Форколонка для определения примесейуглеводородов b воздухе

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(11) 851259 61) Доп 22) Заяв олнительное к авт, свид-вулено 120679 (21) 277876 1)М. Кл, С 0103 явки йо спр инениемритет -ликовам рственнии комитСССРлам изобретенийн открытий(23) П летень Йо 28 0,0 7.8 1 Б 3) УД 53.254 (088.8 я 30.0 7.81 Дата опубликования опис 72) Авторыизобретения ЮС, Другов и Н.С. Горяч Ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт гигиень труда и профзаболеваний АМН СССРаявите ФОРКОЛОНКА ДЛ УГЛЕВОДОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙОВ В ВОЗДУХЕ 0 Изобретение, относится к аналити-" ческой химии, а именно к наполнителям Форколонки, используемым в газовой хроматографии при анализах воз 5 духа, загрязненного примесями органических соединений различных классов,Известно определение примесей углеводородов в воздухе, включающее предварительное концентрирование при О месей в ловушке с активированным углем с последующей экстракцией примесей подходящим органическим растворителем и анализом полученного раствора на хроматографе 1.Такое определение вполне удовлет ворительно при анализе чисто углеводородных композиций. Однако в случае реальных смесей загрязненного воздуха атмосферы или воздушной среды производственных помещений, в ко О торых наряду с углеводородами всегда содержатся примеси других органических соединений (альдегиды, спирты, карбоновые кислоты, фенолы, амины, сульфиды, галогенпроиэводные углеводородов .и др,), корректно идентифицировать и "количественно определить углеводороды с помощью этОго способа практически невозможно. Кроме того, всегда возможно изменение со держания сконцентрироэанных в ловушке углеводородов вследствие реакциис полярными примесными соединениямилибо вследствие вытеснения углеводородов с угля предпочтительной сорбцией" полярнык микропримесей.Известны также наполнители форколонки для определения примесей углеводородов в воздухе, сопутствующиеуглеводородам примеси различныхклассов, которые удаляются посредством их необратимой сорбции вслед"ствие реакции с наполнителем форколонки 2,Однако данные наполнители форколонки направлены на удаление ограниченного круга соединений, принадлежащих к тому или иному классу.Цель изобретения - повьхаениеточности и селективности гаэохроматографического определения микропримесей углеводородов в загрязненномвоздухе,Указанчто в фор имесей углдержащейполнен вложенныхющих комп ная цель достигается тем,колонке для определения преводородов в воздухе, сонаполнитель, последний вывиде последовательно распоравной высоты слоев следуонентов, Ъ: фосфорная ки851259 слэта 1001 версамидна днатом -т овом носителе 20 литийалюминий томигидрид и ацетат свинца, смешанные всоотношении 1:1 с днатомитовым носителем,Предлагаемый наполнитель для форколонки в указанной последовательностк реагентов и их концентрации позволяет удаля 1 ь кз многокомпонентномусмеси загрязняющих веществ основныеклассы химических соединений, приведенных в табл, 1.Полнота сорбцкй примесей предлага-.емой форколонкой при различных вариантах взаимного расположения реагентов приведена в табл, 2.исследования проводятся на модельной смеси химических соединений, приведенных в табл, 1. Концентрациякаждого компонента составляет 50 мг/мСкорость аспирирования 0,5 л/мин ивремя нробоотбора 10 мин.Углеводороды свободно проходятчерез форколонку и концентрируютсяв ловушке с активированным углем БАУ,откуда извлекаются растворителем ианализируются газохроматографическк.Ограничением является образованиеолефинов вследствие дегидратациктретичных спиртов на фосфорной кислоте. Однако, как показывают результа"ты исследований воздуха производственных помещений различных отраслейпромышленности, выхлопных и отходящих газов, газообразных продуктовтермической деструкции полимеров ит.п., третичные спирты довольно ред"ко встречаются в загрязненном воэ"духе вследствие своеЯ нестабкльнЬсти.Приготовление форколонки,,В стеклянную трубку (28 хф,б) смпоследовательно помещают слой сферохромадлиной 7 см, на который из80-85-ного водного раствора наносятортофосфорную кислоту в количестве100 вес Затем (после тампона кзстекловолокна) насыпают такой жетолщины слой диатомитового носителя.после чего снова вкладывают в трубкутампон иэ стекловолокна, а за нимпоследовательно помещают слой ацетата свинца и литийалюминийгидрида,смешанных предварительно в отношении1:1 со сферохромом(длина каждогоиз двух последних слоев реагента6 см). После заполнения форколонкузакрывают тампоном со второго концан кондицнонируют продуванием чистого.и сухого азота со скоростью 200 мл/минв течение 4 ч при 50 С, После заполнения колонку хранят герметическизакрытой стеклянными заглушками насиликоновой резине в темном, сухомместе при обычной температуре.использование форколонки,Воздух иэ бутыли, содержащий микропримеси углеводородов и .сопутствуюа(ие им примеси, продувают спомощьюэлектроаспиратора со скоростью О 2 Ф0,3 л/мин при 17"20 С в количестве2-3 л через последовательно соединенные форколонку и ловушку из стек5 хО 4ла5 0,4 см с активированным углем БАУэернением 0,3-0,1 мм, содержащуюг адсорбента. Уголь предваритель 07 гно продувают чистым и сухим азотомпри 160-180 С в течение 4 ч.1 О,После концентрирования уголь высыпают иэ ловушки в микробюкс на 3 ммкуда затем добавляют 0,4 мл метанола(для экстракции эамещенных углево-дородов) или 0,4 мл декана (для извлечения углеводородов). Через 30 мин310 мкл полученного экстракта микрошприцем вводят в кспаритель хроматографа ЛХМ"8 МД (7 ая модель) с пламенно-ионизационным детектором и капиллярной колонкой (50 мх 0,25 мм)со скваланом, термостатируемой при100 фС.П р и м е р 1. Условия хроматографического анализа те же, что указаны25 выше. исследуют воздух, загрязненный парами каниФоли в процессе пайки металла (температура выае 300 фС),Пробу воздуха отбирают одновременнов две ловушки, причем перед одной30 иэ них ставят форколонку, Сравнениехроматограмм 1 и 2 (фкг. 1) показывает, что форколонка удерживает всесоединения пробы, среди которых нетуглеводородов, а лишь одни кислородсодержащие производные углеводороов,П р и м е р 2. Условия анализате же, что и в примере 1. Ьнализи 40 руют воздух, загрязненный летучимипродуктами, выделяющимися при нагре"вании до температуры вулканизации(180-200 С) изопренового каучукаСКИ. В форколонке в процессе от 45 бора пробы необратимо поглощеныацетальдегид к еще два неидентифицированных альдегида (пики 2, 14 к16 на хроматограмме 1, фиг. 2), атакже ароматические амины (пики 6 и24) и серусодержащие органическиесоединения (пики 9 и 34) .Точность определения углеводородов с предлагаемым наполнителем форколонки проводят на искусственнойсмеси микроконцентраций н -декана,Я хлорбенэола и ацетальдегйда прк техже условиях анализа.Селективное вьщеление углеводородов из сложных смесей с помощьюхимических реакций в предлагаемойфорколокке позволяет контролироватьсодержание следовых количеств углеводородов (0,05 мг/м ) э атмосферномвоздухе и воздухе рабочей зоны независимо от состава загрязненного воздуха с точностью 17-18 отн. 851259 Та блнца 1 Соединения Серусодержащие Кислородсодержащне Азотсодержащне Спирты МеркаптаныДитиолы Альдегиды ТиоэфирыДисульфидыСульфидыТиоцианатыИзотиоцианаты КетоныКислотыАнгидриды кислот Сложные эфирыЛактоны Эпоксиды Изоцианаты Т а б л и ц а 2 Продолжительностьэффективной работы(число проб) Побочное действие 20-22 1, 2, 3, 4 3, 1, 2, 4 2, 1, 3, 4 6-8 15-17 18-20 1, 2, 4, 3 Варианты расположения слоевреагентов в форколонке еормула изобретенияфорколонка для определения приме" сей углеводородов в воздухе, содержащая наполнитель, о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что, с целью повыше-ния точности и селективности газохроматографического определения углево дородов, наполнитель выполнен в виде последовательно расположенных равной высоты слоев следующих компонентов,Ф фосфорная кислота 100; Версамидиа днатомитовом носителе 20; литой- ЗО злюминийгидрид и ацетат свинца,смеАминыАмидыЛактамыИнидыНитрилыИзонитрилы Алифатические нитросоединения Ароматические нитро"соединения Дегидратация третспир- тов Мешающее влияние влаги Проскок галогенуглеводородов Неполнота поглощениясульфидов и дисульфидов.шаиные в соотношении 1:1 с диатомитовым носителем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Леонтьева С.А. и др. Газохроматографический анализ воздуха производственных помещения на содержаниеуглеводородов. - фАналитическаяхимияф, 1977, т. 32, с. 1638.2. Газовая хроматография в нефтехимии. Под ред. чл.-корр.АН СССРН.С. Наметкийа. М., ффНаукаф, 1976,с. 84-86.851259 70 И Хепя еиф( О га Д 7 Вй 1 я (мин) щд рректор С. Корниен витель И. Клешнинд Т,Маточка С Т Редактор овка Заказ 6343/62 Тираж 907 По ВНИИПИГосударственного комитета СС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д