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【小墨學院】解鎖新知識！磷酸三苯酯純度標準物質的結構鑒定和純度定值
磷酸三苯酯(Triphenylphosphate，CAS:115-86-6)主要用作工程塑料及酚醛樹脂積層板的阻燃增塑劑，同時也是農殘測試常用的內標。
·采用氣相色譜-質譜(GC-MS)聯(lián)用、核磁和紅外法對其主成分進行了結構鑒定;
·采用氣相色譜法對磷酸三苯酯純度標準物質有機純度定值；
·采用卡爾費休水分測定儀測試磷酸三苯酯純度標準物質水分；
·通過ICP/MS測試磷酸三苯酯純度標準物質中含有的無機元素；
·通過質量平衡法公式對磷酸三苯酯純度標準物質進行定值；
采用紅外光譜法對純度標準品進行定性，測試譜圖如下所示
【圖1磷酸三苯酯紅外光譜圖】
從上圖中可以看出3080cm-1處為P=0 的吸收振動峰，1600cm-1-400cm-1為苯環(huán)吸收振動峰，1300-1000cm-1為 C-O吸收振動峰與結構一致。
【圖2磷酸三苯酯質譜圖】
從圖中可以看出，m/z=326 處為磷酸三苯酯的分子離子峰，m/z=233 處為磷酸三苯酯失去一個苯環(huán)和一個氧原子后的離子峰，m/z=77 處為 -C6H5基團的離子峰。
核磁共振波譜測定采用 BrukerADVANCE 600M 核磁共振波譜儀，稱取 20mg左右的樣品，以氘代氯仿試劑溶解，25°C條件下進行核磁碳譜的測試，以氘代二甲基亞砜為溶劑測試氫譜。相位分辨率小于0.001度，頻率分辨率小于 0.005MHz，時間分辨精度是 12.5ns。測試結果見下圖。
【圖3磷酸三苯酯標準核磁碳譜】
【圖4磷酸三苯酯測試核磁碳譜】
圖 43、圖4是磷酸三苯酯的標準核磁碳譜和測試核磁碳譜。其中 150.53-150.45 處為季碳峰，129.88、125.63、120.18-120.12 為 3個叔碳峰。77.37-76.74ppm 處為CDCl3的峰。且與標準譜一致。
【圖5 磷酸三苯酯標準核磁氫譜】
【圖6 磷酸三苯酯測試核磁氫譜】
圖5和圖6分別是磷酸三苯酯的標準核磁氫譜和測試氫譜。圖6中H的化學位移為 7.10ppm-7.40ppm，H原子個數(shù)為15個。從圖中可以看出測試核磁氫譜圖與標準氫譜圖基本一致。
采用質量平衡法對原料純度進行量值核對，質量平衡法計算公式如下:
純度%=(1-w(水分)-w(無機金屬)-w(溶劑殘留))×主成分有機純度%
采用氣相色譜法測定主成分的含量，卡爾費休法測定水分含量，ICP-MS和ICP-OES測定無機金屬含量，揮發(fā)性有機物忽略溶劑殘留，具體測試結果如下所示。
依據 GB/T6283-2008化工產品中水分含量的測定卡爾費休法(通用方法)。該方法原理是根據碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中與水定量反應的原理來測定水分。
使用梅特勒卡爾費休水分儀(庫侖法)，霍尼韋爾 Fluka 卡爾費休試劑。用稱量舟精確稱量樣品 20-40mg，并快速移轉至反應池中，并快速將反應池密閉，之后再次稱量稱量舟的質量，通過差量法得到待測固體的質量,稱量和添加樣品的過程要快速，防止樣品吸潮。
采用ICP-MS 對原料中的無機元素進行全定量進行分析，儀器為 ICP-MS Varian-720-ES 電感耦合等離子體質譜儀。稱取樣品 100mg，加 2ml硝酸和 lml 雙氧水:190°C下微波消解 20min，用超純水定容到10ml，上機測試。
主成分含量采用氣相色譜法進行測試，用色譜純的乙腈配制約 1000μg/mL 的磷酸三苯酯溶液進行測試。
儀器:氣相色譜,FID檢測器;色譜柱:DB-5,30mx0.32mmx0.25um;程序升溫:120°C保持 2min 以 20°C/min 升至 290°C以 5°C/min 升至 310°C保持 5min。
【圖7 磷酸三苯酯氣相色譜圖】