Способ определения тетранитрометана и нитроформа в среде концентрированной азотной кислоты Советский патент 2016 года по МПК G01N30/12 

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано для качественного и количественного определения тетранитрометана и нитроформа в реакционной массе, получаемой при нитровании ацетилена концентрированной азотной кислотой в присутствии нитрата ртути.

Существующий метод определения тетранитрометана и нитроформа в указанной смеси проводится следующим образом.

Определяется сумма тетранитрометана и нитроформа колориметрическим методом. Тетранитрометан определяется иодометрически, а нитроформ - по разности результатов, полученных по колориметрическому и иодометрическому методов.

Метод имеет следующие недостатки:

1. Трудность определения конечной точки титрования тетранитрометана;

2. Длительность проведения анализа (6 часов).

В литературе отсутствуют данные по газохроматографическому определению тетранитрометана и нитроформа в среде азотной кислоты.

Предлагаемый способ заключает в себе применение газожидкостной хроматографии для анализа органических соединений в среде концентрированной азотной кислоты. Метод основан на различной растворимости компонентов анализируемой смеси в селективной органической жидкости (силиконовое масло), нанесенной на инертный носитель - диатомитовый кирпич и детектировании каждого разделенного компонента по теплопроводности. Особенность предлагаемого изобретения заключается в том, что азотная кислота при температуре опыта разлагается в испарителе хроматографа на окислы азота и воду. При хроматографировании пик воды, как правило, имеет несимметричную форму, что затрудняет количественный анализ. На данном сорбенте вода необратимо адсорбируется, не затрудняя определение тетранитрометана и нитроформа. При газохроматографическом анализе анализируемых реакционных масс на хроматограмме получается три пика, которые соответствуют: первый пик - сумма окислов азота, второй пик - тетранитрометан и третий пик - нитроформ.

На рис. 1 представлена хроматограмма анализируемой смеси.

Для анализа применен универсальный хроматограф УХ-1.

Методика определения

Для проведения качественного и количественного определения тетранитрометана и нитроформа в анализируемых реакционных смесях необходимо установить следующий режим работы хроматографа УХ-1:

1. Температура термостатирования - 96±1°С.

2. Сорбент - силиконовое масло (15%) от веса носителя), на диатомитовом кирпиче инз-500 зернением 0,2-0,4 мм.

3. Длина колонки - 2,5 метра.

4. Скорость газа - носителя гелия - 150 мл/мин.

5. Давление на входе - 0,8-1,0 ати.

6. Давление на выходе - 0,2-0,3 ати.

7. Ток моста детектора - 190 мА.

8. Количество анализируемой пробы - 7,5 мкл.

Запуск анализируемых кислотных смесей производится микрошприцем, устойчивым к действию азотной кислоты и окислов азота.

Пример

Анализируемая проба набирается в микрошприц и загружается в хроматограф в количестве 7,5 мкл при указанных выше условиях. По полученной хроматограмме определяется высота пиков тетранитрометана и нитроформа. Зная высоту, по соответствующему калибровочному графику зависимости высоты пика от концентрации находят концентрацию обоих веществ.

На определение тетранитрометана и нитроформа затрачивается 8-10 минут.

В таблице 1 приведены результаты определения тетранитрометана и нитроформа в реакционных смесях.

Таблица 1. №№ п/п Компоненты Найдено химич. методом Найдено хроматограф. методом Среднее отклонение от среднего значения Относит. ошибка анализа I II III IV V среднее значение 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 Тетранитрометан 5,7 6,0 6,4 6,4 6,5 6,4 6,3 0,16 2,52   Нитроформ 15,2 15,6 15,2 15,3 14,8 15,6 15,3 0,30 1,96 2 Тетранитрометан 6,4 6,9 6,9 6,7 6,8 6,7 6,8 0,08 1,18   Нитроформ 11,8 12,6 13,3 12,9 13,0 12,8 12,9 0,18 1,39 3 Тетранитрометан 5,7 4,80 5,25 5,05 4,8 4,9 4,9 0,14 2,86   Нитроформ 12,9 12,7 11,8 12,1 11,8 12,1 12,1 0,3 2,48 4 Тетранитрометан 0,4 0,65 0,60 0,65 0,65 0,70 0,65 0,025 3,8   Нитроформ 13,4 12,7 12,3 12,3 12,5 12,9 12,7 0,26 2,05 5 Тетранитрометан 0,6 0,70 0,70 0,70 0,70 0,65 0,70 0,01 1,43   Нитроформ 12,3 12,3 12,2 12,2 11,8 11,8 12,0 0,22 1,83

Относительная ошибка анализа тетранитрометана и нитроформа газохроматографическим методом не превышает 3,5%. Результаты метода имеют хорошую воспроизводимость с химическим методом.

Изобретение относится к методам газовой хроматографии и может быть использовано в оборонной технике. Сущность: определяют тетранитрометан и нитроформ в среде концентрированной азотной кислоты путем газожидкостной хроматографии. При этом азотную кислоту предварительно разлагают в испарителе на воду и двуокись азота, а в качестве органической селективной жидкости применяют силиконовое масло, нанесенное на инертный носитель - диатомитовый кирпич. Технический результат: ускорение и упрощение анализа. 1 ил.

Способ определения тетранитрометана и нитроформа в среде концентрированной азотной кислоты путем газожидкостной хроматографии с применением в качестве органической селективной жидкости - силиконового масла, нанесенного на инертный носитель - диатомитовый кирпич, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса, азотную кислоту предварительно разлагают в испарителе на воду и двуокись азота.