四溴双酚A中有机杂质测量及不确定度评估

刘思; 彭子娟; 万康妮; 李彭辉; 宋善军

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0087

四溴双酚A中有机杂质测量及不确定度评估

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0087

刘思^{1, 2,},
彭子娟²,
万康妮³,
李彭辉¹,
宋善军^2, ,

1.
天津理工大学，天津 300384
2.
中国计量科学研究院，北京 100029
3.
北京化工大学，北京 100029

基金项目: 国家自然科学基金项目（21806158）；中国计量科学研究院基本科研业务费项目（AKY1720）。

详细信息

作者简介:
刘思（1998-），中国计量科学研究院在读研究生，研究方向：资源与环境计量，邮箱：liusi060564@163.com

通讯作者:
宋善军（1985-），中国计量科学研究院副研究员，研究方向：环境化学计量，邮箱：songsj@nim.ac.cn

中图分类号: TB99
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2023-03-24
- 录用日期: 2023-03-29
- 修回日期: 2023-07-31
- 网络出版日期: 2023-08-10
- 刊出日期: 2023-06-18

Measurement of Organic Impurities in Tetrabromobisphenol A and Evaluation of Measurement Uncertainty

LIU Si^{1, 2
,},
PENG Zijuan²,
WAN Kangni³,
LI Penghui¹,
SONG Shanjun^{2
, ,}

1.
Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China
2.
National Institute of Metrology, Beijing 100029, China
3.
Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 为更好的满足有机纯度标准物质中有机杂质的准确测量需求，以常见溴代阻燃剂——四溴双酚A为例，通过面积归一法及标准曲线法，测量了其主要有机杂质——三溴双酚A的含量并进行了不确定度评估。此外，进一步采用定量核磁技术对该杂质的含量进行了测量，通过数据比较可知，面积归一法测得的杂质含量为0.70%，引入的不确定度为0.04%；标准曲线法测得的杂质含量为1.16%，引入的不确定度为0.09%。二者合成后的纯度为0.93%，不确定度为0.24%，该结果可覆盖定量核磁法测量结果（0.76%，不确定度0.03%）。综上，在实际定值工作中，当面积归一法和标准曲线法产生较大差异时（>0.1%），可采用二者合成的结果作为杂质含量测量值，以保证测量结果的准确性。
- 计量学 /
- 四溴双酚A /
- 有机杂质测量 /
- 不确定度评估 /
- 面积归一法 /
- 标准曲线法 /
- 定量核磁法
Abstract: To ensure accurate determination of organic impurities in certified reference materials for organic purity, we studied the brominated flame retardant tetrabrombisphenol A (TBBPA). Using the area normalization and standard curve methods, we quantified its primary organic impurity, tribromobisphenol A, and evaluated the associated uncertainties. Additionally, the impurity's content was measured using quantitative nuclear magnetic resonance (qNMR). The impurity levels derived from the area normalization and standard curve methods were 0.70% ± 0.04% and 1.16% ± 0.09%, respectively. A combined purity estimate yielded 0.93% ± 0.24%, encompassing the qNMR result of 0.76% ± 0.03%. When significant discrepancies (>0.1%) arise between the area normalization and standard curve methods, their combined result can be adopted to guarantee the accuracy of the measurement.
- metrology /
- tetrabromobisphenol A /
- organic impurity quantification /
- uncertainty evaluation /
- area normalization method /
- standard curve method /
- quantitative nuclear magnetic resonance (qNMR)

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图 1 甲醇中TBBPA的色谱图

Figure 1. Chromatogram of TBBPA in methanol

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图 2 TBBPA中主要杂质的高分辨质谱图

Figure 2. High-resolution mass spectrum of the major impurities in TBBPA

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图 3 甲醇中TBBPA的光谱图

Figure 3. Spectrum of TBBPA in methanol

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图 4 TBBPA中杂质2的光谱图

Figure 4. Spectrum of impurity 2 in TBBPA

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图 5 合成品TriBBPA结构式及液相色谱结果

Figure 5. Structure of TriBBPA and liquid chromatographic results of the synthesized compound

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图 6 TriBBPA和TBBPA色谱图

Figure 6. Chromatograms of TriBBPA and TBBPA

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图 7 TriBBPA标准曲线

Figure 7. Standard curve for TriBBPA

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图 8 TBBPA的核磁谱图

Figure 8. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum of TBBPA

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图 9 TriBBPA的核磁谱图

Figure 9. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum of TriBBPA

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图 10 TBBPA的核磁谱图局部放大图

Figure 10. Magnified section of the NMR spectrum of TBBPA

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图 11 TriBBPA的定性核磁谱图局部放大图

Figure 11. Magnified section of the qualitative NMR spectrum of TriBBPA

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图 12 不同方法结果的比较

Figure 12. Comparison of results using different methodologies

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表 1 流动相梯度

Table 1. Eluent gradient

时间/min	甲醇/%	水/%
0	60	40
3	60	40
9	100	0
19	100	0
22	60	40
25	60	40

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表 2 ¹H-NMR中马来酸氢归属

Table 2. Hydrogen resonance attribution of maleate in ¹H-NMR

马来酸结构式	溶剂	氢键归属
	DMSO-d₆溶剂	H-1：δ=6.285，2H H-2：δ=11，2H

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表 3 ¹H-NMR中TBBPA和TriBBPA的氢归属

Table 3. Hydrogen resonance attribution of TBBPA and TriBBPA in ¹H-NMR

TBBPA结构式	溶剂	氢键归属
	DMSO-d₆	甲基上的氢：δ=1.56，6H 苯环上的氢：δ=7.33，4H
	DMSO-d₆	甲基上的氢：δ=1.56，6H 苯环上的氢：δ=7.33，2H (H-1, H-2)； δ=6.92~7.31，3H (H-3, H-4, H-5);

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