Способ количественного определения остаточных растворителей в проэкстрагированных неорганических и органических веществах Советский патент 1987 года по МПК G01N30/00 

Изобретение относится к способам количественного выделения и аналитического газохроматографического определения используемым для экстрак- ции неорганических и органических ве- ществ, в частности кормов, растворителей либо смесей растворителей перед и после сушки.

Из описания патента США. № 3715910 кл. 73-23.1, опублик. 1973, известен способ газохроматографического определения растворителей в биологическом материале, .предусматривающий вьтарку растворителей из его смеси с биологическим материалом в серумбутьшях пос ле введения соответствующего количества воды с последующим;анализом га-, зового потока.

Однако известный способ не обеспечивает полного извлечения и количе- ственного определения экстрагирующего агента в случаях экстракхщи кормовых дрожжей, несмотря на предварительную повторную обработку водой и соответствующий нагрев.

Из описания патента С1М№ 3779066,. кл. 73-23.1, опублик. 1973, известен также газохроматографический способ определения, при осуществлении которого пробный материал нагревают в предварительном испарителе спетдаапь- ной конструкции, а остаточный растворитель направялют непосредственно в газовый хроматограф. Дпя улучшения процесса испарения осуществляют рав- номерное смачивание пробного материала водой, что значительно повышает воспроизводимость.

Недостатком данного способа является то, что количественное опреде- ление экстрагирующего агента зависит от предварительной обработки и свойст пробного материала, для осуществления способа требуется специальная аппаратура, он трудоемок, долог и не обеспечивает дифференцированного определения растворителей.

Цель изобретения - сокращение времени и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем что при осуществлении способа количественного определения остаточных растворителей в проэкстрагированных неорганических и органических веш,е ствах, преимущественно в кормах, пре дусматривающего отбор пробы этих веществ и выделение из них остаточных растворителей с последующим газохро- матографическим анализом, пробу сме

шивают с 50-1250% воды относительно количества пробы, предпочтительно 400%, затем вводят элюат, после чего добавляют стандартный раствор, а перед проведением газохроматографического анализа полученную смесь доводят до заданного объема элюатом.

В качестве элюата используют водный раствор растворителя с полярными свойствами, преимущественно алка- нолы, алканоны, эфиры низких жирных кислот, предпочтительно н-пропанол, бутанон, метиловый эфир уксусной кислоты.

Стандартный раствор добавляют к анализируемой пробе в соотношении 1

Хроматографированию подвергают верхний светлый раствор, полученный сразу после взбалтывания смеси, подготовленной по вьппеуказанной методике.

Оценку осуществляют путем определения соотношения высот либо площадей экстрагирующего агента (стандарта и отсчета содержания в граммах на калибровочной кривой, показывающей соотношения высот либо площадей экстрагирующего агента)стандарта в зависимости от количества (г). Процентное содержание вьгаисляют по следующей

1.

формуле

А

-g-.x

100,

(1)

где X - процентное содержание экстрагирующего агента; А - количество (в г) из градуировочной кривой; Е - навеска пробы. Упрощению оценки с одинаковой точностью способствует выполнение расчетов с помощью фактора эталонного раствора:

F - -§- 1

(2)

F - фактор эталонного раствора; В - соотношение высот либо площадей экстрагирующего агента/стандарта в экспериментальной точке;

1 - концентрация экстрагирующего агента в соответствующем эталонном растворе. Процентное содержание рассчитывапо формуле

С

100,

(3)

31317357

де X - процентное содержание экстрагирующего агента; С - соотношение высот или площадей экстрагирующего агента/ стандарта пробы;

F - фактор эталонного раствора; Е - навеска пробы. Изменение параметров используемых омпонентов влияет на повышение выти а а ,ла

во

деления из кормовых дрожжей экстраги-fO вводят 50 мл раствора н-пропанола, рующего агента (например, смеси бен- добавляют 1 мл бензина (0,6 г) и

зин/этанол). При исследовании этого фактора использовали пробы кормовых дрожжей с различными содержаниями

1 мл этанола (0,76 г), точное количество определяют на аналитических весаа;, все это доливают до метки

1 мл этанола (0,76 г), точное количество определяют на аналитических весаа;, все это доливают до метки

бензина (0,01-20%) и этанола (0,05 - 15 раствором н-пропанола (исходный раст30%) перед и после сушки.

При использовании щелочей и кис- . лот, способствующих гидролизу и тем самым выделению растворителей,как при

вор 1).

При приготовлении исходного раствора II отбирают пипеткой 5 мл исходного раствора Г, добавляют в мерПри приготовлении исходного раствора II отбирают пипеткой 5 мл исходного раствора Г, добавляют в меркомнатной температуре, так и при тем-20 ную колбу объемом 250 мп, в которую

пературе кипения и времени воздействия от 15 мин до 3 ч, невозможно получить значения, аналогичные при осуществлении предлагаемым способом.Также обработка щелочными растворами под25 вор используют исходные растворы.

предварительно было введено 50 мп раствора н-пропанола,и до метки доливают раствором н-пропанола.

При приготовлении эталонного раст

давлением в тугоплавкой трубке при 130 С и времени воздействия до 3 ч не способствует достижению других результатов.

В таблице приведены сравнительные 30 данные при осуществлении способа путем нагрева с добавлением воды и в процессе экстракции н-пропанолом.Для определения 100% содержания бензина по способу нагрева в предварительном 35 испарителе газового хроматографа требуется проведение нескольких определений и суммирование значений, в то время как содержание бензина, а также этанола, определяемые способом 40 экстракции, практически при первой экстракции составляют приблизительно 100%.

Данные в процентах относятся к обНапример, из исходного раствора II по следующему образцу могут быть при готовлены эталонные растворы для содержания остаточных экстрагентов, например, в 0,005 г/кг до 0,1 г/кг бензина или спирта в экстрагированно материале:

эталоиньй

раствор №

исходный

раствор

12345 678

II (мл)

1 2 3 5 7 10 15 20

В мерные колбы объемом 25 мл вводят несколько МП н-пропанолового раст вора и соответствующее количество исходного раствора II. Перед доливкой до эталонной метки раствором пропано- ла к эталонным растворам № 1-4 доливают 50 мл стандартного раствора I,

Эталонные растворы хроматографиру ют в последовательности возрастающих концентраций, а этало,нная кривая записывается как высотное отношение:

щему содержанию растворителей в про- 45 а к эталонным растворам № 5-8 доли- бе,вают 1 мл стандартного раствора II.

При приготовлении стандартного ацетонового раствора в мерную колбу объемом 100 мл вводят около 50 мп .н-пропанола и добавляют 20 мл ацето- 50 на, все это доливают до метки н-про- панолом (стандартный раствор I).

Как для эталонного раствора, так и для пробных растворов используют 50 мкл этого стандартного раствора 55 ( 10 мкл ацетона) на 0-2,5% компонентов экстрагента (бензин и этанол).

Сумма пиковой поверхности бензина ензи - Пиковая поверхность ацетона

HV-бензин

Сумма высот пиков -бензин Высота пика ацетона

или как поверхностное отношение:

Для 2,5-50% компонентов экстр-аген- та как для эталонных растворов, так и для пробных растворов используют 1 МП стандартного раствора ( 150мкл ацетона), который содержит 15 мл ацетона в- 100 мп раствора н-пропано- ,ла (стандартный раствор II).

При приготовлении эталонных растворов в мерную колбу объемом 100 мл

1 мл этанола (0,76 г), точное количество определяют на аналитических весаа;, все это доливают до метки

раствором н-пропанола (исходный раст

вор 1).

При приготовлении исходного раствора II отбирают пипеткой 5 мл исходного раствора Г, добавляют в мерную колбу объемом 250 мп, в которую

вор используют исходные растворы.

предварительно было введено 50 мп раствора н-пропанола,и до метки доливают раствором н-пропанола.

При приготовлении эталонного растНапример, из исходного раствора II по следующему образцу могут быть приготовлены эталонные растворы для содержания остаточных экстрагентов, например, в 0,005 г/кг до 0,1 г/кг бензина или спирта в экстрагированном материале:

эталоиньй

раствор №

исходный

раствор

12345 678

II (мл)

1 2 3 5 7 10 15 20

В мерные колбы объемом 25 мл вводят несколько МП н-пропанолового раствора и соответствующее количество исходного раствора II. Перед доливкой до эталонной метки раствором пропано- ла к эталонным растворам № 1-4 доливают 50 мл стандартного раствора I,

Эталонные растворы хроматографиру- ют в последовательности возрастающих концентраций, а этало,нная кривая записывается как высотное отношение:

HV-бензин

Сумма высот пиков -бензина Высота пика ацетона

или как поверхностное отношение:

Для этанола:

Высота пика этанола

HV-этанол ч

Высота пика ацетона

или как поверхностное отношение:

РУ-этанол« 2Е25 5 2ЁРХность этанола Пиковая поверхность ацетона

в зависимости от концентрации.

Содержащиеся в пробе компоненты бензина высотами и поверхностями складываются аналогично эталонной кривой и делятся через высоту и поверхность внутреннего стандарта. С этим значением высотного и поверхностного отношения по эталонной кривой .получают количество А (г) для бензина и аналогично количество этанола (г). Процентное содержание получают по формуле (1).

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. Около 3,5 г экстра- гированньц смесью экстрагирующих аген- точ бензин-этанол кормовых дрожжей (с влагосодержанйем декантера) подают в измерительную колбу (25 мл), содержащую в качестве элюата н-про- панол в количестве около 10 мл и 4 мл воды и точно взвешивают. Измерительную колбу сразу закрывают и взбалтывают на -качалке в течение 15 мин. Затем в измерительную колбу подают стандартный раствор, в данном случае ацетон, в количестве, соответствующем количеству эталонного раствора и добавляют смесь н-пропа- нола и воды до метки. После многократного взбалтывания и осаждения дрожжей верхнюю светлую жидкость сразу подают для анализа в газовый хроматограф.

Пример 2. Около 2 г экстрагированных смесью экстрагирующих агентов бензин-этанол кормовых дрожжей подают в измерительную колбу (25мл), содержащую в качестве элюата н-про- панол в количестве около 10 мл и 8 мл воды и взвешивают с точностью до 1 мг. Измерительную колбу сразу закрывают и взбалтывают на качалке в течение 15 мин, затем в измерительную колбу подают стандартный раствор (ацетон) в количестве, соответствующем количеству эталонного раствора и добавляют смесь н-пропанол - вода до метки. После многократного взбалтывания и осаждения дрожжей верхний светлый раствор сразу подают на анализ в газовый хроматограф.

П р и м е р 3. Около 1 г экстрагированной смесью экстрагирующих агентов бензин-этанол бактериальной биомассы подают в измерительную колбу (25 мл), содержащую в качестве элюата н-пропанол в количестве около 10 мл и 8 мл воды и взвешивают с точностью до 1 мг. Измерительную колбу сразу закрывают и взбалтывают на качалке в течение 15 мин,затем в измерительную колбу подают стандартный раствор (ацетон) в количестве, соответствующем количеству эталонного раствора и добавляют смесь н-пропанол - вода до метки. После многократного взбалтывания и осаждения бактериальной биомассы верхний светлый

раствор подают в газовый хроматограф На анализ.

П р и м е р 4. Около 3,5 г экстрагированной экстрагирующим агентом бензином пробы дроби масличных семян

загружают-в измерительную колбу

(25 мл), содержащую 10 мл н-пропано- ла, и взвешивают с точностью до 1 мг. Измерительную колбу сразу закрывают и взбалтывают в течение 5 мин. Затем

добавляют 5 мл воды и вновь взбалтывают в течение 10 мин. После этого в измерительную колбу подают стандартный раствор (ацетон)в количестве, соответствующем количеству эталонного

раствора и добавляют н-пропанол до метки. После многократного взбалтывания раствор подвергают хроматогра- фированию.

Приме р 5. 1 г экстрагированных экстрагентом бензин/этанол кормовых дрожжей (сухой продукт) точно взвешивают в мерной колбе (25 мл), в которой находится 10 мл смеси н- пропанола (98%) и воды (2%), в теченив 15 мин встряхивают, добавляют соответствующее количество стандарта (ацетон).и до метки доливают смесью из 2% воды и 98% н-пропанола. После встряхивания и осаждения дрожжей

чистый раствор подают в газовый хроматограф.

Количество внутреннего стандарта зависит от ожидаемого количества ком- понентов экстрагентов бензин и этанол и составляет в пределе 0-2,5% компонентов экстрагентов бензин и этанол при пробной навеске 10 мкл внутреннего стандарта (ацетон) и в пределе

2,5-50% компонентов экстрагентов (бензин и этанол) при навеске 150 мк внутреннего стандарта (ацетон).

Оценку осуществляют следующим образом.. .

Составляют две калибровочные кривые (одну для бензина, другую для этанола), соответствующие ожидаемым содержаниям бензина и этанола. Для определения содержания безина суммируют все величины высот либо площаде пиков компонентов бензина, определяют отношение к ацетону, используемому в качестве стандартного раствора, и наносят отношения высот либо площадей в зависимости от количества (в г). Аналогичным образом составляют калибровочную кривую определения содержания этанола. Содержащиеся в пробе компоненты бензина суммируют с учетом высот либо площадей по аналогии с калибровочной кривой и отношение определяют по высоте либо площади ацетона.

Содержание компонентов определяют по формулам (1) или (3).

Таким же образом осуществляют определение содержания этанола.

Хроматографию осуществляют в аппарате с загрузкой колонки поролитом 0,2 - 0,3 мм f 10% полигликоля 3000, при температуре колонны 90°С, температуре испарителя 150 С, выход колонны , газ-носитель - азот 3 л/ч; горючие газы: водород - 1,5 л/ч,воздух - 25 л/ч, подаваемое количество равно 2-5 мл.

Формула изобретения

1. Способ количественного определения остаточных растворителей в проэкстрагированных неорганических и органических веществах, преимущественно в кормах, предусматривающий отбор пробы этих веществ и вьщеленйе из них остаточных растворителей с поРедактор А.Ревин

Составитель Н.Арцыбашева

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 2417/40 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

следующим газохроматографическим анализом, отличающийся там,

что, с целью сокращения времени и повьш1ения точности, пробу смешивают

с 50-1250% воды относительно количества пробы, цред-почтительно 400%, затем вводят элюат, после чего добавляют стандартный раствор, а перед проведением газохроматографического

анализа полученную смесь доводят до заданного объема злюатом.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в .качестве элю- ата используют водный раствор растворителя с полярными свойствами, преимущественно алканолы, алканоны, эфи- ры низких жирных кислот, предпочтительно н-пропанол, бутанол, метиловый эфир уксусной кислоты.

3. Способ по ПП.1 и 2, отличающийся тем, что стандартный раствор добавляют к анализируемой пробе в соотношении 1:1.

60-70% бензина- этанола

15-20% бензина- этанола

99,5% бензина, 99,7% этанола

0,49% бензина, 0,3% этанола

6% бензина-этанола

3% бензина-этанола

1% бензина-этанола

0,0

0,0

Изобретение относится к количественному анализу с помощью метода газожидкостной хроматографии используемых для экстракции неорганических и органических веществ, в частности кормов, растворителей. Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности. К исследуемой пробе добавляют 50-1250% воды в расчете на навеску пробы, а также агент растворения с полярными свойствами, поглощающий воду и анализируемую смесь экстрагирующих агентов без разрыва смешиваемости и не нарушающий проведения оценки газовой хроматографии. Затем добавляют внутренний стандарт, у которого время удерживания не совпадает с временами удерживания определяемых экстрагирующих агентов, подают в измерительную кол- ёу, в которую добавляют смесь из агента растворения и воды, и после взбалтывания хроматографируют верхний свет- ,., лый раствор. 3 з.п. ф-лы. (Л Со 4J со СП