Способ определения ультраследовых примесей органических соединений

о т я-"гА и ИЗОБРЕТЕНИ СоюзСоциал оветскихистическихпублик 6 АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 220678 (21) 2632816/18-25 01 И заявки Мо с присоединен осударствеииый комит ссср по делам йзобретеиий и открытий(088. 8 ата опубликования описания 150480 2) Авторыизобретения г, А.Г.Каменев, В.И.Палеев и У.Х. Расуле Э.Я,За на Ленина физик 1) Заявитель 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЛЬТРАСЛЕДОВЫХ ПРИМЕСЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙИзобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для обнаружения субмикроколичеств органических соединений определенных классов в смесях при их газохроматографическом разделении, а также в атмосфере воздуха.Йзвестный способ определения органических соединений методом поверхностной ионизации (11., заключающийся в направлении на термоэмиттер паров анализируемых веществ при пониженном, давлении и измерении тока ионизации, не позволяет обеспечивать стабильность эмиссии ионов: при постоянных температуре термоэмиттера и давлении анализируемого веществ ионный ток уменьшается со временем вследствие уменьшения коэффициента поверхностной ионизации иэ-заотравления термоэмиттера.Отравление состоит в обеднении поверхности термоэмиттера кислородом из-за восстановления окислов на его поверхности прбдуктами разложе-ния на ней анализируемых органических соединений. Для достижения постоянства во времени коэффициентовповерхностной ионизации анализнруе-нический институт им. А.Ф,Иоф ьих веществ на термоэмиттере изокисленных металлов необходимо вместе с анализируемыми Органическими 5 соединениями направлять на термоэмиттер кислород или воздух в количествах, обеспечивающих при рабочейтемпературе термоэмиттера скоростьокисления поверхности не меньшую, 10 чем скорость восстановления его окислов продуктами разложения органичес ких соединений.Известен способ определения ультраследовыхпримесей органических соединений в газовой хроматографии спомощью диодных поверхностно-ионизационных детекторов с термоэмиттерамииз "окисленнйх металлов, включающийпропускание "через детекторанализи О руемого вещества и кислорода в количествах, обеспечивающих при рабочихтемпературах термоэмиттера постоянство коэффициента поверхностной ионнзации анализируемого вещества, и измеренйе токаионизации 2).Однако при использовании детекторов в газовой хроматографии по этомуспособу невозможно достичь воспроизводимости определений; при постоянной концентрации анализируемого вЦелью изобретения является обес- м печение воспроизводимости определе 35и ний субмикроколичеств органическихсоединений с помощью поверхностно- л ионизационных детекторов, а также и существенное увеличение времени не- а прерывной работы и срока службы де- н текторов. 4 О тцель достигается тем, что в спосо- п бе определения ультраследовых приме сей органических соединений в газовой хроматографии с помощью диодных р поверхностно-ионизационных детекто ч ров с термоэмиттерами из окисленных х металлов, заключающемся в пропуска- щи нии через детектор анализируемого с . вещества и кислорода в количествах, в . обеспечивающих при рабочих темпера О п турах термоэмиттера постоянство коэф Фициента поверхностной ионйзациианализируемого вещества, и в измерении,тока ионизации, температуру термоэмиттера устанавливают ниже темпераЬры роста кристаллитов окислов на поверхности термоэмиттера.Известно, что наилучшим материалом термоэмиттеров в диодных детекторах является окисленный молибден.При использовании детекторов с тер- бо моэмиттерамииз окисленной молибденовой проволоки обнаружение ведут при температуре термоэмиттера Т700"К при потоках воздуха через детекторсо скоростью 5 М 1 л/ч, при кбн- д Формула изобретения щества значительно изменяются со временем и ток ионов от ионизации анализируемого вещества (он увеличивается-п -лв несколько раз от 10 -10 А в начале работы детектора до 10 -10 Ачерез несколько часов работы) и уро 5вень шума детектора,что приводит куменьшению со временем отношениясигнал/шум до, 10-10 ф раз и к такому же уменьшению пороговой чувствительности,10Кроме того, срок службы таких детекторов мал, в зависимости от ширинызазора между термоэмиттером и коллек-тором и от температуры термоэмиттераон составляет от десятка минут донескольких часов. 15Было найдено, что невоспроизводимость определений, нестабильностьработы детекторов и последующий выход из строя обусловлены тем, чтопри используемых в известном способе 20температурах термоэмиттера на поверхности термоэмиттера прорастаюткристаллиты окислов молибдена в видеигл. Рост кристдллитов приводит кнепрерывному изменению площади эмиттирующей ионы поверхности и ее форМы, а также к изменению распределения напряженности электрического поля в зазоре между термоэмиттером иколлектором. Выход детектора из строяпроисходит, когда кристаллиты достигают поверхности коллектора,центрациях органических веществ небольшей 0,2 мг/л в случае непрерывного пропускания веществ через детектор или до 20 мг/л при импульсном;вводе вещества в детектор.При таких количествах анализируемых веществ и воздуха и такой температуре термоэмиттера скорость окисления поверхности термоэмиттера неменьше, чем скорость восстановленияокислов на поверхности термоэмиттерапродуктами разложения на ней молекуланализируемых веществ, что обеспечивает постоянство во времени коэффициента поверхностной ионизации анализируемых веществ, При температуретермоэмиттера Т700 К на его поверхности не прорастают кристаллитыокислов молибдена в течение более1000 ч, При больших количествах анализируемых веществ увеличение потокавоздуха не компенсирует отравления эмиттера при Т = 700 К, Прибольших, чем Т700 К температурахтермоэмиттера скорость роста кристаллитов окислов становится значительной,Использование предлагаемого способа обнаружения ультраследовых примесей органических соединений с помощью поверхностно-ионизационных детекторов дает по сравнению с известнымиспособами следующие преимущества:обеспечение воспроизводимости определений; существенное увеличение вреени непрерывной работы детектора.срока его службы,Благодаря этим преимуществам предагаемый способ позволяет производитькачественный и количественныйнализ ультраследовых примесей амиов и различных их производных (вом числе и биогенногд происхожденияри их содержании в воздухе до 100 ьг/л и в смесях соединений до10 1 г, что особенно важно для обнаужения содержания ультрамалых колиеств ряда токсичных веществ в воздуе, для анализа веществ, определяюх характер запаха, для определенияодержания некоторых концерогенныхеществ (нитроэамины) в воздухе, вочве, пище и т.д. Способ определения ультраследовых примесей органических соединений в газовой хроматографии с помощью диодных поверхностно-ионизационных детекторов с термоэмиттерами из окисленных металлов, включающий пропускание через детектор анализируемого вещества и кислорода в количествах, обеспечивающих при рабочих температурах термоэмиттера постоянство коэфФициента поверхностной ионизации анализируемого вещества, и измерение728067 Составитель, В. ЕкаевТехред М,Келемеш Корректор Ю,Макаренко Редактор И.Шубина Заказ 1129/45 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 1 30 35Москва Ж 35 р Раушская наб , д. 4/5филиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 тока ионизации, о т л и ч а ю щ и й.- с я тем, что, с целью обеспечения воспроизводимости определений, температуру термоэмиттера устанавливают ниже температуры роста кристаллитов окислов на поверхности термоэмиттера.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9439747, кл. 6 01 М 27/бб, 1971. 2. Расулев У.Х. и др. Обнаружениеорганических соединений с помощьюповерхностно-ионизационного детектора. Материалы Всесоюзной конференции1Состояние и перспективы развития 5 аналитического приборосТроения до1985 года Тула, ноябрь, 1975, Секция Научно-технические проблемыгаэоаналитического приборостроения.М., 1975 р с. 142-162 (прототип).