偏二甲肼、无水肼标准物质的定值方法研究

　　0　引言

　　偏二甲肼是我国航天领域内运载火箭、导弹和卫星的推进剂,它的纯度高低以及自身含有的杂质含量水平将决定其自身能否成为标准物质,当其成为具有准确量值和具有高度均匀性、稳定性的标准物质后,就将为液体推进剂的计量和偏二甲肼气体监测方法的研究以及飞行试验中泄露安全检测提供技术保障,成为具有量值朔源性而又便于使用的计量标准。

　　1　偏二甲肼纯品的制备

　　为避免偏二甲肼组分内杂质对主体成分的影响,需要制备偏二甲肼纯品,使其纯度尽可能≥99%。用符合标准的出厂原料,再经减压蒸馏、精馏(需要加大回流比,以提高纯度),将制得的偏二甲肼纯品在高纯氮气保护下进行10ml安瓶分装,熔封保存。

　　2　偏二甲肼性质

　　偏二甲肼的化学分子式为(CH3)2NNH2,属弱碱性,与水反应生成相应的共轭酸和碱:(CH3)2NNH2+H2O→(CH3)2NNH+3+OH-,偏二甲肼和稀酸溶液、酸性气体中和生成盐,降低挥发性。偏二甲肼的碱性比氨弱(25℃时氨的Kb=1.8×)。偏二甲肼系极性物质,常温下能与极性和某些非极性液体完全互溶。偏二甲肼的分子量为60.10,沸点为63.1℃,凝固点为-57.2℃,饱和蒸汽压为9. 789×Pa(15℃)。

　　3　定值实验

　　3.1　仪器和试剂

　　气相色谱仪:GC—9A(日本岛津公司);检测器:TCD;积分仪: C—R3A;色谱柱: 2m×3mm(I.D)不锈钢柱内装高分子多孔微球GDX—403 ,80—100目;柱温:100℃(无水肼90℃);汽化室:160℃;检测器:110℃(无水肼100℃);桥流:160mA(无水肼120mA);载气:H2,80ml/min;进量:5μl;衰减:23;偏腙(色谱纯);二甲胺水溶液(北京化工厂,纯度39.37%)。

　　3.2　定值内容

　　采用气相色谱法扣除杂质方法确定偏二甲肼内的杂质—水(H2O)、偏腙[(CH3)2NNCH2,分子量为72]和二甲胺[(CH3)2NN ,分子量为45];无水肼内杂质—水(H2O)的含量。

　　3.3　定值方法

　　1)气相色谱标准曲线法(以峰高计量,单位为μV)。

　　2)工作曲线制作:向5个已知质量、带有反口胶塞的30ml锥形瓶中分别注入偏二甲肼约20ml(水和二甲胺本底含量不大于0.05%,偏腙本底含量不大于0.5%),恒温后称重(准确至0.0001g),然后用微量注射器分别注入不同量的水,配制成水分含量在0.1%~1.0%的系列标准样品(未扣除原样中的水分含量);向5个已知质量、带有反口胶塞的30ml锥形瓶中分别注入无水肼约20ml,恒温后称重(准确至0.0001g),然后用微量注射器分别注入不同量的水,配制成水分含量在0.6%~1.5%的系列标准样品(未扣除原样中的水分含量)。

　　按照上述操作,分别配制偏腙含量0.3%~2.0%和二甲胺含量0.25%~1.0%的系列标准样品。配制好的水、二甲胺、偏腙系列标准样品保存于干燥器内隔夜使用。