阴极冷却固定床电合成乙醛酸的连续过程模拟

联用反应动力学、电荷衡算和物料衡算建立阴极冷却固定床草酸电合成乙醛酸反应器模型方程.针对反应器连续化操作过程,用正交配置法数值求解该模型方程.结果表明,在连续化操作的反应初期,反应液中的乙醛酸能够较快地达到预定浓度,但继续增加反应器的长度,反应的效果不明显.该模型还模拟了分段温控和部分回流对反应的影响.结果表明,分段温控和部分回流均可较好地提高乙醛酸在阴极液中的浓度.计算结果与试验操作基本相符.该结果对阴极冷却固定床草酸电合成乙醛酸的连续化操作工艺和反应器的优化具有重要的参考意义.     

离子色谱法同时检测乙醛酸和草酸含量的研究

工业上生产乙醛酸的反应液中不仅含有副产物草酸,而且含有未反应的乙二醛,这给产品的检测带来了较大困难.由于乙二醛在溶液中不以离子形式存在,根据离子色谱的检测原理,其不能被检测.故本文用离子色谱法测定混合液中乙醛酸与草酸的含量,选用c(Na2CO3)=1.0mmol/L+c(NaHCO3)=1.25mmol/L作为流动相,流速为2.0 mL/min.在相同的分析条件下,从准确度、线性、检出限等方面进行了考察.结果表明:该方法乙醛酸与草酸的检测限分别为0.055和0.085 mg/L,标准偏差均小于1.2%,在一定范围内线性关系良好,其回收率均在94%～107%之间.     

阴极冷却反应器电合成乙醛酸

以过饱和草酸水深液为阴极液 ,盐酸溶液为阳极液 ,在阴极冷却电化学反应器内草酸电解合成乙醛酸 .考察了电极温度、电解液温度、电流密度和电极材料对合成乙醛酸的时空产率和电流效率的影响 .结果表明 ,阴极冷却反应器既节省能耗 ,又可使电解过程在较高草酸浓度下进行 ,提高电流效率和时空产率 .用石墨板做阳极 ,铅做阴极 ,电流密度为 4 0 9.4 6A·m-2 ,阴极液流速 μ=1 .0 8m·s-1,电解温度为 2 0℃左右时 ,电解 3 .70h ,可得到质量分数为 3 .52 %的乙醛酸溶液 ,平均时空产率为 0 .0 3 2kg·dm-3·h     

m(SA-CS)BM串联电解槽双成对电解制备乙醛酸

分别用戊二醛和二价锡离子改性壳聚糖(CS)和海藻酸钠(SA),制备改性海藻酸钠/亮聚糖双极膜[m(SA-CS)BM].将其作为双阴阳极电解槽的隔膜,应用于双成对电合成乙醛酸体系.在电场的作用下,双极膜中水电离后生成的H+透过Msa阳离子膜进入阴极室,以补充草酸电还原生成乙醛酸过程中H+的消耗;OH-透过Mcs阴离子膜进入阳极室,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H+结合生成H2O,以增大正向反应的速度.在电流密度为30mA/cm2,20℃下电解,双阴极室的电流效率分别可达86.94%和82.81%,双阳极室的电流效率可达81.99%和78.62%,电解电压稳定在3.0V左右.     

草酸电解合成乙醛酸连续化工艺研究

针对传统草酸电解生产乙醛酸工艺只能间歇循环的缺陷,本文提出模拟连续化实验方案,并分别设计阴极冷却反应器和阴极冷却固定床反应器,探讨连续化实验的可行性.另外还考察了草酸饱和度和温度工艺参数对反应的影响.实验表明,保持草酸过饱和和利用变温操作可在反应停留时间(30m in)内于连续化反应过程中得到分别含有3.76%和3.66%乙醛酸的反应液,因此阴极冷却固定床反应器可望实现草酸电解还原乙醛酸的连续化生产.     

固定床反应器电合成乙醛酸的研究

以过饱和草酸水溶液为阴极液 ,盐酸为阳极液 ,在固定床电解槽中草酸电还原得到乙醛酸 .考察改变固定床的结构、电解温度及电流密度对生成乙醛酸电流效率和产率的影响 .结果表明 ,以铅粒作阴极 ,石墨板作阳极 ,电流密度 96 .3A·m- 2 ,阴极液空速 0 .5 0 5m·s- 1,电解温度 32℃时 ,在固定床双阳极室内反应 4 5min ,乙醛酸的电流效率仍达到 6 6 .2 % ,浓度 2 .0 2 %     

草酸电还原反应机理的研究

以硫酸钠溶液作底液,用快速循环伏安和电势阶跃法研究了草酸在铅电极上的电还原机理,测定了草酸电还原第一步反应的动力学参数,并根据循环伏安图比较相同条件下草酸,乙醛酸和乙醇酸的还原峰峰电势,推断出草酸还原的中间产物.研究结果表明,草酸电还原遵从不可逆2电子EE反应机理.     

多波长线性回归-矩阵法同时测定乙二醛、乙醛酸、草酸的含量

根据实验得出的乙二醛、乙醛酸、草酸三组分混合物中各组分在特定波长下呈现出的良好的线性关系,建立起三组分质量浓度与混合吸光度的回归方程组,形成了多波长线性回归-矩阵法,实现了乙二醛氧化制备乙醛酸体系中反应产物乙二醛、乙醛酸、草酸含量的同时测定.研究结果表明:当乙二醛检测下限为1.024 mg/L时,回收率为94%~98%...     

对称季铵碱的烷基链长度对草酸电还原反应的影响

研究了四种不同烷基链长度的对称季铵碱对草酸电还原制备乙醛酸反应的影响。线性扫描测试考察了添加剂对铅电极上阴极反应的影响,结果表明对称季铵碱在电极表面的吸附对析氢反应的抑制程度大于其对草酸电还原反应的抑制程度,且随着对称季铵碱中烷基链长度的增加,添加剂抑制析氢反应效果更明显。计时安培法的结果证明添加剂可影响草酸向电极表面的扩散,随着对称季铵碱中烷基链长度的增加,草酸的扩散系数呈现出先增加后减小的趋势。恒流电解实验结果表明,添加剂能有效提高草酸电还原反应的电流效率,且提高效果随对称季铵碱所含烷基链长度的增加而增强。因此,添加剂的吸附对阴极表面析氢反应的抑制作用是草酸电还原反应电流效率提高的主要原因。本研究表明,四丁基氢氧化铵为添加剂时,草酸还原为乙醛酸的电流效率最高。     

固定床电解槽变电流成对电解合成乙醛酸

对电解氧化乙二醛合成乙醛酸过程 ,固定床电解槽和变电流电解效果明显优于平板型电解槽和恒电流电解效果 .当阳极液中乙二醛和盐酸初始质量分数 (WCHOCHO 和WHCI)分别等于7.0 %和 8.0 %、阴极液为始终饱和的草酸溶液和微量的添加剂时 ,采用平均电流密度 (i)为 15 35A/m2 的变电流方式电解 ,阳极电流效率 (CEa)为 85 .3%、乙醛酸选择性 (RSa)为 93.9% ;阴极电流效率 (CEc)为 86 .7% ,乙醛酸选择性 (RSc)为 94 .0 % .阳极初产品中WCHOCOOH∶WCHOCHO≥ 4 0∶3,克服了阳极产品中乙二醛难以除去的困难     

A new method of ion chromatography technology for speedy determination and analysis in organic electrosynthesis of glyoxylic acid

Based on ion chromatography (IC) technology, we have developed a new method that combines ion chromatography with a conductivity detector to separate and determine the substances of glyoxal, glycolic acid, oxalic acid and glyoxylic acid. The ion chromatography was applied for the first time in quantitative determination of substances involved in electrosynthesis of glyoxylic acid. The method has been applied to separate and analyze simultaneously either glyoxylic acid and glyoxal in electroxidation of glyoxal, or glyoxylic acid and oxalic acid in electroreduction of oxalic acid. An aqueous Na2CO3-NaHCO3 or NaOH-Na2CO3 solution was confirmed to be the most desirable eluent. The experimental results demonstrated that the detection sensitivity is ahead of ppm grade, and the variation coefficients such as the retention time, the peak height and the peak area outperform 2%. All the recoveries of the detected substances are ranged between 97 and 103%. The method exhibits advantages of high selectivity, high sensitivity, speediness and simple apparatus requirement. Furthermore, simultaneous determination of a mixture of several substances can be achieved by the developed method, and even a neutral molecule of glyoxal can be also determined by choosing an appropriate composition and concentration of eluent.     

乙醛酸的微分脉冲极谱法定量分析

建立了乙醛酸的微分脉冲极谱定量分析方法, 乙醛酸在100 g/L KOH底液中, 于-1.35 V (vs. Ag/AgCl)处出现一良好的微分脉冲极谱峰, 并能排除主要杂质草酸的干扰. 乙醛酸浓度与其电流峰幅值呈显著的线性关系, 当标准加入的极谱电流峰高和样品极谱电流峰基本一致时, 测量误差小于0.5%.     

离子色谱同时测定药物中的四氟硼酸根、对甲基苯磺酸、硫酸根、1,4-丁二磺酸

采用离子色谱法同时测定合成药物中存在的四氟硼酸根、对甲基苯磺酸根、硫酸根、1,4-丁二磺酸根4种离子。对淋洗液及淋洗流速等色谱条件进行了优化,4种离子的分离度好,检测灵敏度高。被测离子的浓度在一定范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数r0.999。4种离子测定结果的相对标准偏差小于1%(n=9),加标回收率为98.2%～110.0%。     

高效液相色谱法测定乙醛溶液中的乙二醛和乙醛酸

利用醛基与2,4-二硝基苯肼(DNPH)反应得到的腙产物对紫外-可见光有吸收的特性,采用高效液相色谱法(HPLC)测定乙醛溶液中乙二醛和乙醛酸的含量。结果表明,DNPH衍生乙二醛成腙反应的适宜条件为: 反应温度70 ℃, pH 1.75, DNPH与羰基的物质的量比为6,反应时间150 min。在20 ℃、pH 1.75的乙腈溶液中,乙二醛二腙的溶解度为20.2 mg/L。乙二醛质量浓度在2～20 mg/L范围内,乙二醛二腙的峰面积与乙二醛的质量浓度之间呈良好的线性关系;乙醛酸质量浓度在10～100 mg/L范围内,乙醛酸腙的峰面积与乙醛酸的质量浓度之间呈良好的线性关系。用HPLC测定乙醛硝酸氧化法制乙二醛反应液中乙二醛和乙醛酸的含量,结果的重复性好;对乙二醛的测定结果与应用化学分析法测定结果的平均相对误差为1.77%;对反应液中乙二醛、乙醛酸含量的测定有着较高的加标回收率,分别为99.6%～103.3%和98.1%～102.4%。所建立的方法为醛及二羰基化合物的测定提供了准确、便捷的方法。     

Trace anion determination in concentrated hydrofluoric acid solutions by two-dimensional ion chromatography II. Method performance study with a hydroxide eluent and a low noise suppressor

The two-dimensional ion exclusion chromatography/ion chromatography (ICE-IC) approach is considered to be the method of choice for the determination of trace anions in concentrated hydrofluoric acid (48-50%, w/w). In order to achieve lower detection limits, this method was for the first time used with electrolytically generated and purified hydroxide eluents in combination with a low noise electrochemical suppressor. Compared to carbonate based eluents, the achieved gain in peak height sensitivity for chloride, sulfate, nitrate and phosphate is a factor of 6, 7, 16 and 13, respectively. The instrumental detection limits, based on the background noise, are 2, 0.2, 0.4 and 1.4 microg/kg HF 50% (w/w) for the same anions. Their method detection limits, calculated according to SEMI, are all within the 6-10microg/kg HF 50% (w/w) range and thus at least 10 times lower than the current Tier C grade requirements. The chromatographic run time could be shortened with some 10 min by the use of a relatively fast high-capacity hydroxide selective anion exchange column.     

Determination of iminodiacetic acid in the glyphosate by ion chromatography

In this paper,a simple method based on ion chromatography（IC） with conductivity detection was developed for the determination of iminodiacetic acid（IDA） in the herbicide of glyphosate.Under optimized chromatographic conditions,good linear relationship,sensitivity and reproducibility were obtained.The detection limit（LOD） for IDA obtained by injecting 25 μL of sample was 31.8 μg/L（S/N = 3）.Relative standard deviation（RSD） of repeated analysis for the peak areas was less than 1.53%（n = 6）.A spiking study was performed with satisfactory recoveries between 92.8%and 103.6%.It was confirmed that this method could be applied in glyphosate products.     

二维离子色谱法测定精己二酸中痕量硝酸根离子

建立二维离子色谱法测定精己二酸中痕量硝酸根离子含量的方法。第一维采用去离子水作为流动相,经过Ion Pac ICE–AS1色谱柱将精己二酸中的硝酸根离子和己二酸进行预分离,分离出来的硝酸根富集于Ion Pac TAC–ULP1浓缩柱上。以淋洗液发生器产生的不同质量浓度的氢氧化钾溶液作为淋洗液,将富集柱上的硝酸根淋洗下来,经第二维Ion Pac AS17–C色谱柱进行分离,以抑制型电导检测器测定硝酸根离子的含量。精己二酸中硝酸根离子的质量浓度在2.0~50.0μg/L范围内与其色谱峰面积呈良好线性,线性相关系数r20.999,检出限为0.10μg/L,测定结果的相对标准偏差小于1.5%(n=7),加标回收率为98.0%~105.0%。该方法操作简单,灵敏度、准确度高,选择性好,能够准确测定精己二酸中痕量硝酸根离子的含量。     

离子色谱-非抑制电导法同时测定铵盐、四乙基铵、甲基三乙基铵

建立了离子色谱非抑制电导法同时分离测定铵根与两种季铵盐四乙基铵、甲基三乙基铵的方法。分别实验了在亲水性和疏水性阳离子交换色谱柱上三种铵类的分离效果,研究了使用不同淋洗液和流速情况下离子的分离情况,结果表明使用SH-Cation-101型疏水性阳离子色谱柱,淋洗液采用甲烷磺酸(5.0mmol/L),其中加入乙腈(7%),于0.8mL/min的流速条件下,三种铵类物质分离良好,其中结构极为相似的两种季铵盐四乙基铵和甲基三乙基铵分离度达到1.5以上,分离时间短,3种物质在13min内实现完全分离。采用国产离子色谱仪非抑制电导法检测,无需使用抑制器,成本低,操作简便可行。检测结果的灵敏度高,线性范围铵根为0.5～50mg/L,四乙基铵和甲基三乙基铵为5～500mg/L,相关系数均高于0.999,相对标准偏差均在3%以内,平均加标回收率在98.5%～101.2%。     

在线超声成对电合成苯甲醛和丁二酸

将间接电合成苯甲醛与电还原马来酸制备丁二酸的过程有机结合, 构建了一个新的成对电解体系, 即在隔膜电解槽中, 以纯Pb为阴极, PbO₂/Pb为阳极, 硫酸溶液为介质, 在施加超声波的条件下, 阳极氧化Ce³⁺为Ce⁴⁺, 阴极还原马来酸生成丁二酸; 同时, 在槽外采用Ce⁴⁺氧化甲苯生成苯甲醛. 实验结果表明, 阴极和阳极电解的平均电流效率分别为92.71%和87.81%, 总的电流效率高达180.52%; 且Ce⁴⁺槽外氧化甲苯为苯甲醛的收率为95.78%, 马来酸电还原为丁二酸的转化率为92.09%; 电解的槽电压与单一电解氧化Ce³⁺相比降低了0.25 V.     

Development and validation of an assay method for the determination of trifluoroacetic acid in a cyclosporin-like drug

An improved method for the assay of trifluoroacetic acid (TFA) in a cyclosporin-like drug substance is presented, based on ion chromatography with suppressed conductivity detection. Column fouling by the drug molecule is avoided by use of a sample preparation method in which the drug substance is precipitated at alkaline pH whilst the TFA remains in solution. The new method requires a smaller sample mass than a previous method based on headspace-GC-FID whilst achieving an improvement in sensitivity. During validation, the method's performance was found to be consistent with usual acceptance criteria, and the method was found to be robust in routine use.