Способ газохроматографического анализа состава смесей, содержащих пары слаборазделяемых компонентов

Способ газохроматографического анализа состава смесей, содержащих пары слаборазделяемых компонентов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ГАЗОХРОМЛТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СОСТАВА СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПАРЫ СЛАБОРАЗДЕЛЯЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ, включающий ввод пробы смеси в потоке газаносителя в хрома т о графическую колонку и регистрацию компонентов на ее выходе детектором по теплопроводности, о т л ич а ю :; и и с я тем. что, с целью упрощения аппаратурного оформления процесса, в качестве газа-носителя используют газ, теплопроводность которого меньше теплопроводности одного из слаборазделяемых компоненi тов, но больше теплопроводности другого компонента слаборазделяемой СЛ пары. 2. Способ по п.1,0 тли чающ и и с я тем, что в качестве газаносителя используют смесь газов. ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3708773/24-25 (22) 13.03.84 (46) t5.09.85. Бюл. Ф 34 (72) Г.Л.Аранович, Е.А.Мягков, Б.П.Охотников, В,А.Ротин, З.Д.Черногорова и К.И.Гордиенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии (53) 543.544 (088.8) (56) Борман А.Д. и др ° Повышение разрешаемости хроматограмм путем дифференцирования сигнала дефектора. — Заводская лаборатория, 1968, Ф 3, с. 272-274.

Берчфилд Г., Сторрс 3. Газовая хроматография в биохимии. М.: Мир, 1964, с. 10. (54) (57) 1. СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АЦАЛИЗА СОСТАВА СМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПАРЫ СЛАБОРАЗДЕЛЯЕМЫХ

КОМПОНЕНТОВ, включающий ввод пробы смеси в потоке газа-носителя в хроматографическую колонку и регистрацию комнонентов на ее выходе детектором по. теплопроводности, о т л ич а ю "(и и с я тем, что, с целью упрощения аппаратурного оформления процесса, в качестве газа-носителя используют газ, теплопроводность которого меньше теплопроводности одного из слаборазделяемых компонентов, но больше теплопроводности другого компонента слаборазделяемой пары.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве газаносителя используют смесь газов.

Изобретение относится к способу хроматографического анализа соста,ва смесей, содержащих пары слаборазделяемых компонентов, и может найти применение в приборостроительной, химической и других отраслях.

Цель изобретения — упрощение аппаратурного оформления процесса.

Сущность изобретения поясняется примерами анализа конкретной смеси.

На фиг. 1 приведена хроматограмма (инверсный пик) аргонокислородной смеси, на фиг, 2 — градуировочные прямые площади инверсного пика от мольной доли компонента.

Рассмотрим зависимость сигнала детектора от времени F(t) при дозировании смеси двух слаборазделяемых компонентов.

Пусть у,, х и Х вЂ” коэффициенты теплопроводности первого компонента и газа-носителя соответственно.

Для простоты будем считать индивидуальные пики Гауссовыми, а теплоироводность смеси — линейной функцией теплопроводностей компонентов (нарун ение этих условий усложняет только математические выкладки, результат жв никак не ограничивается) .

Тогда F(t) пропорционально величине

179218 2 ному пику можно однозначно найти мольные доли компонентов анализируемой смеси.

Пример 1. Эксперименты проводились на хроматографе "Цвет-102".

Регистрация хроматографического сигнала производилась детектором по теплопроводности (катарометром).

Слаборазделяемой смесью являлась

i0 смесь аргона и кислорода. Коэффициент теплопроводности аргона при температуре 30-60 С составляет 4,5 ° 10 коэффициент теплопроводности кислорода при той же температуре I5 кал

6,5 ° 10 Поэтому в качестсм. с. град ве газа-носителя был выбран азот, коэффициент теплопроводности которого в указанном диапазоне температур

20 кал составляет 6,2 10, т.е. см.с,град меньше, чем у кислорода, но больше, чем у аргона.

Расход азота устанавливался 2525 30 см /мин, ток накала катарометра

100 мА. Использовалась колонка.длиной 5 м с внутренним диаметром 3 мм с молекулярными ситами 5 А. ТемпераЬ тура термостата колонок 50 С.

30 ("1-x,)exp(-t )xA(xx-x )exp(-(1 j где А — отношение молярных долей первого и второго компонентов;

Ь вЂ” разница времен удержявания компонентов, 40 — отношение дисперсий пиков компонентов.

Если х1 х 3 х2 ) то первое слагаемое в (1) является положительным, а второе — отрицательным и де- 45 тектируется не сумма сигналов, а их разность. В результате суммарный пик (1) состоит из положительной и отрицательной частей (инверсный пик).

Соотношение между линейными элемен- 50 тами этих частей, а также между их площадями определяется только величинами А, а н б и зависит от этих величин однозначно, Поэтому, если определить градуировочную зависи- 55 мость Л от 5 или 6,, где 5, — плоI щади положительной и отрицательной части суммарного пика, то по инверсИнверсный пик аргонокислородной смеси представлен на фиг..1. Состав смеси определяется с помощью градуировочной зависимости площади инверсного пика аргона от его мольной доли в смеси, построенной предварительно по калибровочным смесям (фиг.2, прямая 1).

Эта зависимость не. выходит из начала координат, так как для появления отрицательной части у суммарного пика необходима определенная начальная концентрация аргона в смеси.

Для экспериментальной проверки способа приготавливались контрольные смеси аргон-кислород известных концентраций. Эти смеси дозировались с помощью газового шприца (объем дозы 1 см ) и по получаемым инверсным пикам на градуировочной кривой находились соответствующие значения мольных долей.

В табл. 1 представлены результаты опытов.

11792

Таблица 1

Концентрации, найденные предлагаемым способом, процент аргона

Концентрация дозируемых смесей, процент аргона

91,5

Таблица 2

70,5

50,0

15 доэируемых смесей, процент аргона

Концентрации, найденные предлагаемым способом, процент аргона

29,5

l9 0

95

97,0

81,5 б0

60,5

39,0

9,8

Как видно из табл. 1, концентрации аргона, определяемые предлагаемым способом, отличаются от известных по приготовлению не более, чем на 1,5%.

Пример 2. Эксперимент про" водился в тех же условиях, что и в примере 1, но в качестве газа-носителя использовалась смесь аргона с углекислым газом в объемом соотношении 1:10.

На фиг. 2 представлена градуировочная зависимость (2) площади отрицательной части инверсного пика от мольной доли аргона. Как видно иэ

18 4 этого графика, введение 107. углекислого газа в гаэ-носитель (азот) приводит к смещению градупровочной кривой таким образом, что она выходит практически иэ начала координат, В .табл. 2 представлены результаты измерения состава аргонокислородных смесей предлагаемым способом при использовании смеси углекислый гаэ— азот (1:10) в качестве газа-носителя.

Как видно из табл. 2, найденные значения концентрации аргона в смеси отличаются от известных не больше, З5 чем на 2Ж.

1179218 2i <

ТЯП

1000 нар доля Ar

Фиг,2

Составитель И.Клешнина

Редактор И.Петрова Техред А,Бабинец

Корректор С.Черни

Филиал ППЕ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5666/45 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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