Способ хроматографического анализа неорганических анионов

 

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу методом ионной хроматографии анионов и может найти применение в аналитическом контроле неорганических веществ. Цель изобретения - увеличение продолжительности срока службы подавительной колонки и увеличение селективности разделения анионов. Способ включает пропускание смеси анионов в потоке элюента через разделяющую и подавительную колонки, заполненные ионообменниками, и последующее детектирование разделенных анионов. В качестве элюента используется раствор тетрабутиламмоний гидроксида с концентрацией 0,0005-0,002М и PH=12-13,5. 3 ил, 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (g )g G 01 N 30/96

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4622245/24-25 (22) 14.11.88 (46) 30.08.90. Бюл. У 32 (72) А.А.Аратскова и В.И.Орлов (53) 544.543(088.8) (56) Фритц Лж. и др. Ионная хроматография. M.: Мир. 1984, с. 140.

Там же, с. 63. (54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИ"

ЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ (57) Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу методом ионной хроматограИзобретение относится к аналитической химии, в частности к анализу методом ионной хроматографии анионов и может найти применение в аналитическом контроле неорганических веществ.

Цель изобретения - увеличение про" должительности срока службы подави" тельной колонки и увеличение селективности разделения анионов.

На Фиг. 1-3 приведены хроматограммы разделения анионов.

Способ осуществляется следующим образом.

Пробу неорганических анионов про" пускают через разделяющую и подавительную колонки в потоке тетрабутиламмония гидроксида с концентрацией

0,0005-0,002 М и рН 12-13,5 с последующим детектированием разделенных анионов.

Il р и м е р l. Разделение анио" нов (F, Cl, 0;, Р0, SO+, NO>) „.SU 1589207 . А1

Фии анионов, и может найти применеt ние в аналитическом контроле неорганических веществ. Цель изобретенияувеличение продолжительности срока службы подавительной колонки и увеличение селективности разделения ани". онов. Способ включает пропускание смеси анионов в потоке элюента через разделяющую и подавительную колонки, заполненные ионообменниками, и последующее детектирование разделенных анионов. В качестве элюента используется раствор тетрабутиламмоний гидроксида с концентрацией 0,00050,002М и рН 12-13,5. 3 ил, 5 табл. проводят на макропористом сополимере

С-60-ТМАС с триметиламмониевыми группами, Фракция. 13-22 мкм на колонке

10х0,6 см. Подавительная колонка (10х0,5 см) заполнена катионитом мелкой фракции (50-70 мкм) марки

КРС-8П обменной емкости 4 мг-экв/г.

Элюент - 0,002М раствор тетрабутиламмоний гидроксид (ТБАОН) рН 12,3 пропускали через колонку со скоростью 2 мл/мин. Для сравнения те же анионы элюировали смесью карбоната и бикарбоната натрия и измеряли электропроводность элюентов до и после подавительной колонки.

Результаты приведены в табл. l.

Как видно из табл. 1, предлагаемый элюент обеспевивает более сильное подавление фона электропроводности по сравнению с известным элюентом, что дает повышение чувствительности анализа примерно в 1,5 раза .

Уменьшение рН элюента после подавле1589207

Ы lЪ

Время (Нормальность элюента) (Скорость потока) 50

4 5 мг-экв/г ° 1,5 г мг-экв/мл 2 cMs/мин

ВР - 0 00

= 3370 мин = 56 ч.

= 560 мин = 9 ч. ния подтверждает процесс нейтрализации элюента в обоих случаях.

Хроматограмма разделения по условиям примера 1 приведена на Фиг. 1.

В элюент вводят 50 мл пробы, содержащей, мг/л: Г 5; С1 5; ИО

t5;ó РО 40; ИО" 50; SO,50.

Как видно из хроматограммы, при использовании карбонатбикарбонатного элюента (фиг. 1а) наблюдается полное разделение только трех пиков

3" из шести, неполное разделение РО и неподеленные анионы SOz- u NO-. з

При пропускании в качестве элюента 0,002N тетрабутиламмоний гидроксида наблюдается полное разделение четырех пиков (F С1 р NOz PO ) .и частичное разделение пиков ИО- и

60 (Фиг. 1б) .

Сравнение селективности при разных элюентах приведено в табл. 2.

Как видно из табл. 2 селективность разделения с предлагаемым элюентом выше, чем с карбонатами. Число разделяемых компонентов увеличиваается за счет селективности разделения.

Пример 2, Разделение пяти анионов проводят на анионообменнике

ХИКС-1, Фракция зерна 25-40 мкм, колонка 10х0,2 см. В элюент вводят

30 мкл пробы, содержащей, мг/л:

F 5; Cl 5, NO> 25; SO 50, Р04 50.

В качестве элюентов йспользуют

0.0006М раствора Na + 0,00075М раствора NaHCO со скоростью 1 мл/

/мин (Фиг. 2а) . Затем через ту же колонку пропускают элюент 0,00058 раствор ТБАОН со скоростью 1 мл/мин (фиг. 2б) и рН 12, 5.

В первом случае наблюдается неполное разделение 4 анионов, а аниогде емкость и количество смолы относятся к подавительной колонке.

Используя данные эксперимента: . емкость колонки 4,5 мг экв/г; количество смолы 1,5 г; нормальность элюента (карбоната) 0 006 Na СО, скорость элюента 2 см /мин, можйо рассчитать время работы подавительной колонки между циклами регенерации, т.е. ны F — и Cl выходят вместе, а во втором наблюдается разделение всех

5 компонентов.

Применение в качестве элюента тетрабутиламмония гидроксида позволило увеличить селективность разделения анионов (табл. 3), а также число разделяемых компонентов.

10, " p и И e p 3 ° Лля полного разделения смеси были подобраны условия с использованием колонки с G-60ТМАС. В качестве элюента использовали раствор 0,001М ТБАОН, рН 12,8, скорость 1 мл/мин. Получено полное разделение 6 компонентов смеси F

Cl, 10,, РО,, SO, 10-, (Фиг. 3).

l1 р и м е р 4. для определения влияния рН элюента проводили разделение анионов на колонке с G-60-ТИАС размером 10x0 ° 6 см с различными рН, В качестве элюента использовали раствор 0,001М ТБАОН скорость

1 мл/мин.

25 Результаты приведены в табл. 4 и 5.

Как видно из табл. 4 при рН (12,0 сильно увеличивается время разделе30 ния () 30 мин), а при рН >13,5уменьшается число разделяемых пиков.

При концентрации тетрабутиламмония в элюенте (0,0005 моль/л сильно увеличивается время анализа (более

25 мин), а при концентрации тетрабутиламмония в элюенте ) 0,002 - ухудшается селективность разделения компонентов (например, d NO /Cl).

Как известно, для определения вре40 мени Работы подавительной колонки между циклами регенерацйи используется уравнение

Аналогично, используя данные при элюировании тетрабутиламмонием гидроксидом, рассчитывают время работы подавитепьной колонки между циклами регенерации при тех же условиях.

При этом используют раствор тетрабутиламмония концентрацией 0,001И, но имеющий ту же элюирующую силу, т.е.

4,5 мг-экв/г.1,5 г

Время—

0,0010 мг-экв/см 2 см /мин

1581207

Т а б л и ц а 1

Коэффициент подав ления

E

Проводимость после подавления, MKCM (E ) Проводимость до подавле.ния>мкСм (Е ) Элюент рН раствора

1 до подав- после поления давления

0,0012И Na Ñ09

+О, 0015И NaHCO

0,002И тетрабутиламмоний гидроксид

11,6

6,5

710

6,2

600

12,3

Табли ца 2

a(-коэффициент селективности

Число разделяемых компонентов

Элюент

SO,-/МО

Смесь

1,4

1,4

1,6

Таблица 3 о(- коэффициент селективности

Элюент

Число разделяе" мых компонентов

С1 /F - РО -/ИО, ЯО, /NO, Смесь

2,2

1,7

2,4

2,6

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет в 5-6 раз уве-, личить срок службы подавительной колонки при высокой селективности разделения анионов.

Формула изобретения

Способ хроматографического анализа неорганических анионов, включающий пропускание смеси анионов в по0,0008И Na+

4-0,001И МаНСО 1 7

0,002И тетрабутиламмония гидроксида 2,6

0,0006И Na, Cn +

+0,00075M NaHCO 1,0

0,0005И тетрабутиламмоний гидроксид 1,2 токе элюента через разделяющую и по-. давительную колонки, заполненные ионообменниками, и последующее детектирование разделенных анионов, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолжительности срока службы подавительной колонки и увеличения селективности разделения анионов, в качестве элюента используют раствор тетрабутиламмоний гидр оксида с концентрацией 0,0005-0,002И и рН 12-13,5.

1589207

Показатели

Содержание

13, 18

11,6

1293

13,8

Содержание

Показатели

0,0001

0; 0005

4,2

4,0 рН элюента

Время анализа

Число разделенных пиков

Концентрация элюента М

Время анализа

Коэффициент селективности ИО /С1

Табли ца 4

2 3 4

Таблица 5

0,001 0,002 0,003

20 17 14

3,25 2,8 1,1

-1589207

0 б 12 М ев 0 f g y

ФЕЯ

Составитель В.Толстых

Техред Л.Олийнык Корректор B. Гирняк

Редактор М.Келемеш

Заказ 2538 Тираж 496 Подписное

BHHHrlH rocyAapcTaeHHoro комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101