Сорбент для газовой хроматографии

ОП ИСАНИЕ 739401 изов етиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.03.78 (21) 2591153/23-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 01 N 31/08

Гасударственный комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 15.06.80 (53) УДК 543.544 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Панина, В. И. Боева, К. И. Сакодынский, А, Л. Брацлавская и С. Б. Макарова

-",.К т;,;,-,;.;,,„ °

1i,j:: "„r,.; /

Тг :-:., t.; 1 ь:1, 1 <:,л С

I (71) Заявитель (54) СОРБЕНТ ДЛЯ ГАЗОВОЛ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к газовой хроматографии, а именно к разработке новых полимерных сорбентов.

Известны различные полярные пористые полимерные сорбенты для газовой хроматографии, в частности сорбенты, содержа- s щие полярные нитрильные функциональные группы, пиридиновые кольца, имидные функциональные группы (1) .

Удерживание молекул разных классов на таких сорбентах зависит от величины дипольного момента сорбата и от способности его к образованию водородных связей с по- . верхностью сорбента.

Целью изобретения является поиск нового пористого специфического полимерного сорбента для газовой хроматографии с повышенной величиной хроматографической полярности, В качестве сорбента для газовой хроматографии предлагается применять пористый сополимер N-винил-3(5)-метилпиразола и дивинилбензола. 20

Этот полимер впервые предлагается применять в газоадсорбционной хроматографии.

Предлагаемый полимер до настоящего времени никогда не использбвался в хроматографии, как в жидкостной, так и в газовой.

Сополимер N-винил-3 (5) -метилпиразола и дивинилбензола применяется в совершенно иной области, а именно для извлечения элементов платиновой группы, золота и серебра из кислых и нейтральных растворов.

Для сравнения с предлагаемым сорбентом были выбраны наиболее полярные пористые полимерные сорбенты, выпускаемые за рубежом — порапак Т и хромосорб 104.

Эти полимерные сорбенты-аналоги уступают по величине индексов удерживания, определяющих хроматографическую полярность, предлагаемому сорбенту. Данные по индексам удерживания на сорбентах-аналогах и предлагаемом сорбенте представлены в таблице.

Характерным признаком сорбентов-аналогов является величина полярности Ь 5, рассчитанная по методу Роршнайдера по формуле: Ь5 = ах + by + cz + du + es, где а, е,с, с1, e — константы, которые задаются;

< g iz,u,s — величины, характеризующие разность между индексами удерживания эта нола, метилэтилкетона, бензола, нитрометана и пиридина

739401

46 10 78 4 690 570 1210

Эта нол

М етил этилкетон

Бензол

11итрометан

Пиридин

7 2, 10 79,6 680 700 1068

78, 1 1 80,2 835 755 1080

61,0 101,2 935 715 1 285

79,1 115,0 1025 845 1355 на предлагаемой колонке и колонке со скваланом.

Индексы удерживания определялись при температуре колонки 100 С.

Индексы удерживания этанола метилэтилкетона, бензола, нитрометана и пиридина при 100 С на колонке со скваланом равны 384, 531, 649, 457 и 695 соответственно.

Для сорбентов аналогов величина полярности составляет: для хромосорба 104

AJ = (690 †3) + (680 †5) + (835 †6) . + (935 †4) + (1025 †6) = 1449 для порапака Т

AJ = (570 †3) + (700 †5) + (755 †6)

+ (715 — 457) + (845 — 695) = 849, Полярность предлагаемого сорбента, рассчитанная по этому же методу составляет:

Л J = (1210 — 384) + (1068 — 531)+(1285 — 457)+

+ (1080 †6) + (1355 †6) = 3282, т. е. полярность предлагаемого сорбента значительно превосходит полярность полимерных сорбентов, выпускаемых за рубежом, а именно в 2 раза по сравнению с хромосорбом 104 и в 3,9 раза по сравнению с порапаком Т.

Это связано с тем, что индексы удерживания соединений на предлагаемом сорбен те имеют существенно более высокие значения из-за повышенной специфичности межмолекулярного взаимодействия сорбат-сорбент (см. табл.).

Сорбент предлагается для разделения сложных смесей полярных и неполярных соединений, при этом за счет высокой полярности сорбента обеспечивается более ранее элюирование неполярных соединений и более прочное удерживание соединений средней и

BbfCOKOH IlOJIHPHOCTH.

Это видно на примере разделения произ водных бензола и соединений, способных к образованию водородных связей.

На фиг. 1 изображена хроматограмма смеси гексана, пиридина и производных бензола, где 1 — гексан, 2 — бензол, 3 — толуол, 4 — пиридин, 5 — гексанол, 6 — фенол; на фиг. 2 — хроматограмма смеси соединений, имеющих одинаковое число атомов

10 углерода в молекуле и различающихся степенью полярности, где 1 — циклогексан, 2— этилбензол, 3 — анилин.

На фиг. 3 и 4 представлены хроматограммы смесей соединений, способных к образованию водородных связей с поверхностью пористого полимерного сорбента и парафинов, где 1 — гексан, 2 — метанол, 3— пропанол, 4 — гексанол, 5 — гептанол, 6— гексан, 7 — вода, 8 — дексан, 9 — додекан, 10 — масляная кислота. Хроматограммы были сняты на хроматографе «Цвет-100», на колонке длиной 1 м с внутренним диаметром 3 мм при таких условиях работы: температура колонки.150 С температура детектора 170 С, температура испарителя 150 С, ток моста детектора 190 м4, расход газа-носителя — гелия 30 мл/мин.

Неароматические соединения появляются на хроматограмме значительно раньше ароматических, что имеет большое значение для разделения и идентификации соединений.

39 Итак, предложение использовать известный пористый сополимер N-винил-3(5) -метилпиразола и дивинилбензола в газовой хроматографии имеет преимущества, так как позволяет разработать высоко полярный полимерный сорбент. Он может применяться в химических лабораториях для анализа смесей ароматических и неароматических соединений, смесей карбонильных соединений, определения галогенуглеводородов в смеси углеводородов и для селектив но го

40 удерживания воды с целью определения примесей в ней.

730401

Формула изобретения

2б 2о Ю З2

27 29 ЯУ,7Я мин.

Раг. 2

2 Ф б В lд 12 14 16 1/ и и к.

Puz. Я

Применение пористого сополимера N-винил-3 (5) -метилпиразала и дивинилбензола в качестве сорбента для газовой хроматографии.

0 2 4 6 8 /О

Фиг. / ь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сакодынский К. И., Панина Л. И.

Полимерные сорбенты для молекулярной хроматографии. М., «Наука», 1977, с. 21—

32 (прототип).

739401

21 25 Я/ .7.У Л 3r 39 wc+

Pu z. 4

П 2 Ф б

Редактор М. Васильева

Заказ 2915/38

Составитель Л. Жаркова

Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4