(有机)纯物质计量技术研究进展于亚东.ppt

一、为什么要研究纯物质计量学 4.纯物质计量学研究具有重要战略地位 纯物质测量技术是科技创新的重要基础 科技的发展离不开准确的测量，而计量是研究测量的科学，是保证测量结果量值具有溯源性、可靠性和可比性的基础。 一、为什么要研究纯物质计量学 5.纯物质计量学研究重要性不断显现 纯物质测量技术水平日益成为国家核心测量能力的标志 纯物质测量技术研究日益成为先进NMIs研究的热点和重点 纯物质测量技术研究日益成为建立和发展国家测量能力的突破口 二、有机纯物质测量技术的发展现状 Mongolia, 2013.09 有机纯物质化学纯度测量的两种方式： 直接测量主组分的方法，纯度值即为测定的主成分的含量。 扣除杂质的方法，测量所有可以检测到的杂质组分，然后在 100％的基础上扣除所有测定出的杂质。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 1.直接测量主成分的方法 (1)色谱法 色谱法广泛用于有机纯物质纯度定值。分气相色谱法和液相色谱法。根据物质性质配备不同检测器。 通常采用面积归一化的处理方式，但需满足以下条件：①主组分的质量分数通常很高(≥95％)； ②主组分与所有杂质组分达到完全色谱分离； ③所有杂质组分能够完全流出并被检测； ④主组分与杂质的质量响应值相同或已知。 用GC对有的被分析物分析时，需要进行衍生处理。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 1.直接测量主成分的方法 ⑵定量核磁法(qNMR) 原理：以结构分析为基础，需先对化合物分子结构进行确定，根据结构选择合适的内标物；将内标物与被测样品分别准确称量后溶解；测量得氢谱和碳谱图，利用被测样品和内标物上特定基团的质子与相应谱峰的峰面积之间的关系进行定量计算。 特点：①可靠的波谱定量技术；②非破坏性测量，样品需要量少；③特定条件下，定量结果更准确。 例：NIM对9种喹诺酮类抗生素药品成功定值； NMIJ对几种持久性有机污染物(POPs)成功定值。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 1.直接测量主成分的方法 ⑶元素分析法 元素分析是一项很成熟的分析技术，主要用于常见元素的测定，包括碳、氢、氮、氧和硫等元素，这项技术对其它类型杂质（如水）的重复检查也很有用。 有与主组分结构相似或组成相同的杂质存在时，将严重影响元素组成的测量结果。 实例： 。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 1.直接测量主成分的方法 ⑷滴定方法 库仑滴定又称恒电流库仑滴定法，是建立在控制电流电解过程基础上的。 容量滴定法是将标准溶液通过滴定管滴加到被测物溶液中，直到所加的标准溶液与被测物按化学计量关系定量反应为止，然后根据消耗标准溶液的“物质的量浓度”和“体积”计算被测物的含量。若将“物质的量浓度”和“体积”改为“重量摩尔浓度”和“重量”，其原理相同，都以滴定反应的计量关系为依据，则称为重量滴定法。 这项技术主要依赖滴定剂的官能团与主组分官能团的化学反应。但杂质如包含与主组分相同的官能团时，将同样消耗滴定剂。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 2．测量杂质的方法 ⑴杂质总量的测量方法 凝固点下降法： 潜在基准方法(PMM)之一，经典热力学分析方法。 物质凝固点(或熔点)的降低只与物质中所含杂质的总量有关，与杂质的种类和性质无关。 需满足3个假设：① 试样是低共熔混合物，即杂质只溶于熔化的液体，在固态时不与主组分形成固溶体；②在熔化过程中杂质不分解、不挥发，杂质总量不发生变化；③考虑到熔化范围，杂质的含量应≤2％。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 2．测量杂质的方法 ⑴杂质总量的测量方法 差示扫描量热法（DSC） 一种热分析技术； 被测量化合物纯度的摩尔分数需在98．5％以上； 两个参数：温度和热流，需用RM进行校准; 不适用于测量有以下情况出现的样品： ①加热熔化时，样品分解的； ②加热过程中与空气反应，导致其他热效应的； ③受热不稳定的。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 2．测量杂质的方法 ⑵水分的测定方法 热失重分析法： 样品鼓风烘箱中，在特定温度下加热一段时间，失去的质量记为样品水分含量； 可用热重-质谱联用仪或热重-傅立叶变换红外光谱检测热失重时逸出的水和由分解产生的二氧化碳； 样品中残留的溶剂，也可能在加热过程中逸出，造成水分含量的过高估计。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 2．测量杂质的方法 ⑵水分的测定方法 卡尔费休容量法 此法是测量固体和液体有机物（无机物）水分含量国际公认的标准方法； 用卡氏试剂滴定； 卡尔费休库仑法(简称库仑法)能够获得良好的重复性和准确性； 库仑法采用无隔膜电极，配合自动加热装置 (即卡氏炉)，在惰性载气条件下，可将称过质量的样品中的水分加热蒸发导入滴定池中滴定测量。 二、有机纯物质测量技术的发展现状 2．测量杂质的方