化工原料中巯基乙酸检测方案(离子色谱仪)

青岛盛瀚色谱技术有限公司应用开发部 80679875 离子色谱分析法分析巯基乙酸 青岛盛瀚色谱技术有限公司应用开发部 检测项目 巯基乙酸 仪器型号 CIC离子色谱仪，抑制电导法.ERG，双极电导 分离柱 SH-AC-4 方法开发人 //// 开发时间 2015-10-20 1.研究背景和合成工艺： 巯基乙酸，为羟基乙酸的相应含硫化合物，也是最简单的硫基羧酸。缩写为 TGA。由于其分子中含有巯基和羧酸基团，兼具巯基与羟酸的反应特征，具有广泛的用途。 巯基乙酸的工业生产方法主要有氯乙酸-硫脲法、氯乙酸钠-硫代硫酸钠法、氯乙酸钠-硫氢化钠法、氯乙酸-硫氢化钠法、多硫化钠-氯乙酸钠法、氯乙酸母液法等方法。 1.1氯乙酸-硫脲法 收率80-90%，该工艺简单，生产投资小，适合小规模生产。该法是国内采用最普遍的方法，主要用于生产化妆品冷烫精，其优点是生产纯度高，操作方便，但步骤长，加之硫脲价格贵，所以只适合小规模生产。 1.2氯乙酸钠-硫代硫酸钠法 收率较高，可达90%以上，产品质量较好。该法生产工艺复杂，由于合成过程中不但需要使用硫代硫酸钠，而且需使用昂贵的锌粉，因此生产成本高，目前工业化生产较少采用该工艺。 1.3氯乙酸钠-硫氢化钠法 把配好的氯乙酸钠溶液加入到硫氢化钠溶液中，20℃反应2小时，再用盐酸酸化生成的巯基乙酸钠，用乙醚提取，蒸馏得产品。该法存在着氯乙酸钠与巯基乙酸钠之间的副反应，使得收率降低，只有50%左右，如通过增加压力可使收率提高。 1.4氯乙酸-硫氢化钠法 收率提高一般可达90%，该法是生产巯基乙酸的主要方法，与其他方法相比，硫氢化钠价廉易得，收率高。因此生产成本仅为硫脲法的1/2左右，目前该工艺方法为世界各国普遍采用。但硫氢化钠工艺较为复杂，一次性投资大，适合大规模工业化生产。 1.5多硫化钠-氯乙酸钠法 将多硫化钠和氯乙酸钠溶液70℃反应1小时再用盐酸和锌粉还原可得90%左右的巯基乙酸，此法收率高，成本低，产品质量较好，但该法也要消耗大量的锌粉，而且会污染环境。 1.6氯乙酸母液法 方法操作简单，生产成本低，用简单的化学反应即可得到2种有价值的产品：巯基乙酸和二氯乙酸，使氯乙酸母液变废为宝，得到综合利用。 分析条件： 仪器： CIC离子色谱仪色谱柱： sh-ac-4(4.6*250mm) 201501045柱温：室温柱压：6.3 MPa进样量：25L流速：1.0ml/min检测方式：抑制电导法(新)待测离子：巯基乙酸，氯乙酸，，二氯乙酸 淋洗液：15.0mMKOH 2.TGA 的应用 巯基乙酸是-一种重要的精细化工原料，主要用于合成卷发剂、脱毛剂、聚氯乙烯加工热稳定剂、合成材料助剂及精细化学品。 2.1合成材料助剂 2.2选矿助剂 巯基乙酸钠中两个极性基团-COOH 的-SH具有同硫化矿强烈作用的特性，在选取钼矿中是代替剧毒氰化钠抑杂的理想药剂，开创了“无氰选钼”新工艺。该工艺于上世纪90年代末在金堆城钼业公司得到推广应用，创造了良好的经济效益和社会效益。 2.3缓蚀剂 在石油勘探中钻探高压的油气井时，为保护油气层，减少对地层伤害，需使用溴化物的无固相完井液，其密度可达2.30 gcm²。这些盐的浓溶液具有很强的腐蚀性，并且随温度的升高，其腐蚀性加剧，而有的高温井温度达200℃。试验证明，在140~200℃高温下能抑制盐水腐蚀的缓蚀剂只有含硫化合物。这是由于这类化合物在一定温度下与金属发生化学反应，形成一层致密的 FeS 保护膜。巯基乙酸盐是一种可作为溴盐完井液的优良缓蚀剂。单独使用时，在149℃~204℃温度范围内效果不错，但通常要与硫氰酸盐缓蚀剂以及抗氧化剂(醛糖类化合物)复配使用。其缓蚀剂的配方为：巯基乙酸铵0.6%，硫氰酸钠0.4%，异抗坏血酸钠的0.8%。按上述缓蚀剂用量加到密度为2.0 gcm³含 ZnBr2的完井液中，经7天腐蚀测试，钢片的腐蚀速度仅为0.155 mm /a。 2.4医药原料与中间体 巯基乙酸作为医药中间体制得的弱安定药芬那露，具有镇静、安定和中枢性肌肉松驰作用。同时巯基乙酸也是生产兽药地可珠利、硫甲丙脯(卡普托利)、生物素、硫锌酸、二硫基丁二酸钠等医药品的中间体，也是合成半胱氨酸、荷尔蒙化剂的重要原料。 2.5金属表面处理剂 添加极少量的巯基乙酸即能改进金属清洗剂和浸渍液的清洗效果，并能抑制被处理金属表面的腐蚀，故常用于金属的精密加工中的防锈剂。这种效果在很广泛的 pH 值范围内均很显著。含巯基乙酸的多组分清洗-防锈液可用于汽车冷却系统的清洗， pH 值为10.6。巯基乙酸的十六烷基酯可抛光或清洗银制品，不会使银器表面失去光泽。 2.6功能性化妆品 2.6.1冷烫剂 烫发或拉直处理是改变和美化头发的一种重要化妆艺术。现在流行的冷烫，实际上就是采用断裂剂(巯基乙酸及其盐、巯基乙酸铵、巯基乙酸单乙醇胺等)使头发中角 的多肽链上侧链的二硫化物键断裂，使头发中胱氨酸的部分二硫基还原至半胱氨酸型，随后产生一系列复杂的物理变化与化学变化，使头发柔软，使头发卷曲定型，形成所需的形式，然后再用氧化剂(过氧化氢、溴酸钠、过硼酸钠等)氧化以除去过量的巯基乙酸，使头发重新键合，重新形成胱氨酸键，即形成新的二硫化键，从而固定成新的发型。 仪器： CIC 离子色谱仪 色谱柱：sh-ac-4(4.6*250mm) 201501045 柱温：室温柱压：6.3 MPa进样量：25mL流速：：1.0ml/min检测方式：抑制电导法待测离子：巯基乙酸淋洗液：15.0mMKOH送样单位：市售 ◎样品前处理： 称取样品0.3g(精确到0.001g)于 50.0mL 具塞比色管中，加水至刻度。膏状样品用涡旋振荡器振摇均匀，超声波清洗器提取 20min，加入二氯甲烷2mL，轻轻振摇，静置，取上清液经 0.22 u m滤膜过滤；浑浊样品，在14000rpm 转速下高速离心15min， 取上清液经0.22um滤膜过滤。滤液作为待测溶液。 巯基乙酸含量： 121.7mg/kg 2.6.2脱毛剂 巯基乙酸盐在较强碱性下，涂在皮肤上能进行快速脱毛，可用于美容、临床手术前及动物实验时的脱毛。长期以来人们用碱金属或碱土金属的硫化物(硫化锶 SrS、Na2S等)作脱毛剂，其最大缺点是气味大，令人不快；有的还会使皮肤变粗糙，甚至腐蚀皮肤。而巯基乙酸盐(主要是钙盐，巯基乙酸钙)能达到良好的脱毛效果，具有和硫化物同样的效果，且刺激性小，对皮肤的刺激缓和，几乎无臭，赋香容易，是引人注目的新型功能性脱毛化妆品。 为促进脱毛效果，通常在配方中加入 Ca(OH)2等碱， 将 pH值调到12左右。有时还要加尿素、胍类的有机胺，使毛发蛋白质溶胀，以缩短脱毛时间。商品巯基乙酸钙为灰白色粉末，含量95%左右，可溶于水，溶解度为 7g/100 mL。此外，巯基乙酸还是检定铁、钼、铝、锡等的敏感试剂；也可作为聚丙烯加工成型时的结晶成核剂以及涂料、纤维的改性剂、毛毯速理剂。 仪器： CIC离子色谱仪 色谱柱： sh-ac-4(4.6*250mm)201501045 柱温：室温柱压：6.3 MPa进样量：25mL流速：：1.0ml/min检测方式：抑制电导法待测离子：巯基乙酸淋洗液：15.0mMKOH送样单位：市售 ◎样品前处理： 称取样品0.3g(精确到0.001g) 于 50.0mL 具塞比色管中，加水至刻度。膏状样品用涡旋振荡器振振均匀，超声波清洗器提取 20min， 加入二氯甲烷2mL， 轻轻振摇，静置，取上 清液夜 0.22 u m滤膜过滤；浑浊样品，在14000rpm 转速下高速离心15min， 取上清液经0.22u m 滤膜过滤。滤液作为待测溶液。 巯基乙酸含量：12960mg/kg 3.0限量要求： 物质名称 限制 化妆品标签上必须标印的使用条件和注意事项 序号 中文名称 英文名称 INCI名称 适用及(或)使用范围 化妆品中最大允许使用浓度 其它限制和要求 68 (1)巯基乙酸及其盐类 (1) Thioglycollic acidand its salts (1) Thioglycolic acidand its salts (a) 头发烫剂或烫直剂1.一般用2.专业用 (b) 脱毛剂 (c) 其用用后清除掉的护发产品 (a) 1.8%备好现用， pH7-9.52.11%备好现用，pH7-9.5 (b)5%备好现用， pH7-12.7 (c)2%备好现用， pH7-9.5以上百分数以巯基乙酸计 (a) 需作如下说明： 避免接触眼睛；如果产品不慎入眼，应立即用大量水冲洗，并找医生处治；需戴合适的手套(b)需作如下说明：避免接触眼睛；如果产品不慎入眼，应立即用大量水冲洗，并找医生处治(c)需作如下说明：避免接触眼睛；如果产品不慎入眼，应立即用 大量水冲洗，并找医生处治：需戴合适的手套 (a)含巯基乙酸盐；按用法说明使用；防止儿童抓拿：仅供专业使用 (b)含基乙酸盐；按用法说明使用；防止儿童抓拿 (c)含基乙酸盐：按用法说明使用；防止儿童抓拿 (2)巯基乙酸酯类 (2) Thioglycollic acidesiers (2) Thioglycolic acidesters 头发烫卷剂或烫直剂1.一般用2.专业用 1.8%备好现用， pH6-9.52.11%备好现用，pH6-9.5 以上百分数以巯基乙酸计 需作如下说明：与皮肤接触可能引起过敏反应；避免接触眼晴：如果产品不慎入眼，应立即用大量水冲洗，并找医生处治；戴合适的手套 含巯基乙酸酯：按用法说明使用；防止儿童抓拿；仅供专业使用 4.0巯基乙酸常用分析方法比较： 液相色谱法 离子色谱法 滴定法 原理 巯基乙酸和反相柱吸附原理，紫外检测器，4.0ng 阴离子交换柱分离原理，抑制型电导检测器检测电导值，5.8ng 氧化还原法滴定，460ug，常用于原料分析 优点 检出限低，样品处理简单 脂肪类物质和有机大分子物质无电导响应，干扰少， 快速，适合常量分析 缺点 实际样品中含有的大量有机物有紫外响应，对巯基乙酸有干扰， 样品处理相对繁琐 巯基丙酸，半胱氨酸等含有自由巯基的化合物对滴定结果有影响