Способ получения пористого по-лимерного сорбента для газовойхроматографии

Способ получения пористого по-лимерного сорбента для газовойхроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09.04.79 (21) 2749528/23-05 (51)М. Кл.

С 08 226/06

С 08 5/20 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР во делам изобретений н открытий

Опубликовано 070281 Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 090281 (53) УДК 661. 183.

° 123%988.8) (72) Авторы из обре тени я

В. И. Боева, Л. И. Панина, К. И. Сакодынский, A. Л. Брацлавская, С. Б. Макаева и В. М. Юшина

-4(71) Заявитель

4 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО COPSEHTA

ДЛЯ ГАЗОВОИ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к получению сорбентов для газовой хроматографии.

В газовой хроматографии для селективного разделения соединений применяются специфические полимерные сорбенты с активными функциональными группами, такие как порапаки-R,-N, -S -Т, хромосорбы -104, -10, -108, полисорбаты, полисорбонитрилы и т.д. 1 .

При синтезе полимерных сорбентов в качестве инертных разбавителей чаще всего применяют соединения ряда парафинов (изооктан, н-гептан), что 15 является традиционным способом получения полимерных сорбентов.

Известен способ получения сополимеров й-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями беэ инерт- 20 ного разбавителя. Полученные сополимеры используют в сорбционной технике для извлечения металлоВ платиновой группы 2

Наиболее близкий к изобретению способ получения пористого полимерного сорбента на основе сополимеров N-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями (дивинилбенэолом или этиленгликольдиметакрилатом). 30

Способ заключается в сополимеризацни N-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями (дивинилбензолом или этипенгликольдиметакрилатом) в присутствии инертного раэбавителя изооктана 3). Полученные сополимеры й-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями характеризуются повышенной величиной хроматографической полярности и регу лируемой величиной хроматографической полярности. Эти полимерные сорбенты обладают небольшой величиной удельной поверхности и применяются для целей группового анализа, для разделения смесей полярных и неполярных соединений. ,Цля увеличения удельной поверхности этих сорбентов увеличивают количества изооктана и сшивающего агента в мономерных смесях. Однако эффективность полученных сорбентов, определяемая величиной высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), остается относительно невыс. кой для неполярных соединений (40-42 мм) и полярных соединений (9-19 мм).

Цель изобретения — получение сор. бентов с повышенной эффективностью.

802302

Поставленная цель достигается проведением сополимеризации N-винил-3 (5)-метилпиразола с дивинильными соединениями в присутствии инертного раэбавителя н-нонилового спирта в количестве 80-100Ъ от веса смеси мо.номеров. При количестве н-нонилового спирта менее 80Ъ не удается получить высокое значение удельной поверхности сополимера, а при количестве нонилового спирта более 100Ъ получаются сополимеры механически непрочные.

По предлагаемому способу макропористый сополимер на основе й-винил-3(5)-метилпиразола (40-60Ъ) с дивинильными соединениями этиленгликольдиметакрилатом(60-40Ъ)или дивинилбензолом (60-40Ъ) от веса мономерной смеси) получают методом суспензионной сополимеризации в присутствии инициатора радикального типа — азодинитрила изомасляной кислоты (1Ъ) и растворителя н-нонилового спирта (80-100Ъ), Получение сополимеров ведут в дисперсионной среде, представляющей собой

4Ъ-ный раствор крахмала в воде с добавкой 10Ъ хлористого натрия от веса воды и 0,1Ъ метола.Температурный.режим процесса сополимеризации ступенчатый: 70ОС 2 ч, 80 С 2 ч, 90 С 6 ч.

Полученный сорбент отмывают горячей водой от эмульгатора и экстрагируют в аппарате Сокслета этиловым спиртом в течение 6 ч.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают дисперсионную среду: 197,5 г воды, 9,1 г растворимого крахмала, 22,75 г хлористого натрия 0,075 г метола.

В приготовленную среду диспергируют смесь мономеров: 10г (50 o) N BH нил-3 (5 ) -метилпираэола, 10 r (50 Ъ ) этиленгликольдиметакрилата, 20 r (100Ъ) нонилового спирта и 0,2 г порофора (азодинитрила изомасляной кислоты), Выход сополимера 87Ъ. Выход сополимера определяют после отмывки сорбента этиловым спиртом в течение, 6 ч и сушки сополимера. Эффективность сорбента на основе полученного сополимера составляет 2,3-7,0 мм (см. таблицу).

П р е р 2, Дисперсионную среду готовят по примеру 1. Из 197,5 r воды, 9,1 r крахмала, 22,75 г хлористо„.о натрия и 0,075 r метола. . В приготовленную дисперсионную среду диспергируют смесь мономеров:

10 г 40Ъ) N-винил-3(5)-метилпираэола

15 r(60Ъ) этиленгликольдиметакрилата

25 г (100Ъ) нонилового спирта и 0,25 г порофора„ При получении сополимера-температурный режим поддерживают так..м, как было описано ранее. Полученный сополимер отмывают, экстрагируют сушат. Выход сополимера 60Ъ. Эффективность полученного сорбента составляет 2,5-6,7 мм.

Пример 3. Дисперсионную среду готовят из 200 г воды, 9 r крахмала,20 r хлористого натрия и 0,08 r метола.

В эту среду загружают 5 г(20%) N-винил-3(5)-метилпираэола, 20 г (80Ъ) этиленгликольдиметакрилата, 25 г (100Ъ)нонилового спирта, 0,25 r метола.

Полученный сополимер отмывают, экстрагируют, сушат. Выход 74,5Ъ.

Эффективность сорбента на основе полученного сополимера составляет 1,76,0 мм.

Пример 4. Дисперсионную среду готовят из 300 r воды,, 14,,2 r крах15 мала, 30 r хлористого натрия и 0,1 r метола. В эту среду загружают 20 r (60Ъ) N-винил-3(5)-метилпиразола, 13,3 г (40Ъ1 дивинилбензола, в расчете на изомеры 0,25 r порофора, 33,3г (10ОЪ) нонилового спирта. Сополимер отмывают, экстрагируют, сушат. Выход сополимера 70-75Ъ. Эффективность сорбента на основе полученного сополиме-. ра составляет 1,5-5,8 мм.

Сорбент получают в виде сферических частиц размером 0,2-0,5 мм.

Сорбенты на основе сополимеров

N-винил-3(5)-метилпиразола, с дивинильными соединениями(дивинилбензолом или этиленгликольдиметакрилатом1 полученные по предлагаемому способу, ) характеризуются величиной ВЭТТ для молекул большинства соединений 1,56 мм, т.е. отличаются существенно более высокой, по сравнению с сорбентами, полученными по ранее используемому способу, эффективностью.

В таблице представлены хроматографические характеристики полимерных сорбентов на основе сополимеров

40 N-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями (этиленгликольдиметакрилатом или дивинилбензолом), а именно: значения высот, эквивалентных теоретической тарелке (Нмм}, и значения критерия разделения для сорбатов (Кр) .

Для определения хроматографических характеристик использовалась колонка длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм, заполненная исследуемым полимерным сорбентом. Исследования велись на хроматографе "Цвет 104" при температуре колонок 150-1700С, расходе газа-носителя гелия 30 мл/мин, токе моста катарометра 190 мА.

Предлагаемый способ получения полимерных сорбентов на основе сополиMepoB N-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями (дивинилбенэолом или этиленгликольдиметакрилатом) с использованием в качестве инертного раэбавителя ы-нонилового спирта, позволяет существенно повысить эффективность сорбентов и эа счет этого добиться повышения критерия разделения. Величина удельной

802302

Сорбент по примеру

Сс/рбат по прототип

1 2

Н, мм К Н, м,1

Н. мм Кр

Н, мм Кр

Н, ммКР

2,8 1,11 4,3 2,0

2, 39 3,0 2,0

42 0,93

Пентан

2,6

7,0

6,5

5,5

6 0

Гексан

Метанол 9,0 1,50

4,6

1,90 3,3 2,0

3213437191

2,3 2,5

4,0 1,86 4,3

9,8

Этанол

3 5

17,9 1 35

2 р68 4,0 2,4

Бенэол

2,23

2,4

5,5

19,0

5,8

6,7

Толуол

Ъ

Ацетон

3,9

2,8

3 0 1 8

2,5 1,71 3,1

9,0 2,75

2,53

1,6

Метилэтилкетон

4,8

10,0

5,8

6,3

3,4

4,82 2,5 2,5

2r 3 Зк07 4к 3

9,8 2,52

3 5

2,95

Этанол

Нитрометан

2,9

6,9

1,5

4,3

1,7

М

Сорбент на основе сополимера й-винил-3(5)-метилпиразола (40%) и этиленгликольдиметакрилата (60%) полученный в присутствии иэооктана (100% от веса мономерной смеси). формула изобретения

Составитель. Г. Русских

Редактор Л. Ушакова Тех е М.Лоя Корректор С.шекмар

Заказ 10503 29 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 е илиал у . роектна поверхности получаемых сорбентов на основе сополимеров й-винил-3(5)-метилпиразола с дивинильными соединениями достигает 55-305 м /г.

Использование. предлагаемых полимерных сорбентов повышает качество разделения, повиаает разрешающую споСпособ получения пористого полимерного сорбента для газовой хромаОтографии путем сополимеризации N-вн- 45 нил-3(5)-метилпиразола с дивииильными соединениями в инертном разбавителе в присутствии инициатора радикального типа, отличающийся тем, что, с целью получения сорбента у» повышенной эффективности, в качестве инертного разбавителя используют Hсобность метода газовой хроматографии на полимерных сорбентах, что особенно важно для определения примесей и микропримесей.

Сорбент может применяться в химических лабораториях для анализа сложных смесей соединений. нониловый спирт в количестве 80-100% от веса мономерной смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лурье A. А. Сорбенты и хромато-.. графические носители. М., "Химия", 1972, с ° 172.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 630260, кл. 226/06, 28.02.74.

3. Авторское свидетельство по заявке 2643162/25, кл. G 01 N 31/08 (прототип).