Ионизационный способ анализа

 

Союз Советскии

Социапистическии

Республик

О П И С А Н И Е 1960617

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 29. 12. 80 (21) 3227354/23-25 (51)М. Кл.

G 01 N 31/08

0 01 и 27/66 с присоединением заявки №

5кударстеанный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23, 09. 82. Бюллетень № 35 (53) УДК 543. 544 088. 8) ао делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 23. 09. 82

Е. Б. Шмидель, В. А. Ротин, Д. Э. Бодрина и Е. Б. Гугля (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт комплексной автоматизации (71) Заявитель

Изобретение относится к аналитической химии, в частности, к сгособам детектирования в газовой хроматографии.

Известен способ анализа в газовой хроматографии, получивший назва ние электронозахватный. Этот способ заключается в пропускании анализируемого газа над поверхностью источника ионизации и измерении теличины тока проводимости слабо ионизированного газа.

Недостатками этого способа анализа являются значительная зависимость чувствительности от величины примеси в газе-носителе веществ, обладающих положительным сродством к электрону, что вызывает невоспроизводимые результаты при смене газаносителя и относительно низкую чувст зп вительность при определении фоновых концентраций, в частности, примесных количеств пестицидов в окружающем воздухе.

Известен также хроматографичес - ° кий способ анализа веществ, обладаю» щих положительным сродством .к электрону, заключающийся . e пропускании анализируемой смеси над поверхностью источника ионизации, например, Ри,и определении падения напряжения на ионизвционной камере при постоянном токе разряда.

Недостатком такого способа детектирования является значительное падение чувствительности при попадании в газ-носитель примеси веществ, обладающих положительным сродством к электрону, например, кислорода и воды. В связи с этим, незначительные примеси, которые могут случайно оказаться в линии газа-носителя, изменяют, чувствительность детектора произвольно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ионизационный способ хроматографического анализа, включающий иониза3 96061 цию анализируемого газа в потоке га4 за-носителя, поддувочного газа и измерение тока проводимости ионизированного газа.

Недостатками известного способа являются его относительная низкая чувствительность и. плохая воспроизводимость анализа из-за влияния примесей на чувствительность.

Как вытекает из механизма чувствительности детектора захвата электронов (ДЗЭ) незначительные приме си электроакцепторных веществ в газе-носителе существенно влияют

1О на формирование сигнала и значение чувствительности детектора. В доста,точно чистом газе-носителе сигнал детектора обусловлен существенным различием подвижности свободных электронов и отрицательнь1х молекулярных

0) 02+02+ и Н20 — Ф и Н20+(Н О) 0 +0

0 и Н О - свободные О и Н О

Концентрация примесей О и Н О должна находиться в стехиометрическом соотношении. Избыточное количество влаги и кислорода приводит к уменьшению скорости перезарядки. Третий процесс соответствует промежуточному варианту содержания примесей ионов. Загрязнение газа-носителя электроноакцепторными веществами снижает чувствительность детектора за счет уменьшения длины пробега свободного электрона. 25

Однако при некоторых типах загрязнения возможеН переход к новому механизму детектирования, в котором существенную роль играет перезарядка отрицательных ионов. В этом случае :эффективная подвижность отрицательных носителей. заряда значитель но возрастает, приближаясь к подвижности свободных электронов. На этом фоне переход отрицательного заряда в молекуле анализируемого вещества уменьшает подвижность отрицательных зарядов, чем обеспечивается высокая чувствительность детектирования.

В реальных газах, используемых в качестве газов-носителей, всегда в заметных количествах присутствует кислород и влага. В этих условиях может происходить перезарядка электрона на комплексах (Н О)„02, при45 чем влага в этом случае является катализатором перезарядки.

7 4 и формирования сигнала. Эффективная подвижность отрицательного заряда мала, что обуславливает неудовлетворительные характеристики детектора.

Именно концентрация примесей обуславливает характер формирования сиrнала.и, соответственно, параметры детектирования.Поэтол,у при смене источника газа-носителя даже одной партии содержание примесей может быть различным (контролируется только верхний предел примесей) и имеет место плохая воспроизводимость результатов анализа.

Цель изобретения " повышение воспроизводимости анализа °

Эта цель достигается тем, что, согласно способу, поддувочный газ увлажняют до насыщения при комнатной температуре с добавлением потока воздуха, величину которого выбирают из условия получения максимальной чувствительности.

На чертеже приведены кривые зависимости чувствительности от примеси влаги.

Способ анализа реализуют на базе серийного хроматографа иразохром

1106Э". В качестве газа-носителя и газа-поддува используют технический азот, расход газа-носителя 40 мл/мин газа поддува 60 мл/мин, хроматографическая стеклянная колонка с

SE - 30 на хроматоне (5Ф), длиной

1 м, внутренним диаметром 3 мм, температура испарителя 200оС температура колонки 180оС, температура детектора 230оC. Величина дозы анализируемого линдана 1 мкл, концентрация

1 10 мг/л. Газ поддува увлажняется парами воды путем ее дозирования в интервале температур 2 С-17 С в колонку с инертными стеклянными шариками, установленную в линии газа-поддува.

Проводят исследования зависимости чувствительности ДЗЭ от примеси влаги. Максимальная чувствительность (кривая 1) имеет место при концентрации влаги на уровне 6 мг/л, что находится в стехиометрическом .соответствии с содержанием 02 в техническом азоте и коррелирует с максимальным значением фонового тока (кривая .2), Как видно из результатов: эксперимента, стабилизация значения фонового тока приводит. к постоянству чувствительности ДЗЭ. Поэтому, подавая

5 960б17 d в поддув концентрацию влаги заведомо Формула изобретения превышающую стехиометрическое со- Ионизационный способ анализа, отношение в комплексе, добавкой кис" включающий ионизацию анализируемого лорода всегда можно получить задан- . газа в потоке газа-носителя и подное значение фонового тока, что при- s дувочного газа и измерение тока проводит к получению воспроизводимой чу-. водимости ионивированного газа, о т" вствительности. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости

Внедрение в аналитическую практи- 1анализа, поддувочный гаэ увлажняют ку предлагаемого изобретения позво- 1в до насыщения при комнатной темпералит получить значительный зкономи- туре с добавлением потока воздуха, ческий эффект эа счет улучшения - величину которого выбирают из усло- метрологических характеристик вия получения максимальной чувствиДЗЭ. тельности.

)1,ащгд

190

f0 19

Монценврация Юани (мг/л) Составитель Э .. Скорняков

Редактор Л. Филиппова Техред И.Гайду Корректор У. Пономаренко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7252/49

Филиал ППП "Патент"., г..Ужгород, ул. Проектная. 4