Способ газохроматографического определения муравьиной кислоты

 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к аналитической реакционной газовой хроматографии и может использоваться в анализе смесей, содержащих муравьиную кислоту. Целью изобретения является повышение селективности способа, его упрощение и сокращение времени анализа. Определение проводят, пропуская анализируемую смесь в потоке газа носителя через слой катализатора, представляющего собой 1,5 5 мас. палладия на диатомитовом носителе, с последующим разделением образовавшейся смеси на колонке с сорбентом. Катализатор разлагает муравьиную кислоту до диоксида углерода и водорода, а сам процесс разложения осуществляют при 100 200°С. 1 ил.

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к аналитической реакционной газовой хроматографии, и может быть использовано при контроле за содержанием муравьиной кислоты в различного рода смесях. Целью изобретения является повышение селективности способа, его упрощение и сокращение времени анализа. На чертеже изображена хроматограмма продуктов гидролиза метилформиата, где а диоксид углерода; б вода; в метанол; г метилформиат. Анализируемую пробу (1 мкл) вводят микрошприцем в испаритель хроматографа. Испаритель имеет температуру 100-200^оС и внутри него размещается верхняя часть стеклянной хроматографической колонки. Через колонку пропускают газ-носитель (гелий). Колонку длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм в верхней части, размещаемой в испарителе, заполняют cлоем диатомитовый носитель типа хроматон, хезасорб, инертон, зернением 0,2-0,25 мм, содержащий 1,5-5 мас. палладия. Количество катализатора, загружаемое в колонку, 0,2 г. Непосредственно за слоем катализатора размещают слой полимерного сорбента полисорба 1, зернением 0,25-0,5 мм, количество которого составляет 4-6 г. Приготовление катализатора проводят, растворяя навеску ацетата палладия (II) в 20 мл ледяной уксусной кислоты, нагретой до 60^оС, и полученным раствором пропитывают 20 г носителя. Пропитанный ацетатом палладия (II) носитель помещают в стакан объемом 400 мл, добавляют 200 мл воды и прибавляют при постоянном перемешивании боргидрид натрия до полного восстановления палладия. Полученный катализатор отфильтровывают, промывают водой до нейтральной реакции и высушивают в сушильном шкафу при температуре не выше 110^оС. На приготовленном таким образом катализаторе муравьиная кислота селективно разлагается до диоксида углерода и водорода, которые в смеси с остальными компонентами пробы разделяются на полисорбе-1 при 100^оС. Детектирование разделенных веществ осуществляют при температуре термостата детектора (катарометра) 150^оС, токе моста 100 мА. Определение содержания муравьиной кислоты в пробе проводят по калибровочному графику, построенному в координатах площадь пика диоксида углерода массовый процент кислоты в пробе. Калибровочный график получают, анализируя стандартные растворы, содержащие 0,1-99 мас. муравьиной кислоты. Стандартное отклонение не превышает 1,73% Предел обнаружения 0,01 мас. муравьиной кислоты в анализируемой пробе. П р и м е р 1. Определение содержания муравьиной кислоты в воде проводят, дозируя 1 мкл анализируемой пробы в испаритель с температурой 150^оС, в котором слой катализатора, находящегося в верхней части хроматографической колонки, содержит 2,37 мас. палладия на носителе (хроматон). Разделительная часть колонки имеет температуру 100^оС, температура блока катарометра 150^оС, ток моста 100 мА. Расход газа-носителя (гелия) 60 мл/мин. Время анализа 1 мин. Время удерживания диоксида углерода 21^l воды 36 ^l. Содержание муравьиной кислоты в пробе 45,9 мас. согласно калибровочному графику. П р и м е р 2. Пробу объемом 1 мкл, содержащую 98,9 мас. муравьиной кислоты в воде, вводят в испаритель хроматографа. Условия анализа аналогичны примеру 1. В начальную часть колонки помещено 0,2 г катализатора, содержащего 1,5 мас. палладия на носителе. Результаты анализа показали, что содержащаяся в пробе кислота разложилась на катализаторе полностью. При использовании катализатора, содержащего 5 мас. палладия на носителе, муравьиная кислота (концентрация 98,9%), содержащаяся в пробе объемом 1 мкл, также разлагается полностью. Однако, нанесение на поверхность хроматона большего количества палладия нецелесообразно и невозможно, так как это не позволяет и поверхность носителя. Кроме того, повышение содержания палладия в катализаторе приводит к неоправданному увеличению стоимости катализатора. П р и м е р 3. Пробу объемом 1 мкл, содержащую 98,9 мас. муравьиной кислоты в воде, вводят в испаритель хроматографа. Условия анализа аналогичны примеру 4, но в начальную часть колонки помещено 0,2 г катализатора, содержащего 1,3 мас. палладия. Результаты анализа показали, что 0,7% содержащейся в пробе муравьиной кислоты не разложилось. П р и м е р 4. Пробу объемом 1 мкл, содержащую 98,9 мас. мураьиной кислоты в воде, вводят в испаритель хроматографа. Температура испарителя составляет 100^оС. Остальные условия анализа и загрузка катализатора аналогичны примеру 1. Результаты анализа показывают, что содержащаяся в пробе муравьиная кислота разложилась полностью. Анализ, проведенный при температуре испарителя 90^оС, показал, что 0,1% содержащейся в пробе муравьиной кислоты не разложилось. П р и м е р 5. Пробу объемом 1 мкл, содержащую 18,1 мас. муравьиной кислоты, 16,2 мас. метанола, 30,4 мас. воды и 35,3 мас. метилформиата, вводят в испаритель хроматографа. Температура испарителя составляет 200^оС. Остальные условия анализа и загрузка катализатора аналогичны примеру 1. Результаты анализа показали, что содержащаяся в пробе муравьиная кислота разложилась полностью. Остальные вещества эпюировали из колонки без изменений. П р и м е р 6. Пробу объемом 1 мкл, содержащую 18,1 мас. муравьиной кислоты, 16,2 мас. метанола, 30,4 мас. воды и 35,3 мас. метилформиата, вводят в испаритель хроматографа. Температура испарителя составляет 210^оС. Остальные условия анализа и загрузка катализатора аналогичны примеру 1. Результаты анализа показали, что содержащаяся в пробе муравьиная кислота разложилась полностью. Однако, наряду с муравьиной кислотой отмечен также распад 0,4% метилформиата. Таким образом, температурный интервал процесса диспропорционирования муравьиной кислоты составляет 100-200^оС. При температуре в испарителе ниже 100^оС муравьиная кислота полностью на катализаторе не разлагается, а при температуре в испарителе выше 200^оС начинает разлагаться метилформиат. П р и м е р 7. Для определения муравьиной кислоты в продуктах гидролиза метилформиата 1 мкл анализируемой пробы, содержащей муравьиную кислоту, воду, метанол и метилформиат, с помощью микрошприца вводят в испаритель хроматографа. Условия анализа аналогичны примеру 1. Время удерживания компонентов: диоксид углерода 21^l вода 36^l метанол 55^l метилформиат 86^l. Время одного анализа 100^l. Содержание муравьиной кислоты в пробе определяют по площади пика двуокиси углерода, образующейся при распаде муравьиной кислоты, по калибровочному графику. Содержание муравьиной кислоты в пробе составляет 39,1 мас.

Формула изобретения

СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МУРАВЬИНОЙ КИСЛОТЫ путем пропускания анализируемой пробы в потоке газа-носителя при повышенной температуре через катализатор и хроматографирования образовавшейся смеси на колонке с сорбентом, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности способа, его упрощения и сокращения времени определения, в качестве катализатора используют палладий, нанесенный в количестве 1,5 5 мас. на диатомитовый носитель, и пропускание анализируемой пробы через катализатор осуществляют при 100 200^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---