Способ модификации твердого носителя для газожидкостной хроматографии

Способ модификации твердого носителя для газожидкостной хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО НОСИТЕЛЯ ДЛЯ ГАЭОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ путем обработки твердого носителя модификатором, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что с целью подавления адсорбционной активности тверцого носителя и снижения давления паров модификатора, в качестве модификатора используют полифосфориую кислоту, которую после нанесения этерифицируют, например, метиловым спиртом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОР.В . РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCIIOMV СЕИДатКПЬСтвм (21.) 2806 21 9/23-2 5 (22) 07. 08. 79 (46) 30. 08 . 83. Бюл. В 3 2 (72) В.И.Москвичев и Л.И.Ефремова

;(53) 543. 544 (088. 8) (56) 1. Гольберт К.A. Вигдергауз М.С.

Курс газовой хроматографии. М., Химия, 1974, с. 228-252.

2 ° Березкин Б. Г., Пахомов В. П., Сакодынский К.И. Твердые носители в газовой хроматографии. М., Химия, 1975, с. 159-164 (прото,тип) . (54) (57) СПОСОБ МОДИФИКАИИИ ТВЕРД(ГО НОСИТЕЛЯ ДЛЯ ГАЭОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ путем обработки твердого носителя модификатором, о т л ич а ю шийся тем, что с целью псщавления адсорбционной активности твердого носителя и снииения давления паров модификатора, в качестве модификатора исполь зуют полифосфорную кислоту, которую после нанесения этерифицируют, например, метиловим спиртом.

1038873

Изобретение относится к области химии, преимущественно к аналитической газожидкостной хроматографии и может быть использовано для разделения и анализа полярных органических соединений.

Известны способы модификации твердых носителей для гаэожидкостной хроматографии, в которых сорбенты, например, природные диатомиты, пропитывают жидкой фазой (1).

Эти способы, благодаря наличию

I твердых носителей и жидких фаз с различными физико-химическими .свойствами, нашли широкое использование в газовой хроматографии органических соединений и являются в настоящее время наиболее унизерсальны- ми.

Однако указанные способы недостаточно эффективны для разделения полярных органических соединений.

Это обусловлено тем, что твердые носители, например, полученные термической и химической обработкой природных диатомитов, обладают абсорбционной активностью, вызывающей размытие полос полярных органических ссединений в хромотографической колонке. В результате ухудшается разделение анализируемых веществ и снижается чувствительность анализа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ модификации твердого носителя для газожидкостной хроматографии путем обработки .твердого носителя модификатором, по которому нанесение О, 5-1%-го триэтиленглико" ля на твердый носитель, получаемый иэ природныхдиатомитов,в значительной степени подавляет его адсорбционные свойства и позволяет, например, полностью разделить изопропанол и метилэтилкетон, в то время как на немодифицированном носите-. ле укаэанные соединения вообще не элюируются (2).

Однако способ не может быть использован при разделении микроколичеств полярных органических соедине ний для анализа газожидкостной хроматографией, что связано со значительным снижением чувствительности анализа из-за фона, обусловленного давлением паров модификатора в хроматографической колонке.. Кроме того, полярные модификаторы, как правило, существенно увеличивают селективность жидких фаэ по отношению к полярным соединениям, что приводит к увеличению удерживакщих объемов, и, следовательно, времени хроматографического разделения.

Пель изобретения - подавление адсорбционной активности .твердого носителя.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, модификации твер.дого носителя для газожидкостной хроматографией путем обработки твердого носителя модификатором, в качестве модификатора. используют полифосфорную кислоту, которую после нанесения зтерифицируют метило- вым спиртом.

Иодифицирование твердого носителя полифосфорной кислотой, благодаря сильному специфическому взаимодействию фосфатных групп полифосфорной кислоты с, активными .центрами твердого носителя, приводит практически к пол15 ному подавлению адсорбционной актив" ности твердого :*осителя, что позво ляет значительно улучшить разделение полярных органических соединений газожидкостной хроматографией при

30 использовании в качестве твердых носителей, например, природных диатоми тов

Этерификация свободных фосфатных групп полифосфорной кислоты после

25 мюдифицирования звердого носителя,,не участвующих в подавлении адсорбционной активности твердого носителя снижает каталитическую активность полифосфорной кислоты и позволяет анализировать по йредлагаемому спасобу любые полярные органические соединения, в том числе и неустой..чивые по отношению к кислотам.

Использование этерификации позволяет

5 также уменьшить время удерживания полярных соединений, и, как следст- вие, сократить время хроматографичест кого анализа. Кроме того, испольэо» вание этерификации позволяет регулировать в широких пределах хрома40 тографические свойства получаемого сорбента путем подбора реагента для этерификации.

Сорбент, полученный в результате модыфицирования твердого носителя

45 полифосфорной кислотой с последующей ее этерификацией, например, метило,вым спиртсм, имеет низкую упругость паров в интервале температур 50-150 С, что позволяет использовать мак50 симальную чувствительность хроматогра фа (соответствукщую измеряемой силе тока 10 " A) при анализе микроколи,честв полярных органических соединений г

55 Пример 1. При осуществлении предлагаемого способа в качестве твердого носителя использован цыетохром 3К зернения 0,25-0,315 мм,изготовленный из диатомита Д>крадзорского

60 месторождения (Ту 6-09-26-219-75) .

Полифосфорная кислота получена иэ

85%-ной ортофосфорной кислоты марки . Ч (ГОСТ 6552-58) и фосфорного

° ангидрида марки чда (ЙРТУ 6-09, -5759-69) .

1038873

Модифицирование твердого носителя осуществляли следующим образом.

К раствору 1,5 r полифосфорной кислоты в 100 мл безводного ацетона (получен высушиванием ацетона марки чда ГОСТ 2603-83; молекулярньм ситами МО А ) прйбавляют 15 r цветохрома ЗК и затем ацетон удаляют при "перемешивании в вакууме водоструй ного насоса при 25-30 С. Модифициро-, ванный твердый носитель, содержащий 10 вес.t 10 полифосфорной кислоты,высушивают в вакууме водоструйного насоса при 90-100 С в течение 2 ч. о

Сравнение. сорбирующей композиции на основе полифосфорной кислоты )5 .(ПФК) с сорбирующими камПозициями на основе полиэтиленгликоля-1000 (ПЭГ-1000), диэтиленгликольсукцината (ДЭГС) и 1,2,3-.трис-(P-цианэтокси)-пропана (ТРЙС). .Определены время удерживания, выоота, эквивалентная тарелке (ВЭТТ), высота хроматографического пика и константы Роршнайдера для трех полярных,органическйх соединений — бензола,. метилэтилкето 2 на, этанола при их хроматографическом разделении.на четырех вышеуказанных сорбирующих композициях.

Условия хроматографического анализа.

1. Хроматрграф Пвет-102 .

2. Сорбирующие композиции: а) 19% полиэтиленгликоля -1000 и

1% триэтиленгликоля (ТЭГ) на цветохроме 3К зернения 0,2-0,25 мм; б) 19% диэтиленгликольсукцината и 1Ф три этиленгликоля иа цветохроме ЗК эернения 0,2-.0,25 ю в) 19% 1,2,3/трис-(P-цианэтоксй)-пропана и 1Ф триэтиленгликоля на цветохроме ЗК зер нения 0,2-0,25 мм; г) 20 В полифосфорной кислоты на цветохроме

3К зернения 0,2-0,25 мм. 3. Количество сорбирующей композиции 9,1 г.

4. Хроматографическая спиральная стеклянная. колонка длиной 2 м . диаметром 4 мм. 5., Детектор - пламенно-ионизационный. б. Температура термостата колонок 70 С. 7. Темо пература испарителя 200 С. 8. Скорость газа-носителя (гелий) 50мл/мин:

9. Анализируемая проба полярногр органического соединения 0,1 мкл

10 Ф-ого раствора s и-пентане 10..

Скорость диаграммной ленты 5400 ыа/ч

Результаты хроматографического анализа приведены в таблице.

1038873

1 1

1 1

1 1

1. ФЦ I но

l 0ъх I

l . - I

I ! h

Фно!

1 Хй Н

1 I у" 1 ч с

М

tO . с

Ю! - I

I I I

1 L Ц фо

I III N 1

РЪ ч с

I

I I

I CIA но

1 CII Z I — -с

Ill I

l Ф

Х 11 I нх х!

Ф (О ь к ь

hl х Ц 1 фо

fCI Ф

Ch ь н!.

I

1

Ф Ц ! о

1!Ъ Х

4 (и о

Ф

СО

1 с ь

1

1!

1 Ф 1

I Х Ц I

1 Н g L I эно!

Km!i! н

РЪ

C) с

Р 3

ОЪ

1О с

I»

М с г 3

1

I.

I х

Ф о

Щ t6 (с!

Ol с ь

Ch с

Ю с ь

Ф н.о

Ill L

I !

Эйно

1 Я ЮН

Ф о v ф °

4 х

l!I М

РЪ ()

1Ч

ЦВ

Д,Я мо

O IC х в ф Х с

4АМ

Р, и н о v с О х йоxg

Ф 4 р00

ОICИЬ

gOPlw

III f иЪ

Ф 4

Ц

Ф и CC мо

Ф с Х с

CI Н ооВ

И 011!

3 Ф!О

Ф и

I I

I 1 I

1 и Ц 1 фо

11ОN1

° i 34 ь m ь щ ь х, ф н Я

Авз, 1!ЪВ Х м.. о ФюМ ф

Йп6

М Э

CP IC g

Fute x

Е" Р ío

М I Э вфла

D lII 8

O CI O (ч х и

°, !Ф Ф с

° Э 1

I

1 (сЪ 1 г4 (с!

1 ° .1 ь

"o

I о

4 о

Х и

Ф м о и

ps о

v

Ф

I

I

1, I х

1

1;

1:

1 C

I(1 038873

Составитель А. Митрофанов

Редактор В. Пилипенко Техред M.Tenep Корректор Г. Решетник

Заказ 6224/52 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра шская наб., д. 4/5

Ю м @Ма- юо

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученные результаты свидетельст. вуют о значительном преимуществе предложенной сорбирующей композиции перед известныки для количественно.го анализа полярных органических. соединений.

Несмотря на то, что ДЭГС и ТРИС более селективны по отношению к анализируемым соединения, чем неподвижная жидкая фаза на основе ПФК, предложенная сорбирующая композиция позво - о ляет существенно сократить время хроматографического анализа и увеличить эффективность разделения и чувствительность анализа.

Модифицирование твердого носителя полифосфорной кислотой с последующей этирификацией ее свободных фосфатных групп позволило существенно повысить эффективность хроматографического разделения полярных органических соединений, а .также увеличить чувствительность и сократить время айализа.