Сорбент для газовой хроматографии

Сорбент для газовой хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0 70 7.77(21) 25090 49/2 3-25 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки М

5 01 N 31/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 43,544 (088. 8) Опубликовано 2 551 179. Бкзллетень

Дата опубликования описания 25.) 1-79 (72) Авторы изобретения

Л. Д. Глазунова, Л. И. Панина, K ° И ° Сакодынскнй и И. С,забельннков (71) Заявитель (54) COPБЕНТ ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к области газовой хроматографии, а именно к разработке новых полимерных сорбентов.

Известны пористые полимерные сорбенты для -aaosoA хроматографии различной химической природы, в частности, сорбенты на основе сополимеров стнрола и дивинилбензола, с:орбенты с эфирными, нитрильными, имидннми фукнциональными группами, сорбенты на основе винильных производных пиридина (1) .

Однако имеющийся набор полимерных сорбентов недостаточен для обеспече- 15 ния нужной последовательности злюирования компонентов при разделении сложных смесей и для обеспечения возможности работы при температурах выше 250 С. 20

Из термостойких полимерных сорбентов известны тенакс (2,6 дифенил-р-фениленоксид), сорбенты на основе полимидов (2), Последние получают в процес се синтеза в форме нерегулярных частиц, что неудобно для работы.

Кроме того, окончательная фаза имидизации при синтезе сорбента осуществляется при прогреве непосредствен«о

В хроматографическОй колонке чтО также затрудняет работу с таким сорбен ом. В связи с этим задача разработки новых термостойких сорбентов яь †.яется актуальной.

Целью изобретения является расширение ассортимента термостойких сорбентов для газовой хроматографии.

Достигается это применением термостойкого пористого полимера полифенилхиноксалина в качестве сорбента для газовой хроматографии. Он имеет следующую структурную формулу

Температурный предел использонаа ния этого полимера составляет 320 С, что расширяет область его применения в газовой хроматографии и позволяет проводить на нем разделение органи— чески х соединений с числом атомов углерода до С, тогда как полимеpHhY сорбенты типа порапак, полисорб и т.п. можно нспОльзовать для разлел»вЂ” ния соединений с числом атомов „ гл: Рода до <-ю °

699422

Сорбент гидрофобен. Вода на нем выходит быстро узким пиком. Это позволяет испольэовать сорбент для анализа водных разбавленных растворов и для определения примесей и микропримесей,. воды в разных системах.

Т аблиц а 1

Относительные .времена удерживания некоторых веществ на полисорбе-1 и полифенилхиноксалине (ПФХ) (t> н-пентана принято за стандарт) I

H-nev az

1,0

1,0

Ор54

0,68

1,25

0,12

0,19

0,40

1,70

0,60

1,54

0,70

0,87

1,20

2,30

2,04.3,10

3,20

5,70

2,90

4,20

4,80

На фиг. 1-3 представлены примеры

45 разделения веществ на предлагаемом .сорбенте (фиг. 1 — определение примеси Н о (1) в С К ОН (2): а) С Н ОН гидролизный; б) Сдц ОН для хроматографии; Т = 100 C, фйг.2 — определение примеси воды (1) в метилэтилкетоне (2), Т = 100 . Фиг,3 — определение примеси гликоля (2) в воде (1), концентрация гликоля Z° - 10 +мг/л, Т = 180

Хроматограммы получены на хроматогра- э5 фе с детектором по теплопроводности на колонке. 1 м « .3 мя при расходе газа-носителя Не 30 мл/мин.

Быстрое элюирование воды и значительное удерживание полярных молекул gp позволяет использовать его для кон центрирования .примесей иэ воздуха, и сточных вод.

Применение термостойкого полимера полифенилхиноксалина в качестве сорЭтот полимер (и предлагаемый сорбент на его основе) содержит атомы азота с неподеленной электронной парой и двойные связи, что обуславливает специфические свойства его поверхности ° В связи с этим последовательность элюирования полярных веществ на предлагаемом сорбенте отличается от последовательности элюирования на полимерных сорбентах на основе сополимеров стирола и дивинилбензола (полисорб-1). Из табл 1

Вода

Метанол

Этанол . щетонитрил

Ацетон

Диэтиловый эфир

Н-гексан

Циклогексан

Бензол

Н-гептан видно, что на предлагаемом сорбенте ацетонитрил, ацетон, серный эфир выходят из колонки после пентана, тогда как на полисорбе-1 — до .пентана, бенэол — после циклогексана и т.д. бента для газовой хроматографии возможно благодаря особенности его структуры: полимер обладает развитой удельной поверхностью 50 м /г, большим суммарным объемом пор (1, 25 см З/г), достаточно однородным распределением пор по размерам, средним радиусом пор .35рр А.. Таким образом, он относится к макропористым сорбентам, Сорбент предлагается для разделения смесей полярных и ароматических соединений: нитрилов, простых и сложных эфиров, альдегидов, кетонов, аминов, диаминов, амидов, разделение которых всегда связано с большими трудностями, для разделения смесей, содержащих аммиак, Примеры разделения приведены на фиг. 4-10. Фиг.4 — разделение спир-. тов и гликолей: 1-зтанол, 2-бутанол, 699422

З-этиленгликоль, 4-1, 3 бутандиол;

Т 180 . Фиг. 5 — разделение ароматических соединений: l-воды, 2-циклогексан, 3-бензол, 4-толуол, Т = .= 150 . Фиг. 6 — определение аммиака в воде, Т = 80 . хроматограммы фиг.4-6 получены на хроматографе Унихром 1100 . Условия проведения анализа аналогичны укаэанным к фиг.1-3. Хроматограммы, приведенные на фиг.7-10,. получены на хроматографе Packard в режиме программирования температуры, колонка 1,4 м х х 3 мм, детектор — ПИД. Фиг.7разделение нитрилов: l-ацетонитрил, 2-пропионитрил, 3-бутиронитрилг 4валеронитрил. Т = 150-220, скорость программирования — 3 /мин. Фиг.8 разделение аминов: l-диэтиламин, 2-н-бутиламин, З-пентиламин,,4-о-толуидин. Т = 150-200, 3 /мин. Фиг.9 разделение альдегидов: 1-масляный альдегид, 2-валеральдегид, 3-бензальдегид. Т = 170-260 С, 4 /мин.

Фиг. 10 — разделение кетонов: 1-ацетон, 2-МЭК, З-МПК, 4-БЭК, 5-аце тофенон.

Сорбент на основе полифенилхиноксалина получают в процессе выделения полимера из его раствора методом распыления в осадитель в форме регулярных частиц, которыми удобно за-. 30 полнять хроматографические колонки.

В настоящее время полимер полифенилхиноксалин используется для изготовления композиционных материалов, де.талей пленок. 35

Измерение зависимости ВЭТТ от расхода газа-носителя (см.фиг.ll зависимость ВЭТТ от расхода газа-носителя Не для октиламина: 1 — при

100 С, 2 — при 150 С) показало, что 4() оптимальный расход газа-носителя при работе с таким сорбентом составляет

20-40 мл/мин. При этом характерно сохранение высокой эффективности в широком интервале скоростей 2060 мл/мин, в отличие, например от полисорба-l, что говорит о возможности использования сорбента для экспресс-анализа.

Итак, предложение испольэовать. известный термостойкий полимер полифенилхиноксалин в качестве сорбента для газовой хроматографии имеет преимущества, так как этот сорбент, по сравнению с известными полимерными сорбентами, достаточно термостоек, специфичен и получается в форме регулярных частиц. он может применяться в химических лабораториях для анализа сложных смесей, особенно азотсодержащих соединений, определения примесей воды и анализа водных сред..

Применение полимера полифенилхиноксалина позволит расширить температурные границы газовой хроматографии на пористых полимерных сорбентах, регулировать последовательность выхода компонентов из газохроматографической колонки и проводить разделение аминов, диаминов, амидов.

Формула изобретения ...Применение термостойкого пористоГо полимера полифенилхиноксалина в качестве сорбента для газовой хроматографии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° S.B.Dave, Хпй.Eng. Chem. Prod.

Res. Dev., 14, 85, 1975.

2. Сб. Анализ на полимерных сорбентах р М., ЯИИТЭХИМ, 1974, вып.22, с. 10 (прототип). б 99422 г

Б Ф,20

Фиг.1 в + а фемя, мин

8 q О

7 бремя, мяи

17

Время, и и .

Фиг,Ф ремя, мин

Фиг. 3 6 iZ В а оремя, мин

Фиг. 5 б 99422

Ы, ppy/нии

+ Фиг.!7 @

Составитель В.Воробьев

Техред О.Андрейко КорректорМ,Пожо

Редактор Е. Гончар

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

Заказ 7215/48 Тираж 1073 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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