禹旭辉, 赵 勇, 景超峰, 张 彬

（1. 中国人民解放军62196部队，湖北 武汉 430207；2. 中国人民解放军62101部队，湖北 武汉 430014； 3. 中国人民解放军63981部队，湖北 武汉 430311）

气相色谱法测定火药中定剂含量研究

禹旭辉1, 赵 勇2, 景超峰1, 张 彬3

（1. 中国人民解放军62196部队，湖北 武汉 430207；2. 中国人民解放军62101部队，湖北 武汉 430014； 3. 中国人民解放军63981部队，湖北 武汉 430311）

建立了一种新的气相色谱测定火药中定剂的方法。选择特定的外标标准物作外标可以消除火药试验提取时存在的浸取不完全性缺陷，并用化学法验证了它的正确性。该法简单、快速、精密度和准确度高、安全无毒，符合火药质量检测的要求，方法可用于火药中中定剂含量的检测。

气相色谱；火药；中定剂

中定剂是火药的主要成分之一。准确测定其含量，对于弹药平时安全和战时使用都十分重要。一般方法是：用一定比例的丙酮-石油醚混合液浸取样品，以纯中定剂作外标进行气相色谱测试［1］。这一方法所得的结果与传统溴化法［2］相比较，结果均有偏低现象。

为探讨这一问题，笔者采用不同外标标准的气相色谱法以及溴化法，对多种型号火药进行中定剂测试研究，发现用特定标准药作外标标准时则可以避免这种现象，验证了气相色谱法外标物选择对该法适用于火药检测的重要性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

SP4320A气相色谱仪，SE-30色谱柱，专用工作站，丙酮，石油醚，乙醇，盐酸，碘化钾（试剂均为分析纯），0.2 N的溴液，0.1 N的硫代硫酸钠（已标定）。

1.2 色谱条件

气化室温度250 ℃，色谱柱温度165 ℃，TCD温度200 ℃，热丝230 ℃［3］，流速180 mL/min, 载气H2（99.999%），进样量8 μL。

1.3 色谱实验

1.3.1 以纯安定剂作外标标准

称取0.028 g（精确到0.001 g）的纯中定剂置于50 mL具塞三角瓶中，加入20 mL丙酮-石油醚混合液，配制成标准溶液待用。选取5种不同型号的火药（已知标准值），均称取2 g（精确到0.001 g）按上述方法，分别置于50 mL具塞三角瓶中，加入20 mL丙酮-石油醚混合液，配制成待测样品。加入后立即摇动数次，以防粘结，浸取8 h后，用气相色谱的方法［4］进行中定剂含量测定，每个样品测试四次。其结果见表1。

表1 以纯中定剂作外标标准时测试结果Table 1 Test results obtained by external standard of pure propylthiouracil w,%

1.3.2 以特定标准药作外标标准

称取2 g（精确到0.001 g）的标准药置于50 mL具塞三角瓶中，加入20 mL丙酮-石油醚混合液，配制成标准溶液待用。同样选取上述5种不同型号的火药（已知标准值），均称取2 g（精确到0.001 g）按同样方法，用气相色谱的方法进行安定剂含量测定，每个样品测试4次。其结果见表2。

表2 以特定标准药作外标标准时测试结果Table 2 Test results obtained by external standard of the standard propellant w,%

1.4 溴化法实验

1.4.1 样品预处理

将火药按试验法要求制备成三维尺寸不大于 3 mm的颗粒状［5］，去掉粉末，称取3 g (精准至0.001 g)放入500 mL锥形瓶中,加入50 mL体积比4∶1乙醇水溶液，在（90±5）℃的水浴中提取［6］, 每20 min震摇1次，3 h后提出，冷却至室温待用。

1.4.2 溴化法滴定实验

向冷却至室温的锥形瓶中精确加入 30 mL 0.2 N的溴液，放在20 ℃温度下20 min,然后加入10 mL 1∶1盐酸水溶液，摇晃0.5 min，迅速加入10 mL 15%的碘化钾，盖紧瓶塞摇匀，打开瓶塞后用0.1 N的硫代硫酸钠滴定至终点，记下消耗的体积数V2。在没有样品的锥形瓶中加入50 mL体积比4∶1乙醇水溶液，按上述方法做空白实验，记下消耗的体积数V1，依据实验法［1］得出火药的中定剂含量。

2 结果与讨论

2.1 色谱法试验比较

从实验结果可看出：用纯中定剂作外标标准测试时，所得各样品测得的结果均小于各自的标准值；而用特定标准药作外标标准时测试结果均接近它们的标准值，说明现有的浸取方法，确实存在样品前处理不完全浸取的问题。

出现这种现象可以这样认为：纯中定剂标准和特定标准药的标准做外标标准时，一个相当于完全浸取，一个相当于不完全浸取，而不完全浸取的作为标准反而更适合做外标标准。测定值更准确。

2.2 色谱法与溴化法比较

为验证上述结论，选择4个不同类型的火药，用纯安定剂作外标气相色谱法和溴化法，分别对它们进行了中定剂含量测试。其对比结果见表3。

表3 气相色谱法与溴化法对比测试结果Table 3 Comparison of results obtained by the bromination with those by GC w,%

分析检测数据可以得知：气相色谱法所得的样品结果变化同溴化法所得的结果变化一致，且降低值基本相同。说明：气相色谱法可以用于测试火药的含量，只是用纯中定剂外标时，测试结果系统性偏低。

2.3 测定方法的准确度和精密度试验

选取已知中定剂含量（2.80%）的火药，用特定标准药做外标标准，检验气相色谱方法测试中定剂结果的准确度和精密度。结果见表4。

表4 准确度和精密度试验结果Table 4 Result of test for accuracy rating and precision (n=6)

3 结 论

用纯中定剂作外标气相色谱测定，这种方法存在缺陷，不宜采用。导致结果偏低原因是样品中的中定剂在浸取时不完全。如果用特定外标标准作外标，同样浸取条件，校正因子的变化则可以弥补样品浸取时不完全所带来的缺陷，利用气相色谱法可以准确地对火药进行中定剂测试。

［1］陈琳, 金昌根, 张怀志. 发射药理化分析[M]. 北京：国防工业出版社, 2006：60-70.

［2］肖志力. 火药试验方法[M]. 北京：国防工业出版社, 2000：172-179.

［3］魏晗, 徐永士, 李孝玉， 等. 气相色谱法测定火药中异丙醇、乙酸乙酯和苯的含量[J]. 当代化工, 2014, 43（11）：2472-2473.

［4］GJB185-2004火药试验法-安定剂测试法[S].

［5］GJB13-2001火药试样的准备原则[S].

［6］GJB24-2002火药试样的提取方法[S].

Study on Determination of Propylthiouracil in the Propellant by GC

YU Xv-hui1，ZHAO Yong2，JING Chao-feng1，ZHANG Bin3
（1. PLA Unit 62196, Hubei Wuhan 430207, China; 2. PLA Unit 62101, Hubei Wuhan 430014, China; 3. PLA Unit 63981, Hubei Wuhan 430311, China）

A new analytical method was established to determine propylthiouracil in the propellant.The specific external standard was used to eliminate the defect that the propylthiouracil was incompletely extracted. And the method’s validity was verified by chemical method. The results show that the method is simple and rapid in operation, has high precision and accuracy, and can be used for detection of propylthiouracil in propellant.

gas-chromatograph; propellant; propylthiouracil

O 657

A

1671-0460（2015）09-2274-02

2015-07-22

禹旭辉（1982-），男，湖北武汉人，业务处长，2002年毕业于军械工程学院弹药专业，研究方向：从事弹药管理工作。E-mail：751231048@qq.com。