Способ модификации твердых носителей Советский патент 1980 года по МПК G01N31/08 B01D15/08 

Изобретение относится к области газовой хроматографии, а именно к созданию твердых носителей. Применяемые в газовой хроматографии твердые носители неподвижных фаз должны обладать адсорбционной инертностью. В противном случае пики паля рных соединений получаются асимметричными, а время удерживания увеличивается и зависит не только от природы неподвижной фазы, но и от ее кО личества на твердом носителе и природы последнего, что существенно зат рудняет идентификацию. Выпускаемые в настоящее время промлшленностью диатомйтовые носители адсорбционной инертностью не обладают, поэтому их под вергают различным видам обработки с целью подавления адсорбционной актив ности. Известен способ модификации твердлх носителей для газовой хроматографии, в котором твердый носитель обрабатывают при нагреве парами SiF 1. Однако пики разделяемых компонентов имеют ассиметрию, т.е. поверхность имеет остаточную адсррбционну активность. Известен также способ модификации твердых носителей в газовой хроматографии путем нанесения на поверхность полимерной пленки 2 . В этом способе нагретый носитель пропускают пары гексаметилдисилазана, Однако этот способ не обеспечивает полного подавления адсорбционной активности вследствие того, что не все адсорбционные центры подвергаются силанизации. Цель изобретения - снижение ад сорбционной активности твердого носителя. Указёшная цель достигается путем обработки твердого носителя парами димера гексафторпропилена (ДГФП) в. высокочастотном тлеющем разряде в виброкипящем состоянии с предварительной активизацией поверхности носителя в тлеющем разряде, В резуль-, тате такой обработки на поверхности твердого носителя осгикдается пленка полифторпропилена,экранирующая активные центры диатомитового носителя и препятствующая адсорбции на них полярных мапекул,Прицеас осуществляют при следующих условиях: высота виброкипящего слоя 15-45 NM, давление

паров ДГФП 0,01 тор,,частота тока разряда 1кГц, плотность, тока 0,3 0,5 мА/см, напряжение 700-800 В, Предварительную активацию носителя воздухом проводят в течение 5 мин при давлении 0,4 тор., напряжении 500-600 В и плотности тока 0,2 0,5 мА/см,

Пример 1,Диатомитовый твердый носитель для газовой хроматографии, хроматоН - N - AW помещают в стаканчик вибратора, дно которого одновременно является нижним электродом при создании разряда, а крышка служит верхним электродом. Расстояние между электродами 70-120 мм, диаметр 55 мм. Работа вибратора обеспечивает создание кипящего слоя сорбента высотой 15-45 мм. Вибратор со стаканчиком помещают в реакционную вакуумлую камеру, в которой создают разрежение « 10 тор, после чего напускают воздух до давления Ор4 тор,, носитель переводят в виброкипящее состояние, подают на электроды ток частотой 1 кГц, напряжением 500 В и активируют твердый носитель в течение 5 мин при плотности тока 0,2 мА/см -, Затем, отключив напряжение, камеру откачивают до давления ., напускают в нее пары ДГФП до давления ,01 тор,, и подают напряжение 700 В при плотности тока разряда 0,3 мА/см. Носитель обрабатывают в течение 2,5 мин, после чего вибратор выключшот, в камеру напускают воздух и извлекают стаканчик с носителем,

В результате такой обработки на поверхности твердого носителя обра .зуется полимерная пленка толщиной / ,2 мкм, элементный состав которой определен методами элементного органичсеского микроанализа, следующий.

вес.%: С - 33,14,- F - 64,03; О -2,83 Методом ИК - спектроскопии в пленке найдены полосы поглощения, соответствующие колебаниям связей С - F (1410 см-М , С - Н (2860, 2920 ) и С-О-С (1170 см ) .

Пример 2, Твердый носитель хроматон -N-AW обрабатывают так как и S примере 1, однако активацию проводят при напряжении 600 В и плотности тока 0,4 мА/см, а нанесение пленки ДГФП - при напряжении 800 В, плотности тока разряда 0,5 мА/см и в teчeниe 10 мин.

Толщина образующейся полимерной пленки составляет около 5 мкм; по элементному составу и ИК - спектрам пленка практически не отличается от полученной в примере 1,

Важным показателем качества твердого носителя являются величины относительных времен удерживания веществ способных к специфическому взаимодействию, измеренные по отнощению к н-углеводороду при нанесении на твердый носитель малого количества неполярной неподвижной фазы, например ckвaлaнa, Чем выше адсорбционная способность твердого носителя, тем больше относительные времена удерживания за счет адсорбции на твердом носителе. В таблице приведены относительные времена удерживания некоторых веществ, в том числе, используегуых для оценки полярности неподвижных фаз по Мак-Рейнольдсу, тзмеренные на твердом носителе хроматон -N-AW ; этом же носителе, , обработанном гексаметилдисипазаном ( хроматон - N-AW-НМДС) и обработанном в плазме тлеющего раз-. (ряда в парах ДГФП (хроматон-N-AW-ДГФП) при нанесении на все три образца 3% сквалаяа.

н-Гексан

Бензол

Метилэтилкетон

Ни тр оме т аи

Четыреххлористый углерод

Циклогексен

Этанол

Циклогексан

1,0 1,73 0,71 0,44

1,77 1,55 0,29 2,40 . 57503706 Как видно из приведенных данных,несения на повер бюсть полимерной на носителе, приготовленном по пред-пленки, отличаю щийс я тем, лагаемому способу, времена удержива-что, с целью снижения адсорбционной ния практически всех веществ окаэы-активности, твердый носитепь ваются более низкими, чем на исход-нгшесением пленки.активируют в тлеюном хроматоне-N-AW и силанизирован- 5«ем разраде в атмосфере воздуха , а ном хроматоке-N-AW-НМДС,пленку наносят путем обработки повврхРезультаты испытаний образцов, об-ности носителя парами димера гексаработанных в течение 2,5 и 10 мин,фторпропилена в виброкипящем состояпрактически не различаются, поэтомунии в высокочастотном тлеющем разряв качестве оптимгшьных приняты уело- ВИЯ обработки, указанные в примере 1, Таким образом, предлагаемой способИсточники информации, позволяет уменьшить время удержива-принятые во внимание при экспертизе ния по ряду веществ почти в 1,5 раза и получить 6oj$e четкое их разделение,1 Авторское свидетельство СССР Формула изобретения 616590, кл. G 01 N 31/08, 1977. Способ модификации твердых носите- 280990, кл, G 01 N 31/08, 1970 лей в газовой хроматографии путем на-(прототип). ,2, Авторское свидетельство СССР