Способ количественного газохроматографического определения неидентифицированных примесей в жидких средах

 

Изобретение относится к аналитической химии и может найти применение в химической, биологической и других отраслях промышленности при определении содержания основного компонента в продуктах органического синтеза и химических реактивах общего назначения, а также контроле их чистоты и квалификации. Цель изобретения - повышение точности анализа . Исходный образец и его смесь с внутренним стандартом хроматографируют и определяют его плотность. Затем из исходного образца удаляют часть основного компонента до уменьшения его массовой доли на 5-20%, определяют плотность и хроматографируют попученный образец и его смесь с внутренним стандартом. Дальнейшее определение количества примесей в исходном образце осуществляют по формуле, приведенной в описании изобретения. 2 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичесеих

РЕСПУБЛИК (5! ) 5 G 01 N 30/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4460605/25 (22) 13.07.88 (46) 15.02.91. Бюл, N 6 (71) Ленинградский государственный университет (72) И.Г. Зенкевич, Г.А. Маевский, И.А. Цибульская и Л.М. Кузнецова (53) 543.544 (088.8) (56) Коган А,A. Количественная газовая хроматография. М.: Химия, 1975, с. 111 — 130, Столяров Б.В., Савинов М. и Витенберг А,Г. Руководство к практическим работам по газовой хроматографии, Л.: Химия, 1978, с, 203-205, (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧ Е СКОГО Qil РЕДЕЛ Е Н И Я

НЕИДЕНТИФИЦИРОВАННЫХ ПРИМЕСЕЙ

В ЖИДКИХ СРЕДАХ

Изобретение относится к аналитической химии и может найти применение в химической, биологической и дру- .-. отраслях промышленности при определении содержания основного компонента в продуктах органического синтеза и химических реактивах общего назначения, а также контроле их чистоты и квалификации.

Цель изобретения — повышение точности анализа.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный образец и его смесь с внутренним стандартом хроматографируют и определяют его плотность. Затем из исходного образца удаляют часть основного компонента (перегонкой. вымораживанием и

„„SU „„1627981 А1 (57) Изобретечие относится к аналитической химии и может найти применение в химической, биологической и других отрасгях промышленности при определении содержания основного компонента в продуктах органического синтеза и химических реактивах общего назначения, а также контроле их чистоты и квалификации. Цель изобретения — повышение точности анализа. Исходный образец и его смесь с внутренним стандартом хроматографируют и определяют его плотность. Затем из исходного образца удаляют часть основного компонента до уменьшения его массовой доли на

5-20%, on редел я ют плотность и хроматографируют полученный образец и его смесь с внутренним стандартом. Дальнейшее определение количества примесей в исходном образце осуществляют по формуле, приведенной в описании изобретения. 2 табл. другими химическими методами, не затрагивающими природу образца) до уменьшения массовой доли основного компонента на 5 — 20%), определяют плотность и хроматографируют полученный образец и его смесь с внутренним стандартом. Дальнейшее определение количества примесей в исходном образце осуществляют по формуле

aC = (1-N), .д ()

&I d

ГДЕ РлР И Р„Р вЂ” СУММаРНЫЕ ПЛОЩаДИ ПИ;:ОВ

I примесей на хроматограммах исходного и полученного образцов: б и d — плотность исходного и полученI ного образцов;

162798 !

N — массовая доля основного компонента в полученном образце, найденная методом внутреннего стандарта.

1 р и м е р 1. Весовым способом приготовлен модельный раствор. содержащий

0,110 мас. $ хлор зформа в нитробенэоле.

Перегонке подвергли 300 мл этого раствора и отобрали первую фракцию объемом

2 мл. Измерили плотность исходного раствора 0 = 1,2055 и фракции перегонки, обогащенной хлороформом, d = 1,2118.

Весовым способом приготовили смесь с внутренним стандартом (тридеканом) в соотношении 1:1 исходного раствора (!) и фракции перегонки(!!). Для регистрации пиков основного к депонента и стандарта в пределах линейного диапазона ионизационно — пламенного детктора смеси и II разбавили ЗО мл ин р1нсго растворителя— тетрадекана.

После хроматографирования смеси 1 рассчитали нормировочный множитель для нитробенэола относительно тридекана %тЯ 182692 0,37845 1 59

/ С(ст 85227 0,51085 где р,рст — площадь пиков, стандарта и основного компонента; цст, q — количество стандартного и исходного образца.

По ле хроматографирования смеси II рассчитали содер ание нитробензола во фракции перегонки по формуле !,! = Я ) (2)

РсТ С! т. е. ддС

1+д К+ф., ++++» +ф4-Qp-44р где фосн, фст, фпр — относительные погпешности измерения площадей пиков основного компонента, стандарта и примесей соо-.ветственно в исходном растворе;

dp<>, (g> . dpi — то же. в образце с уменьшенной массовой долей основного компонента

187053 1,1133 1,59 94 08

269903.1,3043

Найденное значение N не должно превышать величину N, После хроматографирования исходного раствора и фракции перегонки получили р р=

= 9380 и p p= 527600 и рассчитали содержание хлороформа в исходном растворе по формуле (1): дС вЂ” — — — - — — — (1 00 — 94, 08у=О, 1 05%

9380 1,2055

5276001,2118, С 0,110 — 0,105 4,5О(0.110

При определении содержания хлороформа в

5 и .хорном растворе известным методом внутреннего стандарта, получаем, т = Рст Ч вЂ” 9380 — 0,0245 — О 015о

Р Цст 52994 28 1550

О. 1 10 — 0,015 86 4 о/

О, 10

При ведении пример демонстрирует возможность значительного повышения точно15 сти определения содержания примесей данным способом. Как видно, относительная погрешность определения хлороформа в нитробенэоле снижается с 86,4 до 4,5

Пример 2, Весовым способом приго20 товлен модельный раствор, содержащий

0,09 мас. гексана в бензоле.

И вменение состава достигнуто вымораживанием ocHoBHofо компонента. Около

300 мл исходного раствора (!) было заморо25 жено при помощи водно-ледяной смеси.

При оттаивании отобрано около 40 мл образца (пепвая порция). После повторения этой операции отобрано приблизительно 3 мл образца (раствор II). Измерили плотно30 сти исходного и обогащенного примесью растворов d! = 0,8734 и dil = 0,8547.

Ве=овым способом приготовили смеси с внутренним стандартом (толуолом) в отношении 1;1 исходного раствора (I) и обога35 щенного раствором (!!). Приготовленные смеси разбавили растворител м (н-деканом- 30 мл) для регистрации пиков основного компонента и стандарта в пределах линейного диапазона детектора. Условия

40 хроматографирования: хроматог!таф "Цвет

102", детектор пламенно-ионизационный, колонка насадочная 3 м, стекло. 5 SE-30 на хрома оне NA Р/ДМС (0.25 — 0,315 мм), Температур термостата колонок и испа45 рителя 6,"C, 200 С соответственно, Скорости газа-носителя (гелий1, водорода и воздуха

30,30 и 300 мл/мин соответственно. Площади пиков фиксировали электронным интегратором TR-2213. После хроматографирова50 ния смеси I рассчитали нормировочный множитель для бензола относительно толуола

Яст т Я 57732 0,8391

Р Цст 54836 0,9139

Пссле хроматографчрования смеси II рассчитали содержание бензола по формуле (2)

N — 97358 0,78885 0,97 883

97737 0,86315

1627981

После хроматографирования исходного раствора I и раствора ll получили рпр = !

= 2375? н 4р = 2779000 и рассчитаги содержание гексана в исходном образце по формуле (1):

23752 0,8547

2779000 0 9734

Д С- 0 100-0,09 10 „, 0.09 (при найденном содержании основного компочента 99,90 ).

П р и и е р 3, Весовым способом приготовлен модельный раствор(!) с несколькими и". 1месями, одна иэ которых характеризуется меньшей летучестью, чем основной компонент. Основной компонент— нитробензол, примеси — хлороформ, ацетон, пентадекан. Суммарное количество без контроля их индивидуального содержания примесей 0,18 мас. .

Состав исходного раствора изменен перегонкой 300 мл следующим образом, Отобран 1 мл отгона, обогащенного более летучими чем основной компонент (нитробенэол) примесями, а также кубовый остаток (1 мл), обогащечный менее летучей примесью. Смешением этих фракций получен раствор II с измененным составом относительно раст вора I.

После хроматографирования смеси раствора I со стандартом (тридеканом) рассчитан нормировочный множитель для нитробензола относительно тридекана:

247245 1,2529

220325 0,87615

После хроматографирования раствора !! со стандартолл рассчитали содержание нитробенэола

122569 1,03675 1,605 84 3 о

201813 1,19835

После хроматографирозания растворов и )! получили значения суммы площадей пиков примесей Хр! =- 4550". Хрп

=4578150.

Рассчитали суммарное содержание примесей (хлороформ, ацетон, пентадекан) в исходном растворе !;

45502 1,2199 д С 4578150 1,2062 (100 — 84,3)=0,16 ;

018-016 11,У

0,18 (найденное содержание основного компонента 99,84 ).

Необходимая точность определения суммы примесей(д д C) обеспе <ивается соответствующей степенью удаления части основного компонента из исходного обра"qa. Наибольшая точность достигае1ся при изменении массовой доли основного компонента на 5 — 20% (см. табл. 1). Дальнейшее

5 уменьшение массовой доли основного компонснта (> 20 ) нецелесообразно вследствие усложнения и увеличения длительности процесса приготовления образца для повторного хроматографического анализа, а

10 также потому, что дальнейшее повышение точности определения примесей ограничено точностью самого хроматографического анализа (5 ), 15

В табл. 2 обосновывается достижение положительного эффекта повышения точности определения примесеи предлагаемым способом по сравнению с известным методом внутреннего с;андарта.

Как видно из приведенной табл. 2, предложенный способ позволяет более точно определить примеси в жидких образцах, чем известный метод внутреннего стандарта.

Формула изобретения

Способ количественного гаэохроматог30 рафи«еского определения неидентифицированных примесей в жидких средах, включающий хроматографирование исходного образца, определение основного компонента методом внутреннего стандарта и

35 измерение суммарной площади пиков примесей, отличающийся тем,«то„с целью повышения точности определения, из исходного образца удаляют часть основного комг1о ента до уменыиения его массовой

40 доли на 5-20, определяют содержание основного компонента в полученном образце методом внутреннего стандарта, измеряют суммарную площадь пиков примесей и определяют плотности исходного и полученного

45 образцов с последующим определением примесей в исходном образце по формуле дС =,(1-N), С! рпр !:!

50 где р„р и р р — суммарные площади пиков примесей на хроматограммах исходного и полученного образцов;

d u d — плотность исходного и полученI ного образцов, N — массовая доля основного компонента в полученном образце, найденная методом внутреннего стандарта

1627981

Сравнение точности количественного гаэохроматографического определения примесей в зависимости от степени иэменения содержания основного компонента (на примере определения следов хлороформа в нитробенэоле в модельных смесях

Таблица 1

Сравнение точности предлагаемого метода (методом внутреннего стандарта). где: анализируемый обраэец — раствор хлороформа в нитробенэоле, внутренний стандарт — тридекан (нормировочный множитель хлороформа относительно тридекана определен предварительно и составляет 1,59 4- 0,01), Таблица 2

Составитель В. Толстых

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор Н. Горвзт

Пронэволс пенно-иэдл ельский комнина "Пз енг", г Yxropng, ул Гагарина 1ГН

Заказ 337 Тираж ЗВ6 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Могква. Ж-Э5. Раушская наб., 4/5