取代气相色谱法定量分析甲基锡氯化物

关键问题

• 过程分析使用拉曼光谱:GC的替代
• 使用现场取样提高安全性和质量保证(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.）₂SnCl₂)和三氯化甲基锡(CH_3.SnCl_3.)，通常用作合成热稳定剂的前驱体，用于有商业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。

拉曼光谱可以作为一种有效的分析有机锡化合物的方法。它可以通过安装插入探头的远程操作系统进行在线操作，最大限度地减少人体接触，并提高质量控制和安全性。

气相色谱需要在离线分析前从工艺流中采集样品，而拉曼光谱有助于实时在线分析，可用于支持有效的工艺控制。

此外，气相色谱可以为单一分析物提供单一波段，而拉曼光谱可以提供官能团和分子结构的信息。

实验

拉曼光谱由785 nm近红外激光激励辐射的Kaiser喇曼分析仪获得。本研究使用的样品是二氯二甲基锡和三氯化甲基锡的混合物。在进行液相分析之前，先用烘箱将样品熔化。

用于取样的浸没探针由蓝宝石和C-276合金构成，这意味着它能够承受甲基锡氯化物的腐蚀作用。

在光谱能够被有效地用于定量分析之前，他们必须被截断使用克^®软件包。这意味着他们只包括300-650厘米的分析有用范围¹．在每个光谱中，弯曲的荧光基线被拟合为一个五阶多项式，然后在新校正的基线被重新归零之前将其减去。

结果

得到了液体和固体二甲基二氯化锡的光谱-图1确定了具体的光谱特征。液体样品被加热到105°C的熔点以上，显示出广泛的荧光背景。

图1所示。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欧洲杯线上买球 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，同时保留了甲基氯化锡拉曼信号的完整性，这表明荧光来自于杂质，通过长时间暴露在激光下而被破坏。

如上文所述，为了适当地消除背景噪声造成的变化，只有在基线被减去并重新归零后，才对不同样本的光谱进行比较。

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．

通过检测特征拉曼峰的高度，可以定量地确定样品中这些物种的相对浓度。图2a显示了小瓶中加热液体样品的拉曼光谱-这些样品具有不同的三氯化甲基锡和高二氯化甲基锡含量。

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欧洲杯线上买球 Services。

这些光谱的光谱强度归一化到524 cm的强度¹高峰。已知的分数三氯化methyltin是否与548 cm处的峰的归一化强度相关¹．

图2b显示了不同二甲基锡和高三甲基锡含量的加热液体样品的拉曼光谱。这些光谱归一化到548 cm的强度¹已知二甲基二氯化锡组分的峰与524 cm处的峰的归一化强度相关¹．

然后，这些结果被用于构建含有80%以上三氯化甲基锡的氯化甲基锡混合物的校准曲线(图3)。使用该校准数据完成的工艺样品在线拉曼分析与在线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。三氯化甲基锡的校准曲线。图片来源:Kaiser光学系统公司

结论

在线拉曼光谱有可能大大简化氯甲基锡生产的QA/ QC。GC需要从流程流中获取样本，然后离线分析(导致显著的时间延迟)，而拉曼光谱可以从流程线中实时获取数据，而不会降低数据质量。

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。

参考文献

1. 李,d;和Chabot, P.“甲基锡的拉曼光谱”。过程分析化学，第6卷，第1期，2001,31。

这些信息已经从Kaiser光学系统公司提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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