專利名稱：一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法。
背景技術(shù)：
具有B-O-C鍵或B-O-Si鍵結(jié)構(gòu)的硼酸酯類化合物主要用于有機(jī)硼化合物的合成及高純硼的制備，也可以作為有機(jī)溶劑、增塑劑、催化劑、焊接助熔劑、阻燃劑及聚合物的穩(wěn)定劑等。如硼酸三甲酯是合成含硼化合物的主要原料，也可用于生產(chǎn)硼氫化鈉和高級酯，還廣泛用于烯烴聚合、木材防腐、油和潤滑劑的添加劑等領(lǐng)域。近些年來，隨著鋰離子電池的廣泛使用，越來越多的各類化合物被篩選作為鋰離子電池的基礎(chǔ)材料，具有B-O-C鍵結(jié)構(gòu)的硼酸酯類化合物可用作鋰離子電池電解液的有機(jī)溶劑，專利CN201080043358指出，使用硼酸酯類化合物B (OR) 3 (R為甲基、乙基、丙基、丁基等)可實(shí)現(xiàn)電解液粘度的降低，電導(dǎo)率的提高；具有B-O-Si鍵結(jié)構(gòu)的硼酸酯類化合物則被驗(yàn)證可用于鋰離子電池電解液添加劑。專利CN200710147760指出，使用硼酸酯類化合物添加劑可降低形成于電極表面上的SEI層(固態(tài)電解質(zhì)膜)在低溫下的低溫電阻，從而提供電池高容量；專利CN200510069734指出，電解液中含有B-O-Si鍵的化合物，能抑制未反應(yīng)的可聚合化合物在電極中反應(yīng)，能抑制電池電阻增加并且能抑制容量降低。一般來說，水分是物質(zhì)應(yīng)用于電解液用途的一種不良雜質(zhì)，會對鋰電池等電化學(xué)器件工作時(shí)的穩(wěn)定性、循環(huán)性、壽命等多種性能有顯著影響，同時(shí)，硼酸酯類化合物本身也由于硼元素的缺電子性質(zhì)，對水分敏感，易水解。因此為了保證硼酸酯類化合物的保存與使用效果，有必要對其水分含量進(jìn)行檢測。卡爾費(fèi)休法是最為常用的微量水分測定方法，其原理為樣品中水分定量參與卡爾費(fèi)休試劑中碘與二氧化硫的氧化還原反應(yīng)，在吡啶和甲醇存在的情況下，生成氫碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶。基于該原理，樣品 被局限于不能與卡爾費(fèi)休試劑生成水、檢測中不能消耗碘或釋放碘的物質(zhì)。硼酸酯類化合物可以與碘反應(yīng)，因此無法直接采用卡爾費(fèi)休法來測試水分含量。水分測定也可以采用氣相色譜法(配TCD檢測器)法來檢測，但是受TCD檢測器靈敏度的限制，水分含量測試精度不高，難以滿足電化學(xué)器件用電解液組分的檢測要求。因此，有必要開發(fā)一種能滿足硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，包括以下步驟:(1)將硼酸酯類化合物注入裝有干燥劑的密封瓶中，混合5 60min，靜置后抽出液體；(2)注入有機(jī)溶劑，洗滌，靜置后抽出液體，重復(fù)該步驟3 5次；(3)采用卡式爐加熱，使用干燥載氣將干燥劑中揮發(fā)出的水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀，測定揮發(fā)水分重量；(4)稱取同批次相同重量干燥劑重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)，得到空白水分重量；(5)硼酸酯類化合物中微量水分含量為揮發(fā)水分重量與空白水分重量的差值除以硼酸酯類化合物取樣重量。所述的硼酸酯類化合物、干燥劑、注入的有機(jī)溶劑的總量三者的質(zhì)量比為(0.5-1.5):1: (4-8)。所述的硼酸酯類化合物的通式如(I)或(2)所示:
B(OCmH2lrt)3 (I)
B
3 (2)
其中，m為1-6之間的整數(shù)，η為I或2。 所述的干燥劑為無機(jī)干燥劑。所述的無機(jī)干燥劑為鉀、鈉、鎂、鈣的硫酸鹽、氯化物、氫氧化物中的至少一種。所述的無機(jī)干 燥劑為無水氯化鈣、無水硫酸鎂中的至少一種。所述的有機(jī)溶劑為能溶解硼酸酯類化合物的有機(jī)溶劑。所述的有機(jī)溶劑為苯、甲苯、四氯化碳、碳酸二甲酯、乙酸乙酯中的至少一種。步驟(I)中，所述的混合時(shí)間為5 40min。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的測定方法操作簡單實(shí)用，檢驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，方法定量限至少可以達(dá)到5(^g/g，檢測結(jié)果重復(fù)性好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在8%以下，檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高，加標(biāo)回收率在85%-105%之間。
具體實(shí)施例方式一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，包括以下步驟:(1)將硼酸酯類化合物注入裝有干燥劑的密封瓶中，混合5 60min,靜置后抽出液體；(2)注入有機(jī)溶齊U，洗滌，靜置后抽出液體，此步驟重復(fù)3 5次；(3)采用卡式爐加熱，使用干燥載氣將干燥劑中揮發(fā)出的水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀，測定揮發(fā)水分重量；(4)稱取同批次相同重量干燥劑重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)，得到空白水分重量；(5)硼酸酯類化合物中微量水分含量為揮發(fā)水分重量與空白水分重量的差值除以硼酸酯類化合物取樣重量。所述的硼酸酯類化合物、干燥劑、步驟(2)中注入的有機(jī)溶劑的總量(即步驟(2)重復(fù)3 5次過程中，所注入的有機(jī)溶劑的總量)三者的質(zhì)量比為(0.5-1.5):1: (4-8)。優(yōu)選的，三者的質(zhì)量比為(0.8-1.2):1: (5.5_6.5)。所述的干燥劑為無機(jī)干燥劑。優(yōu)選的，所述的無機(jī)干燥劑為鉀、鈉、鎂、鈣的硫酸鹽、氯化物、氫氧化物中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的無機(jī)干燥劑為無水氯化鈣、無水硫酸鎂中的至少一種。所述的有機(jī)溶劑為能溶解硼酸酯類化合物的有機(jī)溶劑。優(yōu)選的，所述的有機(jī)溶劑為苯、甲苯、四氯化碳、碳酸二甲酯、乙酸乙酯中的至少一種。優(yōu)選的，步驟(I)中，所述的混合時(shí)間為5 40min。步驟(I)的目的是使干燥劑吸附硼酸酯類化合物中的水分；
步驟(2)的目的是利用與硼酸酯類化合物相容性比較好的有機(jī)溶劑洗脫掉殘存在密封瓶中的硼酸酯類化合物；步驟(4)的目的是得到空白水分重量；具體來說，只要重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)即可，即:向裝有干燥劑的密封瓶中注入有機(jī)溶劑，將有機(jī)溶劑與干燥劑進(jìn)行充分混合(對應(yīng)步驟(2)中的洗滌)，靜置后抽出液體，重復(fù)該步驟3 5次；采用卡式爐加熱，使用干燥載氣將干燥劑中揮發(fā)出的水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀，測定揮發(fā)水分重量；也即空白試驗(yàn)的步驟、操作方法、原料及用量和(2)、(3)保持一致，只是未加入硼酸酯類化合物到密封瓶中。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
實(shí)施例1:
一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，包括以下步驟:
(1)減量法稱取l.0g(精確至0.0OOlg)的硼酸三乙酯注入裝有已脫水處理的1.0g (精確至0.0OOlg)的硫酸鎂(水分含量< lOPg/g)的密封樣品瓶中，混合5min，靜置抽出液體；
(2)注入碳酸二甲酯(水分含量<15Pg/g)，洗滌，靜置后抽出液體，此步驟重復(fù)4次；其中，碳酸二甲酯的注入總量為6.0g (精確至0.0OOlg)，每次注入1.5g ；
(3)采用卡式爐(瑞士萬通860KF加熱爐)加熱，干燥氮?dú)鈱]發(fā)出水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀(瑞士萬通KFC-831庫侖法水分儀、MERCK庫侖法卡爾.費(fèi)休試劑，貨號
1.09257.500)，測定揮發(fā)水分重量W1 (μδ)；
(4)稱取同批次相同重量干燥劑重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)，得到空白水分重量Wtl(Mg);
(5)硼酸三乙酯中水分含量按下式計(jì)算，測定的結(jié)果為183.2Pg/g。C=( W1 -W0) /m ；
式中:W1—樣品中的水分結(jié)果W1, Pg ; Wtl—空白中的水分結(jié)果Wtl, μδ ； m—樣品的質(zhì)`
量go實(shí)施例2:
測試三(三甲基硅烷)硼酸酯中的水分含量，干燥劑使用無水氯化鈣(水分含量(lOPg/g)，用甲苯作溶劑，操作過程中混合時(shí)間為20min，其余步驟按實(shí)施例1操作，作重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，測定三(三甲基硅烷)硼酸酯的水分含量為665.3Pg/g。
表三(三甲基鶴烷)硼酸_中_水分含量的檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)將硼酸酯類化合物注入裝有干燥劑的密封瓶中，混合5 60min，靜置后抽出液體；(2)注入有機(jī)溶劑，洗滌，靜置后抽出液體，重復(fù)該步驟3 5次；(3)采用卡式爐加熱，使用干燥載氣將干燥劑中揮發(fā)出的水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀，測定揮發(fā)水分重量；(4)稱取同批次相同重量干燥劑重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)，得到空白水分重量；(5)硼酸酯類化合物中微量水分含量為揮發(fā)水分重量與空白水分重量的差值除以硼酸酯類化合物取樣重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的硼酸酯類化合物、干燥劑、注入的有機(jī)溶劑的總量三者的質(zhì)量比為(0.5-1.5):1: (4-8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的硼酸酯類化合物的通式如(I)或(2)所示:B (OCmH2lrt)3 (I)B
3 (2) 其中，m為1-6之間的整數(shù)，η為I或2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的干燥劑為無機(jī)干燥劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的無機(jī)干燥劑為鉀、鈉、鎂、鈣的硫酸鹽、氯化物、氫氧化物中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的無機(jī)干燥劑為無水氯化鈣、無水硫酸鎂中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的有機(jī)溶劑為能溶解硼酸酯類化合物的有機(jī)溶劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:所述的有機(jī)溶劑為苯、甲苯、四氯化碳、碳酸二甲酯、乙酸乙酯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于:步驟(I)中，所述的混合時(shí)間為5 40min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硼酸酯類化合物中微量水分含量的測定方法，其特征在于包括以下步驟(1)將硼酸酯類化合物注入裝有干燥劑的密封瓶中，混合5～60min，靜置后抽出液體；(2)注入有機(jī)溶劑，洗滌，靜置后抽出液體，重復(fù)該步驟3～5次；(3)采用卡式爐加熱，使用干燥載氣將干燥劑中揮發(fā)出的水分帶入卡爾費(fèi)休水分儀，測定揮發(fā)水分重量；(4)稱取同批次相同重量干燥劑重復(fù)步驟(2)、(3)進(jìn)行空白試驗(yàn)，得到空白水分重量；(5)硼酸酯類化合物中微量水分含量為揮發(fā)水分重量與空白水分重量的差值除以硼酸酯類化合物取樣重量。本發(fā)明的測定方法操作簡單實(shí)用，檢驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，方法定量限至少可以達(dá)到50μg/g，檢測結(jié)果重復(fù)性好。
文檔編號G01N5/04GK103245586SQ201310130548
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者孫伏恩, 陳曉軍, 王小云 申請人:廣州天賜高新材料股份有限公司, 九江天賜高新材料有限公司