Способ приготовления индикатора фтороводорода Советский патент 1992 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к аналитической химии (люминесцентному анализу) и может быть использовано для определения фтороводорода в газах.

Известен способ приготовления индикатора фтороводорода, включающий пропитку фильтровальной бумаги раствором 8-оксихинолината магния.

Диапазон определяемых концентраций фтороводорода в воздухе с помощью известного технического решения равен 104- . на млн, (1-10 4-1:10 3 мкг/л).

Цель изобретения - увеличение диапазона определяемых концентраций фтороводорода до 0,02-10 мкг/л.

Поставленная цель достигается тем, что хроматографическую бумагу пропитывают раствором 8-оксихинолината алюминия концентрацией , М в этиловом спирте, предварительно перегнанном над гидроксидом калия, причем пропитку

ведут при соотношении массы бумаги и раствора 1:(40-100).

Одновременная обработка хроматогра- фической бумаги раствором 8-осихинолина- та алюминия концентрацией 5 ,5 Мв этиловом спирте, предварительно перегнанном над гидроксидом калия, при соотношении массы бумаги и раствора 1:(40-100) позволяют увеличить диапазон определяемых концентраций фтороводорода до 0,02-10 мкг/л.

Применение хроматографической бумаги связано с тем, что она имеет минимальную собственную люминесцентную и высокую сорбционную способность по сравнению с другими целлюлозными материалами и высокую объемную однородность. Отсутствие собственной люминесценции позволяет получать индикатор с большим отношением сигнал/шум при измерении интенсивности флуоресценции 8-оксихиноVJ

ю

СП О

о

лината алюминия, что приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций фтороводорода с нижней стороны. Высокая сорбционная способность хроматографической бумаги позволяет получать индикатор с большим содержанием 8-оксихинолината алюминия, что приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций фтороводорода с верхней стороны. Применение 8-оксихинолината алюминия обусловлено большим значением его квантового выхода флуоресценции на поверхности хроматрграфической бумаги по сравнению с 8-оксихинолинатами других непереходных металлов, что приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций фтороводорода с нижней стороны за счет увеличения отношения сигнал/шум при низких содержаниях реагента, Применение этилового спирта обусловлено большей растворимостью 8-осихинолината алюминия в нем по сравнению с другими органическими растворителями, что приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций фтороводорода с верхней стороны. Перегонка этилового спирта над гидроксидом калия приводит к получению растворителя, не содержащего люминес- цирующих примесей, что в свою очередь приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций с нижней стороны. При соотношении массы бумаги и раствора 8-оксмхйнолината алюминия, меньшем 1:40, нижняя граница определяемых концентраций фтороводорода увеличивается за счет неоднородной сорбции реагента и, следовательно, уменьшения соотношения сигнал/шум.

Диапазон определяемых концентраций фтороводорода не изменяется при изменении соотношения массы бумаги и раствора от 1:40 до 1:100. Дальнейшее увеличение этого соотношении не приводит к увеличению диапазона определяемых концентраций фтороводорода. Нижняя граница концентраций 8-оксихинолината алюминия М обусловлена чувствительностью измерения начальной интенсивности флуоресценции индикатора, верхняя граница - 2,5-10 М связана с концентрационным тушением флуоресценции сорбированного 8- оксихинолината алюминия.

Прим е р. 3 г гранулированного гидро- ксида калия промывают этиловым спиртом, а затем добавляют к 3 л кипящего этилового спирта, который сразу же перегоняют, собирая среднюю фракции (50%).

Круглый лист хроматографической бумаги Flltrak FN 14 диаметром 9,5 см (масса

0,79 г) помещают в чашку Петри, на дно которой по краям устанавливают стеклянные пирамидки высотой 3 мм, и добавляют 80 мл (масса 63 г) 1:10 4 М раствора 8-оксихинолината алюминия в предварительно перегнанном этиловом спирте (отношение массы бумаги и раствора 1:80). Через 20 мин бумагу вынимают и сушат в горизонтальном положении при комнатной температуре в течение суток. Из полученного листа вырезают кружки диаметром 12 мм. Градуировочные смеси с различными концентрациями фтороводорода в воздухе готовят на установке Микрогаз (объемная скорость подачи газа на индикатор 100-200 л/ч). В присутствии фтороводорода интенсивность флуоресценции индикатора уменьшается за счет превращения флуоресцирующего 8-оксихинолината алюминия в нефлуоресцирующий фторид алюминия. Интенсивность флуоресценции индикатора (А 530-540 нм) измеряют, используя в качестве источника излучения кварцевую вольфрамогалогенную лампу

КГМ-6,3/15 со светофильтром УФС-6.

Диапазон определяемых концентраций фтороводорода равен 0,02-10 мкг/л.

Диапазон определяемых концентраций фтороводорода не изменяется при использовании хроматографической бумаги Flltrak FN 1:2, различных сортов бумаги Ватман.

Предлагаемый способ приготовления индикатора фтороводорода позволяет получать индикатор, характеризующийся

высокой селективностью. Определению 0,02-0,5 мкг HF/л не мешают хлороводо- род (до 10 мкг/л), хлороформ и хладон - 113 (до 100 мкг/л), тетрафторэтилен, трифторх- лорэтилен, гексафторпропилен, фторвинилиден(до20об.%).

Данные о диапазонах измеряемых концентраций фтороводорода при других концентрациях 8-оксихинолината алюминия и соотношениях массы хроматографической

бумаги и раствора 8-оксихинолината алюминия приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению со способом прототипом,

позволяет увеличить диапазон определяемых концентраций фтороводорода с 1 мкг/л до 0,02-10 мкг/л. Кроме того способ позволяет получать индикатор, характеризующийся высокой селективностью. Определению 0,02-0.5 мкг HF/л не мешают хлороводород (до 10 мкг/л), хлороформ и хладон-113 (до 100 мкг/л), тетрафторэтилен, трифторхлорэтилен. гексафторпропилен, фторвинилиден (до 20 мас.%).

Ф о р м ула изобретения Способ приготовления индикатора фто- ро во до рода, включающий пропитку бумаги раствором 8 0ксихинолината, отличаю- щ и и с я тем. что, с целью увеличения диапазона определяемых концентраций фтороводорода до 0,02-10 мкг/л, в качестве бумаги используют хроматографическую

бумагу, а в качестве раствора 8-оксихинолината - раствор 8-оксихинолината алюминия с концентрацией 5105-2, M в этаноле, предварительно перегнанном над гидро- ксидом калия, причем пропитку ведут при массовом соотношении бумаги и раствора 1:(40ИОО).

Диапазоны измеряемых концентраций фтороводорода (мкг/л) при различных концентрациях этанольного раствора 8-оксихинолината алюминия

)

индикатор не работает

Таблица 2

. Диапазоны измеряемых концентраций фтороводорода (мкг/л) при различных отношениях массы хроматографической бумаги и этанольного раствора 8-оксихинолината

алюминия

),.

индикатор не работает

Та бл и ца 1