ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение капилляров со смоченными стенками для хроматографии газов Златкис, X. Р. Кауфман (пер. М. И. Яновский, ред. Н. М. Туркельтауб) из "Успехи и достижения газовой хроматографии" В последние годы достигнуты замечательные успехи в использовании хроматографии газов для определения микропримесей. Однако так как обычные объемы газовой пробы недостаточны для получения отчетливых пиков для микроколичеств (порядка нескольких частей на миллион) определяемых примесей, необходимо накапливать эти примеси из больших объемов пробы. Устройства обычных газовых хроматографов для этого непригодны. Ряд авторов описали некоторые методы для решения подобных задач [1—4, б—8]. Большинство из них требует создания специальной аппаратуры или сложных дополнительных устройств к обычным газовым хроматографам. [c.193] В данной системе в качестве охлаждающей среды использовалась система из сухого льда и ацетона. Можно, однако, работать с жидким азотом или другими охлаждающими средами. [c.194] Работа устройства заключается в следующем. [c.194] Конденсационную колонку охлаждают сухим льдом с ацетоном (или другой охлаждающей средой) и через устройство при заданной скорости пропускают определенное количество пробы (положение 1). После этого конденсационную олонку отключают от баллона с пробой. Микропримеси остаются сконденсированными (адсорбированными) на колонке. Кроме микропримесей, колонка заполнена основным газом, который также частично сконденсирован. Поэтому для снижения давления газа в конденсаторе и для удаления основного компонента выход конденсатора подключают к вакуумной линии. [c.194] Если пики основного компонента и пики примесей имеют одинаковое время удерживания, этот метод сам по себе недостаточен для удаления основного компонента. В этом случае необходима операция очистки. Поток газа-носителя (гелия) подключают (положение 2) к конденсационной колонке, которую продолжают охлаждать, и выдувают основной компонент. К хроматографу подключают самописец, который записывает на нем результаты операции очистки, что позволяет удостовериться в том, что при очистке из конденсационной колонки удаляется только основной комно -нент. По хроматограмме очистки можно также установить время операции очистки. После того, как значительная часть основного компонента будет удалена, рукоятку переключателя поворачивают в положение 1 и выход колонки на мгновение подключают к вакуумной линии. [c.194] Охлаждающую среду удаляют и заполняют водяной баней при 50—60°, что приводит к быстрой десорбции сконденсированных (адсорбировашшх) газов. [c.194] После того, как система конденсации нагрелась до заданной температуры, к ней подключают хроматограф (положение 2). При этом компоненты, десорбировавшиеся с конденсационной колонки, вместе с потоком газа-носителя поступают в газовый хроматограф и анализируются. [c.194] Применение системы было продемонстрировано на различных примерах. В работе приведено четыре случая, при которых конденсатор был использован для решения различных задач. [c.194] Двуокись углерода в воздухе. Исследованная проба воздуха содержала 50 частей двуокиси углерода на миллион частей воздуха. При анализе пробы в 25 JH на двухметровой колонке с силикагелем без конденсации двуокись углерода дает пик высотой 0,22 мв. Ввиду того, что нижний предел различаемой высоты пика составляет 0,05 мв (пять делений равны 12,7 мм на ленте самописца при максимальной чувствительности самописца), минимальное количество вещества без использования конденсации и при работе на обычном оборудовании составляет 12 частей углекислоты на миллион частей воздуха. [c.194] Объем пробы 8,9 л. Конденсационная колонка заполнена 50 см силикагеля, хроматографическая колонка — 2 см силикагеля. Температура конденсации—80°, температура анализа 4-50°. Скорость потока газа 65 M iMUH. [c.195] Примеси в электролитическом водороде. Решение этой задачи является свидетельством гибкости метода. В электролитическом водороде содержались следующие примеси (в частях на миллион) кислород — 155, азот — 4900, окись углерода — 10, двуокись углерода — 10, метан — 610, высшие углеводороды — 20. Проба газа содержала также 100 частей на миллион воды. [c.195] Определить содержание азота и метана можно и без конденсации, с использованием пробы в 25 см . Но для определения других примесей необходима система конденсации. Для определения всех компонентов нужно провести три различных анализа (табл. 2). [c.195] На рис. 3 показана хроматограмма при анализе пробы в 1000 мл. Воспроизводимость анализа 2% (рассчитано так же, как для табл. 1). Минимальное определяемое количество при пробе 1 л (считая, что минимальная определяемая высота пика при самой высокой чувствительности 0,05 мв) составляет 1—5 частей на миллион. Применяя большие пробы, например 10 л, можно определять минимум 0,1—0,5 части на миллион. [c.196] В случае азота или кислорода высота пика для концентрации, составляющей одну часть на миллион, равна 1,3 или 1/5 от величины для других компонентов. Причина этого заключается в том, что при —80° конденсация азота или кислорода не является полной, так как они частично выдуваются потоком газа пробы. Однако если условия анализа (и калибровки) строго воспроизводятся, то при применении в качестве охлаждающей среды жидкого воздуха конденсация будет более полной. [c.196] двуокись углерода, этилен и углеводороды Сд. Хроматографическая колонка длиной 2 м была заполнена силикагелем. Конденсационная колонка также была заполнена силикагелем. Двуокись углерода, метан, этан, этилен и углеводороды Сд дают один пик. Кислород и азот дают один пик, а окись углерода в данной области концентраций не отделяется от азота и кислорода и метана соответственно. Хроматограмма типичного анализа показана на рис. 4. Воспроизводимость анализа в этом случае также была ниже 2%. [c.197] Требования в отношении точности, рассмотренные выше, имеют обш,ее значение и также справедливы в отношении этих веществ. В соответствии с этим минимальное определяемое количество в случае проб от 15 до 20 л составит 0,1—0,3 части на миллион. [c.197] Вернуться к основной статье