Способ определения микроколичестввлаги

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалнстнческии Республик(51)М. Клз с присоединением заявки йо С 01 й 24/08(23) Приоритет 27. 07. 78 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В.Ф.Андронов Московский ордена Трудового КрасногоЗяамевитехнологический институт пищевой промышленности(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ВЛАГИ Изобретение относится к лабораторному определению количества химического компонента в веществе и может, быть использовано, например для анализа влаги в растворителях, растворимых органических и неорганических веществах, влага которых может быть экстрагирована растворителем.Один из известных способов определения химического компонента в веществе, например влаги, основан на титровании ее реактивом Фишера( 1Однако этот способ требует применения токсичных метанола и пиридина, и,вследствие этого, специального помещения и прибора для проведения анализа.Наиболее близким техническим решением является способ определения микроколичеств влаги, основанный на измерении и сравнении интегральных интенсивностей, ядерного магнитного резонанса (ЯМР) образца и эталона 21.Однако этот способ требует последовательного измерения абсолютных величин интенсивностей спектральных линий и, как следствие абсолютной калибровки прибора-и высокой стабильности за время между измерениями 2эталонного образца и анализируемойпробы.Во многих случаях этот способ непозволяет анализировать содержаниехимического компонента менее 5+1вследствие малой интенсивности спектральной линии и невозможности ее обнаружить из-за сильного уширения инепостоянства химического сдвига10 (положения), вызванных ,например(в случае анализа врды), протоннымобменом.Цель изобретения - повышение чувствительности и точности способа микро 15 количеств влаги,Поставленная цель достигается тем,что в известном способа определениямикроколичеств влаги, основанногона измерении и сравнении интеграль 20 ных интенсивностей ЯмР образца иэталона; причем в качестве эталонного вещества выбирают смесь триметилхлорсилана (ТМХС) и гексаметилдиси-локсана (ГМДС) и смешивают ее с ана 2 лизируемым веществом и определяютсодержание воды по Формулеои = и ф - " ) / А - 1) (1)1где М, М- молярная концентрация30 воды и ГМДС в анализируемом и эталонном веществах;о-интегральные интенсивтф гф гГности спектральных линийТМХС и ГМДС в эталонномвеществе и его смеси санализируемым веществомсоответственно.Сущность способа заключается в следующем,Проводят химическую реакцию эталонного вещества с анализируемым и изме- О. ряют не абсолютные, а относитеЛьныевеличины интенсивностей спектральныхлиний реагента и продукта его химического взаимодействия с определяемым компонентом анализируемого вещества. В качестве реагента выбираюттакое химическое соединение, в котором в молекуле продукта его вза. имодействия с анализируемым компонентом содержится существенно боль Ошее число анализируемых с помощью ЯМРядер, чем в одной молекуле анализируемого компонента,В предлагаемом способе для анализавлаги таким реагентом служит триметил хлорсилан (ТМХС), взаимодействующийс водой по схеме2(СН) 5 С+НО(СН), 505(СНЪ)+2 НСЪ Ъс образованим гексаметилдисилоксана(ГМДС), В этом случае одному молюводы, содержащему два анализируемыхс помощью протонного магнитного резонанса ядра, эквивалентен одинмоль ГМДС, содержащий восемнадцатьпротонов, Выигрыш в чувствительностисоставляет девять разКроме того,ширина спектральных линий реагентаи продукта реакции существенно меньше.ширины спектральных линий анализируемого компонента и не изменяется в 40присутствии различных добавок засчет, например, протонного обмена,Это также дает соответствующий выигрыш в чувствительности в результатеповышения отношения сигнал/шум. 45Причем, этот выигрыш составляет10-100 раз, как в случае определениявлаги, Важно также, чтобы химическийсдвиг (положение) спектральных линийреагента и продукта взаимодействияего с определяемым компонентом былиточно известны и мало зависели от присутСтвия других веществ и концентрации.измерение относительных, а не абсолютных величин интенсивностейспектральных линий исключает необходимость абсолютной калибровки прибора по эталонным образцам и ошибки,связанные с нестабильностью усиления спектрометра за время между 4 Оизмерениями эталонного и анализируемого вещества.П р и м е р, Для определения влажности ряда растворителей готовятэталонное вещество в виде смеси ТМХС 5В таблице даны результаты определения содержания воды спектральным способом ЯМР после проведения гидро- лиза ТМХС в присутствии ГМДС. Растворитель Содержание воды Найде- Введе- Найдено по но, Ъ но ПМР, Фишеру ф 1. 2 3 4 0,47 0,450,823 Ацетонитрил 0,802 0,410 0,410 0,210 0,203 0,09 б 0,103 Тетрахлорэтиленчетыреххлористый 0,004 - 0,0037 0,0053 - 0,0062 Углерод Эффективность и преимущество предлагаемого способа по сравнению,с известным заключается в повышении чувствительности более, чем в 100 раз",отсутствии необходимости использовать, как например в методе Фишера,токсичные растворители,.что исключает потребность в специальном помещении для проведения анализа, стандартный реактив может использоватьсянеоднократно, пока не израсходуетсяв нем реагент., При наличии накопителей сигналов ЯМР в предлагаемомспособе увеличивается чувствительность анализа еще в 10-100 раз, авремя проведения анализа в 3-5 разменьше, например, времени анализавлаги по Фишеру при равной чувствительности,и ГМДС в четыреххлористом углероде, содержащей 0,1 моль/л ГМДС и примерно 0,3 моль/л ТМХС.Гидролит ТМХС проводят смешиванием точных объемов эталонного раствора и анализируемого на влажность растворителя, Записывают спектр и интегральные интенсивности линий ГМДС и ТМХС в эталонном растворе и смеси его с анализируемым растворителем. По измеренным значениям интегральных интенсивностей ГМДС и ТМХС и известной концентрации ГМДС в эталонном растворе рассчитывают концентрацию воды в. исследуемом на спектрометре анализируемом образце, а с учетом взятых для гидролиза объемов - концентрацию воды в анализируемом растворе по формуле (1).834474 Формула изобретения Составитель В. Покатилов Техред Л. Пекарь . Корректор М Демчик Редактор И. Ковальчук Заказ 4056/64 Тираж 907,ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ определения микроколичеств влаги, основанный на измерении и сравнении интегральных интенсивностей ядерного магнитного резонанса образца и эталона, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше- . ния чувствительности и точности, в качестве эталонного вещества выбирают смесь триметилхлорсилана (ТМХС) и гексаметилдисилоксана (ГМДС) и смешивают ее с анализируемым веществом и определяют содержание воды по формуле0и: и ( - )/( - - )г о,где М , М - молярная концентрацияводы и ГМДС в анализируемом и эталонном веществах;1, , 11 - интегральные интенсивности спектральных, линийТМХС и ГМДС в эталонномвеществе и его смеси с 5анализируемым веществом,соответственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе01. Шемякин Ф.М. и др. Аналитичес.кая химия. М "Высшая школа", 1965,с. 526.2. Попол Дж. и др. Спектры ядерного магнитного резонанса высокогоразрешения. М., "Иностранная литература", 1962, с. 111.