Способ газохроматографического анализа смеси органических веществ

 

Изобретение относится к способам хроматографического анализа смесей органических веществ. Сложная смесь органических веществ разделяется на хроматографической колонке, подвергается пиролизу при 800-1000°С в атмосфере водорода до метана . Образовавшиеся при пиролизе кислородсодержащих соединений оксид и диоксид углерода затем гидрогенизуют в реакторе на никелевом катализаторе при температуре 450-580°С до метана. Весь образовавшийся на второй стадии метан детектируется. Расчет количества определяемого вещества ведут по формуле . 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК (st)s G 01 N 30/02

ГОСУДАРСТВЕI+IblA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ки (21) 4667152/25 (22) 19.01.89 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (72) И.B.Ïåðåìèòèí, В.Т.Перемитина и

И.П.Оглоблина (53) 543.544(088. 8) (56) Blom L et al. Guantltatlve Gas. Chrom.

wltowt Calibration. — J. Anal. Chem. 1962, 189, 92-100.

Степаненко В. Е. и др. Калибровка пламенно-ионизационного детектора, ЖАХ, 1981, т. 35, М5, с. 941. (54) СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СМЕСИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к гаэохроматическому анализу летучих углеводородов, хлор-, кислородсодержащих углеводородов, методом пиролитической газожидкостной хроматографии в атмосфере водорода.

Целью изобретения является упрощение и ускорение количественного анализа сложных смесей, а также расширение класса анализируемых веществ.

На чертеже изображена схема установУстановка содержит испаритель 1, насадочнную колонку 2, пиролизер 3, реактор 4, поглотитель-адсорбер 5 для поглощения

HCl и детектор 6.

Пробу анализируемой смеси вводят в испаритель 1, на насадочной колонке 2 происходит разделение смеси на составляющие компоненты. Газовый поток после колонки 2 поступает в пиролизер 3, где при 800-1000 С происходит пиролиз: углеводородов до метана, хлоруглеводородов — до метана и HCI; кислородсодержащих соединений — до метана СО и COz; хлоркислородсодержащих— с до метана. HCI, СО и СО2, (Ц 1679360 А1 (57) Изобретение относится к способам хроматографического анализа смесей органических веществ. Сложная смесь органических веществ разделяется на хроматографической колонке, подвергается пиролиэу при

800-1000 С в атмосфере водорода до метана. Образовавшиеся при пиролизе кислородсодержащих соединений оксид и диоксид углерода затем гидрогенизуют в реакторе на никелевом катализаторе при температуре 450-580 С до метана. Весь образовавшийся на второй стадии метан детектируется. Расчет количества определяемого вещества ведут по формуле. 1 ил., 2 табл, В реакторе 4 при 450 — 580 С на катализаторе СО и СОг превращаются в метан.

Выделившийся HCI поглощается в поглотителе-адсорбере 5, заполненном дробленым мрамором фр. 0,5 — 1,0 мм, После поглотителя 5 газовый поток поступает на детектор 6, где смешивается с аз том в соотношении

1:1.

При температуре реактора гидрирования 420 С определяемое содержание ацетона и бутилового спирта занижено на 10 из-3а того, что идет неполное гидрирование оксида и диоксида углерода. При более низких температурах разница возрастает.

При температуре 600 С уменьшаются площади пиков всех исследуемых веществ на 10-12%, возрастает погрешность, так как при данных условиях происходит разложение метана на катализаторе, При более высоких температурах площади пиков уменьшаются.

Содержание компонентов смеси определяют методом внутреннего стандарта или внутренней нормализации и вычисляют по формулам

1679360

„Q„n„< Sl

0 —

nl ст ст

Расчет хроматограмм смеси 3 проводят по формуле (3)

Мi Sl ° 100

0 —

5 п j=i п1

Результаты приведены в табл. 1, Пример 3. Образец товарного эпихлоргидрина(ЭПХГ) анализируют на содержа1р ние микропримесей классическим методом (с учетом калибровочных коэффициентов) и по предлагаемому способу. В качестве внутреннего стандарта взят тетрадекан, ЭПХГ хроматографируют при условиях:

Неподвижная фаза— полиэтиленгликольсукцинат, мас. 20

Апиезон I, мас.$ 3

Сорбент-хроматон й-AW фр.

Длина колонки, м

Скорость гаэаносителя, см /мин 30

Скорость движения

5 диаграммной ленты, мм/ч 240

Температура колонки, ОС .

Скорость нагревания, С/мин 5

Объем вводимой пробы, ммз 4

Температура реактора пиролиза, С 950

Температура реактора гидрогенизации, С 580

Хроматографирование 5 раз

0,16-0,2/мм

80-160

Способ газохроматографического анализа смеси органических веществ, включающий разделение компонентов в колонке, пиролиз в атмосфере водорода, детектиро45 вание метана, отл и чаю щийсятем,что, с целью расширения класса анализируемых веществ и упрощения анализа, образующиеся после пиролиза кислородсодержащих соединений оксидуглерода и диоксидуглеро50 да дополнительно гидрогенизуют до метана при 450580 С с последующим детектированием, а расчет количества определяемого вещества ведут по формуле

Ql =... или по формуле

Ост пст Ml Sl

55 nI ст ст

0 Ml Sl 100

0 nl п1 с

Ml Sl 100 (2) . nl - - — — nj где Ql — масса определяемого вещества при анализе методом. внутреннего стандарта, г, и при анализе методом внутренней нормализации, 7;

Ост — масса стандарта, г;

Ml, Мст, Mj — молекулярная масса определяемого вещества, стандарта и j-го вещества;

Sl, Яст, Sj — площадь пика определяемого вещества, стандарта и j-ro вещества;

nl, n<>, nj — число атомов углерода в оп ределяемом веществе, стандарте, j-M веществе;

m — количество веществ.

Пример 1. Гравиметрическим методом готовят искусственную смесь. Пробу искусственной смеси с помощью микрошприца вводят в испаритель 1, температура которого 2

150 С. На насадочной колонке длиной 3 м, заполненной 15 ПЭ А на хроматоне N-AW (фр. 0,25 — 0,315, мм), смесь при температуре

80 С разделяют на составляющие компоненты, скорость газа-носителя водорода 30 3

cM /ìèí. В реакторе 3 при 950 С происходит пиролиз: углеводородов(гептана, нонана) до метана; хлоруглеводородов (1,2

ДХП-ана, СНС!з, ССИ) до метана и HCI; кислородосодержащих соединений (ацетон и 3 др.) — до метана, СО, COz, хлоркислородсо-. держащих (эпихлоргидрина) — до метана, С02; СО; HCI.

В реакторе 4 при 450 С и СО превращаются в метан. Выделяющийся при пиролизе

HCI поглощается в поглотителе-адсорбере 5.

Для обогрева реакторов 3 и 4 используют пиролитическую приставку с электрообогревом. Реакторы.3 и 4 изготовлены из кварца, объем рабочей зоны 2 и 4 см соотз ветственно. Реактор 4 заполнен катализатором (0,5-1 мм). Поглотитель хлористого водорода 5 заполнен дробленым мрамором (0,5-1 мм). Образующийся метан поступает на детектор 6.

Каждую смесь (табл. 1) хроматографируют в описанных условиях 4 — 7 раз.

Расчет хроматограмм смесей 1 — 2 проводят по формуле (1).

Пример 2. Гравиметрическим методом готовят искусственную смесь 3, Условия хроматографирования те же, что и в примере 1. Гидрирование проводят при

470 С.

Формула изобретения

1679360 где Qi — мэссв определяемого вещества при энэлизе методом внутреннего ствндартэ, г, и при внэлизе методом внутренней нормализации, ®;

О т — масса стэндэртэ, г;

М ; Мст, MJ — молекулярная мэссэ соответственно определяемого вещества. стэндэрта и )-го вещества;

Si, Зст, S — площади пика соответственно определяемого вещества, стандартэ и Jго компонента, мм; пь n«, nj — числр атомов углерода cool5 ветственно в определяемом веществе, стандарте и J-м веществе:

m — количество веществ.

Тэблица1

Смесь

Относительное стандартное отклонение, Sr

Массовая доля компонента в смеси, найденная

Компоненты после пиролиза грэвиметрически по предлагэемому способ пир, О nêð.

0 г

0,021

0,019

0,018

2,944

2,436

0,996

1,036

1,079

0,611

45,35

28,05

13,15

13,45

44,95

27,85

13,86

13,36

Таблицэ2

Компоненты (примеси, в зпихлоргидрине) Относительное стандартное отклонение по предлогэемому способу

Массовая доля примесей в товарном ЭПХГ, $ нэйденная способом предлагаемым известным

Трихлорметан (стандарт)

Ацетон

1,2-Диалорп ропан

Эпихлоргидрин

Гексэн (стэндврт)

Нонан

Ацетон

Эпихлоргидрин

Ацетон

Трихлорметэн

Эпихлоргидрин

Б ловый спи т

1,2-Дихлорп ропан

2,3-Дихлорпропен

1,3-Дихлорпропен-цис

1,3-Дихлорпропен-транс

Р-Хлорзтиловый спирт

1,2,3-Трихлорп ропан

1,3-Дихлорпропанол

Тет э екан стан э т

2,443

3,011

2,518

0,996

0,205

1,021

1,135

0,602

1,709

2,059

0,526

0 508

0,069

0,051

0,041

0,12

0,041

0,70

0,018

0,20

0,068

0,059

0,044

0,13

0,040

0,072

0,017

0.028

0,023

0,046

0,029

0,015

0,034

0,025

0,036

0,012

0,051

0,023

0,065

0.047

0,069

1679360

Составитель В, Резников

Техред М.Моргентал Корректор 9. Кравцова

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3209 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5