Способ количественного определения меркаптанов Советский патент 1987 года по МПК H01J49/26 

1

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения состава меркаптанов в органических смесях разнообразного состава и нефтепродуктах.

Целью изобретения является увеличение селективности и точности определения индивидуальных соединений, разработка прямого способа количественного определения индивидуальных меркаптанов в сложных органических смесях и продуктах нефтяного происхождения.

По предлагаемому способу отрицательные ионы меркаптанов получаются при захвате электронов с энергией 1,5-2,1 эВ и давлении в ионизационной камере 13 10 -6,5 10 Па масс- спектрометра. При этих условиях происходит захват молекулами первичных электронов, т.е. осуществляются элементарные акты взаимодействия, обеспечивающие воспроизводимость результатов (точность) и позволяющие проводить количественное определение индивидуальных меркаптанов (селективность) .

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для определения меркаптанов получают масс-спектр отрицательных ионов анализируемого продукта, цегистрируют пики характеристических ионов меркаптанов при энергии электронов 1,5-2,1 эВ, измеряют интенсивности пиков этих ионов УЦ, используя коэффициенты относительной чувствительности масс-спектрометра к образующимся отрицательным ионам, определяют количественное содержание индивидуальных тиолов в анализируемой смеси.

Количественный объемный анализ проводят путем сравнения интенсивнос тей пиков ионов масс-спектра при напуске в прибор равных объемов исследуемого объекта и внутреннего стандарта и рассчитывают по формуле

X

-

и./к

100%

или, переходя к массовым процентам,

100%.

у и,/К, М,/ Р, % - VJK ,

Здесь в качестве внутреннего стандарта выбран бензол, за абсолютную чувствительность принята чувствитель306742

ность масс-спектрометра к образованию иона С И из бензола, U и

и - интенсивности tniKOB характерись

тичоских ионов меркаптана и бензола, К и К - коэфф)циенты относительной

т b

чувств1 .тельност:-1 масс-спектрометра к образованию характеристических отрицательных ионов меркаптаном и золом, М|, М и р ,f - соответственно их молекулярная масса и плотность.

Масс-спектры отрицательных ионов индивидуальных меркаптанов, модель15 ных, искусственных смесей и природных продуктов получали на масс-спектрометре MX-1303, приспособленном для регистрации отрицательных ионов с помощью изменения полярности систе2ц мы регистрации, электрического и магнитных полей, при осуществлении раз- вертк.и шкалы энергии электронов от О до 15 эВ и использовании ионного источника с квазимоноэнергетичными

25 электронами.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить непосредственный анализ меркаптанов в органических смесях и природных продуктах,

2Q не требуя дополнительных химических превращений и создания специальных условий для напуска в масс-спектрометр. Селективность способа позволяет установить состав индивидуальных меркаптанов; нижняя граница определяемых концентраций -1 мас.%; экспрессность - время на определение состава индивидуальных меркаптанов - 0,5 ч, их количественное определе- .ние 1ч.

Пример. Определение этилмер- каптана, пропилмеркаптана и бутил- меркаптана, введенных в обессеренный бензил.

Берется обессеренньй бензил с пределами кипения 50-140°С, с введенными в него 0,2 об.% , пропил- и бутилмеркаптана каждого. В термостатированную систему напуска загружают предварительно откачанную ампулу с исследуемым образцом. После раскалывания ампулы осуществляется молекулярных напуск в ионизационную камеру через диафрагму из алюминиевой фольги с диаметром отверстий 10-14 мк. Эксперимент проводят при ускоряющем напряжении 2кВ, давлении в ионном источнике 13-10 и комнатной температуре.

35

40

45

50

55

31

После получения масс-спектра отрицательных ионов модельной смеси измеряют интенсивности пиков ионоь C. из при энергии электронов Е 1,9 эВ; C,I,S из при Е 1,8 эВ; ,,S из при Е 1,7 эВ, и,0, 4 В, и,,,0, 3 В, Ug, 0,25 В. Ко.|ффициенты относительной чувствительности масс-спектрометра к образованию К,-224; из C,, К 182; С Н S из С Н S И, .

Для количественного определения меркаптанов в качестве внутреннего стандарта брали бензол. Интенсивность пика ионов бензола при зВ

с

Ь ,,0,9 В; Kj 1. Отсюда получаем согласно приведенной формулы объемное процентное содержание каждого меркаптана в смеси: для этилмеркаптана ,198 об.%; для пропилмеркапта- на ,183 об.%; для бутилмеркап- тана Х,,, 192 об.%.

744

Точно такие результаты получаются при давлении 6,, т.е. полученные результаты показывают удовлетворительную воспроизводимость для модельных смесей в интервале давлений 13 6,5 10 Mia. При давлении в ионном источнике 6,5 10 Па в условиях прототипа воспроизводимости результатов не наблюдается.

Формула изобретения

Способ количественного определения меркаптанов методом масс-спектро- метрии отрицательных ионов, о т л и - чающийс я тем, что, с целью увеличения селективности и точности определения индивидуальных соединений, регистрируют резонансный захват электронов с энергией 1,5-2,1 эВ молекулами меркаптанов при давлении 13- Ю - - 6,5 .

Изобретение относится к аналитической химии. Цель изобретения - увеличение селективности и точности определения индивидуальных соединений. Отрицательные ионы меркаптанов получаются при захвате электронов с энергией 1,5-2,1 эВ и давлении в ионизационной камере 1310 ...6,5-1б Па масс-спектрометра. При этих условиях происходит захват молекулами первичных электронов, т.е. осуществляются элементарные акты взаимодействия, обеспечивающие воспроизводимость результатов и позволякйцие проводить количественное определение индивидуальных меркаптанов. (Л со 00 о Од it;