Способ хроматографического разделения переходных металлов

 

Использование: аналитическая химия, а именно хроматографическое разделение комплексов металлов методом жидкостной ион-парной хроматографии при анализе переходных металлов в объектах окружающей среды. Сущность изобретения: пропускают комплекс переходных металлов с пиридилазорезорцином в растворе элюента через сорбент, содержащий гидрофобные алкильные группы с последующим спектрофотометрическим детектированием, в качестве сорбента используют макропористый сополимер глицедилметакрилата - этилдиметакрилата, химически модифицированный бензо и лхл оридом С6Й5СН2С, причем процент прививки бензоилхлорида составит не менее 80%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s G 01 N 30/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

C (21) 4927983/04 (22) 07,02.91 (46) 23,03.93. Бюл, % 11 (71) Дзержинское опытно-конструкторское бюро автоматики Научно-производственного объединения "Химавтоматика" (72) В.И.Орлов, А.А.Аратскова, Иржи Градил и Л,Д,Белякова (56) Hoshino Н., Yotsuynogi Т, Aomura К, Bunzeki Kagaku, 1978, М 27, р,315-316, Орлов В.И. Диссертация канд, техн, наук, — M.: ВЗИПП, 1990, с.202. (54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Использование: аналитическая химия, а именно хроматографическое разделение

Изобретение относится к способам хроматографического разделения комплексов металлов методом жидкостной ион-парной хроматографии (ИПХ) и может быть использовано для анализа переходных металлов в объектах окружающей среды (сточных, питьевыХ и природных водах).

Целью изобретения является повышение степени разделения и стабильности способа, Поставленная цель достигается тем, что в способе хроматографического разделения переходных металлов, включающем пропускание их комплексов с пиридилазорезорцином в растворе элюента через сорбент, содержащий гидрофобные алкильные группы с последующим спектрофотометрическим детектированием, в качестве сорбента используют макропористый сополимер глицедилметакрилата — этилендиметакрилата, химически модифицированный бензоилхло„„5U,Ä 1803859 А1 комплексов металлов методом жидкостной ион-парной хроматографии при анализе переходных металлов в объектах окружающей среды. Сущность изобретения: пропускают комплекс переходных металлов с пиридилазорезорцином в растворе элюента через сорбент, содержащий гидрофобные алкильные группы с последующим спектрофотометрическим детектированием, в качестве сорбента используют макропористый сополимер глицедилметакрилата — этилдиметакрилата, химически модифицированный бе н зоил хло ридом С6НБСН2С, причем процент прививки бензоилхлорида составит не менее

80%. 4 табл. ридом Cs, НБСН2С, причем процент прививки бензоилхлорида составит не менее 80%.

Метод синтеза сорбента, используемый в предлагаемом способе, включает смешивание 5 г сухого макропористого глицедилмета крилата — этилендимета крилата сополимера (40% сшивки, площадь поверхности 60 м /r, радиус пор 50 нм, фракции

2 зерна 13 — 16 мкм) с 30 мл сухого пиридина, осушенного в течение 2 недель NaQH и затем перегнанного. В смесь медленно добавляют при перемешивании модификатор бензоилхлорид в количестве 1, 5 или 10 мл.

Возможность синтеза мелкой и узкой фракции полимеров (15» 2) мкм повышает эффективность колонки.

Подготовка пробы проводится смещением растворов солей Си, Со Ni, Fe (по

1 10 M) c раствором пиридилазорвзорцина (1 10 М), После смешивания растворы стоят 10 мин. В хроматограф вводят 50 мкл пробы. Разделение катионов металлов про1803859 водится на жидкостном хроматографе

"Цвет-3003" со спектрофотометрическим детектором (длина волны 510 нм).

Для анализа переходных металлов по предлагаемому способу используют макропористый сополимер глицедилметакрилатаэтилендиметакрилата, химически модифицированном бензоилхлоридом (СБН5СН2С1).

B табл.1 приведены физико-химические характеристики адсорбента при модификации разным количеством бензоилхлоридом.

Пример 1. Колонку из нержавеющей стали длиной 100 мм и внутренним диаметром 6 мм заполняют под давлением 240 атм

2 г сорбентом G — 60 — BZ М 1. Через колонку со скоростью 1,5 см /мин пропускают элюент 20 ацетона (ч) + 0,04 моль/л углекислого натрия (чда) + 0,004 моль/л тетрабутиламмония гидроксида (ч), рН 12,5.

После пропускания смеси и установления равновесия, делают посадку смеси катионов переходных металлов. Анализ проходит за 5 мин, по разделению смеси неполное Си и Со, а также Fe u Ni выходят одним пиком, (см. чертеж, кол.1).

Пример 2. Колонку из нержавеющей стали 100х6 мм заполняют под давлением 2 г сорбента G-60-BZ М 2. Через колонку со скоростью 1,5 см /мин пропускает элюент

207; ацетон + 0,04 моль/л углекислого натрия (чда)+ 0,04 моль/л тетрабутиламмоний гидроксида (ч), р Н 12,5, Делают посадку смеси металлов. Смесь делится полностью за 15 мин (см. чертеж, кол.2).

Пример 3. Колонку из нержавеющей стали 100х0,6 мм заполняют под давлением сорбентом G — 60 — BZ М 3. Через колонку со скоростью 1,5 см /мин пропускают элюент

20 ацетона + 0,04 моль/л углекислого натрия+ 0,004 моль/л тетрабутиламмония гидроксида. После выхода на режим на шк 20 делают анализ смеси металлов, Смесь делитсяя за 16 мин, деление полное (см. чертеж, кол.3).

Для сравнения те же катионы анализировали с помощью колонки (10x0,6) с силасорбом С18 (7,5 мкм) и с тем же элюентом (табл,2). Сравнение выражено через хроматографические параметры коэффициентов емкости (К ), коэффициентов селективности

1 (а) и разрешающую способность (R>):

i t — to

К = —, то где t u to — время удерживания измеряемого и несорбируемого компонента;

55 а —,, где К1 и К2 — коэффициенты емК1 кости компонентов 1 и 2;

t2 t1

М + М где М и Мг — ширина

М1+М2 соседних пиков на сереДине высоты.

Из табл.2 следует, что предлагаемый способ обеспечивает большие коэффициенты емкости (К ) и селективности (а), чем

1 известный способ для пар катионов Fe — Ni, Ni — Со, Со — Cu. Это в целом обеспечивает лучшее разделение (R>) для Fe — Ni, Ni — Co, и несколько хуже для пары Со — Cu, но значение Rs = 2,4 вполне достаточно для полного разделения этих пиков, при этом уменьшается время анализа.

Способ испытывался в течение 96 часов, а затем колонка повторно испытывалась через 6 месяцев. Хроматограмма, полученная после 96 часов работы и через 6 месяцев практически не отличается от хроматограммы на свеженабитой колонке. B табл.3 приведено сравнение стабильности разделения, выраженное через разрешающую способность, известного способа с использованием силасорба С18 и предлагаемого способа с использованием

G — 60 — BZ (М 3).

Из табл.3 следует, что по предлагаемому способу разделение осуществляется стабильно в течение длительного времени.

Для определения влияния степени прививки на разделение проводили разделение катионов переходных металлов на колонках с различными количествами функциональных групп, привитых на поверхности.

Как видно из табл.4 оптимальной является 80-90 ф прививки, что соответствует концентрации функциональных групп 1,38—

1,5 ммоль/г, при этом время анализа устанавливается до 15 мин с максимальным количеством разделенных металлов.

Формула изобретения

Способ хроматографического разделения переходных металлов, включающий пропускание их комплексов с пиридилазорезорцином в растворе элюента через сорбент, содержащий гидрофобные алкильные группы и спектрофотометрическим детектированием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения и стабильности способа, в качестве сорбента используют макропористый сополимер глицедилметакрилата-этилендиметакрилата, химически модифицированный бензоилхлоридом с процентом прививки не менее 80 .

1803859

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

1803859

/ь/ г

40

50

Составитель Т. Филиппова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Е. Пахи

Редактор

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

Заказ 1054 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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