Способ определения углеводородов в воде
Иллюстрации
Показать всеРеферат
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионйтом на основе сополимера стирола и.дивинилбензола , предварительно обработанным солью кобальта, при 145-150с с последующим сроматографированием полученной смеси, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения селективности, используют сульфокатионит , содержащий в качестве сополимера стирола и дивинилЪёнзола полисорб-1. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19> SU (11), А
3(5П С 01 И 31/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ..
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3267102/23-04 (22) 23.03.81 (46) 07. 10. 83. Бюл. М 37 (72) М.Ф. Прокопьева, Л.И. Панина, Н.X. Таджиева и К.И. Сакодынский (71) Ташкентский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной .гидрогеологии (53) 543.54.42(088.8) (56) 1 ° Geltes, R. Твердый носитель в качеСтве средств для удаления некоторых компонентов при газохроматографическом анализе — J. Chromatogr . 1968, 32, 9 2, р. 413-416.
2. Терехова Г.П. и др. Исследование газохроматографических свойств макропористого катионита Ку-23 в
СО2. и И формах. "Сорбенты для газовой и жидкостной хроматографии".
Сборник научных трудов НИФХИ им. Л.Я. Карпова. M., НИИТЭХИИ, 1979, с. 53-59 (прототип)..(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОДЕ. путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола, предварительно обработан ным солью кобальта,.при 145-150 С с последующим .хроматографированием полученной смеси, о т л и ч а юшийся тем; что, с целью повы- шения селективности, используют сульфокатионит, содержащий в качестве сополимера стирола и дивинилбензола полисорб-1.
1046676
Изобретение относится к газохроматографическому анализу и может быть использовано для групповой и индивидуальной идентификации органических соединений в сточных водах,: в частности -для отделения углеводо- 5 родов от кислот, спиртов, кетонов, альдегидов, простых и сложных эфиров, нитрилов, аминов.
Известен способ определения углеводородов в воде путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную хромосорбом Р с добавкой 0,1Ъ апиезона о, с последующим хроматографированием выделенной смеси (1). Этим способом анализируют сложную смесь спиртов, кетонов, сложных эфиров и углеводородов, растворенных в сероуглероде. На хроматограмме остаются только пики углеводородов. Для сравнения ту же сложную смесь хроматографируют на аналитической колонке и получают хроматограмму всех соединений Р1), Недостатками известного способа являются то, что хромосорб P отделяет углеводороды от ограниченного .числа классов полярных соединений> и следовательно, недостаточно селективен, небольшая сорбционная емкость хромосорба P не позволяет вести отделение углеводородов от полярных 30 соединений для больших концентраций () 0,1Ъ) последних и при повышенной температуре колонки вычитания.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 35 мым результатам является способ хроматографического определения углеводородов в воде путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионитом íà 40 основе сополимера стирола и дивинилбензола (KV-23 ) содержащего 15Ъ дивинилбензола, предварительно обработанным солью кобальта, при 145150 С с последуюцим хроматографированием полученной смеси $2 j
Недостатком известного способа является неполнота отделения первых членов гомологических рядов простых и сложных эфиров, кетонов, спиртов, что приводит к низкой селективности способа.
Цель изобретения — повышение селективности способа.
Поставленная цель достигается 55 тем, что .согласно способу хроматографического определения углеводородов в воде путем пропускания анализируемой пробы через колонку, заполненную сульфокатионитом на ос- 60 нове полисорба-1, предварительно обработанным солью кобальта, при
145-150 С с последующим хроматографированием полученной смеси, используют сульфокатионит, содержащий
65 в качестве сополимера стирола и дивинилбензола полисорб-1.
Макропористый сульфокатионит на основе полисорба-1 представляет собой сополимер стирола и дивинилбензо- ла с содержанием дивинилбензола
40Ъ. Удельная поверхность этого ионита 7 м /г, радиус пор 2000 А, максимальная рабочая температура
250о С.
Проводить отделение (вычитание) при температуре выше 150 С не следует, так как уменьшается сорбционная емкость по полярным соединениям, ниже 145 С понижается эффективность разделения неполярных соединений.
Данные по удерживанию полярных и неполярных соединений при 150 С на составной колонке .приведены в табл. 1. Соединения, которые не выходят за 30 мин, считают вычитающимися.
Регенерацию сульфокатионита на основе полисорба-1 в Со + форме, потерявшего активность во время сорбции, проводят переводом его в
Н форму, обработкой 2 н. раствором .ф соляной кислоты, промыванием водой и переводом Н формы в Со форму, обработкой 10Ъ- ным раствором азотнокислого или хлористого кобальта и промыванием водой.
Пример 1. Сульфокатионит на основе полисорба-1 в Н форме
+ дважды обрабатывают 10%-ным раство-. ром азотнокислого кобальта, промывают водой и сушат на воздухе. Полученным.сульфокатионитом в Со форме заполняют колонку вычитания (30 °
0,4) см,масса сорбента 0,94 г, и соединяют ее с аналитической колонкой (200 ° 0,4) см, заполненной неподвижной фазой ХЕ-60 53 на твердом носителе хроматоне N-AV-DMCS, масса б,б r (первая колонка). Кроме того, используют вторую, сравнительную колонку (200 0,4) см с неподвижной фазой XE-60 5Ъ на хроматоне.
Сложную модельную смесь вводят через узел ввода пробы сначала в первую колонку, а затем во вторую.
На первой колонке определяют состав углеводородов после отделения f вычитания) полярных соединений, на второй — состав исходной смеси. Вещества, пики которых отсутствуют на хроматограмме, полученной на первой колонке, и присутствуют на второй, вычитаются сульфокатионитом на основе полисорба-1 в Со форме и являются полярными соединениями.
Удерживание неполярных и полярных соединений при 150 С на составной колонке (30 0,4) см, заполненной сульфокатионитом на основе полисорба-1 в Со форме и (200 О, 4 ) см, заполненной ХЕ-60 5% на хроматоне
N-AW-DMCS
1046676 следние относятся к углеводородам.
Углеводороды идентифицируют по рассчитанным индексам удерживания, а количественное определение проводят по внутреннему стандарту. Полярные
5 соединения не идентифицируются. .Результаты анализа сточной воды промывочно-пропарочной станции даны в табл. 3.
10 Образец 1 — исходная сточная вода, образец 2 — сточная вода, прошедшая очистку флотацией.
Условия хроматографирования: хроматограф ЛХМ-8МД, детектор пламен15 но-ионизационный, температура испарителя 200 С, расход азота и водорода 50 мл/мин, воздуха 400 ил/мин, нагрев колонок от 60 до 170 С со о скоростью б /мин.
Результаты анализа представляют собой среднеарифметические значения из пяти параллельных определений.
Предлагаемый способ .по сравнению с известным обеспечивает повышенную селективность отделения углеводородов от полярных соединений в
;том числе и от первых членов гомологических рядов простых и сложных эфиров, кетонов и спиртов.
Сульфокатионит на.основе поли. сорба-1 в Со форме прочно удерживает ниэкомолекулярные полярные соединения и тем самым обеспечивает более надежное и полное разделение углеводородов и полярных соединений, 35 Таблица 1
Т.кип., Время С . Удержа- Соединение ния мии
Соединение
68,7
Этилацетат
Бутилацетат
77,2
1,05
Не выходит
Гексан
Гептан
Октан
Гептен-1
Бензол
125,0
102,0
120,0
165,0
55,5
1,67
2,73
1,75
2,52:
4,08
98,4
125,6
Метилбутират
Этилбутират
93,6
80,1
Амилпропионат
110,6
178,5 Диэтиламин
Толуол
Хлорбензол
89,5
Триэтиламин
Пиридин
7,53
115,0
61,2
1,57
Хлороформ
184,4
1, 70 данилин
89,0 Моноэта-» ноламин
172,2
На фиг. 1 дана хроматограмма раз деления исходной модельной смеси, на фиг. 2 — хроматограмма модельной, смеси, пропушЕнной через первую колонку с сульфокатионитом на основе
Q,á полисорба-1 в Со форме.
Смесь состоит из ацетона 1, масляного альдегида .2, четыреххлористого углерода 3, метилбутирата 4, толуола 5, нонана б..
Условия разделения: хроматограф
JIXN-8МД,,детектор пламенно-ионизационный, температура испарителя
250оС расход азота и водорода
50 мл/мин, воздуха 400 мл/мин, нагрев колонок от 100 до 160 С со скоростью б /мин.
Результаты анализа представлены в табл. 2.
Пример 2 . Проанализировано два образца воды.
В две пеницилиновые склянки с резиновыми пробками помешают йо
2 мл пробы сточной воды промывочнопропарочной станции.от мытья цистерн для перевозки нефтепродуктов и нагревают их на водяной бане при
90 С в течение 15 мин. Затем:отбирают по 1 мл,паровой фазы, прокалывая иглой шприца резиновую пробку каждой склянки, и вводят одну пробу в первую колонку хроматографа, а другую во вторую колонку.
На хроматограмме, полученной на . второй колонке, — десять пиков, на первой колонке — восемь пиков. ПоЧетыреххлористый углерод 76,8
Трихлорэтилен 2,67
Т.кип., Время удер С жания, мин
1046676
Продолжение табл. 1
Т.кип., ! С
Т. кип., <С
Время удержания мин
Соединение
Соединение
Диэтаноламин 268,0
Не выходит !!
64",7
82,0
78 4
Ацетонитрил 97, 2
Пропанол
78,5
56,2
Ацетон
79,6
Не выходит
202,3
Не выходит
Пропионовый альдегид
48,8
Втор-гексанол 135,0
Циклогексанол 160,5
75,4
Масляный альдегид
Изомасляный альдегид
Аллиловый спирт
69,5
96,6
Кротоковый альдегид
102,4
114,5
Уксусная кислота
Бензиловый спирт
118,2
205,0
Прапионовая кислота
Диэтиловый эфир
141,4
34,5.164, 0
186 4
Табл
Состав модельной смеси
Взято, мг/л
Ацетон
Масляный альдегид
Отсутствует
9,45
Отсутствует
4,82
Четыреххлористый углерод
19,14
19,16
1,08
1,09
Толуол
5,20
5,38
5,26
4,30
Нонан
4,12
4,23
Метанол Этанол
Бутанол
Пентанол
Гексанол
Пропаргиловый спирт
Метилбутират
117, 5
138,0
157;2!! !!
9,48
4,90
Нитрилакриловая кислота
Метилэтилкетон
Метилфенил- кетон
Масляная кислота
Валериановая кислота
19,14
Отсутствует
Время удерживания, мин
1046676
Та блица 3.
Идентифицировано
Образец 1
1,85
2-Метилпентан
3-Метилпентан
Гексан
Бенэол
1,37
4,88
Гептан
М 5
Толуол
3,80
Отсутствует
Октан
Нонан
Отсутствует
У 10.Образец 2
1,38
Гексан
Отсутс твует
4, 0.5
2,75
Пики Р 7,, 9 10 и М 2 — полярные соединения, не идентифицировали.
Ники, полученные на аналитической колонке
Пики, полученные на составной колонке
Найдено, мг/л
3,00
9,95
11,65
33,50
Октан Нонан
1046676
Составитель С. Хованская
Техред М. Гергель
Редактор П.Макаревич
Корректор О.Тигор
Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 7721/43
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
zp y u
pily. 1
zs м д m
gus. Г