減水劑作為混凝土外加劑的一種，雖然只有短短幾十年的歷史，目前已成為限制混凝土發展的關鍵技術。其主要經歷了木質素磺酸鹽，萘系，聚羧酸系三個發展階段。聚羧酸系減水劑因其摻量低，減水率高，保坍性能好等優點，被廣泛應用于混凝土工業，同時也成為國內外研究的熱點。聚羧酸減水劑是利用大分子單體與小分子單體共聚而成的一種具有梳型結構的高分子聚合物。常用的小分子單體主要是丙烯酸及其衍生物和馬來酸酐。減水劑中單體殘留量的檢測，有利于產品合成工藝的研究。

1、儀器、試劑、藥品

LC－20AT型高效液相色譜儀(包括Intersil－ODS3C18液相色譜柱)，日本島津;SPD－20A紫外檢測器;超純水儀，美國艾科浦;濾膜(孔徑0.45μm，PVDF膜)，上海新亞凈化器件廠;濾頭(SCAA－101)，上海安譜科學儀器有限公司。

丙烯酸(AR)，馬來酸(AR)，天津大茂化學試劑廠;甲醇(色譜純)，天津市科密歐化學試劑有限公司;鄰苯二甲酸氫鉀(分析純)，天津福晨化學試劑公司;減水劑，自制。

2、溶液的配制

（1）流動相(緩沖液)的配制

用超純水配制0.01mol/L的KH2PO4緩沖液，用磷酸調節溶液的pH值為2.3，用0.45μm的水系膜過濾后待用。

（2）丙烯酸標準溶液的配制

準確稱取減壓重蒸的丙烯酸標準品0.7476g，用緩沖液定容于500mL容量瓶中，作為標準儲備溶液待用。

（3）馬來酸標準溶液的配制

準確稱取0.2500g的馬來酸標準品，并用緩沖液定容于500mL的容量瓶中，作為標準儲備溶液待用。

（4）待測減水劑樣品的配制

分別取質量為優，良，中，合格的減水劑5.00mL，用緩沖液定容于50mL的容量瓶中，待用。

3、色譜條件

色譜柱為C18柱，柱溫:40℃，流動相:0.01mol/L的KH2PO4(pH=2.3)－甲醇(體積比為95∶5)溶液，流速0.8mL/min，檢測波長210nm。

4、測定方法

采用逐級稀釋的辦法將上述標準儲備液稀釋到不同濃度，經0.45μm的水系膜過濾后，按照島津LC－20AT型高效液相色譜儀的操作規程，正確地完成標準曲線，線性范圍，檢出限的測定;在相同色譜條件下，對不同質量的減水劑進行測定，根據減水劑中各組分的保留時間與標準譜圖對照完成對減水劑中各組分的定性分析，根據各組分的峰面積分析其濃度。

1、色譜條件的選擇

（1）流動相

利用HPLC分析測定有機酸含量時，常用到的流動相有甲醇—硫酸體系和甲醇—磷酸鹽緩沖體系。甲醇—磷酸鹽緩沖體系能夠較穩定地調節溶液的pH值，所以本實驗采用甲醇－KH2PO4緩沖體系作為流動相。在流動相中加入一定量的甲醇可以加快出峰速度，縮短分析時間，并在一定程度上改善峰形。通過配制不同配比的流動相對標準溶液進行分析，發現CH3OH∶KH2PO4(V∶V)=5∶95時，出峰時間和峰形都比較好。故本實驗選擇流動相的pH值為2.3。

（2）流速和柱溫

根據色譜理論，流速主要影響出峰時間，對分離度也有一定的影響。而柱溫是影響柱效和分離度的關鍵因素。在柱溫分別為30℃、40℃和50℃的情況下，分別調節流動相的流速為0.6mL/min、0.8mL/min和1.0mL/min進樣分析，結果表明當柱溫為40℃，流速為0.8mL/min時分離效果較好。

（3）檢測波長

對丙烯酸，馬來酸的標準溶液進行紫外掃描，發現他們均在210nm左右有最大吸收，而本實驗采用的甲醇－磷酸鹽緩沖體系在210nm附近沒有吸收，故本實驗采用210nm作為檢測波長。

2、線性關系及檢出限

以緩沖液為稀釋劑，取1.2.2中配置的丙烯酸標準儲備液逐級稀釋到1.5、30.0、60.0、120.0、150.0mg/L;取1.2.3中配置的馬來酸標準儲備液逐級稀釋到10、20、30、40、50mg/L，經0.45μm的水系膜過濾后，按照島津LC－20AT型高效液相色譜儀的操作規程，進行色譜分析，以質量濃度(X，mg/L)對峰面積(Y)進行回歸分析，得到線性方程及相關系數;在信噪比(S/N)為3時測定丙烯酸及馬來酸的檢出限，所得結果見表1，色譜圖見圖1、圖2。

表1 丙烯酸及馬來酸的檢出限

圖1 丙烯酸標樣的高效液相色譜圖

圖2 馬來酸標樣的高效液相色譜圖

3、減水劑樣品中殘留單體的檢測

取1.2.4中配置的樣品溶液進行色譜分析所得結果見表2，色譜圖見圖3。

4、重復性

對同一品質的減水劑，在相同的色譜條件下進行5次分析，5次分析的結果中丙烯酸(AA)和馬來酸(MA)質量濃度的相對平均偏差(RSD)均小于1%，表明重復性良好。

5、回收率

取1.2.4中配置的質量不同的減水劑各5mL，分別與5mL60mg/L的丙烯酸和5mL20mg/L的馬來酸共混，利用高效液相色譜進行檢測分析，分析結果見表3，所得譜圖見圖4、圖5。

表3 聚羧酸減水劑加標后各單體含量的檢測

圖4 減水劑加丙烯酸后的高效液相色譜圖

圖5 減水劑加馬來酸后的高效液相色譜圖

三、結論

本文利用高效液相色譜成功的分析了聚羧酸減水劑中殘留單體的含量，分析方法高效，快速，準確，可用于聚羧酸減水劑工業產品中單體殘留量的檢測，也可以用于工業生產中實時取樣檢測。

建立了利用高效液相色譜測定聚羧酸減水劑中丙烯酸、馬來酸等殘留單體含量的方法。以C-18柱為分析柱，柱溫40℃，流動相為0.01mol/L的KH2PO4(pH=2.3)－甲醇(體積比為95∶5)溶液，流速0.8mL/min，檢測波長210nm。丙烯酸和馬來酸的檢出限分別為0.2mg/L，0.5mg/L，線性范圍均為1~200mg/L，相關系數均為0.9999，相對標準偏差分別為0.05%，0.49%，加標回收率分別為96.04%~96.15%，99.68%~100.75%。實驗結果表明該方法快捷高效，準確靈敏，適合聚羧酸類減水劑中單體殘留量的檢測。