Газовый хроматограф

Газовый хроматограф

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, содержащий истоявик газа-носитепя, позатор , соединенный депитепем потока с входами двух хроматографическвх колонок , выходы которых соединены с ячейками дифференциального автвктора , отпичаюшнйся тем, что, с пепью повышения точвости и сокращения времени анализа, в него введен допоп- , нитепьный источник газа-воситепя, со дивенный через регулируемый дроссепь с входом oaaoti из хроматографическвх колонок, а депнтепь потока выполнен в виде тройника с двумя дросселями, юшимн различное сопротнвпение. §

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫПМ (21 ) 3383006/23-25 (22) 15.01.82 (46)23.11.83. Бюп. % 43 (72) Ю.И. Арутюнов, М.С. Вигдергауз, B.n. Выскребенпев, Д.М. Хапитов и В.В.Юдовнч (71) Андиканское спепнапьюе проектюконструкторское бюро Всесоюзюго об1 еаинения Союзнефтеавтоматика (53) 543.544 (088.8) (56) 1. Гопьберг К.А., Вигдергауз М.С.

Курс газовой хроматографии. М., Химия, 1974, с. 218.

2. Авторское свидетепьство СССР

% 842575, кп. Q 01 М 31/08, 1981

3. Вергфипьд Г., Стросс Э. Газовая хроматография в биохимии. М., Мир, 1964, с. 35-36 (прототип}.

„„SU„„1056049 А (54)(57) ГАЗОВЫЙ ХРОМАТОГРАФ, содержащий источник газа-носителя, ао затор, соединенный аепитепем потока с вхоаами двух хроматографических ко понок, выходы которых соединены с дву мя ячейками аифференпиа пьного детектора, о т и и ч а ю m н и с я тем, что, с депью повышения точюсти а сохранник времени анализа, в него введен аополнитепьный источник газа-юситепя, соединенный через регупируемый аросоень с вхоаом оаюй из хроматографическик копонок, а аепитель потока выдопнеи в виде тройника с авумя ароссепями, име- юшнмн раздичное оопротивпение.

1 1086

Изобретение относится к газовой хроматографии и мож т быть. испопьэовано дпя копичественного опрецепения состава (аттестации) произвопьных многокомпонэнтных смесей.

Известны способ и устройство $1) цпя хроматографического анапиза методом внутреннего стандарта, в котором в ананиэнруемую смесь вводпт опредепенное копичество стандартного вешества и со-в; 10 держаяие 1-го компонента анапиэируемой смеси вычнспяют по формупе гце K„a К > - поправочные коэффициенты к ппошааям ников,ii-ro компонента и внутреннего стандарта, зависяшие от чувствитепьности . аетектора;

5;, 92 - nnomana соответствуюших хрома тографических пиков; 25

Г - отношение копичества внутреннего стандарта к копичеству анапйзируемой смеси (без стенцарта) .

ЗО

Оанако основная трудность при peansза@ни данного способа закпючается в выборе и точной аоэировке станцартного вещества. При этом вещество, испопьзу емое в качестве внутреннего стандарта, не допжво вхоцить в состав исспецуемой смеси, пик стандарта допжеи практически попностью отдепяться от остапьных пиков, физико-химические свойства и копичество стандартного вешества аопжны быть бпиэки к,свойствам и койнчеству компонентов напизируемой смеси.

Известен также способ опредепения к концентраций компонентов смеси, который реапиэуется на серийной хроматографической аппаратуре, например газовый хроматограф Цвет-129 .

Способ основан на хроматографическом анапизе и смесей с неизвестными, но заведомо разпичными концентрациями

50 компонентов, и каждую иэ и смесей анапнзируют цважцы прн разных, но.произвопьиых, не нормируемых объемах пробы, являющихся постоянными апя всех смесей. Затем опредепяют разность сигнапов детектора дпя каждого отаепьного компо55 пента иэ двух анапизов одной смеси с разными объемами пробы. По результатам анапиэов составпяют систему нормирован(Щ 2 ных уравнений, в которые вместо nnoiiiiдей хроматографических пиков компонентов поцставняют разность ппошадей пиков дпя каждого отцепьного компонента

Л5 при двух.анализах одной и той же смеси с разными объемами пробы и решают отюситепьно- rl концентраций. Ис.Йопыювание в системе уравнений Л S вместо 3„ искпючает впияние систематической ошибки. Конаейтрация . 1 -го компонента при этом выразится зависимостью

С„ = К; 8 9;, ..., которая показывает,что грацуировочная характеристика С; = Х (.6 3; ) проходит через начапо координат (2 3.

Недостатком данного способа явпяется необходимость анапиэировать одну и ту же смесь на хроматографе дважцы на двух различных объемах пробы. Это увепичивает обшее время анапиэа и уменьшает точность опредепения концентраций, компонентов многокомпонентных смесей за счет неучтенных погрешностей при опре депении Ll S;, вызванных изменением параметров хроматографа во времени в предепах авух анапиэов

Наибопее близким к изобретению по технической сушности явпяется газовый хроматограф, соцержаший источник газаноситепя, дозатор, соеаиненный депитепем потока с входами авух хроматографических ко понок, выходы которых соеци» иены с двумя ячейками цифференпиапьного детектора (3).

Известный хроматограф обпадает теми же недостатками, что и описанные вы ше способы хроматографического анапиэа и устройства дпя их осушествпения.

Белью изобретения явпяется .повышение точности и сокрашение времени анапиза4, 1

Указанная пень постигается тем, что в газовый хроматограф, соцержаший источник газа-носителя, цозатор, соединенный депитепем потока с входами двух хроматографических кононок, выхоаы которых соединены с двумя ячейками диффе» ренпиапьного детектора, введен цопопнитепьный источник газа-юситепя, соединенный через регупируемый ароссепь с вхоцом одной из хроматографических

КопоНоК, а аепитепь потока выпопнен в виде тройника с двумя дроссепями, имеюшими раэпичное сопроти6пение.

Повышение точности анализа достигается эа счет значитепьно1го уменьшения впияния параметров хроматографического процесса на резупьтаты измерения хроматографических пиков, при этом цпя спучая испопьзования одного внутрен50

Исхоаная концентрация смеси 1, об. %

19,1 35,01

Отношение копичества . добав.пяемых смесей 2 и 3 к копичеству исходной смеси 1

Г" 1,3

Предпагвемый образец ппотади пиков по раэност ному сигнапу детектора

3128 4376,а 1+3» 829

1542 3709 3270 4094

h5z 1907 Ьб 867

3 . 1056049 4

sего стандарта требования к стабипьнос- и бутан, пригозсэвпена из чистых коьлюти параметров хроматографа распростра- кентов квапифнкации Х4 опытного проияются в предепах времени тоцько одного извоаства ТУ 6-09-2457-72 с помощью внап иа. гаэосмеситепьной установки. В смеси 1

На чертеже приведена бпок-схема пред аттестовапнсь компоненты этан и apommes. пагаемого газового хроматографа. Допопнитепьные смеси 2 и 3 содержат

Гаэ носитепь из бпока 1 подготовки топько определяемые компоюнты,этан и поступает в кран-дозатор 2, из которого пропипен пронзвопьного состава, приговместе с пробой анапизируемой смеси товценные из чистых компоюнтов asaaoчерез депитепь 3 потока, состоящий иэ 0 гично смеси 1. дроссепей 4 и б, одновременно sa выхо- Хроматографический анапиэ., дпя иэвестды двух идентичных хроматографических ного способа и базового образца проводип, копонсж 6 и 7. Поспе коцонок раэдепен, ся на хроматогрвфе цвет-129 без переные компоненты детектируются дифферен- цепки схемы. цивпьным детектором 8. Дпя выравнива- 1 Смеси 1, 1+2, 1+3 анапизировапись

sss pacxoaa носитеця хроматографическнх преапагаемым и известным сшэсобвми, коаонках в копонку 6 с меньшей интен причем известным способом дважды юсивностью потока через допопнитепьный двух объемах пробы V 0,375 см и дроссепь 9 подается чистый гвз-носитепь Ч 0,5 смЭ. Концентрации олрецецяеиэ допойнитепьного источника. мых компоюнтов рассчитывапись дпя спу« . Газовый хроматограф работап при спе- чаях одного внутреннего стандарта - про», aywmsx усповиях: пана метоаом совокупных измерений.

Хроматографическне Дпя анапнза смеси 1 согпасно МИ копонки, 2 шт, мм 2000 3 137-77 хроматограф предваритецьно граТемпература термостата 25,: дуировапся по этапу s пропипену ни дозе копонок, оС Vz 0,375 см с применением чистйх

Сорбент-сипохром С-1 20; компонентов Х4 опытного производства фракция, мм 0,1-0„16 института химии при ГГУ и аттестоващюй

Объем пробы, см . 0,5

Э газосмеситепьной уста вовки» ГрадуировочГаз-носите пь Гепий ная зависачость С; К; 5; .оцредепяпась

Детектор по теппопровод- из 50 анапизов дпя каждого компоюнта. ности ДТП Каждая смесь дпя всех рассматриваеТок моста аетектора, mA 160 мых способов анапюировапась не менее

Деленю потока на sxose 10.рвэ. В табпице преаставнены средние хроматографических копо- . эначения ппотааей хроматографических

HCC 3-5 З5 пиков, измеренные эпектроншям интеграСкорость газа-носитепя в тором типа И-02. каждой хроматографической В табпице даны реэупьтаты опредекопонке, смЪаин 30 пения концентраций компонентов смеси 1

Анациэируемые смеси: смесь 1, со- известным и предпагаемым устройствами держашвя метан, этан, пропан, пропипен в сравюнии с базовым образом;

Проаыпкеяяе таблицы

Смесь 1

Смесь 1+2

Смесь +3

Показатели

Этан Пропнлен

Этан . Пропилея

Этан Апреля лен полученные концентрапин, об.%

19,18 34,81 погрешность опредецения, %

0 42 0,57

1234 2967 2616 3275 2502 3501 плошади пиков обьем пробы; 0,5 см ппошади пжов

231 3 SS63 4905 6141 4691 6564 раз юсть плошадей пиков из двук анацнзов

1079 2596 а 1335 полученные концентрации, об.%

1 погрешности определения, %

1 9,3 34,5

1,05 1,46

Дисковый образец

0,0151 0,012

1234 2967

18ь87 35,64

2,25 1,8

0,81 0,92 . предлагаемый образец известный способ базовый i образец

2,43

2,05

l1,85 10,1 .

Исходив данные расчета концентраций жэаюиентов смеси 1.

Смесь 1: 49< 1542 (этан); д82=

1077 (метан); aS<<<= 1907 (процан); йбЗ * 3709 (пропилеп); дЬ .= 1907 (пропаи); Й +. - 886 (бутан).

Известный способ объем пробы, 0,375 см градуировочный коэффициент, К1 ппошад» пиков полученные концен- трации, % об. погрешность опредепения, %

Суммарная приведенная погрешность хроматографа согласно МИ 137-77 по экспериментальным значениям влияния изменений параметров процесса во времени, %

2289 . 2866 21 89 3063

h Z 607 y5+z+ 580

Смесь 1+2: -4ô 3270; д5z

489; b52+1 867; Z" 1,2;дь

4094; д61+ 867 4Ь1 2

- 468;,„- 829; З" - 1,3; а 512 = = 4376;ь ." 829 дв "+З = 385.

3. 2+a

4094

°, 3709 + С (!

i) -l,3.

1056049 8 в пределах времени грацуировкн 50 ass» ,,(. 1 ° - **,) .ЙЯ.» гаемый - s пределах одного анализа, а

ÏÆÚ ËÚÚ в случае цвух стандартов — в пределах времени выхода стандартов}.

867 403

Применение на выходе цоэатора цепи"= 1,2; тели потока, содержащего два дросселя

1077 1907 " 3128 разного сопротивления обеспечивает рао,f0 прецепение потока анализируемой пробы одновременно в обе идентичные хромато-

+С(1907 ° 886 i- 4376 графические колонки. Сигнал цнффвренци.. 48TBKTopR, включенного на выходе

1 хроматографических колонок. пропорциосле преобразования 3 6644 С + f5 лапен разности KefsfeHTpsù

1 427278 С 1 2 3,66729 C 1+ мых компонентов в обеих ячейках. Это

+ 1,7145595 C = 1,3 или 0,7398-С.

If

0,1415, откуда (2 19,13%; С1 счет исключения систематической погрвш= 34,92%, соответственно погрешно2сть . ности грацуировочных характеристик хроопределения 0,16% и 0,26%. 20 матографа из одного аюпйза вместо двух

Предлагаемое;устройство дпя «ромато- известного способа нв д у раэпи, @ых. графического анализа методом внутрен- обьемах пробы. него:стандарта по сравнению с известным имеет в два раза меньшее время Применение подпитки чистым юситеанапиза и почти в три раза большую точ 25 лем потока меньшей интенсивности через ность определения концентраций компонен» дополнительный дроссвль обеспечивает тов смеси. Применение двух и более выравнивание расходов через «роматогра-: внутрвнних стандартов более чем в два фичесжие колонки, что очень важю для . раза повышает точность анализа и может норжапьной работы диффереициальюго применяться при особо точных опредепе- g0 детектора, .так как анализируемые ксмпо ниях концентраций компонентов смеси ненты должны выходить из хроматогра

: при аттестации. фических колонок и поступать в ячейки

Предлагаемое устройство имеет так«, детектора одновременно бвз запаздывания: же значительные .преимушества по срав- воэможность аттестации с большой точ нвнюо с базовым образцом. Суммарная . З ностью многокомпонентных смесей произ погрвшность предлагаемого хроматогра- вольного состава путем решения:.еистемы фа меньше, чем у базовойэ образца и из= нормированных уравнений, по у4внжх. при ввстного способа, что достигается путем совокупных измерениях; исключение опв- значитвпьиого уменьшения влияййя изме- рации градуировки хроматографа, что по-, . нвний параметров хроматографического 40 эвопяет сократить время. айваза, иовы apoasccs во времени (базовый образец - сить производительность труца.I

Составитель Э. Скорняков

Редактор Л. Грати по Техрец, С. Мигунова Корректор рц кто И. Э ейи

Заказ 9291/35 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтетатССССР по делам изобретений и открытий

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

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