ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ газов из "Полимерные сорбенты для молекулярной хроматографии" Пористые полимерные сорбенты прочно вошли в практику газохроматографического анализа, и прежде всего анализа газов. Наличие большой химически однородной поверхности, большого объема пор и хорошей проницаемости, а также возможность использования полимерных сорбентов без ухудшения эффективности как при очень низких, так и при высоких температурах, делает их универсальными сорбентами при газохроматографическом анализе газов. При использовании пористых полимерных сорбентов не требуется осушка анализируемого образца перед вводом в колонку, как это необходимо в газоадсорбционной хроматографии для защиты адсорбента от дезактивации, и, таким образом, все компоненты газовой смеси могут быть определены из одной пробы. [c.108] Постоянные газы полностью разделяются на сополимерах стирола и дивинилбензола при температуре —78° С (рис. 22) [1, 2] СО2 и NgO хорошо разделяются при комнатной температуре [1, 3—5] (рис. 23) метан и другие углево-дородные газы — при комнатной и более высоких температурах (рис. 24). Легкие углеводороды разделяются на полимерных сорбентах в соответствии с числом атомов углерода и наличием разветвлений в цепочке [6], причем, как уже отмечалось, легкие ненасыщенные углеводороды элюируют несколько раньше соответствующих насыщенных аналогов (этилен перед этаном, пропилен перед пропаном). Циклические углеводороды появляются на хроматограмме после соответствующих молекул нормального строения. На пористых полимерах удается разделение некоторых пространственных изомеров — цис- и тронс-бутенов [7] (рис. 24). Характеристики удерживания компонентов после нескольких месяцев работы колонок с полимерным сорбентом остаются постоянными [8]. [c.108] Часто для улучшения разделения компонентов сложных смесей используются полярные полимерные сорбенты, в частности для разделения углеводородов j [2]. [c.110] Полимерные сорбенты обеспечивают хорошую воспроизводимость и высокую чувствительность анализа. Л1йни-мальная обнаруживаемая концентрация углеводородов составляет 1 ч. на биллион [9]. [c.110] Джонс [38] разделил сложную газовую смесь (Hg, Од, N3, СО, СО2, HgS, NH3, Н2О, углеводороды — g) на порапаке Q, применив двухколоночный хроматограф. Одна колонка, заполненная порапаком Q, находилась при температуре сухого льда, и в ней разделялись азот, кислород, окись углерода, а вторая (с тем же сорбентом) — при комнатной температуре, и в ней происходило разделение метана и углекислого газа последующее программирование температуры от комнатной до 125° С позволило разделить все остальные компоненты. Наблюдалась линейная зависимость между парциальными давлениями компонентов и площадью соответствующих пиков на хроматограмме. При анализе не требовалось никакой предварительной обработки газовой смеси для удаления кислых и коррозионных газов. [c.110] Аналогичная двухколоночная система была использована для анализа смеси N2, О2, Аг, СО, Og, H2S и SO2 [39, 40]. [c.110] Для группового анализа различных. газов применяют многоколоночные системы, несколько детекторов, колонки предварительного концентрирования и метод обратной продувки [41]. [c.111] Интересный пример системы из трех колонок (порапак S 4-порапак Т, молекулярные сита 13 X, порапак Q) и двух детекторов приведен для геохимического исследования газов [42]. Авторы использовали колоночный селекторный вентиль для переключения потоков газов. На рис. 25 представлена хроматограмма разделяемых компонентов, а на рис. 26 соответствующая схема процесса разделения газов. [c.111] Применение пламенно-ионизационного детектора позволило количественно определять углеводороды —Сз до 0,01 ррм. Содержание газов, детектируемых катаромет-ром, определялось до 0,01%. [c.111] Подобная же система из трех колонок и двух детекторов использована для автоматического анализа газов в атмосфере почвы, т. е. для одновременного определения кислорода, азота, аргона, углекислого газа, закиси азота и углеводородов l—С4 [43]. Основное внимание уделено определению этилена в атмосфере почвы. Пределы детектирования СО2, NjO — 20 ррм, О2, N2, Аг — 75 ррж, углеводороды i—С4— 0,02 ррм. [c.111] Одной из часто встречающихся задач хроматографического разделения является анализ серусодержащих газов OS, H2S, SO2, S2, особенно в присутствии СО и Oj. Адсорбенты типа угля или силикагеля легко могут быть отравлены серусодержащими соединениями. Поэтому пористые полимерные сорбенты являются лучшими для разделения такого типа смесей [39—41]. [c.111] Березкина, Бутаева и др. [25, 44, 45] разработали методики анализа серусодержащих газов с использованием в качестве сорбента полисорба-1. Для определения SOg авторы применили термическое обогащение анализируемой пробы в колонке с полисорбом. Методика позволяет определять SO2 в пределах концентраций 10 —10 объемн. % с ошибкой Ч-10 отн.%. Разделение воздуха, воды, сероводорода, других серусодержащих газов выполнено также в работах [46, 47]. [c.111] Интересные данные получены [48] при разделении серусодержащих газов на порапаке QS. Авторы показали, что обработка порапака QS ацетоном существенно повышает стабильность нулевой линии и симметрию хроматографических пиков H2S, OS, SO2 и меркаптанов (рис. 27). Осуществлено количественное определение газообразных соединений серы в количествах 0,5—-70 ррм. [c.112] Определение микроколичеств сероводорода в природном газе проведено Пехотой и др. [36] (рис. 28) и Бесковой и Горда [49]. Использован метод предварительного обогащения на полисорбе-1 [49]. [c.114] Специфичный метод для анализа кислорода описан в работе [50]. Авторы использовали составную колонку из молекулярных сит 5 А, порапака Т и порапака р, на который наносили Рс1С12. Метод позволяет определять 5-10 моля кислорода. [c.114] В ряде работ [1, 51—53] описывается успешное разделение окислов азота на пористых полимерных сорбентах. Одна из хроматограмм приведена на рис. 29. Разделение осуществлено на колонке с порапаком Р длиной 5 м при температуре 30° С [52]. Однако Троуэл [53], определявший окислы азота в выхлопных газах, полагает, что при газохроматографическом анализе окислов азота на порапаке Р или хромосорбе 102 двуокись азота взаимодействует с указанными сорбентами. В результате образуются окись азота, вода и происходит нитрование ароматических колец полимерных сорбентов. [c.114] При производстве в промышленном масштабе аммиака [34], мочевины [54], аминов [55] были проанализированы пары аммиака в смеси с углекислым газом, водяными парами и постоянными газами. [c.114] Моретти и др. [56] для газохроматографического определения продуктов реакции окисления аммиака в качестве сорбента использовали систему колонок с хромосорбом 102, модифицированным 10% тетрагидроксиэтилэтилендиамина (колонка I) и молекулярными ситами 5 А (колонка II). Сочетание указанных колонок и модифицирование хромосорба 102 позволили авторам добиться полного разделения всех компонентов и симметричных пиков для непрореагировавшего аммиака и паров воды (рис. 30). Авторы отмечают хорошую воспроизводимость результатов. Пределы детектирования составляют 0,1 % для аммиака и 0,05% для других компонентов. [c.114] Симс [57] для определения аммиака и этилена в азоте использовал фазепак р, модифицированный едким кали и верз-амидом 900, а Бруннеман и Хофман [58] для определения аммиака в сигарном и сигаретном дыму — хромосорб 103 — полимерный сорбент, разработанный фирмой Джонс—Мэн-вилл специально для анализа аминов. [c.114] Вернуться к основной статье