀甘油溶液作為空白對照試驗；
d.檢測方法非共軛樣品經過步驟b處理後得到共軛異構體溶液，採用步驟(2)描述的方法，測定在220-340nm的波長處溶液吸光度，其測定數據如表2所示；
表I共軛組分測定數據
權利要求
1.一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，包括脂肪酸樣品中共軛組分測定和非共軛組分測定，其特徵包括以下步驟 (1)樣品的配製精確稱量2g脂肪酸樣品，倒入裝有75ml甲醇的燒杯內溶解，加熱，保持溫度為30-50°C，溶解後，轉入IOOml的容量瓶，以甲醇稀釋至刻度，得到20g/l溶液，再以甲醇稀釋直至配製O. 2g/l的溶液； (2)共軛組分的測定將步驟(I)製備的溶液稀釋呈不同的比例，調整比色皿的寬度，以甲醇為對照，採用自動記錄光度計記錄在220-340nm的波長處測定溶液的吸光度； (3)非共軛組分的測定 a.氫氧化鉀甘油混合液配製將17.5g的氫氧化鉀溶於IOOml的甘油中，通入氮氣進行混合攪拌，氣體流速設定為50-70ml/min，並加熱混合液至200°C，除去過量的水； b.鹼異構化反應稱取Ilg上述氫氧化鉀甘油混合液，倒入試管中，將該試管連接氣體密封裝置，通入氮氣，流速設定為50-70ml/min,以180°C油浴加熱,試管浸入深度11.4cm,溶液溫度上升到180°C時，保溫lOmin，並移走氮氣密封裝置，精確的稱取O. Ig脂肪酸樣品，加入試管，劇烈攪拌lmin，再連接氮氣密封裝置，在180°C下繼續保溫lmin，觀察溶液是否透明，若透明則繼續保溫，若皂化或未完全溶解，則振蕩試管2-3次後保溫，保溫時間為28-32min,保溫結束後，取出試管常溫冷卻至50°C，加入20ml的甲醇攪拌，並將試管置於50°C的熱水燒杯內保溫，繼續攪拌直至粘稠物全部溶解，最後，將溶液轉移至IOOml的容量瓶內稀釋至刻度； c.空白對照試驗按照步驟b描述的方法，不加如脂肪酸樣品，處理後所得的氫氧化鉀甘油溶液作為空白對照試驗； d.檢測方法非共軛樣品經過步驟b處理後得到共軛異構體溶液，採用步驟(2)描述的方法，測定在220-340nm的波長處溶液吸光度； (4)將上述測得的共軛組分和非共軛組分吸光度，代入公式，計算脂肪酸的聚合指數。
2.根據權利要求I所述的一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，其特徵在於步驟(2)所述的波長為 322 nm、316 nm、310 nm、274 nm、268 nm、262 nm 和 232nm。
3.根據權利要求I所述的一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，其特徵在於步驟a所述的除去過量的水，除水後氫氧化鉀濃度在10. 9-11. 0%之間。
4.根據權利要求I所述的一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，其特徵在於步驟b所述試管規格為15. 2X2. 5cm，振蕩試管2_3次後的保溫時間為30min。
5.根據權利要求I所述的一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，其特徵在於步驟d所述的測定方法，對樣品稀釋時，空白對照也做相應的稀釋。
全文摘要
本發明公開了一種用光譜分析法檢測脂肪酸聚合指數的方法，包括脂肪酸樣品中共軛組分測定和非共軛組分測定，首先，通過測定脂肪酸樣品的紫外吸收來測定其中的共軛組分，其次，非共軛組分則通過鹼異構化轉為可吸收紫外光的共軛異構體再測定其紫外吸收而測得，最後，根據修正的計算公式計算多種不飽和脂肪酸的量，從而得出脂肪酸的聚合反應指數。本發明的優點是，對通常的光譜法進行改進，採用甘油替代乙二醇作為異構反應的溶劑，以校正乙二醇為溶劑時未分解的共軛組分引起的幹擾，該測量方法專屬性強，容易普及應用。
文檔編號G01N21/33GK102768192SQ20121029701
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者張國兵, 邱銀香 申請人:如皋市雙馬化工有限公司