Способ анализа производных фенола

 

Использование: изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению ионола в топливных смесях (производные фенола). Сущность: пробу углеводородного топлива вводят в хроматограф с внутренним стандартом, разделив ее предварительно на 2 части. В одной части пробы определяют нафталин при температуре 130-160°С. Другую часть пробы анализируют на содержание микропримесей ионола при .температуре 130-160°С, повышая чувствительность хроматографа в 2 ра- . за. 1 ил., 2 табл.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!УБЛИК (я)л G 01 N 30/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816232/25 (22) 19.04.90 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт проблем хранения материалов и товаров (72) В.С. Яковлев, А.П. Крючкова, Е.Е. Кугучева, А;Р. !У1едведев, Н.Г. Чулков и Н.Н. Калитина (56) С.Al!glin and oth., J.Ag,Food Chem. 1956, ¹ 44, р,1018.

Крылов В.А„ Сакодынский К.И, Капиллярная колонка из кварцевого стекла для газохроматографического анализа. Итоги науки и техники, Серия "Хроматография", т.5, 1984, М„ ВИНИТИ, с.82 — 84.

Способ относится к области аналитической химии, а именно к способу определения микропримесей антиоксиданта— ионола (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола) в углеводородных топливах, добавляемого для повышения химической стабильности последних и предотвращения окисления углеводородов и сернистых соединений, Целью изобретения является количественное определение микропримесей.ионола в углеводородных топливах прямым газохроматографическим методом.

Указанная цель достигается тем, что в способе, предусматривающем газохроматографическое разделение продукта на капиллярной колонке при повышенной температуре, зто разделение; согласно изобретению, ведут при температуре t30160 С с использованием полярной фазы, при этом предварительно в одной анализи„„59„„1798681 А1 (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ПРОИЗВОДНЫХ

ФЕНОЛА (57) Использование: изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению ионола в топливных смесях (производные фе нола), Сущность; пробу углеводородного топлива вводят в хроматограф с внутренним стандартом, разделив ее предварительно на 2 части. В одной части пробы определяют нафталин при температуре 130-160 С. Другую часть пробы анализируют на содержание микропримесей ионола при,температуре 130 — 160 С, повышая чувствительность хроматографа в 2 раза. 1 ил., 2 табл. руемой пробе определяют содержание нафталина или его гомологов, приняв один из них в качестве внутреннего стандарта-вещества, после чего, повысив чувствительность хроматографа на два порядка, в другой анализируемой пробе определяют площадь пика ионола, содержание которого затем рассчитывают по концентрации нафталина или его гомолога в углеводородном топливе.

Указанный температурный интервал газохроматографического разделения углеводородных топлив обусловлен, прежде всего, полярностью ионола, отличающейся от полярности углеводородных соединений, элюирующихся в непосредственной близости с ним. При температуре разделения ниже

130 С пики нафталина и ионола имеют раз1 798681 мытую конфигурацию, при температуре выше 160 С эти пики налагаются друг на друга.

Применение полярной фазы задержи- . вает соединения ароматического характера и кислородсодержащие соединения и по. зволяет отделить ионол от всех присутствующих в топлйве замещенных фенолов, Повышение чувствительности прибора на 2 порядка позволяет видеть микропримеси вещества и рассчитывать их в диапазоне линейности.

Выбор внутреннего стандарта-вещества— нафталина или его гомологов а- или j3-монометилнафталина обусловлен тем, что эти вещества обычно содержатся в углеводородных топливах(в реактивном топливе PT в количестве 0,15-0,30 мас. /, в автомобильном бензине

А-76 — 0,09-0,12 мас. /) и элюируется после основных компонентов анализируемого продукта, На фиг.1 представлена хроматограмма углеводородного топлива РТ для определения в нем содержания внутреннего стандарта-вещества (а-или Р-метилнафталина), на фиг.2 — то же для определения содержания ионолэ, 25

Для айализа углеводородного топлива на содержание в нем ионола проводят хроматографировэние пробы с программным нагревом. Разделение ионола осуществляют при температуре 130 — 160 С, Для прове- 30 дения анализа используют пробу углеводородного топлива, в одной части которой газохроматографическим методом определяют количественное содержание нафталина или его гомологов(на фиг,1 пики

1,3,2), принимаемых в качестве внутреннего стандарта-вещества. Содержание последнего рассчитывают по полученной хроматограмме методом внутренней нормализа-. ции, В целях ускорения анализа определе- 40 ние нафталинов может быть проведено на отдельном хроматографе на колонке с фазой трис-(2-цианэтоксип ропан), где достигают полного разделения бициклических ароматических соединений от остальных 45 компонентов с использованием стеклянной кайиллярной колойки длиной 15 м, После этого хроматографированию подвергают другую часть той же пробы исследумого продукта, для чего чувствительность 50 прибора после определения на нем содержания нафталинов повышают на два порядка. В этих условиях ионол элюируется сразу после нафталинов (на фиг,2 пик 4). Давление на входе в колонку 50-80 кПа. Начальная 55 температура анализа 70-80 С, программный нагрев — сразу после ввода пробы. Скорость нагрева 2-4 град./мин. Обьем вводимой пробы 1,5-2 мкл, Обработка результатов хроматографирования проводится с использованием интегратора.

Расчет количественного содержания ионола проводят методом "внутреннего стандарта", исходя из соотношения:

5ионола

Сионола = Сан.ст. >вн.ст. где Сионола содержание ионолэ, мас, /о, Свн.ст. — содержание внутреннего стандарта-вещества, мас, ;

SIoHona — площадь пика ионола на хроматограмме, мм2;

Sa,n. — площадь пика внутреннего стандарта-вещества на хромэтограмме, мм, Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Газохроматографическое определение содержания ионола в автомобильном бензине А-76.

Для исследования были приготовлены модельные смеси этого бензина с различными добавками ионола, Условия анализа: хроматограф MEGA5360 с плазменно-ионизационным детектором и инжектором "Ton colomn", позволяющим вводить пробу анализируемого образца непосредственно в капиллярную колонку холодным способом и без давления потока, Разделение компонентов бензина осуществлялось в гибкой кварцевой капиллярной колонке BP-20, 0,25 (фирмы ALI TECH) длиной 50 м и внутренним диаметром 0,22 . мм. Газ-носитель водород (гелий), Давление на входе в колонку 50 кПэ, расход газа через делитель потока 50 см /мин, Начальная температура нагрева 80 С, программированный нагрев — сразу после ввода пробы, скорость нагрева 3,5 град,/мин. Нагрев производился до 145 .С. Жидкая фаза — карбовакс 20 м, Время анализа 20 — 25 мин; При хроматографическом разделении первой части пробы получили хроматограмму, представленную нэ фиг,1. Объем вводимой пробы 2 мкл.

Из хроматограммы на фиг.1 определено количественное содержание нафталина (пик 1 фиг.1), а-метилнафтэлина (пик 3 фиг,1), j?-метилнафталина {пик 2 фиг.1). .Во второй части анализируемой пробы бензина А-76 определяют содержание ионола, Полученная при этом хроматограмма представлена на фиг.2, на которой пик 4 соответствует элюированию ионола.

Расчет количественного содержания ионола в автобензине А-76 проводят методом внутреннего стандарта по приведенной выше формуле или с использованием интегратора.

1798681

Сионола =- 0,026 =- 0,0116 мэс.% =

30,8

Таблица 1

Содержание нафталина, а-, P-метилнафталинов и ионола в автомобильном бензине А-76

Соде жание ионола, m

Содерж. аметилнафталина, мас.

Содерж. Рметилнафталина, мэс. о/

Исследуе- С о д е р ж а— мыйобразец ние нафталина, мас. %

N и/и

Найдено

Введено в модельную смесь

0,026

0,026

0,026

0,026

0,026

0,026

0,026

0,337

0,337

0,337

0,337

0,337

0,337

0,337

0,058

0,058

0,058

0,058

0,058

0,058

0,058

62,5 отс.

620

116

231

58 отс.

534

293

Модельная смесь автобензина А76 с различными добавками ионола

2

5

Таблица 2

Содержание нафталина, a-, P-метилнафталинов и ионола в топливе для реактивных двигателей PT й-метилнафталин мас, %

Исследуемый образец

¹ и/и

Р-метилнафталин, мас. %

Соде жание ионола, Нафталин мас. %

Введено в модельную смесь

Найдено по предлагаемому способ

Найдено по базовому способ

0,116

0,116

0,116

2

0,060

0,060

0,060

0,092

0,092

0,092

Модельная смесь топлива PT с различными добавками ионола отсутств.

29

32,5

=116ppm, Данные анализа по содержанию нафталина, а- и Р-метилнафталинов и ионола в бензине А-76 приведены в табл.1.

Пример 2. Газохроматографическое определение количественного содержания ионола в топливах для реактивных двигателей РТ с добавками ионола, Условия осуществления способа те же, что и s примере 1. Конечная температура нагрева топлива PT 160 С.

Данные анализа по содержанию нафталина. монометилнафталинов и ионола представлены в табл,2, Из данных табл.1 и 2 можно заключить, что погрешность определения ионола заявляемым способом в углеводородных топливах при объеме вводимой пробы составляет

7 — 8 отн.%, что подтверждает достаточно высокую чувствительность метода.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет проводить количественное определение содержания ионола в углеводородных топливах, содержащих углеводороды различных классов, без предварительного препаративного выделения искомого вещества, что в значительной мере упростило методику и сократило время осу5 ществления способа. Способ обладает хорошей воспроизводимостью, высокой чувствительностью и надежностью.

Формула изобретения

10 Способ анализа производных фенола в сложных смесях путем их газохроматографического разделения на капиллярной колонке при повышенной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения

15 определения микропримесей ионола в углеводородных топливах, разделение продукта ведут при 130 — 160 С с использованием полярной фазы, при этом предварительно в одной анализируемой пробе определяют

20 содержание нафталина и/или его гоМрпо- . гов, приняв один из них в качестве внутреннего стандарта-вещества, после чего, повысив чувствительность хроматографа нэ два порядка, в другой анализируемой пробе

25 определяют содержание ионола с учетом содержания внутреннего стандарта.

1798681

Продолжение габл. 2 е. В качестве базового способа принят способ по авторскому свидетельств, СССР N 648905, кл, 5 01 N 31/00, 1979.

О,б.025

0 20 26

Риг. Я

6 20

Составитель Л.Жаркова

Техред М.Моргентал Ксрректор Н,Слободяник

Редактор Н,Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101.Заказ 768 Тираж Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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