[发明专利]一种对氯甲苯中微量杂质的拉曼分析方法

说明书

本发明公开了一种对氯甲苯中微量杂质的拉曼分析方法，包括以下步骤：首先测量纯物质光谱，通过仿真构造选出杂质特征谱段。其次，收集建模样本并测量其拉曼光谱，对测得的拉曼光谱进行预处理。由于杂质是微量的，当杂质的峰没有重叠时，为了提高预测精度，分段进行光谱分解，得到加权系数，并建立加权系数与摩尔浓度的回归模型。最后将应用样本的拉曼光谱进行分解，将加权系数代入回归模型中，得到样本中杂质的浓度。本发明方法利用分段光谱分解技术，可显著提高微量杂质的分析精度，具有建模样本数少、检测速度快、重复性好的特点，重要的是检测精度高，对工业生产中微量杂质的实时检测具有重要意义。

技术领域

本发明属于化学计量学领域，涉及一种化学产品中的杂质含量的光谱检测方法，尤其涉及一种对氯甲苯中微量同分异构体杂质的定量分析方法。

背景技术

对氯甲苯是农药、染料、医药和其它精细有机化工产品的重要原料和中间体。通过对氯甲苯侧链上的氧化、氯化、氨氧化和环上的氯化、磺化、硝化反应、氯甲基化等一系列反应，能够衍生出一系列重要精细化工的中间体，而通过这些中间体可以开发出超过100种农药、医药和染料产品。比如农药丁草胺，多效唑，氟乐灵，拟除虫菊酯类杀虫剂；药物吲哚美辛；水性染料，染色介质等。中国是一个人口大国，医药、农药等行业规模庞大，作为基础合成中间体，对氯甲苯的市场需求非常旺盛。

由于对氯甲苯与其同分异构体(邻氯甲苯和间氯甲苯)的沸点相差较小，仅在4℃以内，所以通过精馏得到的对氯甲苯中还是会含有微量的杂质——邻氯甲苯和间氯甲苯。虽然国内现在的对氯甲苯生产能力逐年提高，但市场对其浓度也有了更高的要求，对氯甲苯优等品的浓度需要达到99.5％以上，所以不仅制备对氯甲苯的工艺有了高的要求，对制备过程中的质量检测也有了更高的要求。

对氯甲苯在一氯甲苯的三种同分异构体中应用价值最高，用途最广，价格也是最昂贵的。如果能实现对其的在线实时检测，不仅可以降低能耗，还可以提高工厂收益。

目前对氯甲苯含量的分析方法主要有气相色谱法。气相色谱法是以气体作为流动相的一种色谱分析方法，它利用色谱柱对混合气体(对于混合液体，则先进行汽化)进行组分分离，再利用专门的检测器得到组分的色谱信号，最后实现对混合气体组成的定性和定量分析。但由于在线气相色谱法采样周期较长，工作条件苛刻，测量过程复杂，且维护工作量大，难以应用于在线快速分析。

拉曼光谱法，作为一种新的检测技术，在化工过程、制药工业及生化反应等领域有着广泛的应用。拉曼光谱法是基于样品拉曼散射光谱的不同来分析样品的组成，其仪器分辨率也较高，且需要的样本数小，现场免维护，更适用于工业过程中的在线检测。所以，发明一种对氯甲苯中微量杂质的拉曼分析方法，对生产过程中对氯甲苯的品质控制有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于拉曼光谱的对氯甲苯中微量杂质的分析方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种对氯甲苯中微量杂质的拉曼分析方法，该方法包括以下步骤：

(1)根据对氯甲苯、间氯甲苯和邻氯甲苯这三种物质的拉曼光谱，仿真构造出对氯甲苯中含有已知微量摩尔浓度的间氯甲苯和邻氯甲苯这两种杂质的混合光谱；根据相关性分析确定每种杂质对应的特征峰；

(2)在对氯甲苯中加入微量间氯甲苯和邻氯甲苯，配置不同浓度的训练样本，调整积分时间，测量这些训练样本的拉曼光谱；

(3)对训练样本的拉曼光谱进行平滑滤波、基线校正预处理，再选择对氯甲苯的参考峰进行归一化；

(4)分段建模：

截取邻氯甲苯的特征峰所在波数的光谱，利用光谱分解技术和邻氯甲苯、对氯甲苯纯物质光谱，进行光谱分解，再建立加权系数与摩尔浓度之间的回归模型1；