Способ получения сорбента для ионной хроматографии Советский патент 1989 года по МПК B01D15/08 

Изобретение С)|носит :я к сорбента.м для ионной хроматчя рафии и может быть исиоль- зонанг) д,1я ана.1иза катионов в водных растворах.

Це:1ь из(.)бретения -- увеличение разделительной способности по отношению к ка- гиоиам.

На фиг. 1 дана .хроматограмма разделения катионов Na (40 мг/л) и К (100 мг/л), лчюент - 0,0010 MHN Oj, скорость элюента 1,0 .Vл/мин, колонка З.х200 мм; на фиг. 2 - 10 же катионов а-(40 .мг/л), NH(50 мг/л), и K-( 125мг;л),.элюент - 0,0015 М HNQ,, скорость элюента 1,2 мл/мин, колонка Зх х200 мм; на фиг. 3 - то же, катионов Na (40 МГ/Л1, NH|(50 мг/л) и К (125 мг/л), :л1юент 0,0010 Л HNOj, скорость элюента 1.0 м/ьмин, колонка 3x200 .мм.

Разделительную способность оценивают но коэффи;и1е1пу разрен1ения Rj tio формуле

R .„

« jui

гдс-tt.W ti - времена удерживания компонентов 2 и 1 соответственно; ,и/ -11Нфин а пиков этих компонентов на середине высоты.

Пример I. Синтез сорбента проводят на основе макропористого сопатимера оксиэтил- метакрилата с этилендиметакрилатом типа Сферой-100000. Берут 0,5%-ный водный раствор децилсульфоната натрия и пропитывают им указанный пористый сополимер фракции 25 - 40 мкм. Жидкость отфильтровывают, а обработанный сополимер высу- Н1ивают при 90°С и затем пропитывают 1,0% ным раствором серы в толуате. Жидкость опять отфильтровывают, а сополимер нагревают при доступе воздуха 42 ч при 130°С. Зависимости качества разделения катионов от процентного содержания серы п децилсульфоната натрия в соответствующих растворах приведены в табл. 1 и 2.

Хроматографическую колонку длиной 20 CV1 и внутренним диаметром 3 мм заполсл

N3

а

00

оо

няют модифицированным сополимером. В качестве элюента через колонку пропускают 0,001 М раствор азотной кислоты со скоростью 1.0 мл/мин. В элюент вводят дозу 50 мкл. содержащую катионы и К в концентрации 40 и 100 мг/л соответственно. Разделение катионов осуществляют на ионном хроматографе «ИВК-1. Происходит практически полное разделение введенной смеси указанных катионов. Разрешающая способность Rj 1,75. Время анализа 21 мин Пример 2. Модификацию Сферона-100000 проводят аналогично примеру 1, но при этом испачьзуют 1,0°/о-ный раствор серы в толуоле, КО /о-пый раствор деци.лсульфопата натрия, температура выс 1пивапия noc. ie про- 1ИТКН децилсул фопатом , тем11е|)ату- ра на1 ревания материала после пропитки раствором серы 1504., продолжительность процесса 1 1 ч.

В резу, 1ьтате получают модифицированный сорбент, который используется для разделения смеси катионов Na и К, как описано в примере 1. Разрепшющая способность R -- 1,4.

Пример 3. Сопапимер модифицируют следующим образом. Берут 0.5°/о-ный раствор серы в то;1уоле (10 частей) и указанный сополимер (2 части). Суспензию нагревают в автоклаве в течение 24 ч при 165°( Iloc;ie охлаждения автоклав открывают и жидкость отфильтровывают. Сополимер высуп1ивают и про1И1тывают (),5 /о-ным водным расгвором децилсульфоната натрия. Жидкость ()Т({ ильт- ровывают и сополимер нагреваю: 40 ч при 130°С в доступе воздуха. Зависимости качества разделения катионов от проценгноги содержания серы и децилсульфоната натрия в соответствующих растворах приведен) в табл. 3 и 4. Разрец ающая с юсобность R сорбе тов ри ана.чизе смеси Na и К ставлена в табл. 5.

.роматограф ческую коло1 ку запол 1яют модиф ии1рован ым со ааимером, в качестве ро 1ускают 0,0015 М раствор азотной КИСЛОТЬ со скоростью 1,2 . В ЭЛЮе т вводят дозу 50 мкл, содержа цую катио- Ы NaT N11 К в концентра и1и 40,50 и 125 соответственно. Осу цествляется 1 ракт 1ческ 1олное разде,ление смеси катионов, время а 1ализа 26 мин. Разре 1 ающая с особность ,8.

Пример 4. Л одификац Ю Сфероиа-100000 проводят римеру 3, о ри этом ис ользуют 0,7°/о-Н,Й раствор в талу- оле, 1,()°/о-ный раствор де,илсульф() натрия, температура 1агрева в авток.чаве

0

5

0

....

5

120°С, время нагрева 7 ч, температура нагрева на воздухе 180°С, время нагрева 7 ч.

Полученный модифицированный сорбент используют для разделения катионов, как в примере 3. Разрешающая способность R 1,33.

Пример 5. Модификацию Сферона-100000 проводят спедующим образом. Берут 10 частей толуола и добавляют 1 часть Сферона. Смесь нагревают в автоклаве 27 ч при 145°С. После охлаждения автоклав открывают и толуол отфильтровывают. Сополимер высу- цивают. Сухой сополимер пропитывают 1,0°/о-нь м раствором серы в толуоле. Жидкость отфильтровывают и сополи.мер высу- Ц ивают. Сухой сополимер с серой прО 1иты- вают затем О.б /о-ным водным раствором децилсульфоната натрия и жидкость отфильт- . Сухой магериал нагревают на воздухе 7 ч ри 180°(;.

.Хроматографическую колонку заполняют .модифиц.ированным со11олимером, в качестве э.люента пропускают 0,001 М раствор азотной кислоты со скоростью 1,0 мл/мин В э.люент вводят дозу 50 мкл, содержащую катионы Na, NH и в концентрации 50, 50 и 100 мг/л соответственно. Осуществляется рактически полное разделение катионов, время разделения 22 мин. Разру- щающая способность R 1,8.

Пример 6. Д олификацию Сферона-100000 1роводят аналогично примеру 5, но при этом и.с ользуюг 0,3 /о-ный раствор серы в толуоле, 0,- /о-пь Й раствор децилсульфоната натрия. тем ература нагревания 160°С, время 48 ч.

Полученный модифицированный сорбент ис 1ользуют разделении смеси катионов, как в римере 5. Разделяющая спо- собпость RS 1,36.

Пре.алагаемый способ позволяет достичь более 1олного разделения смеси катионов, чем известный способ.

Формула изобретения

олучекия сорбента для ионной хроматографии, вк лючающий химическое модифицирование метакрилатного сополимера, отличающийся тем, что, с целью увеличения разделительной способности по от- к катионам, модифицирование ведут обработкой сополи.мера оксиэтилметак- рилата с этилендиметакрилатом 0,3-1,0%- 0 мым раствором серы в толуоле и 0,3-1,0°/о- 1ым водным раствором децилсу,льфоната натрия с г оследующей термообработкой при 130- 180°С в течение 7-48 ч.

0

5

5

Таблица 1

Изобретение относится к сорбентам для ионной хроматографии и позволяет увеличить разделительную способность по отношению к катионам. Сополимер оксиэтилметакрилата с этилендиметакрилатом типа Сферон-100000 фракции 25-40 мки пропитывают раствором 0,3 - 1,0%-ным водным раствором децилсульфоната натрия, 0,3-1%-ным толуольным раствором серы. После удаления растворителей продукт подвергают термообработке при 130-180°С в течение 7-48 ч. 5 табл., 3 ил.

Содержание серы в толуоле, %

0,1 Пики сливаются. Даже и К не разделяются.

0,25 Пики Na и К частично (на 80%) разделены.

0,5 Пики Na и К разделяются полностью друг от друга. Пик Nli, перекрывается пиком К .

1,0 Пики Na и К разделяются удовлетворительно.

Пик NH перекрывается с пиком К. 1% Не растворяется

Таблица2

одержание

Характеристика разделения ецилсульфоната

атрия 1

0,1 Пики Na и К не разделяются.

0,25 Пики и К частично перекрываются.

0,50 Пики Na и К разделяются полностью. Пик NH перекрьшается с пиком К.

1,00 Пики Na и К разделяются полностью. Пик NH1 перекрьшается с пиком К.

1,25 Практически пики Na, NH и К не отделены друг от друга

ТаблицаЗ

Содержание серы в толуоле, %

О Пики катионов не отделены друг от друга, но общий пик выходит сразу после Введения дозы анализируемого раствора.

О, 1 Появляются первые признаки разделения пиков.

0,25 Видны три пика, но они сильно перекрываются друг с другом.

0,5 Пики Na, и К разделены друг от друга.

1,0 Пики Na , Ш и К размыты, хотя еще

видны. 1% Не растворяется.

Характеристика разделения

Характеристика разделения

Содержание де- цилсульфоната натрия, %

Характеристика разделения

Пики Na, NKj и К сильно наложены друг на друга.

Пкки Na, и К видны, но еще не отделяются друг от друга. Пики , NIV и удовлетворительно разделены друг от друга. Пики Na , и К полностью разделены друг от друга.

Пики Na и NH| частично перекрываются. Пик К отделен от пиков Na и NH .

T чrfft1 М о МПтж ТГtr/ . гт-гч -«п

Пики Na , от друга.

ш; и К

не отделены друг

Таблица4

МПтж ТГtr/ . гт-гч -«п

ш; и К

не отделены друг

Таблица5

Л/W

Фие. 1

5 JO 15 20 25 0 пин .1

1L.

W

/5 20 25 мин

Фие.Э