Изобретение относится к Ьб.г1асти газовой хроматографии, а именно к разработке новьлх полимерных сорбентов . Известны пористые полимерные сорбенты для газовой хроматографии различной химической природы, в частности, сорбенты на основе сополимеров . стирол.а и дивинилбензола, сорбен ты с эфирными, нитрильныг.да, имидны фукнциональными группами, сорбентк на основе винильных производных пири дина 1 , Однако имею цийся набор полимерных сорбентов недостаточен дл.ч обеспечения нужной последовательности элюиро вания компонентов при разделении сложных смесей и для обеспечения воз можности работы при температурах выше 250С. Из термостойких полимерных сорбен тов известны тенакс (2,6 дифенил-р-фениленоксид), сорбенты на основе ПОЛИМИДОВ 2. Последние получают в процессе синтеза в форме нерегуляр ных частиц, что неудобно дл.я работы. Кроме того, окончательная фаза иьотдн зации при синтезе сорбента осуществляется при прогреве непосредственно в хроматографической колонке, что также затрудняет работу с таким сорбенО и В связи с этим задача разработки новых термостойких сорбентов является актуальной. Целью изобретения является расширение ассортимента термостойких сорбентов- для газовой хроматографии. Достигается это применением термостойкого пористого полимера полифенилхиноксалина в качестве сорбента для газовой хроматографии. Он имеет следующую структурную формулу Температурный предел использования этого полимера составляет 320 С, что расширяет область его применения в газовой хроматографии и позволяет проводить на нем разделение органических соединений с числом атомов углерода до С, тогда как полимерные сорбенты типа порапак, полисорб и т.п. можно использовать для разл« :ния сое.цинений с числом атомов yriivрода до С,у.
Этот полимер (и предлагаемый сорбент на его основе) содержит атомы азота с неподеленной электронной парой и двойные Связи, что обуславливает специфические свойства его поверхности. В связи с этим последовательность элюирования полярных веществ на предлагаемом.сорбенте отличается от последовательности элюирования на полимерных сорбентах на основе сополимеров стирола и дивинилбензола (полисорб-1). Из табл 1
Относительные времена удерживания некоторых веществ на полисорбе-1 и полифенилхиноксалине (ПФХ) (tj н-пентана принято за стандарт)
видно, что на предлагаемом сорбенте ацетонитрил, ацетон, серный эфир выходят из колонки после пентана, тогда как на полисорбе-1 - до пентана, бензол - после циклогексана и т.д.
Сорбент гидрофобен.Вода на нем выходит быстро узким пиком. Это позволяет использовать сорбент для анализа водных разбавленных растворов и для определения примесей и микропримесей,, воды в разных системах.
Таблица
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Сорбент для газовой хроматографии | 1978 |
|
SU765727A1 |
| Способ получения полимерного сорбента | 1973 |
|
SU472133A1 |
| Способ разделения высококипящих смесей гликолей и их производных | 1980 |
|
SU910578A1 |
| Полимерный сорбент для газовой хроматографии | 1980 |
|
SU890242A1 |
| Полимерный сорбент для газовой хроматографии | 1978 |
|
SU741145A1 |
| Способ приготовления сорбента для газо-жидкостной хроматографии | 1977 |
|
SU714274A1 |
| Способ модификации пористых полимерных сорбентов | 1977 |
|
SU662562A1 |
| Сорбент для газовой хроматографии | 1978 |
|
SU739401A1 |
| Способ получения пористого по-лиМЕРНОгО СОРбЕНТА для гАзОВОйХРОМАТОгРАфии | 1979 |
|
SU802302A1 |
| Способ газохроматографического разделения смеси воздуха,двуокиси серы и сероводорода | 1983 |
|
SU1125027A1 |
Н-пентан .
Вода
Метанол
Этанол
.цетонитрил
Ацетон
Диэтиловый
Н-гексан
Циклогексан
Бензол
Н-гептан На фиг. 1-3 представлены примеры разделения ввЕдагств на предлагаемом , сорбенте фиг.1 - определение примеси HjjO (1) в (2): а) C.,jHgOH гидролизный; б) Сд.ЧдОндля хроматографии; Т , фиг.2 - определение примеси воды (1) в метилэтилкето не (2) , Т 100°., Фиг.З - определени примеси гликоля (2) в воде (1), .центраЦия гликаяя , Т 180 Хроматогр.аммы получены на хроматогра фе с детектором по теплопроводности на колонке 1 м « 3 мм при расходе га. за-носителя Не ЗО мм/мин. Быстрое элюнровакие воды и значительное удерживание полярных молекул позволяет использовать его для конЦентрирования примесей из воздуха, и сточных вод. Применение термостойкого полимера полифенилхиноксалина в качестве сор1,0
0,54
0,68
1,25
1,70
1,54
1,20
2,04
3,20
5,70
4,20 бента для газовой хроматографии возможно благодаря особенности его структуры: полимер обладает развитой удельной поверхностью 50 , большим суммарным объемом пор (1,25 cMVr), достаточно однородным распределением пор по размерам, средним радиусом пор 3500 ,. Таким образом, он относится к макропористым сорбентам. Сорбент предлагается для разделения смесей полярных и ароматический соединений: нитрилов, простых и сложных эфиров, альдегидов, кетонов, аминов, диаминов, амидов, разделение которых всегда связано с больишми трудностями, для разделения смесей, содержащих аммиак. Примеры разделения приведены на фиг. 4-10. Фиг.4 - разделение спиртов и гликолей: 1-этанол, 2-бутанол,
3-этиленгликоль, 4-1,3 бутандиол; Т 180°. Фиг. 5 - разделение ароматических соединений: 1-воды, 2-циклогекдан, 3-бенэол, 4-толуол, Т 150 . Фиг. б - определение в воде, Т 80°. хроматограммы })иг.4-6 получены на хроматографе Унихром 1100. Условия проведения анализа аналогичны указанным к фиг.1-3. Кроматограммы, приведенные на фиг. 7-10,. получены на хроматографе Packard fl режиме программирова ния температуры, колонка 1,4 м х X 3 мм, детектор - ПИД. Фиг.7разделение нитрилов: 1-ацетонитрил, 2-пропионитрил, 3-бутиронитрил, 4валеронитрил. Т 150-220°, скорость программирования - 3°/мин, Фиг.8 - разделение аминов: 1-диэтиламин, 2-н-бутиламин, 3-пентиламин.4-о-толуидин. Т- 150-200, . Фиг.9 разделение альдегидов: 1-масляный альдегид, 2-валеральдегид, 3-бензальдегид. Т - 170-2бОС, 4/мин. Фиг.10 - разделение кетонов: 1-ацетон, 2-МЭК, 3-МПК, 4-БЭК, 5-ацетофенон.
Сорбент на основе полифенилхиноксалина получают в процессе выделения полимера из его раствора методе распыления в осадитель в форме регулярных частиц, которыми удобно заполнять хроматографические колонки. В настоящее время полимер полифенилхиноксалин используется для изготовления композиционных материалов, деталей пленок.
Измерение зависимости ВЭТТ от расхода газа-носителя (см.фиг.11 зависимости ВЭТТ от расхода газа-носителя Не для октиламина: 1 - при , 2 - при 150°С) показало, что оптимальный расход газа-носителя при работе с таким сорбентом составляет
20-40 мл/мин. При этом характерно сохранение высокой эффективности в широком интервале скоростей 2060 мл/мин, в отличие, например от полисорба-1, что говорит о возможности использования сорбента для экспресс-анализа.
Итак, предложение использовать, известный термостойкий полимер полифенилхиноксалин в качестве сорбента
Q для газовой хроматографии имеет преимущества, так как этот сорбент, по сравнению с известными полимерными сорбентами, достаточно термостоек, специфичен и получается в форме регулярных частиц, он может приме5няться в химических лабораториях для анализа сложных смесей, особенно азотсодержащих соединений, определения примесей воды и анализа водных сред. .
0 Применение полимера полифенилхиноксалина позволит расширить температурные границы газовой хроматографии на пористых полимерных сорбентах, регулировать последовательность выхода
5 компонентов из газохроматографической колонки и проводить разделение аминов, диаминов, амидов.
30
Формула изобретения
..Применение термостойкого пористого полимера полифенилхиноксалина в качестве сорбента для газовой хроматографии.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. S.B.Dave, Jnd.Eng. Chera. Prod. Res. Dev., 14, 85, 1975.
4J1U
-11U12
S
16
Время, мин , (puzf
1I
г ъ
время, мин Фаг. 5 и В It. 2 О время, мин
60
W
время Фиг.№
ir
ZO
80 uJ, нл/мин
60
W фиг.П
