淀粉-碘化鎘法用于測(cè)定含有伯酰胺支鏈且可溶于水的聚合物如聚丙烯酰胺的濃度。用溴水氧化HPAM的酰胺基后，過(guò)量溴水用碘化鉀還原，利用I2與淀粉生成的具有特性藍(lán)色的淀粉-碘絡(luò)合物，在波長(zhǎng)610nm下用分光光度計(jì)對(duì)此進(jìn)行測(cè)量HPAM的濃度。
一，淀粉-碘化鎘法
這種方法用于測(cè)定含有伯酰胺支鏈且溶于水的聚合物如聚丙烯酰胺的濃度。適用于測(cè)定油田水中聚合物，原理是基于酰胺基變成胺基時(shí)霍夫曼重排的第一步。聚合物溶于pH=3.5緩沖液中，非離子聚丙烯酰胺用溴水將酰胺基氧化，PAM剪切黏度保留率的測(cè)定方法過(guò)量的溴用甲酸鈉還原，在直鏈淀粉存在下，酰胺基氧化產(chǎn)物將氧化碘離子，而形成具有特性藍(lán)色的淀粉-碘絡(luò)合物，在波長(zhǎng)610nm下用分光光度計(jì)對(duì)此進(jìn)行測(cè)量。
儀器
分光光度計(jì)(722型或同類產(chǎn)品)；天平(靈敏度0.01g；秒表或計(jì)時(shí)器(分度值0.18)；電爐或類似加熱器。試劑
三水合醋酸鈉；水合硫酸鋁；冰醋酸；飽和溴水；甲酸鈉；淀粉；碘化鎘。以上試劑均為分析純。試劑溶液配制
(1)緩沖溶液的配制。
稱取NaAc·3H2O25g及水合硫酸鋁0.75g，精確到0.01g，在800mL蒸餾水中溶解，以醋酸調(diào)節(jié)pH至4.0，最后稀釋至1000mL備用。(水合硫酸鋁加入后可增強(qiáng)淀粉-碘絡(luò)合物的顏色)。
(2)用水配制1%甲酸鈉溶液。
(3)淀粉-碘化鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。
稱取11g碘化鎘，非離子聚丙烯酰胺精確到0.01g，溶于裝有400mL蒸餾水的玻璃燒杯中，加熱煮沸10min，稀釋至800mL后，加入2.5g可溶性淀粉，精確到0.1g，溶解后用濾紙過(guò)濾，最終稀釋至1000mL備用。
(4)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。
用蒸餾水配制母液，準(zhǔn)確稱取(1/X)g樣品，精確到0.0001g，非離子聚丙烯酰胺稱取(200-1/X)g蒸餾水于400mL燒杯中，調(diào)節(jié)恒速攪拌器到400±20r/min，PAM剪切黏度保留率的測(cè)定方法使大部分溶液形成旋渦。在30s內(nèi)將干粉均勻地撒在旋渦內(nèi)壁，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至700r/min，攪拌1h。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
用蒸餾水配制成100mg/L的聚合物標(biāo)準(zhǔn)溶液，在9個(gè)50ml比色管中各加入5ml緩沖溶液，再分別加入標(biāo)準(zhǔn)溶液0，0.3mL，0.5mL，0.8mL，聚丙烯酰胺,pam,陰離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺--鞏義市泰和水處理材料有限公司1.0mL，1.5mL，2.0mL，2.5mL，3.0ml。用蒸餾水稀釋至35mL，分別加入1ml飽和溴水，反應(yīng)5min，加入5mL的1%甲酸鈉溶液，反應(yīng)5min后加入5mL淀粉-碘化鎘溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，溶液顯色時(shí)間為15min，用1cm比色皿，在波長(zhǎng)為590nm處比色。以溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品的測(cè)定
按上面步驟測(cè)得樣品的的吸光度值，根據(jù)該吸光度值由標(biāo)準(zhǔn)曲線中即可查出樣品的濃度值。
二，高效液相色譜法
實(shí)驗(yàn)條件
(1)儀器。
高效液相色潛儀：Constametric III型色譜泵(SP公司)；481紫外檢測(cè)器(Wale，公司)；
SIL-1手動(dòng)進(jìn)樣器(島津公司)；色譜工作站(大連江申公司)。
色譜柱：SI-200雙羥基鍵合相凝膠滲透色譜柱；SAX強(qiáng)陰離子交換柱；ODS-C18；SEP樣品過(guò)濾柱。
(2)試劑。
NaH2PO4，NaCl，甲醇，異丙醇，乙醇，二氯甲烷，均為分析純；堆積硅膠，十八烷基甲基二氯硅烷，氨丙基三乙氧基硅烷；去離子水。
(3)試樣。
多種部分水解聚丙烯酰胺分別取自日本三菱化成公司，法國(guó)SNF公司，北京恒聚油田化學(xué)劉有限公司。高效液相色譜分析部分水解聚丙烯酰胺濃度方法
(1)色潛條件選擇。
色潛柱：150mm*4.6mm不銹鋼管柱；
①流動(dòng)相選擇。
在給定的色譜柱分離狀況下，流動(dòng)相的選擇是確定最佳分離條件的基礎(chǔ)。在三元流動(dòng)相(水:甲醇:鹽=80:10:10)下，由于試劑純度影響及甲醇對(duì)紫外的吸收較低，存在噪聲及漂移等問(wèn)題，其分離亦不是最佳。如果用純水作載液，則無(wú)法有效分離，雜質(zhì)峰與聚合物峰重合。改用二元流動(dòng)相(水:鹽=90:10)則能有效地抑制噪聲電平，并能保證分離效果良好。
圖為3種流動(dòng)相分離情況的對(duì)比。
②檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇。
分別考察了210nm，204nm，200nm等3個(gè)波長(zhǎng)下的色譜分離情況(圖6-2)。結(jié)果表明在低波長(zhǎng)下聚合物與雜質(zhì)分離度較高，但響應(yīng)信號(hào)受溫度變化的影響較大，需要將色譜柱恒溫至30℃，以減少溫度變化的影響。
③稀釋溶劑的選擇。
圖6-3給出了兩種樣品配制條件下的譜圖，對(duì)比兩種溶劑配置溶液的結(jié)果可見(jiàn)，采用二次蒸餾水配制樣品，由于其與流動(dòng)相的本底不一致，出現(xiàn)較大的負(fù)峰，嚴(yán)重影響色譜峰面積積分，從而影響聚合物定量計(jì)算，采用含鹽(NaH2PO4)緩沖液稀釋樣品的方法能有效地去除負(fù)峰的影響，即可準(zhǔn)確地得到定量結(jié)果，同時(shí)增加了分離效果。
綜上所述，確定HPAM采用HPLC法的色譜條件：檢測(cè)波長(zhǎng)為200nm；流動(dòng)相為0.5m NaH2PO4水溶液:甲醇=90:10 (V/V)；稀釋溶劑為含鹽(NaH2PO4)緩沖液。
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線。
用二次蒸餾水與NaH2PO4(0.5mol)按體積比(90:10)配成1L緩沖液，取3530S聚合物用緩沖液配成500mg/L母液，用緩沖液稀釋成100mg/L，80mg/L，60mg/L，40mg/L，20mg/L，10mg/L，5mg/L。7種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品。用50μL定量管，在上述色譜條件下，待基線平衡后，由低到高逐次進(jìn)樣，記錄并存儲(chǔ)譜圖。按上述條件再作一組平行實(shí)驗(yàn)，見(jiàn)圖6-4。經(jīng)分析得到兩次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表6-1。由表中結(jié)果可見(jiàn)，兩次平行實(shí)臉結(jié)果相對(duì)偏差在5%以下。取兩次分析平均值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，經(jīng)回歸得到線性方程Y=6733X。多次試驗(yàn)還表明，該方法測(cè)定HPAM濃度最小檢出量為l0mg/L，線性范圍為10-500mg/L。聚合物濃度HPLC分析數(shù)據(jù)表 聚合物濃度(mg/L) 峰響應(yīng)面積 平均值 相對(duì)偏差(%) 1 2 4.5 27828 25075 26451 5.20 9.0 55086 53066 54076 1.87 18.0 109130 121401 115265 5.32 36.0 222835 264257 243330 8.60 54.0 344682 366753 355717 3.10 72.0 474194 496201 485202 2.27 90.0 603422 620861 612141 1.42
三，結(jié)論
(1)利用排阻色譜法建立了一套適合相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)1500*10^4以上驅(qū)油用部分水解聚丙烯酰胺濃度的高效液相色譜分析方法。方法線性范圍為10-500mg/L，檢出限量為10mg/L，可能共存的木質(zhì)素磺酸鹽，石油磺酸鹽，無(wú)機(jī)鹽和微量油等小分子物質(zhì)對(duì)測(cè)定不產(chǎn)生干擾。
(2)聚丙烯酰胺濃度的淀粉-碘化鎘測(cè)定方法具有測(cè)定速度慢，影響因素多的缺點(diǎn)，但高效液相色譜分析方法需要的儀器設(shè)備龐大昂貴，不適宜于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。兩種測(cè)定方法相互結(jié)合，才能滿足方便，快速測(cè)定聚丙烯酰胺濃度分析的要求。
