Способ определения углеродсодержащих веществ

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 50568 С 01 И 21/6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ азово М, Г Зори овко и Э (53 А часцц п беге аг.одгар . апд 8 Сттготпаг ц 1 дгаог дс апаопгадпг,дле ЙепесЯепвд агарЬ яресг Апа 1 тпеГгу СЬетп. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Вгацп М, ег а 1.чдо 1 ей агощдс ещдввдодог тца 1 даг.Ьте спготп1 увдв оГ урдса 1 С., Ипдпа сощроцпс 1 в. - 3.1971, ч. 55, р. 237.Мс. Согщаск ег.а 1,ве 1 есдче Рав сЬгощаСог Ьавей оп ещдввдопой огдапдссощроцпдв,1965, ч, 37, р. 1470,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ(57) Изобретение относится к г йхроматогратпии. Цель изобретенияснижение пределов обнаружения и улучшение воспроизводимости результатов.Способ включает разделение пробы,возбуждение компонентов пробы в потоке плазмообразующего газа и регистрацию их по интенсивности одной излиний эмиссионного спектра углерода.Новым является состав плазмообразующего газа, в качестве которого используют инертный газ с 0,01-107. азота,а регистрацию компонентов пробыосуществляют по интенсивности радикала СВ, 2 табл,иостуиали н плазму высокочастотногоразряда, возбуждаемого в кварцевойразрядной трубке с внешними кольцевыми электродами. Напряжение высокойчастоты подавали ца электроды от высокочастотного генератора с рабочейчастотой 40 мГц и выходной мощностьюдо 70 Вт.Излучение разряда поступало нащель монохроматора, настроенногоца кант полосы радикала СИ 388,3 нм.Излучение выделенного монохроматоромучастка спектра преобразовывалосьфотоприемником в электрический ток,который после усиления подавали насамопишущий потенциометр,При помощи крана-дозатора вводилив хроматографическую колонку одинаковое количество анализируемой смеси,По отклонению пера самописца измеряли интенсивность излучения радикалаСИ в зависимости от состава плазмообразующего газа,веществ на содержание углеродсодержащих примесей.Целью изобретения является снижение пределов обнаружения и улучшение увеличивает интенсивность излучениярадикала СИ, по сравнению с его интенсивностью в инертном газе без добавки азота, с добавкой кислородаили в чистом азоте. Увеличение интенсивности излучения радикала СИ снижает предел обнаружения углеродсодержащих веществ. ЮДля получения сравнительных данныхпроводились измерения пределов обнаружения некоторых углеродсодержащих соединений высокочастотным детектором с использованием в качествеплазмообразующего газа аргоца игелия с добавкой и без добавкиазота.Анализируемую смесь разделялипри комнатной температуре на хромато- Зпграфической колонке длиной 3 м,заполненной сорбенном полисорб.Разделенные компоненты пробы впотоке газа-носителя одновременноявлявшегося 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- ные данные сведены в табл. 1,Таблица 1 Предел обнаружения, об.7 Соединение Плазмообразующий газ Аг(аналит, линия 388,3 нм) Без добавки Без добавки С добавкой азота 2,5 Е озота С добавкой 27 азотаазота 1 10 2 10 5 10 5 10 Метан Окись углерода 5 10 1 10 210 1 10 Двуокись угле- рода 5 10 3 10 8 10 5 10 Недостатком известного способаявляется также плохая воспроизводимость результатов определения углеродсодер нш х веществ. Это вызвано тем, , иропукты разложеИэобретеиис относит я ки ион хроматографии и может быль ис иользовано 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 Не1 1 "ц 1 ) 6 ц Содержание ацетилена в образце,об.Без добавоказота С добавкой2,5азота 0,04400,03 0,18 0,5 0,1 0,12 0,03 0,04 0,01 0,03 45 0,11 0,0010,00010,00001 0,04 0,32 0,1250 55 цця угле)оде одержцщих веществРч -лагаясь ца внутренней поверхности разрядной трубки, уменьшают светопропускание последней, что влечем5 эа собой неконтролируемое изменение чувствительности определения. Кроме того, нагарообразование вызывает появление "хвостов" у хроматографических пиков, что также снижает точность 10 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 нение результатов измерений, Полученные данные сведены в табл. 2. Таблица 225 Относительное стан -дартное отклонение Плазмообразующий газ 30аргон Как видно из табл. 2, использование предлагаемого способа значительно улучшает воспроизводимость результатов анализа в области сравнительно больших и малых концентраций. В цл а з ме В1 - р а ч р яд а ц и ц е р т ц ом г а з е , содержащем и о с т оя ц но е колич е с т во какого-либо у гл е р оде оде ржащего вещества и о мере добавления азота к инертному га э у од цовр еме н н о происходит дв а пр о це с с а .Первый - э т о процесс образования ци а на , обусловленный столкновением атомов ( мол е кул ) углерода и азота . Очевидно , по крайней мере в первом приближении , чт о концентрация циана по мер е увеличения концентрации азота в инертном газе растет и дос тигает максимума в плазме чистого азота .Второй - э то процесс возбуждения молекул циан а , который обусловлен , в основном , наличием в плазме дос таточно быстрых электронов . Этот проце с с направлен в сторону , противо- и оложную процессу образования циана , т . е , по мере увеличения концентрации азота в инертном газе и уменьшения при этом доли достаточно быстрых электро нов эффективность возбуждения радикал ов СХ снижается .Таким образом , результирующей этих двух процессов является резкое повышение интенсивности и злучеиия радикала СМ в предлагаемом интервале содержаний азота в инертном газе .Кроме того , з а счет пр еимущес твенного образования циана или дициа на в плазме разряда в результате плазмо химических реакций азота с углеродом пробы уменьшается влияние состава определяемых угл ероцсодержащих веще ст в на чувствительность их определ е ния , чт о особенно важно при а нализ е проб неизвестного состава , когда трудно или невозможно провести калибр овку по каждому компоненту в отдельности .Формула изобретенияСпособ определения углеродсодержащих веществ, включающий возбуждение предварительно разделенныхкомпонентов пробы в потоке инертного газа н регистрацию их по интенсивности излучения радикала СМ, о. тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения пределов обнаружения и улучшения воспроизводимости результатов анализа, к инертному газу добавляют 0,01-10 об, . азота.