Способ определения азота, углерода, водорода и серы в органических соединениях Советский патент 1991 года по МПК G01N30/06 G01N31/12 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к реакционной газовой хроматографии.

Цель изобретения - повышение точности при анализе легколетучих, газообразных и серусодержащих соединений и ускорение определения.

Сущность изобретения заключается в том, что при нагреве до 450-550°С органического вещества в присутствии пентаокси- да ванадия в инертной атмосфере наряду с окислением углерода, водорода и азота соответственно до С02, Н20 и N2 происходит окисление серы до диоксида серы, причем образования триоксида не наблюдается. Однако, учитывая, что смесь нагревается не мгновенно, наряду с процессами окисления наблюдается частичное разложение, возгонка, испарение исследуемого образца, что не позволяет количественно определить

элементы. Для полного перевода определяемых элементов в СОа, НаО, N2 и S02 выделившиеся газы пропускают при этих же температурах через пентаоксид ванадия, нанесенный на гамма-оксид алюминия (алюмогель).

Многие органические соединения обладают высокой летучестью, что не позволяет проводить смешивание навески анализируемого вещества с /20s. Это оказалось возможным проводить путем адсорбции их на пентаоксид ванадия, нанесенный на алюмогель. При этом алюмогель используется как адсорбент, а /20б-как окислитель, который при нагреве окисляет адсорбированные органические соединения до продуктов, анализируемых хроматографически.

Пример 1.15г пентаоксида ванадия растворяли в воде (50 мл) в присутствии щавелевой кислоты (10 г) при нагревании. После полного растворения в полученный

СП

раствор вносили 100 г алюмогеля (фракция 0,5-1,0 мм). Раствор упаривали досуха, а полученный сыпучий материал прогревали в муфельной печи при 500°С 2 ч,

В центр кварцевой трубки длиной 12 см и внутренним диаметром 3 мм засыпали полученный окислитель (слой 3 см) и фиксировали его стекловолокном.

Навеску 15 мг тиомочевины смешивали с 450 мг пентаоксида ванадия и перетирали, 5 мг полученной смеси помещали в кварцевую трубку, насыпая ее на тампон из стекловолокна. С другого конца трубки подсоединяли инъекционную иглу, которую вводили в испаритель хроматографа. Через трубку пропускали газ-носитель (гелий) в течение 10 мин для удаления воздуха, после чего нагревали окислитель и навеску нихро- мовой спиралью до 500°С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хроматограф.

Анализ проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности с использованием системы из двух последовательно соединенных колонок, Первая колонка (1,5 м) была заполнена тефлоновым носителем полихром-1 с 5% полиэтиленгликольсукци- ната и подсоединена к одной из ячеекдетек- тора, выход которой был подсоединен ко второй колонке (0,5 м), заполненной активированным углем АР-3. Выход второй колонки подсоединяли к входу 2-ой ячейки детектора. Образовавшиеся газы анализировали на содержание СОа, НгО, N2 и S02 и определяли содержание в исследуемом образце углерода, водорода, азота и серы. Температура термостата колонок 70°С, скорость газа-носителя 30 мл/мин.

Газохроматографический анализ газов показал, что весовое процентное содержание C.H.N и S в образце составляет соответственно 15,3; 5,8; 37,1; 41,8. Теоретическое процентное содержание вышеуказанных элементов составляло соответственно 15,8; 5,3; 36,8; 42,1.

Пример 2. Юг пентаоксида ванадия помещали в фарфоровую чашку и растворяли в воде (25 мл) в присутствии щавелевой кислоты (6г) при нагревании. В полученный раствор оксалата ванадия вносили 50 г алюмогеля (фракция 0,5-1,0 мм). Растворупари- вали досуха, а полученный сыпучий материал прокаливали 2 ч при 520°С. 200 мг . подученного окислителя засыпали в центр кварцевой трубки и фиксировали слой тампонами из стеклоткани.

Навеску 15 мг тиомочевины смешивали с 450 мг пентаоксида ванадия и тщательно перетирали. 5 мг полученной смеси помещали в один из концов кварцевой трубки и подсоединяли поток гелия, с другого конца подсоединяли инъекционную иглу и вводили ее в испаритель хроматографа. Через

трубку пропускали гелий в течение 10 мин для удаления из трубки воздуха, после чего трубку в области расположения навески и окислителя нагревали до 520°С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хроматограф.

Анализ проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности, используя систему из двух последовательно соединенных колонок. Первая колонка длиной 2 м была заполнена тефлоновым носителем полихром-1 с 5% Твин-80, а вторая колонка - активированным углем АГ-3.

Схема подсоединения колонок была

аналогична примеру 1. Температура термостата колонок 95°С, скорость газа-носителя 30 мл/мин. Содержание образовавшихся газов в анализируемой пробе было следующим: С02 91 мг; FzO 76 мкг; N2 59 мг; S02

134 мкг„или в процентном соотношении содержание С, Н. и N, S составляло соответственно 14,1; 6,3; 38,1; 41,5%.

П р и м е р 3. Кварцевую трубку, использованную в примере 2, прогревали при

500°С в токе воздуха 10 мин, извлекали старую пробу вместе с тампоном из стекловолокна, вставляли новый тампон и проводили отбор пробы диметилсульфоксида над поверхностью исследуемого вещества путем

аспирирования с помощью шприца на 100 мл. Начальный вес трубки с помещенным в ней алюмогелем с fzOs составлял 4,3474 г, после отбора пробы вес трубки 4,3506 г. Навеска образца составила 3,2 мг.

Конец трубки, с которого проводили отбор пробы, подсоединяли к потоку газа-носителя, а с другого конца подсоединяли инъекционную иглу, которую вводили в испаритель хроматографа. Через трубку предварительно пропускали поток газа-носителя (гелия) в течение 10 мин для удаления из трубки воздуха, после чего трубку нагревали с помощью нихромовой спирали до 500°С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хроматограф.

Анализ газов проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности, используя систему из двух последовательно соединенных колонок. Первая колонка 1,5 мбыла заполнена тефлоновым носителем полихром-1 с 5% Твин-80, а вторая - активированным углем АГ-3. Схема подсоединения колонок была как в примере 2, аналогичны были и условия хроматографирования. Содержание образовавшихся газов в анализи

руемой пробе было следующим: С02 3,6 мкг,ние продуктов окисления и их количественНаО 2,2 мкг; SOa 2,6 мкг или1 в процентномное определение, отличающийся тем.

соотношении содержание C,H,S составлялочто, с целью повышения точности при анасоответственно31,5; 7,5; 40,3%. лизе серусодержащих соединений и ускореФормула изобретения5 ния определения, отбор пробы проводят

Способ определения азота, углерода,путем введения анализируемого вещества в

водорода и серы в органических соединени-адсорбент, содержащий каталйзатор-пентаях, включающий отбор пробы, введениеоксид ванадия и оксид алюминия, а высркопробы в нагреваемый каталитический реак-температурное окисление и доокисяение

тор, высокотемпературное окисление и до-10 проводят на том же катализаторе, нанесенокисление на катализаторе, содержащемном на оксид алюминия в количестве 10оксид алюминия и модификатор, разделе-20 мас.%.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к реакционной газовой хроматографии органических соединений. Целью изобретения является повышение точности при анализе серу содержащих соединений. Способ включает смешивание анализируемого соединения в трубке с адсорбентом, содержащим окислитель (пента- оксид ванадия), являющийся катализатором, окисление пробы при повышенной температуре (450-550°С) в атмосфере гелия, доокисление и газохроматографический анализ образовавшихся газов (двуокиси углерода, воды, азота и двуокиси серы). Способ проводят в непрерывном потоке гелия.