Хроматографический способ анализа газов растворенных в жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01N7/14 G01N31/08 

1

Изобретение относится к хроматографическим методам анализа и, более точно, к анализу газов, растворенных в жидкостях.

Известны хроматографические спосо-5 бы анализа газов, растворенных в жидкостях, основанные на следующих способах выделения газовой фазы из проб; кипячении, выделении с использованием вакуума, поглощении жидкости на слое Ю адсорбента, выделении потоком инерт-. кого газа l.

Эти способы либо длительны по времени, либо сложны по аппаратурному оформлений)., либо облада от малой чув- 15 стзительностью и воспроизводимостью.

Известен, способ анализа, при котором из жидкости выделяют растворенные газы потоком газа-носителя, выделенные газы разделяют на хроматографи- 20 ческой колонке 2 и регистрируют.

При таком способе извлечения происходит сильное разбавление компонентов газовой фазы пробы газом-носителем, что ухудшает их разделение и снижает 25 чувствительность анализа.

Целью изобретения яв.пяется повышение чувствительности анализа.

Указанная цель достигается тем, что пробу жидкости продавливают га- 30

зом-носителем через пористый фильтр или капилляр, и газы,выделившиеся из жидкости после фильтра, в потоке газа-носителя подают на хроматографическое разделение. В качестве фильтра могут быть использованы, например, пористые стеклянные пластинки и гранулированные материалы.

При продавливании пробы через фильтр или капилляр создаётся разность давлений до и после фильтра, жидкость до фильтра насьааается газом-носителем при большем давлении и при пропускании ее в камеру с низким давлением происходит выделение растворенных газов. В результате уменьшается объем газа-носителя, необходимый для достижения заданной степени извлечения растворенных газов, и, соответственно, повышается чувствительность анализа. Интервал оптимальных значений перепада давления на фильтре или капилляре выбран из следующих соображений. При разности давлений менее 0,5 кгс/см, количество растворяющегося в пробе газа-носителя при продавливании ее через фильтр или капилляр не вносит существенного, по cpaieнению с обычным барботированием. .вклада встепень извлечения газов. Увеличение давления выше 5 кгс/см к неоправданному разведению пробы газом-носителем. На фиг. 1 показана схема из9лeчe ния газа по предлагаемому способу; на фиг. 2 и 3 показан возможный вари ант устройства для осуществления спо соба при разном положении кранов; на фиг. 4 показана хроматограмма газов, растворенных в воде. Проба жидкости, содержащаяся в ка мере 1 (фиг. 1)fпродавливается газом-носителем в камеру барботировани 2 через фиЯьтр 3. При установленном расходе газа-носителя до ввода пробы перепад давления на пористом фильтре незначителен. После ввода, пробы да:вление газа-носителя до фильтра возрастает, в то время как за фильтром оно остается практически неизменным. В результате происходит насыщение пробы газом-носителем до фильтра и последующая дегазация жидкости, выходяпцей из фильтра. Выделенные газы поступают в хроматографическую колон ку 4. Устройство для анализа растворенных газов (фиг. 2 и 3) включает два переключающихся крана 5 и б, камеру для отбора: пробы жидкости 1, камеру для барботирования 2 с пористым фильтром 3, осушитель газов 7, хроматографическую колонку 4 и детектор 8. В качестве переключающих кранов могут быть использованы, например, газовые краны-дозаторы серийных хроматографов типа ХЛ, ЛХМ, Цвет и т.д. При положении кранов 5 иб, показанном на фиг. 2, основной поток газа-носителя вытесняет жидкость из камеры 1 в камеру 2. Газы, выделенные из пробы, в потоке газа-носителя проходят через осушитель 7 и поступа ют в хроматографическую колонку 4 и детектор 8. При переводе кранов 5 и 6 в положение, показанное на фиг. 3, основной поток газа-носителя проходит через колонку 4 и детектор 8, а вспомогательный поток газа-носителя вытесняет отработанную жидкость из камеры 2. Камеру 1 заполняют новой пробой жидкости. При серийных анализах после выхода первого компонента КЗ хроматографической колонки краны 5, б можно перевести в положение, показанное на фиг. 3, и одновременно проводить анализ и подготовку прибора к следующему анализу, что позволяет сократить время проведения анализов и увеличить срок службы осушителя. В качестве пористого фильтра можно применить стеклянные пористые пластинки с размером пор 5-200 мк, гранулированные материалы, например пористый политетрафторэтилен, различ ные носители для газовой хроматографии с размерами гранул О, 1-1 мм.

767621 Вместо пористого фильтра можно применять также капилляры длиной 10-100NM и диаметром 0,05-0,5 мм. На фиг. 4, показана хроматограмма растворенных в воде газов (А-водород, Б-кислород, В-азот), полученная при следующих условиях: хроматограф Цвет-4 ; газ-носитель-аргОн; давление на входе 3 кгс/см ; перепад давления на фильтре при продавливании жидкости 2 кгс/см ; расход газа-носителя 3 л/час; детектор по теплопроводности, ток детектора - 130 мА; температура колонок - 40с, колонка длиной 2 м-и диаметром 3 мм; сорбент молекулярные сита СаА, фракция 0,4-0,5 ми;, объем пробы воды 5 мл; объем камеры для барботирования б мл; стеклянный пористый фильтр ПС-2 с величиной пор 40-90 мк. При этих условиях чувствительность определения составляет по Нд. - 2-10 мг/л. По Og 2-Ю мг/л, по N2 - , При проведении анализа по известному способу при тех же условиях чувствительность определения указанных компонентов .примерно в десять раз меньше. Сопоставление проводилось по высоте хроматографических пиков. Предлагаемый способ позволяет практически полностью извлекать растворенные газы из жидкости. При повторном анализе отработанной жидкости растворенные газы в пределах указанной чувствительности не обнаружены даже в тех случаях, когда концентрация их в первоначально анализируемой пробе достигала предельных значений растворимости. Способ обеспечивает быстрое и прос.тое проведение анализа с достаточно высокой чувствительностью и воспроизводимостью. Формула изобретения Хроматографический способ анализа газов, растворенных в жидкости, включающий выделение растворенных газов из жидкости в газ-носитель, хроматографическое разделение выделенных газов и их регистрацию, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности анализа, выделение растворенных в жидкости газов проводят путём продавливания пробы жидкости через пористый фильтр или капилляр, подачи выделившихся изжидкости после прохождения через пористый фильтр -газов в потоке газаносителя на хроматографическое разделение . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Джеффери П., Киппинг П., Анализ газов методами газовой хромотографии. М., 1976, с. 228-236. 2.Патент СИЛ 3150516, кл.73/19, 1964 (прототип) .

Газ -Hocument

С

ut.Z

Газ

CauS Газ

I 1

I Vfjmii vm

D

/Xf//7// Kf/f /A iKiiSm.

YXf/Xf/A

3

.З

v