Способ определения углеродсодержащих веществ Советский патент 1987 года по МПК G01N21/67 

11

Изобретение относится к 1 ччппо1| хроматографии .и может б|,ть использовано для анализа высокочистых веществ на содержание углеродсодер- жащих примесей.

Целью изобретения является сни- ,жение пределов обнаружения и улучшени воспроизводимости результатов анализа.

Присутствие 0,01-10 об.% азота в плазмообразующем газе значительно увеличивает интенсивность излучения радикала CN, по сравнению с его интенсивностью в инертном газе без добавки азота, с добавкой кислорода Кп-и в чистом азоте. Увеличение интенсивности излучения радикала CN снижает предел обнаружения углеродеодержащих веществ.

Для получения сравнительных данных проводились измерения пределов обнаружения некоторых углеродсодержа- щих соединений высокочастотным детектором с использованием в качестве плазмообразующего газа аргона и гелия с добавкой и без добавки азота.

Анализируемую смесь разделяли при комнатной температуре на хромато- графической колонке длиной 3 м, заполненной сорбенном полисорб-1 .

Разделенные компоненты пробы в потоке газа-носителя, одновременно являвшегося плазмообразую1дим газом,

Как видно из табл. 1, использование предлагаемого способа дает возможность снизить предел обнаружения углеродеодержащих соединений на 1-2 порядка.

0

5

0

25

ЗО

„„

ОЗ

поступали R п, высокочастотного разряда, воябуждаемого,в кварцевой разрядной трубке с ныешними кольцевыми ЭJIeктpoдa fи, Напряжение высокой частоты подавали на электроды от высокочастотного генератора с рабочей частотой 40 мГц и выходной мощностью до 70 Вт,

Излучение разряда поступало на щель монохроматора, настроенного на кант полосы радикала CN 388,3 им. Излучение выделенного монохроматором участка спектра преобразовывалось фотоприемником в электрический ток, который после усиления подавали на самопишущий потенциометр.

При помощи крана-дозатора вводили в хроматографическую колонку одинаковое количество анализируемой смеси. По отклонению пера самописца измеряли интенсивность излучения радикал;а CN в зависимости от состава штаз- мообразующего газа.

За предел обнаружения принимали ту концентрацию исследуемого веще- ,ства, при которой высота пика исследуемого соединения на хроматограмме в два раза превышала уровень шумов. Эксперименты проводили в одинаковых условиях. Калибр овочные смеси исследуемых веществ готовили методом экспоненциального разбавления. Получен- ные данные сведены в табл. 1. - . Т а б л и ц а 1 ,

Недостатком известного способа является также плохая воспроизводимость результатов определения углеродсодер -ицик веществ. Это вызвано тем, , npoayKiiii разложеимя у1 ле1юдс(ще11ж.гнчих неии.ч ти. т- лагаясь на внутренней поверхрюсти разрядной трубки, уменьшают свето- пропускание последней, что влечем за собой неконтролируемое изменение чувствительности определения. Кроме того, нагарообразование вызывает появление хвостов у хроматографичес- ких пиков, что также снижает точност определения.

Для сравнения воспроизводимости результатов анализа по известному и предлагаемому способам проводили анализ смесей аргона с различным со- держанием ацетилена. Каждый образец с известньм содержанием ацетилена анализировали 5 раз. Измеряли высоты пиков на хроматограммах и рассчитывали относительное стандартное отклонение результатов измерений. Полученные данные сведены в табл. 2.

Таблица 2

Как видно из табл. 2, использование предлагаемого способа значительно улучшает воспроизводимость результатов анализа в области сравнительно больших и малых концентраций.

ВНИИПИ Заказ 5279/44 Тираж 77-о

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

. ю

15

20

ll , п.Ч

в п.члзме ИЧ-рлчряда п инертном гане, содержащем постоянное количество какого-либо углеродсодержа- ntero вещества по мере добавления азота к инертно гу газу одновременно происходит два процесса.

Первый - это процесс образования циана, обусловленный столкновением атомов (молекул) углерода и азота. Очевидно, по крайней мере в первом приближении, что концентрация циана по мере увеличения концентрации азота в инертном газе растет и достигает максимума в плазме чистого азота.

Второй - это процесс возбуждения молекул циана, который обусловлен, в основном, наличием в плазме достаточно быстрых электронов. Этот процесс направлен в сторону, противоположную процессу образования циана, т.е. по мере увеличения концентрации азота в инертном газе и уменьшения

25 при этом доли достаточно быстрых электронов эффективность возбуждения ра- дикалов CN снижается.

Таким образом, результирующей этих двух процессов является резкое

2Q повышение интенсивности излучения радикала CN в предлагаемом интервале содержаний азота в инертном газе.

Кроме того, за счет преимущественного образования циана или дициана в плазме разряда в результате плазмоп химических реакцрш азота с углеродом пробы уменьшается влияние состава определяемых углероцсодержащих веществ на чувствительность их определения, что особенно важно при анализе проб неизвестного состава, когда трудно или невозможно провести калибровку по каждому компоненту в отдельности. Формула изобретения

Способ определения углеродсодер- жап(их веществ, включающий возбуждение предварительно разделенных компонентов пробы в потоке инертного газа и регистрацию их по интенсивности излучения радикала CN, о. т - личающийся тем, что, с целью снижения пределов обнаружения и улучшения воспроизводимости результатов анализа, к инертному газу добавляют 0,01-10 об,% азота.

35

0

5

0

5

Подписное

Изобретение относится к газовой хроматографии. Пель изобретения - снижение пределов обнаружения и улучшение воспроизводимости результатов. Способ включает разделение пробы, возбуждение компонентов пробы в потоке плазмообразующего газа и регистрацию их по интенсивности одной из линий эмиссионного спектра углерода. Новым является состав плазмообразуго- щего газа, в качестве которого используют инертный газ с 0,01-10% азота, а регистрацию компонентов пробы 2 осуществляют по интенсивности радикала CN. 2 табл.) СО ел о сд О5 СХ