Ан ссср i с;ы-".

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСА НИЕ

И 30 Ь РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ко 161969

Заявлено 14 1.1963 (Ko 813604/23-4) Опубликовано 01.17.1964. Бюллетень № 8

ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СССР

Подписная группа Л0 50

Заявитель

Институт нефтехимического синтеза АН СССР

Авторы изобретения

В. Г. Березкин и В. Р. Алишоев

СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СМЕСЕЙ

ГАЗОВ, ПАРОВ И ЖИДКОСТЕЙ

Известны способы хроматографического анализа смесей газов, паров и жидкостей, осуществляемые в проявительном варианте на неподвижном сорбенте. Пробы анализируемой смеси вводят в поток элюата, непрерывно фильтрующийся через хроматографическую колонку, заполненную сорбентом; затем разделенные компоненты смеси на выходе из колонки детектируются. При этом тип анализируемой смеси влияет на выбор того или иного способа проявительной хроматографии.

В частности, при анализе смесей веществ, сильно отличающихся по времени удерживания (например, совместное разделение газов и жидкостей), используют термохроматографию, когда пробу разделяют на неподвижном слое сорбента в токе газа-носителя в стационарном или подвижном температурном поле.

Осуществление этого способа затруднительно для термически нестойких веществ и требует сравнительно сложной аппаратуры. Прн разделении трудноразделяемых смесей, как правило, используют длинные хроматографические колонки. Удлинение колонки связано с тем, что некоторая часть ее работает не в о11тимальных кинетических условиях.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность разделения широкого класса веществ при использовании одной и той же хроматогр а фической колонки.

Сущность предлагаемого способа состоит з том. что пробу смеси, непрерывно фильтрующуюся через хроматографнческую колонку с движущимся сорбентом, периодически вводят в поток элюата. Г1рн этом сорбент движется параллельно движению элюата (первый вариант способа) плп навстречу двнжешцо элюата (второй гарнант).

На фиг. 1 представлена пргинц1пиальная схема установкп для обоих вариантов предлагаемого способа.

Установк11 состоит 113 всрт11кальнoll колонки

1, снабженной верхним н нижним патрубкамн

2 для ввода нли вывода элюата. В зависимости от варианта способа элюат полают навстречу движущемуся сорбв:IT) нлн параллельно его движению. Колонка имеет заполняемые сорбентом верхний 3 и нижний 4 резервуары с краниками 5, позволяющими при необходимости удалять воздух путем проду13ки. На входе в нижний резервуар колонка имеет съемную диафрагму б, диаметр которой определяет скорость движения сорбента.

Вблизи патрубков входа и выхола газа-носителя колонка может нагреваться нагревателем 7 (At 50=С) для обеспечения полной десорбции хроматографируемых соединений.

Для равномерного движения сорбента служит вибрационное устройство 8. например. «a oc№ 161969

Сравнительные данные для колонки с ненодвижныы сорбентом для колонки с движущимся сорбентои о

ы ь

З ч, E

Й

И ж

col

О

& о ь

ы »

Й

Ы

Д ч

1 о

Ю dl а а, о ез ч !» х о ы

Ц ч ч

CJ ь в

1 о д ох ч

4 х х ч х

Д чхх о2 х

X Cl

E" О,m

Оюа ч

1 он ч, (»

Х

v о#

Д Ф х cl, <7t о@а к о

l»

v al о, а. ю х ч f

E х о

Ц ч v и v в в

Вещество

Этилен

Ацетилен .

Пропилеи

Бутилен .

0,287

1,0

1,96

5,84

130

1,9

3,1

3,2

4,3

0,36

1,0

1,63

2,86

450

1,4

2,4

2,8

3,4 нове телефонного реле, питаемого переменным током.

Конструктивное оформление, а также и проведение экспериментов может быть самым разнообразным: колонка может иметь различные заглушки, принудительную подачу сорбента, тсрмостатироваться при одной температуре или (что легко выполнимо) иметь градиент температуры по длине колонки. В одном эксперименте скорость движения сорбента можег быть постоянной, меняться скачками или быть нулевой, что практически не влечет за собой изменения нулевой линии хроматограммы при использовании катарометра. В других случаях возможно сочетание предлагаемых вариантов (или одного из них) с обычной хроматографией на колонках с неподвижным сорбентом. Ниже приведены примеры осуществления двух вариантов способа.

Пример 1. Сорбент и газ-носитель движутся в одном направлении.

Условия эксперимента:

Сорбент — силикагель марки AC K (1%КОН) .

Скорость газа-носителя (гелий) 80 с яв/мин.

Скорость движения сорбента 60 мм/лик.

Температура 20 С, Величина пробы 1 мл.

Разделяемая смесь: метан, этилен, ацетилен, пропилеи, бутилен.

На фиг. 2,а изображена хроматограмма, полученная в результате этого эксперимента; на фиг. 2,б — хроматограмма, полученная в тех же условиях, цо с неподвижным сорбентом. Некоторые количественные данные, рассчитанные из этих хроматограмм, помещены в таблице, Сравнительные данные, характеризующие работу хроматографической колонки с неподвижным и движущимся сорбентом при движении газа-носителя и сорбента в одном направлении

Максимальные отклонения значений относительных времен удерживания от среднего как для неподвижного, так и для движущегося сорбента одинаковы и не превышают 2,5%.

Пример 2. Сорбент и газ-носитель движутся в противоположных направлениях.

У слов ия эксперимен1а:

Сорбент — 20% вазелинового масла на диатомитовом кирпиче.

Скорость газа-носителя (гелий) 40 c»t>/ëèÿ.

Скорость движения сорбента 165 мл/мин.

Температура 20 С.

Разделенная смесь: воздух, пропилеи и бутилены.

Величина пробы 1,5 — 2,5 мл.

Результаты эксперимента представлены на фиг. 3 двумя хроматограммами (a и б), полученными соответственно при движущемся и при неподвижном сорбенте. Как следует из сравнения хроматограмм, разделение и и $-бутиленов (пики 9 и 10) идет значительно лучше при использовании колонки с движущимся сорбентом.

Относительное время удерживания T;, /T„бутиленов увеличилось (от значения 1,35 до значения 1,58) .

При разделении на колонке с движущимся сорбентом воспроизводимость величин времен удерживания различных соединений не отличалась от воспроизводимости соответствующих величин, полученных на колонках с неподвижным сорбептом.

Предмет изобретения

Способ хроматографического анализа смесей газов, паров и жидкостей путем периодического ввода пробы анализируемой смеси в поток элюата, непрерывно фильтрующийся через хром атографическую колонку, заполненную сорбентом, и последующего детектирования разделенных компонентов смеси на выходе из колонки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности разделения широкого класса веществ при использовании одной и той ке хроматографической колонки, осуществляют движение сорбента по направлению или против движения элюата.!

О

О 1

О 1 C 3 4 5 б бремя, минцп ы бргмг минцп ы

Ри 3

Составитель 3. Скорняков

Редактор Г. М. Печоров Техред А. А. Камышникова Корректор М. 11. Ромашова

Подп. к печ. 10/Ч1 — 64 г. Формат бум. 60Х90 /8 Объем 0,35 изд. л, Заказ 1225/2 Тираж 800 1Лена о коп

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2