Форколонка для определения примесейуглеводородов b воздухе

Форколонка для определения примесейуглеводородов b воздухе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 851259 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120679 (21) 2778764/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51)М. Кл.

С 01 И 31/08

Государственный комитет

СССР ио аелам изобретеии» и открытий

Опубликовано 300781. Бюллетень № 28

Дата опубликовани я описания 30.0 7.81 (53) УДК 253.254 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю..С, Другов и Н.С. Горячев

Ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР (71) Заявитель (54) ФОРКОЛОНКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОЗДУХЕ

Изобретение. относится к аналитической химии, а именно к наполнителям форколонки, используемым в газовой хроматографии при анализах воз5 духа, загрязненного примесями органических соединений различных классов, Известно определение примесей углеводородов в воздухе, включающее предварительное концентрирование при- 10 месей в ловушке с активированным углем с последующей экстракцией примесей подходящим органическим растворителем и анализом полученного раствора на хроматографе (1).

Такое определение вполне удовлетворительно прн анализе чисто углеводородных композиций. Однако в случае реальных смесей загрязненного воздуха атмосферы или воздушной среды производственных помещений, в ко- 20 торых наряду с углеводородами всегда содержатся примеси других органических соединений (альдегиды, спирты, карбоновые кислоты, фенолы, амины, сульфиды, галогенпроиэводные углеводородов .и др.), корректно идентифицировать и количественно определить углеводороды с помощью этого способа практически невозможно. Кроме того, всегда возможно изменение со- 30 держания сконцентрироэанных в ловушке углеводородов вследствие реакции с полярными примесными соединениями либо вследствие вытеснения углеводородов с угля предпочтительной сорбцией" полярнык микропримесей.

Известны также наполнители форколонки для определения примесей углеводородов в воздухе, сопутствующие углеводородам примеси различных классов, которые удаляются посредством их необратимой сорбции вследствие реакции с наполнителем форколонки (2)

Однако данные наполнители форколонки направлены на удаление ограниченного круга соединений, принадлежащих к тому или иному классу.

Цель изобретения — повьхаение точности и селективности гаэохроматографического определения микропримесей углеводородов в загрязненном воздухе.

Указанная цель достигается тем, что в форколонке для определения примесей углеводородов в воздухе, содержащей наполнитель, последний выполнен в виде последовательно расположенных равной высоты слоев следующих компонентов, Ъ: фосфорная ки851259 слота 100; версамид-900 на днатом— т овом носителе 201 литийалюминий° томигидрид и ацетат свинца, смешанные в соотношении 1:1 с днатомитовым носителем.

Предлагаемый наполнитель для форколонки в указанной последовательности реагентов и их концентрации позволяет удаля1ь из многокомпонентному смеси загрязняющих веществ основные классы химических соединений, приведенных в табл. 1.

Полнота сорбций примесей предлага-. емой форколонкой при различных вариантах взаимного расположения реагентов приведена в табл. 2. исследования проводятся на модельной смеси химических соединений, приведенных в табл. 1. Концентрация каждого компонента составляет 50 мг/м

Скорость аспирирования 0,5 л/мин и время нробоотбора 10 мин.

Углеводороды свободно проходят через форколонку и концентрируются в ловушке с активированным углем БАУ, откуда извлекаются растворителем и анализируются газохроматографически.

Ограничением является образование олефинов вследствие дегидратации третичных спиртов на фосфорной кислоте. Однако, как показывают результаты исследований воздуха производственных помещений различных отраслей промышленности, выхлопных и отходящих газов, газообразных продуктов термической деструкции полимеров и т.п., третичные спирты довольно ред" ко встречаются в загрязненном воздухе вследствие своей нестабильнЬсти.

Приготовление форколонки, .В стеклянную трубку (28x9,6) см последовательно помещают слой сферохрома-1 длиной 7 см, на который из

80-85%-ного водного раствора наносят ортофосфорную кислоту в количестве

100 вес.Ъ. Затем (после тампона из стекловолокна) насыпают такой же толщины слой диатомитового носителя (например хроматона И), пропитанного 20%-ным раствором Версамица-900, .после чего снова вкладывают в трубку тампон иэ стекловолокна, а за ним последовательно помещают слой ацетата свинца и литийалюминийгидрида, смешанных предварительно в отношении

1:1 со сферохромом-1 (длина каждого из двух последних слоев реагента

6 см). После заполнения форколонку закрывают тампоном со второго конца и кондицнонируют продуванием чистого .и сухого азота со скоростью 200 мл/мин в течение 4 ч при 50 С. После заполнения колонку хранят герметически закрытой стеклянными. заглушками на силиконовой резине в темном, сухом месте при обычной температуре. использование форколонки.

Воздух иэ бутыли, содержащий микропримеси углеводородов и .сопутствую e nM примеси, продувают с помощью электроаспиратора со скоростью 0 2Ф

0,3 л/мин при 17-2К С в KoJIH cTIIe

2-3 л через последовательно соединенные форколонку и ловушку из стек

5М 4 ла

5 0,4 см с активированным углем БАУ эернением О, 3-0, 1 мм, содержащую г адсорбента. Уголь предваритель07г но продувают чистым и сухим азотом при 160-18(Р С в течение 4 ч.

1О

После концентрирования уголь высыпают иэ ловушки в микробюкс на 3 мм куда затем добавляют 0,4 мл метанола (для экстракции замещенных углево- дородов) или 0,4 мл декана (для извлечения углеводородов). Через 30 мин

10 мкл полученного экстракта микрошприцем вводят в испаритель хроматографа ЛХМ-ЗМД (7 ая модель) с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой (50 мх0,25 мм) со скваланом, термостатируемой при

100О С.

Пример 1. Условия хроматографического анализа те же, что указаны

25 выше. Исследуют воздух, загрязненный парами канифоли в процессе пайки металла (температура выае 300 С) .

Пробу воздуха отбирают одновременно в две ловушки, причем перед одной

3Q иэ них ставят форколонку. Сравнение хроматограмм 1 и 2 (фиг. 1) показывает, что форколонка удерживает все соединения пробы, среди которых нет углеводородов, а лишь одни кислородсодержащие производные углеводороjjoB, Пример 2. Условия анализа те же, что и в примере 1. Анализируют воздух, загрязненный летучими продуктами, выделяющимися при нагревании до температуры вулканизации (180-200 С) иэопренового каучука

СКИ-3. В форколонке в процессе от45 бора пробы необратимо поглощены ацетальдегид и еще два неидентифицированных альдегида (пики 2, 14 и

16 на хроматограмме 1, фиг. 2), а также ароматические амины (пики 6 и

24) и серусодержащие органические соединения (пики 9 и 34) .

Точность определения углеводородов с предлагаемым наполнителем фор колонки проводят на искусственной смеси микроконцентраций н -декана, $$ хлорбенэола и ацетальдегйда при тех же условиях анализа.

Селективное выделение углеводородов из сложных смесей с помощью химических реакций в предлагаемой щ форколоике позволяет контролировать содержание следовых количеств углеводородов (0,05 мг/м ) э атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны независимо от состава загрязненного воздуха с точностью 17-18 отн.Ъ.

Та блнца1

Соединения

Серусодержащие

Кислородсодержащне

Азотсодержащне

Спирты

Меркаптаны

Дитиолы

Альдегиды Тиоэфиры

Дисульфиды

Сульфиды

Тиоцианаты

Изотиоцианаты

Кетоны

Кислоты

Ангидриды кислот

Сложные эфиры

Лактоны

Эпоксиды

Изоцианаты

Т а б л и ц а 2

Продолжительность эффективной работы (число проб) Побочное действие

20-22

1 2, 3, 4

3, 1, 2, 4

2, 1, 3, 4

6-8

15-17

18-20

1, 2, 4, 3.шанние в соотношении 1: 1 с диатомитовым носителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1» Леонтьева С.А. и др. Газохроматографический анализ воздуха производственных помещения на содержание углеводородов. - Аналитическая химия, 1977, т. 32, с. 1638.

2. Газовая хроматография в нефтехимии. Под ред. чл.-корр.AH СССР

Н.С. Наметкина. М., Наука, 1976, с. 84-86.

Варианты расположения слоев реагентов в форколонке еормула изобретения

Форколонка для определения примесей углеводородов в воздухе, содержащая наполнитель, о т л и ч а ющ à я с я тем, что, с целью новмае- ния точности и селективности газохроматографического определения углево- 4$ дородов, наполнитель выполнен в виде последовательно расположенных равной высоты слоев следующих компонентов,Ф фосфорная кислота 100. ;Версамид-900 иа диатомитовом носителе 20 литий- 50 злюминийгидрид и ацетат свинца,смеАмины

Амиды

Лак тамы

Иниды

Нитрилы

Изонитрилы

Алифатические нитросоединения

Ароматические нитросоединения

Дегидратация третспиртов

Мешающее влияние влаги

Проскок галогенуглеводородов

Неполнота поглощения сульфидов и дисульфидов

851259

@ 7 7 И,И ЗО 20 fg p

8репя (сии) 28 ф Я (мин) уды

Составитель И. Клешнина

Техред Т.Маточка Корректор С. Корниенко

Редактор М. Митровка

Заказ 6343/62

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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