KF-HNMR - 卡爾費(fèi)休-氫譜法(版權(quán)所有,轉(zhuǎn)載請(qǐng)備注出處)
KF - 卡爾費(fèi)休法,用于測定離子液體中H2O含量。
HNMR - 氫譜法,用于表征離子液體結(jié)構(gòu),亦可佐證或輔助確定離子液體純度/含量。
為說明此法,以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽([EMIm]Ac)水溶液樣品為例,具體分析步驟如下:
(1)以DMSO為氘代試劑測得樣品HNMR圖譜如下圖所示;
(2)以KF法測定樣品中H2O含量為20.40%;
(3)確定離子液體的濃度參考離子 —— 取陽離子的兩個(gè)-CH3(峰5、6)的平均積分值,即(3.14+3.10)/2=3.12,而后,與陰離子-CH3(峰7)積分值3.13比較,取最小值對(duì)應(yīng)的離子作為純度參考離子,可見,本例純度參考離子為陽離子,即離子液體摩爾濃度=相應(yīng)陽離子摩爾濃度;
(4)確定離子液體與H2O的摩爾比:取陽離子-CH2-(峰4)的積分值2.11,取H2O峰的積分值5.66,由此得到離子液體與H2O的摩爾比為2.11/5.66;
(5)計(jì)算離子液體純度/含量:離子液體、H2O的分子量(g/mol)分別為170.209、18.015,假定樣品重量為100g,由KF數(shù)據(jù)得H2O含量為20.40g,按照離子液體與H2O的摩爾比結(jié)合相應(yīng)分子量進(jìn)一步得出重量比(2.11*170.209)/(5.66*18.015)=離子液體重量/H2O含量,計(jì)算可得,離子液體重量為71.85g,其余雜質(zhì)重量為100-71.85-20.40=7.75g,至此,離子液體水溶液成分含量清晰可見(離子液體71.85%、水20.40%、其余雜質(zhì)7.75%)。
KF-HNMR法存在一定誤差,主要應(yīng)用思路和要點(diǎn)有:
(1) KF法需準(zhǔn)確測定H2O含量;
(2) 陰離子帶H的情況下,通過HNMR確定離子液體的濃度參考離子;
(3) 陰離子不帶H的情況,可假定純度參考離子為陽離子,或事先測定陰離子含量,分別計(jì)算陰、陽離子與H2O的摩爾比確定純度參考離子;
(4) 結(jié)合分子量計(jì)算離子液體的含量,從而得到離子液體純度/含量;
(5) 依上述方法亦可測算出含H雜質(zhì)含量;
(5) 最終所有成分含量總和必須為100%。
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