Способ определения азота, углерода, водорода и серы в органических соединениях

 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к реакционной газовой хроматографии органических соединений. Целью изобретения является повышение точности при анализе серу содержащих соединений . Способ включает смешивание анализируемого соединения в трубке с адсорбентом , содержащим окислитель (пентаоксид ванадия), являющийся катализатором , окисление пробы при повышенной температуре (450-550°С) в атмосфере гелия, доокисление и газохроматографический анализ образовавшихся газов (двуокиси углерода , воды, азота и двуокиси серы). Способ проводят в непрерывном потоке гелия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 и 30/06, 31/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4652275/25 (22) 21.02.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г. Свердловске (72) А.А.Ляпкин (53) 543,544(088.8) (56) Березкин В, Химические, методы в газовой хроматографии. М. Химия, 1980, с.195.

Голодец Г. Гетерогенно-каталитические реакции с участием молекулярного кислорода. Киев,: Наукова думка, 1977, с.333. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗОТА, УГЛЕРОДА, ВОДОРОДА И СЕРЫ В ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к реакционной газовой хроматографии.

Цель изобретения — повышение точности при анализе легколетучих, газообразных и серусодержащих соединений и ускорение определения.

Сущность изобретения заключается в том, что при нагреве до 450 — 550 С органического вещества в присутствии пентаоксида ванадия в инертной атмосфере наряду с окислением углерода, водорода и азота соответственно до СО2, HzO u Nz происходит окисление серы до диоксида серы, причем образования триоксида не наблюдается, Однако, учитывая, что смесь нагревается не мгновенно, наряду с процессами окисления наблюдается частичное разложение, возгонка, испарение исследуемого образца, что не позволяет количественно определить

„„5U„„1698752 А1 (57) Изобретение относится к аналитической химии, а именно к реакционной газовой хроматографии органических соединений.

Целью изобретения является повышение точности при анализе серусодержащих соединений, Способ включает смешивание анализируемого соединения в трубке с адсорбентом, содержащим окислитель (пентаоксид ванадия), являющийся катализатором, окисление пробы при повышенной температуре (450-550 С) в атмосфере гелия, доокисление и газохроматографический анализ образовавшихся газов (двуокиси углерода, воды, азота и двуокиси серы). Способ проводят в непрерывном потоке гелия, элементы. Для полного перевода определяемых элементов в СОъ Н20, Nz и ЯО2 выделившиеся газы пропускают при этих же температурах через пентаоксид ванадия, нанесенный на гамма-оксид алюминия (ал юмогел ь).

Многие органические соединения обладают высокой летучестью, что не позволяет проводить смешивание навески анализируемого вещества с Ч205. Это оказалось возможным проводить путем адсорбции их на пентаоксид ванадия, нанесенный на алюмогель. При этом алюмогель используется как адсорбент, а Ч205 — как окислитель, который при нагреве окисляет адсорбированные органические соединения до продуктов, анализируемых хроматографически, Пример 1, 15 г пентаоксида ванадия растворяли в воде (50 мл) в присутствии щавелевой кислоты (10 г) при нагревании. После полного растворения в полученный

1698752

10 раствор вносили 100 г алюмогеля (фракция

0,5 — 1,0 MM). PGcTBop упаривали досуха, а полученный сыпучий материал прогревали в муфельной печи при 500 С 2 ч.

В центр кварцевой трубки длиной 12 см и внутренним диаметром 3 мм засыпали полученный окислитель (слой 3 см) и фиксировали его стекловолокном.

Навеску 15 мг тиомочевины смешивали с 450 мг пентаоксида ванадия и перетирали, 5 мг полученной смеси помещали в кварцевую трубку, насыпая ее на тампон.из стекловолокна. С другого конца трубки подсоединяли иньекционную иглу, которую вводили в испаритель хроматографа. Через трубку пропускали газ-носитель (гелий) в течение 10 мин для удаления воздуха, после чего нагревали окислитель и навеску нихромоной спиралью до 500 С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хроматогрэф.

Анализ проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности с использованием системы из двух последовательно соединенных колонок. Первая колонка (1,5 м) была заполнена тефлоновым носителем полихром-1 с 5% полиэтиленгликольсукцината и подсоединена к одной иэ ячеек детектора, выход которой был подсоединен Ко второй колонке (0,5 м), заполненной активированным углем АР-3. Выход второй колонки подсоединяли к входу 2-ой ячейки детектора, Образовавшиеся газы анализировали нэ содержание С02, Н20, М2 и S02 и определяли содер>кание в исследуемом образце углерода, водорода, азота и серы.

Температура термостата колонок 70 С, скорость газа-носителя 30 мл/мин.

Газохроматографический анализ газов показал, что весовое процентное содержание С,Н,N u S e образце составляет соответственно 15,3; 5,8; 37,1; 41,8. Теоретическое процентное содер>кание вышеуказанных элементов составляло соответственно 15,8;

5,3; 36,8; 42,1.

Пример 2. 10 г пентаоксида ванадия помещали в фарфоровую чашку и растворяли в воде (25 мл) в присутствии щавелевой кислоты (6г) при нагревании. В полученный раствор оксалата ванадия вносили 50 r алюмогеля (фракция 0,5 — 1,0 мм). Раствор упаривали досуха, а полученный сыпучий материал прокаливэли 2 ч при 520 С. 200 мг, полученного окислителя засыпали в центр кварцевой трубки и фиксировали слой тампонами из стеклоткэни.

Навеску 15 мг тиомочевины смешивали с 450 мг пентаоксида ванадия и тщательно перетирали. 5 мг полученной смеси поме25

50 щэли в один из концов кварцевой трубки и подсоединяли поток гелия, с другого конца подсоединяли иньекционную иглу и вводили ее в испаритель хроматографа. Через трубку пропускали гелий в течение 10 мин для удаления из трубки воздуха, после чего трубку в области расположения навески и окислителя нагревали до 520 С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хроматограф, Анализ проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности, испольэуя систему из двух последовательно соедиН8ННМХ K0JtOMOK. CI8pBBSI K0IlOHK8 длиной 2 M была заполнена тефлоновым носителем полихром-1 с 5% Твин-80, а вторая коЛонка-— активированным углем АГ-3.

Схема подсоединения колонок была аналогична примеру 1. Температура термостата колонок 95 С, скорость газа-носителя

30 мл/мин. Содержание образовавшихся газов в анализируемой пробе было следующим: С02 91 мг; F20 76 мкг; N2 59 мг $02

134 мкг,или в процентном соотношении содержание С, Н и Й, $ составляло соответственно 14,1; 6,3; 38,1; 41,5%.

Пример 3, Кварцевую трубку, использованную в примере 2, прогревали при

500 С в токе воздуха 10 мин, извлекали старую пробу вместе с тампоном иэ стекловолокна, вставляли новый тампон и проводили отбор пробы диметилсульфоксида над поверхностью исследуемого вещества путем аспирирования с помощью шприца на

100 мл. Начальный вес трубки с поме1ценным в ней алюмогелем с V20g составлял

4,3474 г, после отбора пробы вес трубки

4,3506 r. Навеска образца составила 3,2 мг.

Конец трубки, с которого проводили отбор пробы, подсоединяли к потоку газа-носителя, а с другого конца подсоединяли иньекционную иглу, которую вводили в ис- паритель хроматографг. Через трубку предварительно пропускали поток газа-носителя (гелия) в течение 10 мин для удаления из трубки воздуха, после чего трубку нагревали с помощью нихромовой спирали до 500 С и образовавшиеся газы вводили потоком газа-носителя в хооматограф, Анализ газов проводили на хроматографе с детектором по теплопроводности, используя систему из двух последовательно соединенных колонок. Первая колон ка 1,5 м. была заполнена тефлоновым носителем по-. лихром-1 с 5% Твин-80, а вторая — активированным углем АГ-3, Схема подсоединения колонок была как в примере 2, аналогичны были и условия хроматографирования, Содержание образовавшихся газов в аналиэи1698752

Составитель B.Ðåýíèêoâ

Редактор А.Долинич Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Заказ 4390 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 руемой пробе было следующим: COz 3,6 мкг, Н20 2,2 мкг; SOz 2,6 мкг или в процентном соотношении содержание С,Н,S составляло соответственно 31,5; 7,5; 40,3%.

Формула изобретения

Способ определения азота, углерода, водорода и серы в органических соединениях, включающий отбор пробы, введение пробы в нагреваемый каталитический реактор, высокотемпературное окисление и доокисление на катализаторе, содержащем оксид алюминия и модификатор, разделение продуктов окисления и их количественное определение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при анализе серусодержащих соединений и ускоре5 ния определения, отбор пробы проводят путем введения анализируемого вещества в адсорбент, содержащий катализатор-пентаоксид ванадия и оксид алюминия, а высокотемпературное окисление и доокисление

10 проводят на том же катализаторе, нанесенном на оксид алюминия в количестве 10—

20 мас.7ь.