Способ газохроматографического определенияНизКОМОлЕКуляРНыХ КиСлОТ B гАзОВыХ ВыбРОСАХ Советский патент 1981 года по МПК G01N31/08 

(54) СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ КИСЛОТ В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ

Изобретение относится к аналитической химии и предназначено для колчественного определения низкомолекулярных кислот в газовых выбросах раз личных производств, например в абгазах производства синтетических жирных кислот.

Известен способ определения кислот, в котором пробу конденсируют при температуре жидкого азота: конденсат обрабатывают щелочью, удаляют нейтральные соединения при повышенной температуре, разлагают соли кислот .минеральной кислотой, органические кислоты экстрагируют серным эфиром и часть экстракта анализируют на газовом хроматографе

Недостатками этого способа являются ограниченная доступность сжиженных газов, применяемых в качестве хладагентов, значительная продолжительность определения и многостадийность подготовки пробы.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ прямого га- зохромато1рафического определения кислот в газах, включающий ад. сорбцию анализируемой смеси на силикагеле, десорбцию определяемых компонентов полярным растворителем (н-гексан) и хроматографическое разделение смеси на колон-ке, заполненно хроматрном N, силанизированным гексаметилдисилоксаном 2.

Недостатки способа состоят в не-, возможности количественного определения кислот в присутствии эфиров и спиртов из-за близких значений величин удерживания этих веществ на сорбентах, многостадийности, что ведет к увеличению ошибки в определении количеств кислоты, использование диатомитовых носителей не дает точных результатов в количественном анализе кислот из-за адсорбционного сродства таких носителей к полярным молекулам.

Цель изоб.ретения - повышение точности определения.

Указанная цель достигается тем, что в способе газохроматографического определения низкомолекулярных кислот в газовых выбросах, включающем адсорбцию анализируемой смеси на силикагеле, десорбцию определяемы компонентов .полярным растворителем и хроматографическое разделение смеси на колонке, заполненной сорбентом

десорбцию определяемых компонентов производят дистиллированной водой, а хроматографическое разделение производят на двух хроматографических колонках с использованием в кач стве сорбента Полисорба-1, модифицированного Апиезоном L, причем одну из колонок на входе заполняют поташом., а концентрацию кислот определяют по разнице площадей пиков на выходе обеих колонок.

Анёшиз проводится по следующей схеме. Пробы вводятся в обе колонки, а затем с помощью трехходового крана колонки поочередно подсоединяются к детектору. Получают хроматограммы с обеих колонок и рассчитывают концентрацию кислот по разности площадей пиков с двух хроматограмм. Такой прием в анализе кислот обусловлен тем, что время удерживания на всех известных неподвижных фазах для полярных веществ близки.Расчет количества кислот проводится методом абсолютной калибровки.

Способ определения кислот упрощается за счет того, что в качестве десорбента используется полярный растворитель - дистиллированная вода Десорбция кислот из силикагеля проходит быстро и малым количеством воды (1,5-2,5 мл), что исключает стадию концентрирования под вакуумом. Степень десорбции 94,5%. Эффективность разделения полярных веществ улучшается благодаря применению в качестве твердого носителя полимерного пористого сорбента Полисорба-1, модифицированного Апиезоном L (5%). Сорбенты типа Полисорбов не обладают недостатком диатомитовых носителей, т.е. не адсорбируют полярные молекулы с последующей десорбцией. Кроме того используется U -образная стеклянная колонка размером 100X0,3 см, что по сравнению со спиралевидной колонкой размером 300x0,3 см снижает погрешность при разделении анализируемых веществ и снижает время анализа.

Пример 1. Подготовка колонок для анализа.

Для анализа берут две и-образные колонки, в качестве твердого носителя для обеих колонок применяют пористый полимерный сорбент Полисорб-1, модифицированный 5% Апиезона L. Первую колонку полностью набивают модифицированным Полисорбом-1, а вторую кроме Полисорба-1 на входе заполняют слоем поташа высотой 1 см.

Непосредственно перед отбором проб пробоотборники заполняют 1 г силикагеля, который предварительно прокаливают при 400-450°С в течение 4-5 ч. Перед этим силикагель измельчают до фракции 0,16-0,32 мм. Оба конца. герметич:ески закрывают. ПробоотбО1 ники присоединяют к трубопро

воду и протягивают 5-20 л воздуха. Скорость отбора 1 л/мин. После отбора пробоотборники с обоих концов герметически закрывают.

Пробоотборник закрепляют в штатив . в вертикальном положении. Десорбцию проводят в направлении, обратном потоку газа при отборе. В качестве десорбента используют дистиллированную воду. Десорбцию ведут порциями по А 0,5 МП. Для анализа отбирают 2-3 порции. Отбор ведут в колориметрические пробирки. Общее количество десорбиро. ванной пробы 1,6 мл.

Для анашиза кислот в каждую колон. ку вводят анализируемую пробу, после чего колонки поочередно через трехходовый кран подключают к пламенно-. ионизационному детектору. После прохождения пробы через первую колонку, заполненную модифицированным Поли0 сорбом-1, на хроматограмме регистрируют суммарные пики кислоты и.эфира (спирта). Во второй колонке кислоты поглощаются поташом и на хроматограмме регистрируют только пики эфиров. 5 По разности площадей из первой и

второй хроматограмм находят концентрацию кислот.

Анализировалась проба газовых выбросов узла окисления парафинов производства СЖК.

Объем газовой пробы 10 л. Объем жидкой десорбированной пробы 1,6 мл.

В газовых выбросах обнаружены следующие кислоты: уксусная 0,378 пропионовая 0,071 масляная 0,029 г/м. Чувствительность анализа

с

1-10 мае.% Процент бшибки 5,5%,

П р и м.е р 2. Условия опыта аналогичны примеру 1. Объем газовой пробы - 10 л. Слой поташа 1,5 см. Объем жидкой десорбированной пробы - 1,4 мл.

В газовых выбросах обнаружены следующие кислоты: уксусная 0,253 пропионовая 0,055 г/м; масляная кислота 0,022 г/м. Чувствительность анализа IlO мас.% Процент ошибки 5%.

Пример 3. Условия опыта аналогичны примеру 1. Объем газовой пробы 10 л. Слой поташа 1,5 см. Объем жидкой десорбированной пробы 1,5 мл.

В газовых выбросах обнаружены следующие кислоты: уксусная 0,357 г/м пропионовая 0,089 ,, масляная 0,027 г/м. Чувствительность анализа 1-10 мас.%. Процент ошибки 4,5.

0 Пример 4. Условия опыта аналогичны примеру 1. Объем газовой 10 л. Слой поташа 1 см. Объем десорбированной пробы 2,5 мл.

В газовых выбросах обнаружены следующие кислоты: уксусная 0,345

пропионовая 0,064 масляная 0,021 г/м. Чувствительность анализа 1-1{Г мас.%. Процент ошибки -.4,5,, Известный 0,352 0,062 0,027 8,3 Предлагаемый 0,378 0,071 0,029 5,5

Результаты анашиза абгазов СЖК по известному и предлагаемому способам приведены в таблице. 0,338 0,059 0,028 8,0 0,253 0,055 0,022 5,0