一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法与流程

本发明属于色谱分析，尤其涉及一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法。

背景技术：

1、甲基二磺酸又称亚甲基二磺酸、甲二磺酸，广泛用于电镀硬铬工艺中，其作为主添加剂是最佳的硬铬添加剂，也可应用于医药、锂电池电解液领域，是合成亚甲基二磺酸亚甲酯的重要原料，在锂离子电池的电解液中添加少量的亚甲基二磺酸亚甲酯不仅可以有效抑制负极上溶剂的分解，还可以抑制正极的劣化和容量的降低，有效提高电池的循环特性和使用寿命。因此，高纯度的甲基二磺酸在不同的应用领域中均具有重要的应用价值。

2、现有技术中甲基二磺酸的制备工艺有很多，例如，通过甲基磺酸和三氧化硫的反应来制备甲基二磺酸，或是以甲烷和三氧化硫为原料在高温高压条件下反应得到甲基二磺酸，但合成的甲基二磺酸中均含有甲基磺酸、硫酸等多种酸的混合物，该混合酸的分离提纯非常困难，影响甲基二磺酸的产品质量，且硫酸根离子的存在会产生大量的强酸，加剧下游产品性能的恶化。

3、而目前，下游应用对甲基二磺酸的品质要求愈加严苛，若甲基二磺酸产品的纯度低，其含有的杂质如甲基磺酸、硫酸等将对甲基二磺酸下游的应用产生不利的影响。为此，很多下游厂家对供应的原料品质要求越来越高，需要提供不同杂质的精确含量以排除潜在的不利影响。因此，如何高效检测出甲基二磺酸中不同杂质的含量，精确识别甲基二磺酸的纯度具有重要的现实意义。

4、中国专利cn115656386a公开了一种甲烷二磺酸亚甲酯含量的测定方法，通过液相色谱仪进样，记录谱图结果，通过回归模型计算甲烷二磺酸亚甲酯的纯度，但对液相色谱仪来说，甲基磺酸与甲基二磺酸在紫外光谱中无吸收，无法对两者进行有效鉴别。中国专利cn104991035b公开了一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法，以消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的量来计算样品中甲磺酸的含量，但当待测样品中同时还有甲磺酸、甲基二磺酸或硫酸等酸性物质时，滴定法测得的是总的氢离子量，仍无法区分不同酸性物质各自的含量。

5、所以，开发出一种可以同时检测不同酸性物质含量的方法，不仅有利于维护和开发企业客户关系，还有利于提高企业产品生产过程的质量控制精度，提高企业竞争力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中液相色谱或化学滴定方法检测中无法有效区分甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根的不足之处，提供一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，该方法可以同时检出甲基二磺酸、甲基磺酸、硫酸根离子的含量，且具有分离效果好、用时短、检测精度高、准确度高的优点。

2、为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为：提供一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，包括以下步骤：

3、(a)配制淋洗液：将碱溶于水和有机相的混合溶液中形成淋洗液，淋洗液中碱的浓度为1～10mmol/l，有机相的体积百分浓度≤50％；

4、(b)配制再生液：将酸溶于水和有机相的混合溶液中形成酸浓度为30～300mmol/l的再生液；

5、(c)建立标准曲线：将甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根的标准品溶于水相，形成单标或混标水溶液，经离子色谱检测建立标准曲线；

6、(d)样品检测：将待测样品溶于水相形成待测溶液，经离子色谱进样检测，标准曲线计算后得到甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根的含量。

7、进一步地，步骤(a)中所述的碱为碱金属或碱土金属的水溶性氧化物、氢氧化物、碱性盐中的至少一种。

8、进一步地，步骤(a)中所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、硅酸钠或硅酸钾中的至少一种。

9、进一步地，步骤(b)中所述的酸为无机酸或有机强酸中的至少一种。

10、进一步地，步骤(b)中所述的酸选自盐酸、磷酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸、三氟甲磺酸或对甲苯磺酸中的至少一种。

11、进一步地，步骤(a)和步骤(b)中所述的有机相为水溶性极性溶剂，步骤(a)中有机相的体积百分浓度为15～45％，步骤(b)再生液中有机相的体积百分浓度为0.3～5％。

12、进一步地，步骤(a)和步骤(b)中所述的有机相选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、乙醚、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚或二甲亚砜中的至少一种。

13、进一步地，步骤(c)和(d)中所述的离子色谱检测中，采用填充阴离子交换树脂的色谱柱为分离柱和/或保护柱，电导检测器为检测器。

14、进一步地，所述的阴离子交换树脂中的碱性基团选自-nr3oh、-nh2、-nhr或-nr2中的至少一种。

15、进一步地，步骤(c)和(d)中所述的离子色谱检测中，泵流速为0.4～0.8ml/min，柱温为0～60℃。

16、进一步地，甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的测定采用外标法进行定量，以目标物质的浓度为横坐标，以对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得到线性回归方程。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明提供的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，利用甲基磺酸、甲基二磺酸、硫酸根离子结构的不同，在离子色谱中保留时间不同进行分离检测，有效区分并检测甲基磺酸、甲基二磺酸、硫酸根的含量。关于离子色谱检测中常规阴离子的洗脱，本发明优选匹配的碱液缓冲体系可以兼顾到强弱关系，并采用水相/有机相的混合溶液溶解碱，有机相的添加可以使保留时间发生较大变化，有效分离无机盐体系无法分离的离子，改善离子峰型，提高检测效率；本方法中再生液及其浓度的选择还可以有效避免抑制器饱和，提高检测精确度和准确度。

19、通过整体方案的实施，本发明提供的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，同时具有分离效果好、检测用时短、精度高、准确度高等优点，取得了较好的技术效果。

技术特征：

1.一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.权利要求1所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，步骤(a)中所述的碱为碱金属或碱土金属的水溶性氧化物、氢氧化物、碱性盐中的至少一种；步骤(b)中所述的酸为无机酸或有机强酸中的至少一种。

3.权利要求2所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，步骤(a)中所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、硅酸钠或硅酸钾中的至少一种；步骤(b)中所述的酸选自盐酸、磷酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、氢溴酸、高氯酸、三氟甲磺酸或对甲苯磺酸中的至少一种。

4.权利要求1所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，步骤(a)和步骤(b)中所述的有机相为水溶性极性溶剂，步骤(a)中有机相的体积百分浓度为15～45％，步骤(b)再生液中有机相的体积百分浓度为0.3～5％。

5.权利要求4所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，步骤(a)和步骤(b)中所述的有机相选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、乙醚、四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚或二甲亚砜中的至少一种。

6.权利要求1所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，步骤(c)和(d)中所述的离子色谱检测中，采用填充阴离子交换树脂的色谱柱为分离柱和/或保护柱，电导检测器为检测器。

7.权利要求6所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，所述的阴离子交换树脂中的碱性基团选自-nr3oh、-nh2、-nhr或-nr2中的至少一种；步骤(c)和(d)中所述的离子色谱检测中，泵流速为0.4～0.8ml/min，柱温为0～60℃。

8.权利要求1所述的同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，其特征在于，甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的测定采用外标法进行定量。

技术总结本发明属于色谱分析技术领域，解决现有技术中液相色谱或化学滴定方法检测中无法有效区分甲基磺酸、甲基二磺酸和硫酸根的问题，提供一种同时检测甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根含量的方法，包括以下步骤：（a）将碱溶于水和有机相的混合溶液中形成淋洗液，淋洗液中碱的浓度为1~10mmol/L，有机相的体积百分浓度≤50%；（b）将酸溶于水和有机相的混合溶液中形成酸浓度为30~300mmol/L的再生液；（c）将甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根的标准品溶于水相，形成单标或混标水溶液，经离子色谱检测建立标准曲线；（d）将待测样品溶于水相形成待测溶液，经离子色谱进样检测，得到甲基二磺酸、甲基磺酸和硫酸根的含量的技术方案，较好地解决了现有技术中存在的问题。技术研发人员：刘易贤,唐强,陆羽萍,傅人俊,艾玉玲受保护的技术使用者：苏州祺添新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17