Способ анализа производных фенола Советский патент 1993 года по МПК G01N30/06 

ел

с

Использование: изобретение относится к аналитической химии, в частности к определению ионола в топливных смесях (произ- водные фенола). Сущность: пробу углеводородного топлива вводят в хроматограф с внутренним стандартом, разделив ее предварительно на 2 части. В одной части пробы определяют нафталин при температуре 130-160°С. Другую часть пробы анализируют на содержание микропримесей ионола при .температуре 130-160°С, повышая чувствительность хроматографа в 2 ра- . за. 1 ил., 2 табл.

Способ относится к области аналитической химии, а именно к способу определения микропримесей антиоксиданта - ионола (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола) в углеводородных трпливах, добавляемого для повышения химической стабильности последних и предотвращения окисления углеводородов и сернистых соединений.

Целью изобретения является количественное определение микропримесей ионола в углеводородных топливах прямым газохроматографическим методом.

Указанная цель достигается тем, что в способе, предусматривающем газохрома- тографическое разделение продукта на капиллярной колонке при повышенной температуре, это разделение, согласно изобретению, ведут при температуре 130- 160°С с использованием полярной фазы, при этом предварительно в одной анализируемой пробе определяют содержание нафталина или его гомологов, приняв один из них в качестве внутреннего стандарта-вещества, после чего, повысив чувствительность хроматографа на два порядка, в другой анализируемой пробе определяют площадь пика ионола, содержание которого затем рассчитывают по концентрации нафталина или его гомолога в углеводородном топливе.

Указанный температурный интервал газохроматографического разделения углеводородных топлив обусловлен, прежде всего, полярностью ионола, отличающейся от полярности углеводородных соединений, элю- ирующихся в непосредственной близости с ним. При температуре разделения ниже 130°С пики нафталина и ионола имеют разXI

Ю

00 CN СО

мытую конфигурацию, при температуре выше 160°С эти пики налагаются друг на друга.

Применение полярной фазы задерживает соединения ароматического характера и кислородсодержащие соединения и позволяет отделить ионол от всех присутствующих в топливе замещенных фенолов.

Повышение чувствительности прибора на 2 порядка позволяет видеть микропримеси вещества и рассчитывать их в диапазоне линейности.

Выбор внутреннего стандарта-вещества - нафталина или его гомологов а- или /2-моно- метилнафталина обусловлен тем, что эти вещества обычно содержатся .в углеводородных топливах(в реактивном топливе РТ в количестве 0,15-0,30 мас,%, в автомобильном бензине А-76 - 0,09-0,12 мае.%) и элюируется после основных компонентов анализируемого продукта.

На фиг.1 представлена хроматограмма углеводородного топлива РТ для определения в нем содержания внутреннего стандарта-вещества (а-или / -метил нафталина); на фиг.2 - то же для определения содержания ионола..

Для анализа углеводородного топлива на содержание в нем ионола проводят хро- матографирование пробы с программным нагревом. Разделение монола осуществляют при температуре 130-160°С. Для проведения анализа используют пробу углеводородного топлива, в одной части которой газохроматографическим методом определяют количественное содержание нафталина или его гомологов (на.фиг.1 пики 1,3,2), принимаемых в качестве внутреннего стандарта-вещества. Содержание последнего рассчитывают по полученной хрома- тограмме методом внутренней нормализации, В целях ускорения анализа определение нафталинов может быть проведено на отдельном хроматографе на колонке с фазой трис-(2-цианэтоксипропан), где достигают полного разделения бициклическйх ароматических соединений от остальных компонентов с использованием стеклянной капилдярной колонки длиной 15 м,

: После этого хроматографированию подвергают другую часть той же пробы иссле- думого продукта, для чего чувствительность прибора после определения на нем содержания нафталинов повышают на два поряд- ка. В этих условиях ионол элюируется сразу после нафталинов (на фиг.2 пик 4). Давление на входе в колонку 50-80 кПа. Начальная температура анализа 70-80°С, программный нагрев - сразу после ввода пробы. Скорость нагрева 2-4 град./мин. Объем .вводимой пробы 1,5-2 мкл.

Обработка результатов хроматографи- рования проводится с использованием интегратора.

Расчет количественного содержания ионола проводят методом внутреннего стандарта, исходя из соотношения:

Зионола

0

с„

Св

SBH.CT.

где Сионола - содержание ионола, мас.%;

Свн.ст. - содержание внутреннего стандарта-вещества, мас,%;

Зионола - площадь пика ионола на хро- матограмме, мм2;

5вн;ст. - площадь пика внутреннего стан5 дарта-вещества на хроматограмме, мм2.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Газохроматографическое определение содержания ионола в автомо0 бильном бензине А-76.

Для исследования были приготовлены модельные смеси этого бензина с различными добавками ионола.

Условия анализа: хроматограф MEGA5 5360с плазменно-ионизационнымдетектором и инжектором Ton cplomn, позволяющим вводить пробу анализируемого образца непосредственно в капиллярную колонку холодным способом и без давления потока.

0 Разделение компонентов бензина осуществлялось в гибкой кварцевой капиллярной колонке ВР-20, 0,25 (фирмы ALLTECH) длиной 50 м и внутренним диаметром 0,22 мм. Газ-носитель водород (гелий). Давление

5 на входе в колонку 50 кПа, расход газа через делитель потока 50 см3/мин. Начальная температура нагрева 80°С, программированный нагрев - сразу после ввода пробы, скорость нагрева 3,5 град./мин. Нагрев про0 изводился до 145РС. Жидкая фаза - карбо- вакс 20 м. Время анализа 20-25 мин. При .хроматографическом разделении первой части пробы получили хроматограмму, представленную на фиг.1. Объем вводимой

5 пробы 2 мкл.

Из хроматограммы на фиг1 определено количественное содержание нафталина (пик 1 фиг.1), ог-метилнафталина (пик 3 фиг.1), / -метилнафталина (пик 2 фиг.1).

0 .Во второй части анализируемой пробы бензина А-76 определяют содержание ионола. Полученная при этом хроматограмма представлена на фиг.2. на которой пик 4 соответствует элюированию ионола.

5 Расчет количественного содержания ионола в автобензине А-76 проводят методом внутреннего стандарта по приведенной выше формуле или с использованием интегратора.

Сионола.- 0,026 Щ 0,0116 мас.%

116ppm,

Данные анализа по содержанию нафталина, а- и /3-метилнафталинов и ионола в бензине А-76 приведены в табл.1.

Пример 2. Газохроматографическое определение количественного содержания ионола в топлмвах для реактивных двигателей РТ с добавками ионола.

Условия осуществления способа те же, что и в примере 1. Конечная температура нагрева топлива РТ 160°С.

Данные анализа по содержанию нафталина, монрметилнафталинов и ионола пред- ставлены в табл.2.

Из данных табл.1 и 2 можно заключить, что погрешность определения ионолэ заявляемым способом в углеводородных топли- вах при объеме вводимой пробы составляет 7-8 отн.%, что подтверждает достаточно высокую чувствительность метода.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет проводить количественное определение содержания ионола в углеводородных топливах, содержащих углевоСодержание нафталина, п-, /3-метилнафталинов и ионола в автомобильном

-бензине А-76

Содержание нафталина, а-,/ -метилнафталинов и ионола в топливе для

реактивных двигателей РТ

дороды различных классов, без предварительного препаративного выделения искомого вещества, что в значительной мере упростило методику и сократило время осуществления способа. Способ обладает хорошей воспроизводимостью, высокой чувствительностью и надежностью.

Формула изобретения Способ анализа производных фенола в сложных смесях путем их газохроматогрэ- фического разделения на капиллярной колонке при повышенной температуре, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения определения микропримесей ионола в углеводородных топливах, разделение продукта ведут при 130-160°С с использованием полярной фазы, при этом предварительно в одной анализируемой пробе определяют содержание нафталина и/или его гомологов, приняв один из них в качестве внутреннего стандарта-вещества, после чего, повысив чувствительность хроматографа на два порядка, в другой анализируемой пробе определяют содержание ионола с учетом содержания внутреннего стандарта.

Т а б л и ц а 1

Таблица 2

При меча ние. Вкачестве базового способа принят способ по авторскому свидетельств. СССР №648905, кл. G 01 N31/00, 1979,.

г г

0,5

0,25

Ввоя прооа

о го

Фиг. /

Продолжение табл. 2

123

0,5

0,25

Ц

Ввол прею

О 20 26

.. . Фил. 2.