Способ детектирования органических веществ

Способ детектирования органических веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»1 494674

Сева Соввтвких

Свцивлиотичвоки»

Рвслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.12.73 (21) 1978898/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 30.03.76 (51) N, Кл, G Oln 27/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 543.544.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Березкин, Д. А. Школина и А. T. Святошенко

Институт органического синтеза АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ

ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к газовой хроматографии.

Для качественного и количественного определения элюируемых из хроматографической колонки веществ измеряют электропроводность пламени, которое образуется при сгорании в атмосфере воздуха или кислорода смеси водорода и элюата. При введении в пламя следов органических веществ электропроводность пламени резко возрастает вследствие ионизации в пламени органических молекул.

Однако способ детектирования, основанный на ионизации органических молекул в водородном пламени, имеет ряд недостатков.

1, Невысокая чувствительность к некоторым классам органических соединений, особенно к хлорсодержащим соединениям, причем с увеличением числа атомов хлора в молекуле чувствительность падает.

2. Необходимость строгого соблюдения требований техники безопасности, поскольку при реализации способа используется водород, образующий взрывоопасные смеси с воздухом.

3. Сложность реализации способа на пeðåносных хроматографах, поскольку емкость баллонов с водородом незначительна, и необходимость частой замены баллонов при использовании стационарных приборов.

С целью устранения указанных недостатков, ионизирующее пламя образуют, сжигая аммиак в кислороде, причем аммиак служит также (в отдельных случаях) газом — носителем. Для этого, пе изменяя конструкции пламенно-ионизационного детектора, аммиак, вы5 ходящий из хроматографической колонки, подают в сопло горелки, когда он используется как газоноситель, или аммиак по каналу направляют для подачи водорода (в случае применения другого газа — носителя), а по кана10 лу, предназначенному для поступления воздуха, подают кислород в соотношении 25 — 40 и

150 — 330 мл/мин -оответственно. При этом чувствительность детектора к парафинам, ароматическим углеводородам, спиртам и аминам

15 возрастает приблизительно в два раза по сравнению с чувствительностью детектора с применением водорода (см. табл. 1). Что касается хлорорганических соединений, то чувствительность к ним возрастает,в пять — де20 сять раз, причем к четыреххлористому углероду она в два раза выше, чем к хлороформу.

Относительная чувствительность (стандарт— октан) при замене водородного пламени на аммиачное с соотношением аммиака и кис25 лорода соответственно 30 и 200 мл/мин возрастает для хлороформа и четыре»хлористого углерода в 2,6 и 5,5 раза (см. табл. 1).

Путем изменения соотношения аммиака и

30 кислорода можно достичь еще большей чув494674 перестают зависеть по линейному закону от концентрации компонентов смеси, что затрудняет количественное определение веществ.

Качественные анализы, однако, возможны.

5 При расходах аммиака до 30 мл/мин детектор, действующий на аммиаке, дает линейные показания (см. чертеж). ствительности (см. табл. 2) ко всем исследованными соединениям.Так, например, если вместо соотношения NH3 . .Оя — — 30: 250 взять соотношение NH3. Оя — — 40: 130, то чувствительность к хлороформу и четыреххлористому углероду возрастает примерно в сорок раз.

Однако в этих условиях показания детектора

Таблица 1

Сравнительная чувствительность аммиачного и водородного пламенно-ионизационного детекторов.

Абсолютная чувствительность, *10 мм2/мг

Относительная чувствительность (стандартоктан) Отношение чувствительности аммиачного детектора к чувствительности водородного детектора

Определяемое вещество

Водородны и детектор

Аммиачный детектор

Водородны и детектор

Аммиачный детектор

24

31

31

12

18

21

3,3

2,2

Гексан

Октав

Бензол

Этанол

Бутиламин

Гексаметиленимин

Хлороформ

Ч етыреххлористый углерод

* Расход водорода и воздуха 20 и 200 мл/мин.

Расход аммиака и кислорода 30 и 200 мл/мин. нейной области детектирования для качественного обнаружения малых количеств этих сое10 динений.

3. Взрывобезопасность при эксплуатациидетектора. Течь аммиака может быть установлена органолептически и вовремя устранена.

4. Значительно большая емкость баллонов

15 по аммиаку по сравнению с водородом. Емкость по веществу баллона, заполненного аммиаком, приблизительно в 1000 раз выше, чем при заполнении водородом, что особенно важно, в частности, в переносных хроматографах.

Преимущества предлагаемого способа ионизации молекул органических веществ при использовании его в газовой хроматографии.

1. Селективное повышение чувствительности детектора к хлорорганическим соединениям (пять — десять раз) без ухудшения чувствительности к другим органическим соединениям.

Таблица 2

Зависимость чувствительности пламенно-ионизационного детектора от расходов аммиака и кислорода

Расход, мл/мин

Чувствительность 10 ммя/мг

NHs

С H„NH

CHCIз ССI, СаН 8

СяНьОН

О@

Предмет изобретения

12,2

13,6

13,0

16,0

28,0

29,2

29,0

23,8

37,5

43,0

25 1. Способ детектирования органических веществ путем пропускания их через пламя горелки, находящееся в электрическом поле, и фиксации изменения электропроводности пламени, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения чувствительности к органическим веществам, пламя образуют, сжигая аммиак в кислороде.

23

685

78,0

60,0

69

2. Способ по п. 1, отлич а ющийся тем, 35 что, с целью качественного определения микроколичеств хлорорганических веществ, аммиак и кислород берут в соотношении от 4: 10 до 4:30.

28,0

2. Увеличение чувствительности к хлорорганическим соединениям в десятки раз в нели25

330

3,9

4,4

7,3

9,9

17,0

13,6

524,0

45,0

139,0

44

57

58

28

37

43

17

2,4

1,9

1,9

2,3

2,1

2,0

5,2

10,3

0,98

1,00

1,00

0,48

0,64

1,74

0,28

0,38

0,77

1,00

1,00

0,34

0,57

0,68

0,11

0,07

494674

Аглая

M СЛ(1ЛВНИИИН аул

Алародпрм

50 75 /Я

Исицскгпрацив Зыял иа миллиоп

Составитель Н. Строганова

Редактор Т. Орловская Техред М. Семенов Корректор Л. Котова

Заказ 433/6 Изд. № 174 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2