Способ определения углеродсодержащих веществ

 

Изобретение относится к газовой хроматографии. Пель изобретения - снижение пределов обнаружения и улучшение воспроизводимости результатов. Способ включает разделение пробы, возбуждение компонентов пробы в потоке плазмообразующего газа и регистрацию их по интенсивности одной из линий эмиссионного спектра углерода. Новым является состав плазмообразугощего газа, в качестве которого используют инертный газ с 0,01-10% азота, а регистрацию компонентов пробы 2 осуществляют по интенсивности радикала CN. 2 табл.) СО ел о сд О5 СХ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 21/67

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047560/24-25 (22) 31.03.86 (46) 07, 11,87. Бюл. Ф 4 1 (72) Ю.А. Сапрыкин, Б.М. Головко, Ю.А. Паздерский, А.Д. Зорин и Э,Т. Артемьев (53) 535.322.2(088.8) (56) Braun W. et а1. А vacuum ultraviolet atomic emission detector

for qualitative chromatographic analysi.s of typical С,, N. and S containing compounds. — J. Chromatogr, 1971, v. 55, р. 237.

Мс. Cormack et.al. Sensitive

selective gas chromatography detector based on emission spectometry

of organiccompounds. — Anal. Chem.

1965, v. 37, р. 1470.

„„SU„„1 50568 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ВЕЦ ЕCTB (57) Изобретение относится к газовой хроматографии. Цель изобретения снижение пределов обнаружения и улучшение воспроизводимости результатов.

Способ включает разделение пробы, возбуждение компонентов пробы в потоке плазмообразующего газа и регистрацию их по интенсивности одной из линий эмиссионного спектра углерода.

Новым является состав плазмообразующего газа, в качестве которого используют инертный газ с 0 01-107. азота, а регистрацию компонентов пробы осуществляют по интенсивности радикала CN ° 2 табл, поступалп f) плазму высокочастотного

p<>çðÿäë, возбуждаемого в кварцевой разрядной трубке с внешними кольцевыми электродами. Напряжение высокой частоты подавали на электроды от высокочастотного генератора с рабочей частотой 40 мГц и выходной мощностью до 70 Вт.

Излучение разряда поступало на щель монохроматора, настроенного на кант полосы радикала CN. 388,3 нм.

Излучение выделенного монохроматором участка спектра преобразовывалось фотоприемником в электрический ток, который после усиления подавали на самопишущий потенциометр, При помощи крана †дозато вводили в хроматографическую колонку одинаковое количество анализируемой смеси.

По отклонению пера самописца измеряли интенсивность излучения радикала

CN в зависимости от состава плазмообразующего газа, веществ на содержание углеродсодержащих примесей.

Целью изобретения является снижение пределов обнаружения и улучшение увеличивает интенсивность излучения радикала CN по сравнению с его интенсивностью в инертном газс без до- 1Б бавки азота, с добавкой кислорода или в чистом азоте. увеличение интенсивности излучения радикала CN снижает предел обнаружения углеродсодержащих веществ. 20

Для получения сравнительных данных проводились измерения пределов обнаружения некоторых углеродсодержащих соединений высокочастотным детектором с использованием в качестве плазмообразующего газа аргона и гелия с добавкой и без добавки азота.

Анализируемую смесь разделяли при комнатной температуре на хромато- 30 графической колонке длиной 3 м, заполненной сорбенном полисорб-1.

Разделенные компоненты пробы в потоке газа-носителя„ одновременно являвшегося плазмообразующим газом, За предел обнаружения принимали ту концентрацию исследуемого вещества, при которой высота пика исследуемого соединения на хроматограмме в два раза превышала уровень шумов.

Эксперименты проводили в одинаковых условиях. Калибровочные смеси исследуемых веществ готовили методом экспоненциального разбавления. Получен-

l ные данные сведены в табл. 1, 1 Таблица 1

Предел обнаружения, об.7

Соединение

Плазмообразующий газ Ar (аналит. линия 388,3 нм) Без добавки

Без добавки С добавкой азота 2,57. озота

С добавкой

27 азота азота

1 10

2 10

5 10

5 10

Метан

Окись углерода

5 10

1 10

2 10

1 10

Двуокись углерода

5 10

3 10

8 10

5 10

Недостатком известного способа является также плохая воспроизводимость результатов определения углеродсодер . щ«х веществ. Это вызвано тем,, продукты разложеИэобретенис относит я к г» и пой хроматографии и может был ь пс по ьзовано для анализа высокочистых воспроизводимости результатов анализа.

Присутствие 0,01-10 об.7. азота в плаэмообразующем газе значительно

Как видно иэ табл. 1, использование предлагаемого способа дает возможность снизить предел обнаружения углеродсодержащих соединений на 1-2 порядка.

Плазмообразующий гаэ Не (аналит. линия 387,1 нм) 1 (" "(! > ri, (Таблица 2

Содержание ацети лена в образце, об.7

Относительное стан— партное отклонение

Плазмообразующий газ Зр аргон

Без добавок азота

С добавкой

2,57 азота

0,5

0,18

0,04

4р

0,03

0,1

0,12

0,01

0,04

0,03

0,11

0,001

0,0001

0,00001

0,03

0,32

0,04

0,12

55

ВНИИПИ Заказ 5279/44 Тираж 77о Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния у гле родс ()держ 1Р(их и(нн. (т » ° о1 лагаясь на внутренней поверхности разрядной трубки, уменьшают светопропускание последней, что влечем

5 эа собой неконтролируемое изменение чувствительности определения. Кроме того, нагарообразование вызывает появление "хвостов" у хроматографических пиков, что также снижает точность 1ð определения.

Для сравнения воспроизводимости результатов анализа по известному и предлагаемому способам проводили анализ смесей аргона с различным со" 15 держанием ацетилена. Каждый образец с известным содержанием ацетилена анализировали 5 раэ. Измеряли высоты пиков на хроматограммах и рассчитывали относительное стандартное откло- 2р нение результатов измерений, Полученные данные сведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, использование предлагаемого способа значительно улучшает воспроизводимость результатов анализа в области сравнительно больших и малых концентраций.

В плазме В 1-ра \ряда в инертном газе, содержащем постоянное количество какого-либо углеролсодержащего вещества по мере добавления азота к инертному газу одновременно происходит два процесса.

Первый — это процесс образования циана, обусловленный столкновением атомов (молекул) углерода и азота.

Очевидно, по крайней мере в первом приближении, что концентрация циана по мере увеличения концентрации азота в инертном газе растет и достигает максимума в плазме чистого азота.

Второй — это процесс возбуждения молекул циана, который обусловлен, в основном, наличием в плазме достаточно быстрых электронов. Этот процесс направлен в сторону, противоположную процессу образования циана, т.е. по мере увеличения концентрации азота в инертном газе и уменьшения при этом доли достаточно быстрых электронов эффективность возбуждения радикалов CN снижается.

Таким образом, результирующей этих двух процессов является резкое повышение интенсивности излучеиия радикала CN в предлагаемом интервале содержаний азота в инертном газе.

Кроме того, за счет преимущественного образования циана или дициана в плазме разряда в результате плазмо. химических реакций азота с углеродом пробы уменьшается влияние состава определяемых углероцсодержащих веществ на чувствительность их определения, что особенно важно при анализе проб неизвестного состава, когда трудно или невозможно провести калибровку по каждому компоненту в отдельности.

Формула изобретения

Способ определения углеродсодержащих веществ, включающий возбуждение предварительно разделенных компонентов пробы в потоке инертного газа и регистрацию их по интенсивности излучения радикала CN о. тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения пределов обнаружения и улучшения воспроизводимости результатов анализа, к инертному газу добавляют 0 01 10 об. азота.