Способ количественного определения меркаптанов

 

Изобретение относится к аналитической химии. Цель изобретения - увеличение селективности и точности определения индивидуальных соединений . Отрицательные ионы меркаптанов получаются при захвате электронов с энергией 1,5-2,1 эВ и давлении в ионизационной камере 1310 ...6,5-1б Па масс-спектрометра. При этих условиях происходит захват молекулами первичных электронов, т.е. осуществляются элементарные акты взаимодействия, обеспечивающие воспроизводимость результатов и позволякйцие проводить количественное определение индивидуальных меркаптанов. (Л со 00 о Од it;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СНА ЛИСТ ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (50 4 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3953245/24-2 1 (22) 24.07.85 (46) 15.08.87. Бюп. У 30 (71) Институт химии Башкирского филиала АН СССР (72) В.С. Шмаков, И.И. Фурлей, Н.К. Ляпина, В.И. Хвостенко, А.А. Вольцов, М.А. Парфенова и Г.А. Толстиков (53) 621.384(088.8) (56) Knof Н., Large R., Albers G.

Determination of mercaptans by negative ion mass spectrometry — Anal.

Chem, 1976, ч. 48, 9 14, р. 21202123.

Айвазов Б.В., Петров С.M., Хайруллина В.P., Япрынцева В.Г. Физико-химические константы сераорганических соединений. М.: Химия, 1964, с. 280.

Авторское свидетельство СССР

В 1885211, кл. Н 01 J 49/26, 1984.

Хвостенко В.И. Масс-спектрометрия отрицательных ионов в органической химии. М.: Наука, 1981, с. 103-104. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ MEPKAIITAHOB (57) Изобретение относится к аналитической химии. Цель изобретения увеличение селективности и точности определения индивидуальных соединений. Отрицательные ионы меркаптанов получаются при захвате электронов с энергией 1,5-2, 1 эВ и давлении в иониэационной камере 13 10 ...6,5.10 Па масс-спектрометра. При этих условиях происходит захват молекулами первичных электронов, т.е. осуществляются элементарные акты взаимодействия, обеспечивающие воспроизводимость результатов и позволяющие проводить количественное определение индивидуальных меркаптанов.

1330674

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу количественного определения состава меркаптанов в органических смесях разнообразного состава и нефтепродуктах.

Целью изобретения является увеличение селективности и точности определения индивидуальных соединений, разработка прямого способа количественного определения индивидуальных меркаптанов в сложных органических смесях и продуктах нефтяного происхождения.

По предлагаемому способу отрицательные ионы меркаптанов получаются при захвате электронов с энергией

1,5-2,1 эВ и давлении в ионизационной камере 13 10 -6,5 10 " Па массспектрометра. При этих условиях происходит захват молекулами первичных электронов, т.е. осуществляются элементарные акты взаимодействия, обеспечивающие воспроизводимость результатов (точность) и позволяющие проводить количественное определение индивидуальных меркаптанов (селективность).

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для определения меркаптанов получают масс-спектр отрицательных ионов анализируемого продукта, регистрируют пики характеристических ионов меркаптанов при энергии электронов 1,5-2,1 эВ, измеряют интенсивности пиков этих ионов

U используя коэффициенты относительной чувствительности масс-спектрометра к образующимся отрицательным ионам, определяют количественное содержание индивидуальных тиолов в анализируемой смеси.

Количественный объемный анализ проводят путем сравнения интенсивностей пиков ионов масс-спектра при напуске в прибор равных объемов исследуемого объекта и внутреннего стандарта и рассчитывают по формуле х = iooz оР 11 /К или, переходя к массовым процентам, ы,/к м,/ Р

N P

Здесь в качестве внутреннего стандарта выбран бензол, за абсолютную чувствительность принята чувствитель5

20 ность масс-спектрометра К =1 к обра(> зованию иона С1. Н, — из бензола, U u

Ц вЂ” интенсивности пиков характерисb тических ионов меркаптана и бензола, К и К вЂ” коэффициенты относительной

1 ь чувствительности масс-спектрометра к образованию х.ьрактеристических отрицательных ионэв меркаптаном и бензолом, М,, М и (,(— соответственно их молекупярная масса и плотность.

Масс-спектры отрицательных ионов индивидуальных меркаптанов, модельных, искусственных смесей и природных продуктов получали на масс-спектрометре MX-1303, приспособленном для регистрации отрицательных ионов с помощью изменения полярности системы регистрации, электрического и магнитных полей, при осуществлении развертки шкалы энергии электронов от

0 до 15 эВ и использовании ионного источника с квазимоноэнергетичными

25 электронами.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить непосредственный анализ меркаптанов в органических смесях и природных продуктах, З не требуя дополнительных химических превращений и создания специальных условий для напуска в масс-спектрометр. Селективность способа позволяет установить состав индивидуальных меркаптанов; нижняя граница опреде35 ляемых концентраций -1 10 мас.Е; экспрессность — время на определение состава индивидуальных меркаптанов

0,5 ч, их количественное определе4о .Ние 1 ч.

Пример. Определение этилмеркаптана, пропилмеркаптана и бутилмеркаптана, введенных в обессеренный бензил.

Берется обессеренный бензил с пределами кипения 50-140 С, с введенными в него 0,2 об.7. этил-, пропили бутилмеркаптана каждого. В термостатированную систему напуска загружают предварительно откачанную ампулу с исследуемым образцом. После раскалывания ампулы осуществляется молекулярных напуск в ионизационную камеру через диафрагму из алюминиевой

55 фольги с диаметром отверстий 10-14 мк.

Эксперимент проводят при ускоряющем напряжении 2кВ, давлении в ионном источнике 13 10 Па и комнатной температуре.

1 3 30674

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я метрии отрицательных ионов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения селективности и точности определения индивидуальных соединений, регистрируют резонансный захват электронов с энергией 1,5-2,1 эВ молекулами меркаптанов при давлении

13. 10 — 6,5 10 "Па.

Составитель В. Кудрявцев

Редактор М. Келемеш Техред. Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 3587/53 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

После получения масс-спектра отрицательных ионов модельной смеси измеряют интенсивности пиков ионов С Н S 1 5 из С Н SH при энергии электронов F.=

2 5

=1,9 эВ; С Н,S из С.Н SH при Е

=1,8; C H S из С Н„SH при Е=

=0,25 В. Ко:>ффициенты относительной чувствительности масс-спектрометра к образованию С„Н,-Б К, -224; С„Н „Б из ь 1

С.Н.,ВН, К,, =182; С Н S из С,, Н, БН, К =-145.

Для количественного определения меркаптанов в качестве внутреннего стандарта брали бензол. Интенсивность пика ионов С„ Н, бензола при Е=8 эВ

U» =0,9 В; К =1. Отсюда получаем согласно приведенной формулы объемное процентное содержание каждого меркаптана в смеси: для этилмеркаптана

Х =О, 198 об.7.; для пропилмеркаптана Х =0,183 об.7; для бутилмеркаптана Х.„- =0,192 об.7. Гочно такие результаты получаются при давлении 6 5 10 Па, т.е. полученные результаты показывают удовлетворительную воспроизводимость для

5 модельных смесей в интервале давлений l 3 10 — 6,5 10 Па. При давлении в ионном источнике > 6,5 10 Ha в условиях прототипа воспроизводимости результатов не наблюдает— ся.

Способ количественного определения меркаптанов методом масс-спектро