[發明專利]一種溶液中有機酸的定量分析方法

無效

• 申請號: 201210157823.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102680600A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 牟伯中;楊世忠;劉金峰;段若愚
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及一種溶液中物質的定量分析方法，具體涉及一種溶液中有機酸的定量分析方法。

背景技術

自然環境水體中由于微生物的代謝作用通常都含有少量或微量的有機酸。有機酸類型含量及其變化對于分析微生物的代謝活性、環境污染防治具有重要意義。例如，油藏中的微生物可以代謝原油產生長鏈有機酸（難揮發有機酸），長鏈有機酸進一步生物降解產生短鏈有機酸（易揮發有機酸），油藏產出液中微生物代謝產物、含量及組成變化可以反映代謝微生物的活性。以此為指示，通過油藏中有機酸的含量及其變化對油藏中微生物的活性及其利用油藏烴的潛能進行分析判斷，為油藏微生物資源的利用、活性的調控提供可靠的數據技術支持。

有機酸根據其揮發性可分為易揮發性有機酸和難揮發性有機酸，易揮發性有機酸主要是小分子一元酸，如甲、乙、丙、丁酸及其異構體等。難揮發性有機酸主要是二、三元有機酸及長鏈酸。在現有技術中，有機酸可以采用氣相色譜直接進樣分析測定，但存在檢測靈敏度低的缺陷。為了提高檢測靈敏度，現有技術對有機酸甲酯化后進行GC或GC-MS分析，但是，甲酯化產物，尤其對于小分子酸而言，由于沸點較低（如：甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯的沸點分別為32.0、57.8、79.8℃）、易揮發，因此分析過程中容易造成損失；此外，在GC-MS分析中，甲酯化產物色譜響應值較低，導致定性分析困難，同時，影響了定量分析檢測靈敏度。有機酸檢測方面，現有技術還采用將有機酸硅烷化結合GC-MS法進行分析測定，該法雖然靈敏度較高，但是硅烷化試劑成本很高，難于推廣應用。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題是提供一種檢測靈敏度高、成本低的定量分析溶液中有機酸的方法。

本發明的技術方案是，一種溶液中有機酸的定量分析方法，所述分析方法包括以下步驟：

(1)調整待測溶液pH值至7~10；(2)將待測溶液干燥至固體干燥物析出；(3)干燥物與過量的含強酸5~20%（v/v）的強酸的丁醇溶液進行酯化反應，或者在干燥物中先加丁醇，再加強酸，強酸占混合后強酸丁醇溶液體積比的5~20%；(4)反應完全后，測定所得的有機酸丁酯化產物。

步驟（3）中5~20%（v/v）是指在強酸的丁醇溶液中，強酸所占的體積比為5-20%；也可以采用強酸和丁醇分別添加的方式，比例仍同上，先加丁醇，再加強酸。

根據本發明的溶液中有機酸的定量分析方法，優選的是，所述調整pH值的物質選自氫氧化鈉或氨水中的一種。調整待測溶液的pH值至7-10也可以采用其他的堿性試劑，氫氧化鈉和氨水只是性能較穩定的兩種。

根據本發明的溶液中有機酸的定量分析方法，優選的是，所述干燥溫度為90-120℃。本發明對干燥溫度無特別要求，只要將溶液充分干燥得到固體干燥物即可。將干燥溫度控制在90-120℃，可以在提高干燥效率的同時，使干燥物性能更穩定。更優選的是，干燥溫度為100-110℃。

在一個優選的實施方案中，所述強酸選自硫酸、鹽酸、硝酸或對羥基苯磺酸中的一種。本發明主要是利用丁醇和待檢測的有機酸發生酯化反應，酸起到催化劑的作用。以上強酸只是常用易得的，也可以采用其他種類的強酸。

在一個優選的實施方案中，所述硫酸的丁醇溶液用量為0.5~1.0mL。加入硫酸丁醇溶液的量遠遠大于酯化反應的需求量就可以，因實際測量時，出于測定工作的便利，待測溶液取樣體積一般不大，而待測溶液中有機酸含量很少，故該用量一般都能滿足過量的要求。如，常用的取樣體積為1-20ml，硫酸的丁醇溶液用量為0.5~1.0mL可以充分滿足過量的要求；或者，為了分析工作便利，將有機酸溶液取樣體積定為1-10ml，硫酸的丁醇溶液用量為0.5~1.0mL更是可以充分滿足過量的要求。

根據本發明的溶液中有機酸的定量分析方法，優選的是，所述酯化反應在70～95℃下進行；所述反應時間為0.5～2.0h。此處0.5～2.0h是經過大量實驗檢測確定的，與完全反應相比，如果反應不完全，獲得的酯化產物色譜響應小。色譜響應達到最大時認為反應是完全的。

優選的是，所述有機酸丁酯化產物采用有機溶劑萃取后再采用GC-MS測定。萃取后測定可以減少水和酸直接進入GC-MS檢測系統對儀器的損傷。

更進一步地，所述有機酸丁酯化產物先加適量水，然后采用有機溶劑萃取后再用GC-MS測定。先加適量水，可以使不溶物分離出來，則用有機溶劑萃取的步驟就更方便。優選的是，水的用量可以控制在有機酸丁酯化產物體積的2-4倍，即基本為強酸丁醇溶液加入體積的2-4倍。