СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНДЕНТИФИКАЦИИ КОМПОНЕНТОВ СЛОЖНЫХ СМЕСЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 1996 года по МПК G01N30/02 G01N30/78 

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для определения качественного состава многокомпонентных смесей органических соединений.

Известен способ для идентификации компонентов сложных смесей [1] Анализируемое вещество пропускают через систему последовательно соединенных колонок и снимают хроматографический спектр вещества, который в этом случае представляет собой совокупность относительных величин удерживания, рассчитанных по приведенным величинам удерживания, а также совокупность хроматографических пиков, соответствующих данному веществу. Таким способом можно проводить как групповую так и индивидуальную идентификацию веществ по виду спектра и по набору относительных величин ρ_i, характерных только для данного вещества. Но очень часто набор относительных величин ρ_i для разных веществ бывает близким по своим значениям. В этом случае идентификация затруднена и необходимы дополнительные критерии для окончательного отнесения вещества к тому или иному классу соединений. Наиболее близким к заявленному способу является способ идентификации компонентов сложных смесей с использованием хроматографических спектров, при котором идентифицируемое вещество вводят в систему последовательно соединенных колонок, заполненных сорбентами различной полярности, каждая из которых имеет выход в первый детектор через микрокапилляр, а сигналы детектора регистрируются в виде спектра вещества, содержащего число пиков, соответствующее числу используемых колонок. Далее проба целиком попадает в буферную колонку, после которой переходит во второй детектор. Второй детектор регистрирует пробу в виде "суммарного" пика на хроматограмме. Далее рассчитывают индексы удерживания исследуемого вещества на каждой колонке, затем определяют коэффициенты чувствительности. На основании данных, полученных путем определения индексов удерживания и коэффициента относительной чувствительности двух детекторов, проводят идентификацию путем сравнения полученных данных с эталонными [2]
Недостаток известного способа заключается в том, что из-за зависимости отношения сигналов двух детекторов (отношения площадей пиков) от соотношения потоков газа носителя затруднено получение достоверной информации о веществе.

Техническим результатом изобретения является обеспечение достоверности и точности информации.

Это достигается за счет того, что в способе хроматографической идентификации компонентов сложных смесей органических соединений идентифицируемое вещество пропускают через систему последовательно соединенных колонок, заполненных сорбентами различной полярности, причем после каждой колонки часть потока отводят к первому (неразрушающему) детектору, на хроматограмме регистрируют первый спектр вещества, состоящий из последовательно расположенных пиков, число которых соответствует числу используемых колонок. После первого детектора каждая проба поступает непосредственно во второй, который регистрирует второй спектр того же вещества. По любому спектру рассчитывают относительную величину удерживания
,
где приведенное время удерживания компонента на отдельной колонке
n количество колонок.

,
где i номер колонки,
время удерживания на i-колонке,
время удерживания на i-1 колонке.

Коэффициент относительной чувствительности (Котн) определяют как среднее значение соответствующих коэффициентов, рассчитанных по отношению площадей соответствующих пиков спектров, полученных на различных детекторах.

Использование совокупности ρ_i и K_отн позволяет с высокой точностью и за более короткое время провести как групповую, так и индивидуальную регистрацию.

Примеры конкретного выполнения способа.

Хроматографические спектры получают на пяти колонках, выполненных из нержавеющих стальных трубок (длина 2 м, внутренний диаметр 2 мм). В качестве неподвижных фаз были использованы: Апиезон L, трифторпропил-метилскиликоновое масло (QF-1), пентафениловый эфир (5Ф4Э), полиэтиленгликоль с мол. массой 20М (ПЭТ-20М), 1,2,3-трис(β-цианоэтокси)пропан, нанесенные на хроматон N-AW, зернением 0,12 0,16 мм в количестве 10 15% мас. Расход газа-носителя азота в системе устанавливают 10 15 мл/мин. Температура термостата колонок 120^o C. Выход каждой колонки соединен с детектором микрокапилляром. Сигналы детекторов регистрируются в виде двух спектров вещества, состоящих каждый из пяти пиков. Так как чувствительность детекторов к веществам различна, то площади пиков одного и того же вещества, регистрируемых пламенно-ионизационным детектором и катарометром различны.

В качестве примера для идентификации использовались, например, две пары сорбатов: этилбензол гексан, и о-ксилол-гептан, которые вводили в систему. После прохождения каждым веществом всей системы, получается две хроматограммы со спектром I и со спектром II, каждый из которых состоит из пяти пиков. По величинам удерживания рассчитывали значения r_i. Набор значений ρ_i характерны только для данных веществ. Однако сравнение величин ρ_i этилбензола со значениями ρ_i гексана показывает, что эти величины весьма близки. Расчет Котн (на основании площадей пиков) показывает, что значения Котн для гексана и этилбензола различаются существенно: для пексана Котн=0,93, для этилбензола Котн=1,32, для о-ксилола Котн= 0,98, а для гептана Котн=1,14. Результаты измерений сведены в таблицу 1.

Таким образом, использование Котн наряду с совокупностью ρ_i позволяет проводить точную групповую и индивидуальную идентификацию.

Использование: в газовой хроматографии для определения качественного состава многокомпонентных смесей органических соединений. Сущность изобретения: способ включает пропускание идентифицируемого вещества через систему последовательно соединенных колонок, заполненных сорбентом различной полярности, отбор пробы после каждой колонки, получение спектра удерживания на первом неразрушающем детекторе, передачу пробы на второй детектор другого типа, расчет по полученным данным двух детекторов коэффициента чувствительности и относительного удерживания и идентификацию вещества по полученным величинам. На второй детектор, вход которого соединен с выходом первого детектора, передают последовательно пробы из первого детектора и снимают спектр удерживания на втором детекторе. Коэффициент чувствительности выбирают как усредненное значение отношения площадей соответствующих пиков двух спектров удерживания. 1 табл.

Способ хроматографической идентификации компонентов сложных смесей органических соединений, включающий пропускание идентифицируемого вещества через систему последовательно соединенных волокон, заполненных сорбентами различной полярности, отбор пробы после каждой колонки, получение спектра удерживания на первом неразрушающем детекторе, передачу пробы на второй детектор другого типа, расчет по полученным данным двух детекторов коэффициента чувствительности и относительного удерживания, идентификацию вещества по полученным величинам, отличающийся тем, что на второй детектор, вход которого соединен с выходом первого, передают последовательно пробы из первого детектора, снимают спектр удерживания на втором детекторе, а коэффициент чувствительности выбирают как усредненное значение отношения площадей соответствующих пиков двух спектров удерживания.