Способ определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси хромато-распределительным методом

Авторы патента:

Арутюнов Юрий Иванович (RU)

Платонов Игорь Артемьевич (RU)

Никитченко Наталья Викторовна (RU)

Михайлов Иван Юрьевич (RU)

Ваврушко Валерия Викторовна (RU)

Онучак Людмила Артёмовна (RU)

G01N30/02 - колоночная хроматография

Владельцы патента RU 2536106:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" (RU)

Изобретение используется для идентификации неизвестных компонентов сложных смесей веществ природного и технического происхождения в различных отраслях промышленности: химической, газовой, нефтяной, медицине, экологии, пищевой, парфюмерной и др. Сущность изобретения заключается в том, что в способе анализируемую смесь дозируют в двухфазную систему из несмешивающихся жидкостей гексан-ацетонитрил. Затем методом газовой хроматографии определяют процентное содержание компонентов в каждой фазе и их логарифмы констант распределения, выраженных в виде индексов, а также индексы удерживания компонентов неполярной фазы при линейном программировании температуры колонки, а разность индексов удерживания и индексов логарифма константы распределения используют для определения индексов молекулярной массы и температуры кипения. Техническим результатом является повышение точности определения молекулярной массы и температуры кипения. 2 табл.

Изобретение относится к газовой хроматографии и может быть использовано для идентификации неизвестных компонентов сложных смесей веществ природного и техногенного происхождения в различных отраслях промышленности: химической, газовой, нефтяной, медицине, экологии, пищевой, парфюмерной и др.

Известны способы определения молекулярной массы неизвестных компонентов с использованием детектора по плотности или детектора по теплопроводности на двух различных газах-носителях (см.: Вигдергауз М.С., Измайлов Р.И. Применение газовой хроматографии для определения физико-химических свойств веществ, М.: Наука, 1970, С. 83, см. также: Андреев Л.В., Афанасьев М.И., Чаброва О.Г., Вигдергауз М.С.//Успехи химии, 1965. Т. 34. №5. С. 920).

Недостатком способа является длительность анализа, так как для определения молекулярной массы вещества требуется провести два цикла анализа с двумя различными по молекулярной массе газами-носителями.

Возможно также определение молекулярной массы неизвестных компонентов смеси с использованием соотношения массовых и мольных коэффициентов чувствительности двух детекторов по теплопроводности и пламенно-ионизационного (см.: Арутюнов Ю.И., Онучак Л.А., Кудряшов С.Ю., Гузенко О.Г. Хроматографический способ определения молекулярной массы. Патент РФ №2145709 от 20 февраля 2000 г.//Бюл. изобр. №5, 2000).

Однако известные способы не обеспечивают возможность одновременного определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси.

Известен также способ определения молекулярной массы и температуры кипения для неизвестных компонентов исследуемой смеси с использованием комплексной хроматографической информации по удерживанию сорбатов неполярной фазой и сигналам двух наиболее распространенных детекторов по теплопроводности и пламенно-ионизационного, что позволяет получать из одного цикла хроматографического анализа дополнительную информацию об индексах чувствительности каждого детектора, индексах молекулярной массы и температуры кипения (см.: Арутюнов Ю.И., Кудряшов С.Ю., Онучак Л.А. Газохроматографический анализ смесей, содержащих неизвестные компоненты. Определение температуры кипения//Сорбционные и хроматографические процессы, 2005. Т. 5. №4. С. 578-589).

Недостатком этого способа является получение дополнительной информации с помощью детектора по теплопроводности, который обладает повышенной инерционностью и не может применяться с высокоэффективными капиллярными колонками.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси с использованием хромато-распределительного метода и газового хроматографа с капиллярной колонкой и пламенно-ионизационным детектором (см.: Арутюнов Ю.И., Онучак Л.А., Платонов И.А., Никитченко Н.В. Применение хромато-распределительного метода для определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси//Сорбционные и хроматографические процессы, 2011. Т.11. №4. С. 502-510).

Недостатком известного способа является относительно невысокая точность определения молекулярной массы и температуры кипения.

Задачей изобретения является повышение точности определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов анализируемой смеси.

Эта задача решается за счет того, что в способе определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси хромато-распределительным методом, при котором анализируемую смесь дозируют в двухфазную систему из несмешивающихся жидкостей гексан-ацетонитрил, процентное содержание неизвестных компонентов в каждой фазе определяют газохроматографическим методом и рассчитывают их константы распределения Кс_i и индексы удерживания при линейном программировании температуры колонки $I_{i}^{T}$ , а молекулярную массу M_i и температуру кипения T_bi рассчитывают по индексам молекулярной массы J_Mi и температуры кипения J_Ti, вычисляемых по корреляционным уравнениям с учетом зависимости логарифма константы распределения от индекса удерживания $\lg K c_{i} = j + k I_{i}^{T},$ причем логарифм константы распределения выражают в относительных единицах в виде индексов в масштабе шкалы стандартных веществ сравнения н-алканов, хроматографируемых в идентичных условиях I_lgki, а разность индексов удерживания и индексов логарифма константы распределения используют совместно с индексом удерживания для определения индексов молекулярной массы и температуры кипения.

При решении поставленной задачи создается технический результат, заключающийся в следующем:

1. Вместо построения корреляционных зависимостей для каждого отдельного гомологического ряда или класса органических соединений проводят градуировку только по одному классу веществ сравнения н-алканов в виде линейной зависимости логарифма константы распределения lg K_с от индекса удерживания, равного помноженному на 100 числу углеродных атомов в молекулах н-алканов.

$\lg K c_{i} = j + k I_{i}^{T}, (1)$

где j-коэффициент, характеризующий групповую принадлежность; K=0,001 - усредненный коэффициент, характеризующий систему выбранных растворителей и зависит от различия свободных энергий сольватации СН₂-группы для гомологов аналитов. Логарифмы К_с для других веществ, принадлежащих к отличным от н-алканов гомологическим рядам, определяют из этой зависимости (1) в виде индексов константы распределения I_lgk, представляющих собой помноженное на 100 число углеродных атомов в молекуле такого гипотетического н-алкана, у которого одинаковое с исследуемым веществом значение lgК_с.

2. Вместо коэффициента j в уравнении (1) для определения групповой принадлежности используют разность индексов удерживания и индексов логарифма константы распределения

$Δ_{I, \lg K} = I_{i}^{T} - I_{\lg K i} (2)$

Индексы удерживания $I_{i}^{T}$ и индексы логарифма константы распределения I_lgKi в уравнении (2) представлены в одном масштабе измерения, поэтому исключается неопределенность определения коэффициента k в уравнении (1) для последовательных гомологов различных классов органических соединений.

3. Индексы молекулярной массы J_Mi и температуры кипения J_Ti неизвестных компонентов смеси определяют по уравнениям

$J_{M} = \frac{I_{i}^{T}}{100} - a_{M} \cdot Δ_{I, \lg K}$

$J_{T} = \frac{I_{i}^{T}}{100} - a_{T} \cdot Δ_{I, \lg K} (3)$

где а_M и а_T - поправочные коэффициенты для исследуемого гомологического ряда или класса органических соединений.

В прототипе для определения J_M и J_T используют различные корреляционные зависимости в зависимости от величины коэффициента j в уравнении (1).

Пример конкретного выполнения способа.

Эксперименты проводили на газовом хроматографе "Кристалл 5000.2" "ЗАО СКБ Хроматэк" с пламенно-ионизационным детектором с использованием кварцевой капиллярной колонки VF-l("Varian",CHIA) с неполярной полидиметилсилоксановой неподвижной фазой (30 м×0,32 мм×0,5 мкм) в режиме линейного программирования температуры колонки от 40°C со скоростью 5°С/мин до температуры 200°С. Газ-носитель - азот. Объем вводимой пробы 0,5 мкл. Деление потока на входе в колонку 1:100.

Объектами исследования являлись 20 органических соединений, принадлежащих к различным гомологическим рядам и классам соединений и смесь веществ сравнения н-алканов (от пентана до ундекана включительно). Для анализа готовили модельные смеси. Состав компонентов выбирали так, чтобы на хроматограмме не проявлялись перекрытые пики.

Для определения констант распределения исследуемых сорбатов в герметичный сосуд помещали 2,0 см³ гексана и 2,0 см³ ацетонитрила, предварительно осушенного молекулярным ситом КА. В полученную двухфазную систему вводили модельную смесь сорбатов или смесь н-алканов в количестве около 0,4 см³. Полученную смесь встряхивали в течение нескольких минут при комнатной температуре. После расслоения из каждого слоя отбирали пробы микрошприцом для анализа.

По результатам газохроматографического анализа рассчитывали:

- Константы распределения сорбатов K_ci

$K_{c i} = \frac{A_{i (г)} \cdot \sum_{1}^{N} A_{i (a)}}{\sum_{1}^{N} A_{i (г)} \cdot A_{i (a)}} (4)$

где $\frac{A_{i (г)}}{\sum_{1}^{N} A_{i (г)}} и \frac{A_{i(г)}}{\sum_{1}^{N} A_{i (a)}}$ - содержание i-го компонента в гексановой (г) и ацетонитрильной (а) фазах, определенное методом внутренней нормализации; A_i(г) и A_i(a) - площади хроматографических пиков i-го компонента; N - общее число пиков на хроматограмме.

- Индексы удерживания Ван ден Доола и Кратса при линейном программировании температуры колонки $I_{i}^{T}$ .

$I_{i}^{T} = 100 (\frac{t_{R i} - t_{R z}}{t_{R_{z + 1}} - t_{R_{z}}} + Z) (5)$

где t_Ri, t_RZ и t_Rz+i - времена удерживания и i-го сорбата и соседних гомологов н-алканов с числом углеродных атомов в молекулах z и z+1 соответственно.

1. В известном способе с использованием экспериментальных данных строили зависимости логарифма константы распределения для всех исследуемых сорбатов от числа углеродных атомов в молекулах их гомологов по уравнению (1) и определяли коэффициент j, взятый с обратным знаком, который характеризует групповую принадлежность сорбатов.

- Если величина j-фактора изменяется от -0.5 до +0.15, то для определения индекса молекулярной массы использовали следующее корреляционное уравнение

$J_{M i} = \frac{I_{i}^{T}}{100} (6)$

- При j>0,15,

$J_{M i} = \frac{I_{i}^{T}}{100} -1 (7)$

где $I_{i}^{T}$ - индекс удерживания i-го компонента неполярной фазой, определяемый по уравнению (5).

- При j-факторе, изменяющемся от -0.5 до +0.75, для определения индекса температуры кипения использовали уравнение

$J_{T i} = \frac{I_{i}^{T}}{100} - 0,7 | \lg \frac{I_{i}^{T}}{100 \cdot J_{M i}} | \cdot J_{M i} (8)$

- При j>0.75

$J_{T i} = \frac{I_{i}^{T}}{100} + 0,7 | \lg \frac{I_{i}^{T}}{100 \cdot J_{M i}} | \cdot J_{M i} (9)$

- Молекулярную массу рассчитывали по уравнению для н-алканов

М_i=14×J_Mi+2 (10)

- Температуру кипения в (°C) определяли по уравнению для н-алканов

lgT_bi=2,2298lgJ_Ti-0,041J_Ti+0,4195 (11)

- Оценку правильности определения M_i и T_bi проводили с использованием справочных данных для компонентов модельный смеси

$δ_{M} = \frac{M_{i} - M_{с п р}}{M_{с п р}} \cdot 100 (12)$

$δ_{T} = \frac{T_{b i} - T_{b_{с п р}}}{T_{b_{с п р}}} \cdot 100 (13)$

2. В предлагаемом способе с использованием экспериментальных данных строят зависимость логарифма константы распределения только для одного гомологического ряда стандартных веществ сравнения н-алканов по уравнению (1). Логарифмы констант распределения для других веществ, принадлежащих к отличным от н-алканов гомологическим рядам, подставляют в уравнение (1) и определяют индекс логарифма константы распределения i-го компонента. I_lgK, представляющий собой помноженное на 100 число углеродных атомов в молекуле такого гипотетического н-алкана, у которого одинаковое с исследуемым сорбатом значение lgK_c.

- Групповая принадлежность исследуемого сорбата определяется из уравнения (2) как разность индексов удерживания и индексов логарифма константы распределения Δ_I,lgK.

- Индексы молекулярной массы I_Мi и температуры кипения I_Т исследуемых сорбатов определяют по уравнениям (3).

В Таблице 1 приведены значения поправочных коэффициентов а_M и а_T в зависимости от величины разности индексов Δ_I,lgK

Таблица 1
Значения поправочных коэффициентов для расчета индексов молекулярной массы и температуры кипения предлагаемым способом
N п/п	Наименование	Значение величины разности индексов Δ_I,lgK
2,1±0,4	3,2±0,5	11,0±1,9	14,2±2,4	16,3±2,8	17,9±3,0	20,1±3,4
1	Коэффициент а_M	0,033	0,231	0,124	0	0,057	0,047	0,081
2	Коэффициент а_T	0,388	0,272	0,054	0	0	-0,047	-0,034

Экспериментальная оценка выполнения предлагаемого и известного способов определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси хромато-распределительным методом проводилась на примере анализа модельных смесей, содержащих 20 органических соединений, принадлежащих к различным гомологическим рядам и классам органических соединений. Результаты эксперимента представлены в Таблице 2 «Сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов».

Таблица 2 Сравнительные данные экспериментальной проверки известного и предлагаемого способов
N п/п	Исследуемые сорбаты	Справочные данные	Известный способ
M	Т_b, °C	j*	I^T	j	J_M	J_T	М	δ_M, %	T_b, °C	δ_T, %
1	Циклопентан	70,14	49,26	-0,08±0,11	577±5	0,01	5,77	5,77	82,78	18,0	75,90	54,1
2	Циклогексан	84,16	80,74	-0,08±0,11	645±5	0,02	6,45	6,45	92,3	9,7	91,25	13,0
3	Пентен-1	70,15	29,27	-0,19±0,09	494±5	-0,15	4,94	4,94	71,16	1,4	58,06	98,4
4	Октен-1	112,22	121,28	-0,19±0,09	794±3	-0,21	7,94	7,94	113,16	1,0	126,00	3,9
5	Бензол	78,11	80,10	0,7±0,05	678±5	0,67	5,78	6,5	82,92	6,2	92,38	15,3
6	Толуол	92,14	110,63	0,7±0,05	784±3	0,69	6,84	7,56	97,76	6,1	116,93	5,7
7	Этилбензол	106,17	136,19	0,7±0,05	878±2	0,72	7,78	8,49	110, 92	4,5	139,03	2,1
8	Этанол	46,07	78,30	1,61±0,12	460±5	1,53	3,6	4,87	52,4	13,7	56,61	27,7
9	Пентанол-1	88,15	138, 00	1,61±1,12	784±3	1,58	6,84	8,12	97,76	10,9	130,22	5,6
10	Гептанол-1	116,21	176,30	1,61±0,12	991±2	1,65	8,91	10,20	126, 74	9,1	177,95	1,0
11	Пропанол-2	60,10	82,30	1,39±0,19	500±5	1,33	4,00	5,27	58,00	3,5	65,00	21,0
12	Пентанол-2	88,15	119, 20	1,39±0,19	709±3	1,25	6,09	7,39	87,26	1,0	112,68	5,5
13	Бутанон-2	72,10	79,60	1,23±0,11	585±5	1,24	4,85	6,13	69,9	3,1	83,96	5,5
14	Гептанон-2	114,20	150,00	1,23±0,11	892±2	1,26	7,92	9,21	112, 88	1,2	155,59	3,7
15	Гептиловый альдегид	114,2	155,00	1,23±0,11	899±2	1,28	7,99	9,28	113, 86	0,3	157,19	1,4
16	Дециловый альдегид	156,29	208,00	1,23±0,11	1199±1	1,29	10,99	12,28	155, 86	0,3	221,22	6,4
17	Метилацетат	74,08	57,20	1,02±0,12	519±5	0,96	4,19	5,46	60,66	18,1	69,09	20,8
18	Амилацетат	130,19	149,20	1,02±0,12	906±2	0,99	8,06	9,35	114,84	11,8	158,8	6,4

Продолжение таблицы 2

19	Метилпропионат	88,45	79,90	1,02±0,12	621±5	1,13	5,21	6,49	74,94	15,3	92,15	15,3
20	Изобутилпропионат	130,24	138,00	1,02±0,12	862±2	1,11	7,62	8,91	108,68	16,6	148,66	7,7

Продолжение таблицы 2
N п/п	Предлагаемый способ
I^T	Δ_I,lgK	J_M	J_T	M	δ_М, %	T_b, °C	δ_T, %
1	577±5	3,4	5,03	4,90	72,43	3,3	57,23	16,2
2	645±5	3,5	5,71	5,58	81,91	2,7	71,70	11,2
3	494±5	2,3	4,87	4,13	70,18	0,1	41,92	43,2
4	794±3	2,4	7,87	7,13	112,19	0,1	106,19	11,9
5	678±5	10,3	5,42	6,19	77,88	0,3	85,31	6,5
6	784±3	10,5	6,48	7,25	92,72	0,6	109,81	0,7
7	878±2	11,2	7,42	8,19	105,88	0,3	131,86	3,2
8	460±5	19,1	2,97	5,28	43,58	5,4	65,21	16,7
9	784±3	19,6	6,21	8,52	88,94	0,9	139,60	1,2
10	991±2	30,3	8,28	10,59	117,92	1,5	186,47	5,8
11	500±5	17,2	4,16	5,84	60,24	0,2	77,44	5,9
12	709±3	16,8	6,25	7,93	89,5	1,5	125,77	5,5
13	585±5	16,0	4,92	5,85	70,88	1,7	77,67	2,4
14	892±2	16,3	7,99	8,92	113,86	0,3	148,89	0,7
15	899±2	16,4	8,06	8,99	114,84	0,6	150,53	2,9
16	1199±1	16,5	11,06	11,99	156,84	0,4	215,53	3,6
17	519±5	12,3	5,19	5,19	74,66	0,8	63,27	10,6
18	906±2	12,5	9,06	9,06	12,84	1,0	152,14	2,0
19	621±5	14,5	6,21	6,21	88,94	0,6	85,76	7,3
20	862±2	13,9	8,62	8,62	122,68	5,8	141,93	2,8
*3енкевич И.Г., Васильев А.В. Сравнительная оценка информативности дополнительных данных при газохроматографической идентификации, новые возможности использования коэффициентов распределения в системе гексан - ацетонитрил //Журнал аналитической химии, 1993. Т. 48. №3. С. 473-485.

Как видно из приведенных в Таблице 2 данных, предлагаемый способ обеспечивает определение молекулярной массы и температуры кипения с большей точностью, чем известный способ. Так, наибольшая погрешность определения молекулярной массы предполагаемым способом составила для изобутилпропионата только δ_M=5.8%, в то время как для известного способа правильность определения молекулярной массы достигла 18,1% для метилацетата, 18,0% для циклопентана, 13,7% для этанола и 16,6%.

Максимальная погрешность определения температуры кипения известным способом составила δ_T=98,4% для пентена-1, для циклогексана 54,1% и для этанола 27,7%. Повышение погрешности определения температуры кипения характерно для первых, начальных членов гомологического ряда. Для сравнения погрешность определения температуры кипения этих же компонентов предлагаемым способом значительно уменьшилась: для циклопентана в 3,3 раза, для пентена-1 в два раза и для этанола в 1,7 раза.

Использование предлагаемого способа определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси хромато-распределительным методом позволяет:

1. Значительно повысить точность определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов анализируемой смеси.

2. Повысить достоверность качественного газохроматографического анализа за счет дополнительной информации об аналитах в виде молекулярной массы и температуры кипения.

Способ определения молекулярной массы и температуры кипения неизвестных компонентов смеси хромато-распределительным методом, при котором анализируемую смесь дозируют в двухфазную систему из несмешивающихся жидкостей гексан-ацетонитрил, процентное содержание неизвестных компонентов в каждой фазе определяют газохроматографическим методом и рассчитывают их константы распределения и индексы удерживания при линейном программировании температуры колонки, а молекулярную массу и температуру кипения рассчитывают по индексам молекулярной массы и температуры кипения, вычисляемых по корреляционным уравнениям с учетом зависимости логарифма константы распределения от индекса удерживания, отличающийся тем, что логарифм константы распределения выражают в относительных единицах в виде индексов в масштабе шкалы стандартных веществ сравнения н-алканов, хроматографируемых в идентичных условиях, а разность индексов удерживания и индексов логарифма константы распределения используют совместно с индексом удерживания для определения индексов молекулярной массы и температуры кипения.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при анализе сыворотки венозной крови человека и животных методом жидкостной хроматографии, а также любым другим методом, непосредственным объектом исследования которого может являться водно-метанольный экстракт, получаемый из высушенной сыворотки крови.

Способ получения активной фармацевтической субстанции для синтеза препаратов галлия-68 // 2522892

Изобретение относится к способу получения активной фармацевтической субстанции для синтеза препаратов галлия-68, применяемых в позитронно-эмиссионной томографии.

Способ количественного определения 2,4-дихлорфенола в крови методом газохроматографического анализа // 2521277

Изобретение относится к медицинским токсикологическим исследованиям, в частности к санитарной токсикологии, и может быть использовано для количественного определения 2,4-дихлорфенола в крови.

Способ определения микотоксинов в продуктах животного и растительного происхождения // 2514828

Предложен экспрессный, безопасный и экономичный способ определения микотоксинов в продуктах животного и растительного происхождения. Определение проводят из 2 г пробы, очищенный экстракт по QuEChERS делят на три части по 2 мл и используют в качестве диспергатора 300 мкл хлороформа в дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции.

Способ определения содержания труднолетучих органических соединений в газообразной среде, композиция в качестве сорбента, применение сорбента // 2510501

Изобретение относится к области защиты окружающей среды. Предложен способ определения содержания в газообразной среде труднолетучих органических соединений, таких как полиароматические углеводороды, карбоновые кислоты, спирты, сложные эфиры, н-алканы-С15-30.

Регулятор расхода газа // 2509334

Изобретение относится к регуляторам малых расходов газов, применяемых в газовых хроматографах. Технический результат заключается в повышение абсолютной и относительной точности поддержания расхода газа и точности анализа на хроматографах.

Способ приготовления высокоэффективных колонок для ионной хроматографии // 2499628

Изобретение относится к области хроматографии. Готовят суспензию анионита в 20-25% водном растворе глицерина с последующим ее центрифугированием и декантированием до получения осадка анионита-основы с зернением 12-16 мкм.

Способ анализа оптических и структурных изомеров // 2494390

Изобретение относится к газовой хроматографии, в частности к использованию модифицированных углеродных адсорбентов для анализа сложных смесей веществ в нефтяной, химической, газовой, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Способ жидкостной хроматографии и устройство для его осуществления // 2493563

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при анализе органических и неорганических веществ методом тонкослойной хроматографии в различных научных и практических областях медицины, биологии, химии, пищевой и парфюмерной промышленности, охране окружающей среды и других отраслях народного хозяйства.

Способ диагностики патологий, связанных с эндокринными заболеваниями // 2485512

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для диагностики патологий, связанных с заболеваниями коры надпочечников.

Способ определения замещенных 2-метоксигидроксибензола в биологическом материале // 2537125

Изобретение относится к биологии и токсикологической химии и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и ветеринарных лабо-раторий. Биологический материал, содержащий замещенное 2-метоксигидроксбензола, дважды (каждый раз в течение 30 минут) настаивают с этилацетатом при перемешивании, отдельные извлечения отделяют от твердых частиц биологического материала, объединяют, этилацетат испаряют в токе воздуха при 18-22°C, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, обезвоживают, упаривают в токе воздуха при 18-22°C, а затем в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в гексане, экстрагируют буферным раствором с pH 12-13, водно-щелочное извлечение отделяют, подкисляют до pH 2-3, насыщают сульфатом натрия, экстрагируют диэтиловым эфиром, эфирное извлечение отделяют, обезвоживают, упаривают в токе воздуха при 18-22°C, а затем - в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в смеси растворителей гексан-диоксан-пропанол-2, взятых в соотношении 20:5:1 по объему, хроматографируют в макроколонке с силикагелем КСС №3 80/120 мкм с использованием подвижной фазы гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 20:5:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют вначале в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в дихлорметане, обрабатывают в течение 20 минут N-трет-бутил-диметилсилил-N-метилтрифторацетамидом в условиях нагревания при температуре 60°C и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°C, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°C до 290°C со скоростью 20°C в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°C, температура квадруполя - 150°C, температура источника ионов - 230°C, температура интерфейса детектора - 300°C, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество замещенного 2-метоксигидроксибензола по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного. Достигается повышение чувствительности анализа. 4 табл., 3 пр.

Способ определения динамической сорбционной емкости комплексообразующих ионитов по ионам переходных металлов // 2542615

Изобретение относится к области применения ионообменных процессов, ионитов, а именно комплексообразующих ионитов (комплекситов), например сильноосновных анионитов в форме комплексообразующих агентов, и может быть использовано для определения динамической сорбционной емкости комплекситов по ионам переходных металлов (ПМ). Способ включает принудительную фильтрацию фиксированного объема модельного раствора (VP) с известной исходной концентрацией ПМ (C1) из емкости сверху вниз через колонку с заданным объемом комплексита (VK) со скоростью, максимально приближенной к условиям промышленного применения ионитов. При этом фильтрат после колонки с такой же скоростью постоянно и принудительно возвращают обратно в емкость, а фильтруемый модельный раствор в емкости нагревают и поддерживают температуру раствора в пределах паспортных ограничений ионитов по термостойкости. При этом в процессе фильтрации периодически отбирают микрообъемы проб модельного раствора из емкости и определяют в них концентрацию ПМ. Затем фиксируют время начала фильтрации и текущее время отбора микрообъемов проб модельного раствора из емкости. Далее строят график изменения концентрации переходного металла в равновесном растворе в емкости в зависимости от времени фильтрации и прекращают фильтрацию после того, как концентрация переходного металла в емкости перестанет уменьшаться и стабилизируется, либо начнет возрастать. Затем фиксируют конечную минимальную концентрацию переходного металла в равновесном растворе в емкости (C2) и производят расчет динамической сорбционной емкости по уравнению: ДСЕМ=[(C1-C2)×VP]/VK. Полученное значение ДСЕМ соответствует химическому составу модельного раствора, равновесной величине рН раствора в емкости после окончания фильтрации и заданной скорости фильтрации. Техническим результатом является возможность определять динамическую сорбционную емкость комплексообразующих ионитов по ионам ПМ при скоростях фильтрации, отвечающих условиям промышленного применения ионитов, и с меньшими временными затратами. 2 ил., 1 пр.

Способ определения 3-метоксигидроксибензола в биологическом материале // 2546292

Изобретение относится к медицине и токсикологической химии, а именно к способам определения 3-метоксигидроксибензола в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и ветеринарных лабораторий. Способ осуществляется следующим образом: биологический материал, содержащий 3-метоксигидроксибензол, неоднократно (трижды) по 45 минут обрабатывают алкилацетатом, в качестве которого используется метилацетат, отдельные извлечения объединяют, растворитель из объединенного алкилацетатного извлечения испаряют, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, ацетоновые извлечения объединяют, упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в эфире, полученный раствор разбавляют гексаном в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют буферным раствором с pH 12-13, водно-щелочное извлечение отделяют, подкисляют до pH 2-3, насыщают сульфатом натрия, экстрагируют диэтиловым эфиром, эфирное извлечение отделяют, обезвоживают, упаривают в токе воздуха при 18-22°C, а затем в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в смеси растворителей гексан-диоксан-пропанол-2, взятых в соотношении 20:5:1 по объему, хроматографируют в макроколонке силикагеля L 40/100 мкм с использованием подвижной фазы гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 20:5:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°C, затем в токе азота до полного удаления растворителя, остаток растворяют в дихлорметане и проводят определение хромато-масс-спектрометрическим методом с применением капиллярной колонки длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°C, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70° до 290°C со скоростью 20°C в минуту, температура инжектора составляет 250°C, температура интерфейса детектора - 300°C, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество 3-метоксигидроксибензола исходя из площади хроматографического пика, полученного регистрацией сигнала по характеристическому молекулярному иону 124 m/Z. Способ обеспечивает повышение чувствительности. 3 табл., 2 пр.

Способ определения новокаина в биологическом материале // 2546294

Изобретение относится к биологии и токсикологической химии и может быть использовано в практике химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и клинических лабораторий. Способ осуществляется следующим образом: биологический материал, содержащий новокаин, измельчают, трижды обрабатывают ацетоном, содержащим 0,2-0,4% воды, жидкое извлечение отделяют, ацетон из жидкого извлечения упаривают вместе с водой в токе воздуха при температуре 18-22°C до полного удаления растворителя, остаток, полученный в результате упаривания, неоднократно обрабатывают ацетоном, содержащим 0,2-0,4% воды, ацетоновые извлечения отделяют, объединяют, растворитель из объединенного извлечения испаряют, остаток растворяют в диэтиловом эфире, полученный раствор разбавляют гексаном в соотношении 1:1 по объему, экстрагируют буферным раствором с pH 1-2, кисло-водный экстракт отделяют, нейтрализуют 10% раствором аммиака, подщелачивают аммонийным буферным раствором до pH 9,0-9,5, образующийся водно-щелочной раствор насыщают сульфатом аммония, экстрагируют двукратно порциями органического экстрагента, в качестве которого используют 30% раствор камфоры в метилацетате, при соотношении водной и органической фаз 1:1 по объему, органические экстракты отделяют, объединяют, растворитель из объединенного экстракта испаряют в токе воздуха при температуре 18-22°C до сухого остатка, остаток растворяют в смеси дихлорметана и этанола, взятых в объемном отношении 1:1, полученный раствор вносят в колонку силикагеля КСС №3 80/120 мкм, хроматографируют, используя двухкомпонентную подвижную фазу дихлорметан-этанол в соотношении 1:1 по объему, фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют, элюент испаряют, остаток растворяют в метаноле и проводят определение методом газожидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрическим детектированием в капиллярной колонке DB-5 MS EVIDEX длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой, представляющей собой 5%-фенил-95%-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 80°С, данная температура выдерживается в течение 1 минуты, в дальнейшем температура повышается от 80°C до 200°C со скоростью 40°C в минуту, затем от 200°C до 300°C со скоростью 12,5°C в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 16 минут, температура инжектора составляет 200°C, температура квадруполя 150°C, температура интерфейса детектора 300°C, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току и вычисляют количество новокаина по площади хроматографического пика. Достигается повышение чувствительности определения. 2 пр., 3 табл.

Способ диагностики болезни альцгеймера на основе определения относительного содержания химически модифицированных форм металл-связывающего домена бета-амилоида в биологических жидкостях // 2548759

Изобретение относится к диагностическим методам в области медицины и описывает способ лабораторной диагностики болезни Альцгеймера посредством применения модифицированных по металл-связывающему домену 1-16 форм бета-амилоида человека в качестве биомаркеров патогенеза болезни Альцгеймера. Способ характеризуется тем, что из денатурированного образца биологической жидкости, а именно крови, мочи, цереброспинальной жидкости, последовательно выделяют общую пептидную фракцию, затем фракцию бета-амилоида и, наконец, после направленного протеолиза фракцию фрагментов 1-16 бета-амилоида с ее последующим анализом. При обнаружении в образце биологической жидкости, модифицированной по металл-связывающему домену формы бета-амилоида, изомеризованной по аспарагиновой кислоте в положении 7, при ее относительном содержании более 5% от общего количества фракции 1-16 бета-амилоида и/или при обнаружении модифицированной по металл-связывающему домену формы бета-амилоида, фосфорилированной по серину в положении 8, диагностируют наличие болезни Альцгеймера. Изобретение может использоваться для постановки диагноза болезни Альцгеймера. 1 пр.

Способ определения концентрации пентаэритрита в водных растворах // 2549918

Изобретение относится к контролю содержания веществ в промышленных сточных водах методом жидкостной хроматографии. Для определения концентрации пентаэритрита в водных растворах используют раствор с содержанием пентаэритрита от 1 до 100 мг/дм3. Определяют концентрацию пентаэритрита в нем при длине волны спектрофотометрического детектора 190 нм. В качестве элюента используют 0,0002 M раствор серной кислоты в деионизированной воде, используют колонку из слабосшитых стиролдивинилбензольных смол. Техническим результатом является сокращение времени определения химического вещества в воде, а также упрощение технологического процесса при сохранении качества определения. 1 табл.

Способ определения гидроксибензола и его монометильных замещенных в биологическом материале // 2550953

Изобретение относится к медицине, а именно к способам определения гидроксибензола и его монометильных замещенных в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидстанций, химико-токсикологических и ветеринарных лабораторий. Способ осуществляется следующим образом: биологический объект, содержащий смесь гидроксибензола и его монометильных замещенных, измельчают, обрабатывают двукратно по 30 минут этилацетатом, этилацетатные вытяжки объединяют, обрабатывают этанольным раствором гидроксида калия, растворитель из объединенной этилацетатной вытяжки испаряют при 16-20°C, остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, содержащим хлороводородную кислоту в избытке по отношению к гидроксиду калия, находящемуся в остатке, подкисленные ацетоновые извлечения объединяют, обрабатывают водным раствором гидроксида натрия для нейтрализации остатков хлороводородной кислоты в ацетоне и создания избытка щелочной среды, ацетон испаряют из объединенного извлечения, водно-щелочной остаток разбавляют водой, образующийся раствор подкисляют до pH 2-3, насыщают сульфатом натрия, экстрагируют диэтиловым эфиром, экстракт обезвоживают, упаривают, хроматографируют в колонке с силикагелем с использованием подвижной фазы гексан-диэтиловый эфир в соотношении 6:4 по объему, фракции элюата, содержащие гидроксибензол и его монометильные замещенные, объединяют, экстрагируют буферным раствором с pH 12-13, водно-щелочной экстракт подкисляют 24% раствором хлороводородной кислоты до pH 2-3, насыщают сульфатом натрия, экстрагируют дихлорметаном, дихлорметановый экстракт обезвоживают, анализируемые вещества, содержащиеся в дихлорметановом экстракте, переводят в соответствующие триметилсилильные производные, для чего дихлорметановый экстракт обрабатывают в течение 20 минут N-метил-N-триметилсилил-трифторацетамидом в условиях нагревания при температуре 60°C, и проводят качественное и количественное определение физико-химическим методом, которым является хромато-масс-спектрометрия, в капиллярной колонке длиной 25 м и внутренним диаметром 0,2 мм с неподвижной фазой (5%-фенил)-метилполисилоксан, используя газ-носитель гелий, подаваемый со скоростью 0,6 мл/мин, и масс-селективный детектор, работающий в режиме электронного удара, начальная температура термостата колонки составляет 70°C, данная температура выдерживается в течение 3 минут, в дальнейшем температура программируется от 70°C до 290°C со скоростью 20°C в минуту, конечная температура колонки выдерживается в течение 10 минут, температура инжектора составляет 250°C, температура квадруполя - 150°C, температура источника ионов - 230°C, температура интерфейса детектора - 300°C, регистрируют интенсивность сигнала, обусловленного заряженными частицами, образующимися при бомбардировке анализируемого вещества, вышедшего из капиллярной колонки и попавшего в источник ионов, ионизирующим пучком электронов с энергией 70 эВ, регистрируют масс-спектр по полному ионному току, качественное определение анализируемого вещества осуществляют по времени удерживания, набору и интенсивности сигналов характеристических заряженных частиц в масс-спектре его триметилсилильного производного, а количество определяемого соединения вычисляют по площади хроматографического пика его триметилсилильного производного. Способ обеспечивает повышение чувствительности и сокращает продолжительность определения. 6 табл., 1 ил., 5 пр.

Способ совместного определения ацетона и метанола в природных и сточных водах с использованием газовой хроматографии // 2552937

Изобретение относится к области аналитической химии применительно к анализу природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических вод. Способ включает разделение с последующей идентификацией ацетона и метанола на капиллярной хроматографической колонке в потоке газа-носителя, представляющем собой азот; образование и регистрацию пламенно-ионизационным детектором исследуемых ионов, образующихся в пламени, при этом готовят основной раствор, хорошо сохраняющийся 2 месяца, при температуре от -2°C до -5°C, готовят промежуточный раствор с концентрацией 6,32 мг/дм3 разведением основного раствора очищенной водой, готовят градуировочные растворы для диапазона концентраций: ацетон 0,025-6,32 мг/дм3, метанол 0,025-6,32 мг/дм3 разведением водой промежуточного раствора, градуируют хроматограф, вводя в него предварительно отобранную паровую фазу градуировочных растворов, строят градуировочный график, после термостатирования исследуемого раствора отбирают паровую фазу парофазным шприцем и вводят в испаритель хроматографа, данные обрабатывают компьютерной программой ChemStation, которой комплектуется хроматографический комплекс МАЭСТРО 7820А. Достигается повышение точности и надежности, а также ускорение анализа. 2 ил., 6 табл., 1 пр.

Градиентный хроматограф по определению группового компонентного состава нефтепродуктов // 2555514

Изобретение относится к хроматографии и может применяться в аналитических лабораториях для анализа многокомпонентной углеводородной смеси, в частности нефтепродуктов, с различными температурами начала и конца кипения. Хроматограф содержит хроматографическую колонку с сорбентом, дозатор, жидкостной насос для прокачивания элюента (растворителя), транспортное устройство в виде жгута, из проволочек диаметром 0,05-0,1 мм каждая, проходящего через стеклянный желоб. Также хроматограф содержит испаритель, привод с механизмом изменения скоростей, пламенно-ионизационный детектор (катарометр), устройство регулирования подачи газа (водорода) и узлов, обеспечивающих газовое и электрическое питание детектора панели подготовки газов, блок питания детектора и контроля температур, а также термостатирования и программирования температуры колонок, термостат, терморегулятор, программатор, электронный преобразователь и электронный потенциометр. При этом хроматограф снабжен делителем потока, сборником компонентов нефтепродукта, жидкостным дозатором, испарительной колбой, нагревателем-термостатом, рефрактометрическим детектором, холодильником, воздушным эжектором, фильтрами, газовым дозатором, газовой хроматографической колонкой, линией "сброс" нефтепродукта. Техническим результатом является повышение числа параллельно анализируемых характеристик нефтепродукта с одновременным снижением погрешности при его определении, возможность определения массового выхода компонентов нефтепродукта, увеличение методов и методик, которые возможно применить на данном аппарате для определения группового компонентного состава, а также повышение надежности на отказ и простота во время сборки. 1 ил.

Способ определения концентрации акролеина в атмосферном воздухе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // 2556294

Изобретение относится к области аналитической химии и может найти применение в области экологии и охраны окружающей среды при контроле загрязнения атмосферы для определения акролеина в атмосферном воздухе на уровне референтной концентрации. Способ заключается в том, что сперва производят отбор пробы атмосферного воздуха со скоростью 0,5 л/мин в течение 30 минут путем протягивания его через два последовательно соединенных поглотительных прибора, помещенных на водяную баню с температурой +92°C и предварительно прогретых в течение 3 минут на водяной бане при температуре +92°C, каждый из которых содержит поглотительный раствор. Указанный раствор состоит из 3-аминофенола молярной концентрации 0,023 моль/дм3, гидроксиламина солянокислого молярной концентрации 0,086 моль/дм3, раствора сульфата железа с массовой концентрацией 5,6 мг/см3, 16%-ного водного раствора серной кислоты и дистиллированной воды при их объемном соотношении 10:5:1:1:3 соответственно. Затем осуществляют дополнительный прогрев отобранной пробы, находящейся в поглотителях, в течение 10 мин при этой же температуре, далее соединяют содержимое из обоих поглотителей и концентрируют пробу с помощью вакуумного концентратора при температуре +40°C и анализируют на жидкостном хроматографе с флуориметрическим детектором, используя в качестве подвижной фазы смесь воды и композиции, состоящей из ацетонитрила и метанола при их объемном соотношении 3:1 соответственно, при их изменяющемся соотношении в течение 10 мин от 100:0 об. % воды и композиции до 90:10 об.% воды и композиции, подача смеси 90 об.% воды и 10 об.% композиции в течение 12 мин с последующим снижением объемного количества композиции в подвижной фазе после остановки разгонки в 22 мин до 0 об.% и последующим пропусканием такой подвижной фазы через колонку в течение 5 мин. При этом вышеуказанные действия проводят и с холостой пробой без пробы воздуха, а концентрацию акролеина в воздухе определяют с использованием градуировочного графика с учетом приведения объема воздуха, отобранного для анализа, к нормальным условиям, при этом истинную концентрацию акролеина устанавливают по разности данных, полученных для пробы с воздухом и холостой пробы. Техническим результатом является повышение чувствительности и селективности при обеспечении расширения диапазона обнаружения акролеина от 0,000015 мг/м3 до 0,0015 мг/м3. 3 з.п. ф-лы; 4 табл.