Адсорбент для газовой хроматографии Советский патент 1984 года по МПК G01N31/08 B01D15/08 

Изобретение относится к газоадсо цириной хроматографии, в частности адсорбционному модифицированию поверхности твердого тела, и может быть использовано для разделения высококипящих и сильнополярных кислот и их эфиров. Известно адсорбционное модифицирование поверхности графитированной термической сажи (ГТС) с целью снижения ее адсорбцйонйого потенциала небольшими количествами-- высокомолекулярных жидких фаз, например монослоем полиэтиленгликоля tl. Такие адсорбенты не пригодны для газохроматографического определения полярных соединений с температурами кипения более 200 С, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результатуявляется адсорбент, содержащий графитированную термическую сажу и ароматическую дикар- боковую кислоту - 1,4-бензолдикарбо новую, 2,6-нафталиндикарбоновую или 4,4-дифенилсульфондикарбоновую кислоту в количестве 0,5-3 мас.% 2. Однако хроматографичеекие колонн с этим адсорбентом обладают низкой селективностью и эффективностью, что не позволяет определять состав смесей ароматических : и особенно алифатических дикарбоновых кислот и их эфиров при низкой концентрации. Цель изобретения - повьшение селективности и эффектиности хроматографического разделения органических кислот и их эфиров. Поставленная цепь достигается те что в адсорбенте для газовой хроматографии, содержащем сажу и ароматическую поликарбоновую кислоту, ис пользуют неграфитированную сажу и в качестве поликарбоновой кислоты 1,3,4- или 1,3,5-бензолтрикарбоновую или 1,2,4,5-бензолтетракарбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас,%: Поликарбоновая кислота . 0,5-5 СажаОстальное При содержа1ши модификатора мень ше 0,5% не образуется.однородное -мо нослойное покрытие на поверхности сажи, в результате происходит необратимая адсорбция кислот. Содержание модификатора выше 5% приводит к уменьшению разделительной способ82. ности адсорбента и снижению эффективности. Адсорбент готовят следуюищм образом. Навеску поликарбоновой кислоты (,3,4-бензолтрикарбоновой или 1,3,5бензолтрикарбоновой, или 1,2 ,,4,5-бензолтетракарбоновойj растворяют в горячем диметилформамиде в количестве 0,5-5% от массы адсорбента. В полученный раствор вносят расчетное количество неграфитированной сажи. Растворитель удаляют нагреванием на водяной бане, а затем окончательно высушивают в вакуум-эксикаторе и загружают в хроматографическую колонну. , Газохроматографические измерения проводят на хроматографе Цвет-102 с пламенно-ионизационным детектором. Для сравнения вновь полученных адсорбентов рассчитывают значения коэффициента разделения пиков. 4 1д/2+4/ б/2 где ду - расстояние между максимумами разделенных пиков, мм, ) Ирина пика на 1/2 высоты, эффективность колонн харак теризуется величиной N-числом теоретических тарелок. Эффективность всех колонн определяют по пику ади- пиновой кислоты. По искусственным смесям определяют чуствительность метода - минимальна определяемое содержание компонента, которое фиксируется на хро- матограмме пиком высотой 2 мм (при измерения электрометра пределах ). С использованием предлагаемого адсорбента чувствительность по адипиновой кислоте составляет 0,5%. В качестве адсорбатов используют смеси алифатических дикарбоновых кислот искусственные и производ ственные,смеси адипиновой и себациновой кислот с их моно- и диметиловы- ми эфирами, смеси циклических дикарбоновых кислот./ Во всех опытах применяют стеклянные колонны длиной 0,5 мм, зернеаиеадсорбента 0,20-0,31 мм. Пример 1. В таблице представлены хроматографичеекие характеристики колонн (5002 MMJ в оптимальных режимах с предлагаемьш адсорбентом адсорбентом прототипа при содержании модификатора 1%, где ГТС - гра- фитированная термическая сажа, ТГ-1 термическая сажа, ПМ-15 - печная ма лоактивная сажа. Кр - коэффициент разделения эфиров адипиновой кислоты ( диметило- вого/монометилового)i N - число тео ретических тарелок по адипиновой кислоте на 1 м набивки. Из данных таблицы видно, что эффективность колонн с предлагаемыми адсорбентами увеличилась в 1,5-3 раза, селективность - в 1,5-3,2 раза. Это позволяет проводить прямое газохроматографическое определение полярных алифатических дикарбоновых кислот. Г1ример2, В15 мл горячего диметилформамида в форфоровой чашке помещенной на водяной бане, растворяют 0,065 г (1,3% от массы адсорбента) 1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты. В этот раствор вносят 5 г адсорбента - термическую сажу ТГ-10 Растворитель (диметилформамид) упаривают на водяной бане до сыпучего состояния адсорбента и вакуумируют в вакуум-эксикаторе в течение 4ч. Из изготовленного адсорбента отбирают фракцию зернением 0,20-0,31 мм и ею заполняют стеклянную колонну. На колонну длиной 0,7 м идет 1,4 г адсорбента, так что длина набивки составляет около 0,5 м. Приготовлен ную колонну-используют для разделения смеси адипиновой кислоты и ее метиловых эфиров. Разделение проводят при температуре 210 Си объем- ной скорости газа-носителя (аргон) 25 мл/мин. Минимально определяемое количество адипиновой кислоты на этой колонне в 4 раза вьше, чем для прототипа. Это позволяет применять полученные адсорбенты для хроматографического разделения промышленно смеси продуктов электрохимического синтеза себациновой кислоты. П р и м е р 3. Адсорбент и колон ну .приготавливают аналогично примеру 2. Сажу ТГ-10 модифицируют 0,5% I,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты. Коэффициент разделения Кр диметило- вого и монометилового эфиров адипи- новой кислоты для этой колонны 8,6 а число теоретических тарелок на 1 м длины равно 240 по адипиновой кислоте. 84 П р и м е р 4. Адсорбент и колонну приготавливают аналогично примеру 2.Термическую сажу ТГ-10 модифицируют 4,9% 1,3,5-бензотрикарбоно- вой кислоты. Разделение смеси продуктов проводят при 210 С, скорости газа-носителя (аргон) 20 мл/мин. Колонна позволяет с высокой селективностью разделять цис- и трансизо- меры 1,4-циклогександикарбоновой кислоты. Коэффициент разделения Кр монои диметилового эфиров адипиновой кислоты 6,2, число теоретических тарелок колонны N на 1 м длины равно 500 по адипиновой кислоте. П р и м е.р 5. Колонна заполнена адсорбентом, приготовленным по примеру 2 . В качестве модифицирующего агента используют I,3,4-бензолтрикарбоновую кислоту, нанесенную на поверхность термической сажи ТГ-10 в количестве 1,36%. Коэффициент разделения моно- и диметилового эфиров адипиновой кислоты 4,4, эффективность колонны составляет 100 теоретических тарелок на 1 м набивки по адипиновой кислоте. П р и м е р 6. Колонна заполнена адсорбентом, приготовленным по примеру 2. В качестве модифицирующе7 го агента используют 1,2,4,5-бензолтетракарбоновую кислоту в качестве 1,4% от массы адсорбента - термической сажи ТГ-10. При температуре термостата колонн 220 С, температуре испарителя , скорости газаносителя 20 мл/мин проводят раэделеление смеси яитариой, глутаровой и адипиновой кислот. Пример, Колонну заполняют 0,67 г сажи марки ПМ-15, модифицированной 2% 1,3,5-бeнэoлтpикapбoт нoвoй кислоты по примеру 1,- На колонне проводят разделение смеси адипи- новой кислоты и ее моно- и димети- лового эфиров. при 200 С и скорости газа-носителя (аргон) 20 мл/мин происходит полное разделение всех компонентов за 16 мин. При этом коэфгфициент разделения смеси монометило- вого и диметилового эфиров адипиновой кислоты равен 7, а число теоретических тарелок N на 1 м длины равно 130 по адипиновой кислоте, П р и м е р 8, Колонку заполняют 0,63 г адсорбента, приготовленного по примеру 2, В качестве модифицирукгщего агента используют 1,3,5-бенэол

АДСОРБЕНТ ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ, содержащий сажу и ароматическую поликарбоновую кислоту, .-отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и эффективности хроматографичес кого разделения органических кислот и их эфиров, используют неграфити- рованную сажу и в качестве поликар- боновой кислоты 1,3,4- или 1,3,5- бензолтрикарбоновую или 1,2,4,5-бензолтетракарбоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, . мае.%: Поликарбонован i 0,5-5 кислота Остальное Сажа (Л со Is ГО СХ)