WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

q Pi ст qст qсм, Калибровочный коэффициент численно равен отношению коэфci = 100 (8.6) Pст 2 Pстфициентов чувствительности метки и определяемого вещества. ВелиKiPi2 KiPiчина Ki практически не зависит от объема пробы и концентрации компонентов, она не меняется и при небольших изменениях условий хроqст qсм, cст = 100 (8.7) матографического разделения – температуры колонки, скорости газа- Pi1 Pст -носителя, режима работы детектора, поскольку отклонения от заданPст1 Piных условий одинаково влияют на поведение как стандартного, так и где qсм – масса отобранной для анализа порции смеси, qст – масса ввеопределяемых соединений (коэффициенты kст и ki меняются одинакоденной в нее добавки стандарта; Pi1, Pст1, Pi2, Pст2 – однотипные параво, а их отношение остается постоянным).

метры пиков определяемого компонента и вещества-стандарта на перСодержание компонентов в анализируемой пробе (% масс) равно:

вой и второй хроматограммах; Ki – калибровочный коэффициент для Ki qст Pi определяемого компонента относительно вещества-стандарта. Для Ci = 100. (8.5) Pст Qпр большей точности надо получить серию хроматограмм пробы без доЗдесь Pi и Pст – параметры хроматографических пиков опреде- бавки и серию хроматограмм пробы с разными добавками веществаляемого и стандартного вещества (площади, высоты или произведения стандарта. Результаты анализа усредняют.

высот на время удерживания) на хроматограмме пробы; qст – масса Достоинства метода внутреннего стандарта несомненны:

метки в пробе; Qпр – масса пробы без метки; Ki – калибровочный ко• получаемые результаты имеют высокую точность;

эффициент.

• не требуется точная дозировка пробы при ее вводе в хроматоЕсли подбор вещества-стандарта с учетом перечисленных выше граф;

требований затруднен, можно в качестве стандарта использовать соеди• не требуется соблюдение постоянства условий хроматогранения, уже присутствующие в анализируемой смеси. Такой вариант мефирования;

тода внутреннего стандарта называют методом стандартной добавки1.

• не нужна предварительная идентификация всех компонентов пробы.

Не следует путать этот вариант метода внутреннего стандарта с обычным методом добавок, в котором к пробе добавляют известное количество определяемого соединения и по степени увеличения соответствующего пика рассчитывают содержание этого соединения в пробе без добавки.

61 Однако использование метода внутреннего стандарта в некото- занных веществ с точностью до 0,0002 г так, чтобы суммарная навеска рых случаях затруднено или невозможно. Другие методы количест- составляла около 5 г.

венного хроматографического анализа используют, если: 4. Каждую калибровочную смесь хроматографируют 3–5 раз, изменяя величину дозы и масштаб регистрации сигнала детектора та детектор дает нелинейный отклик;

ким образом, чтобы высота пиков определяемого компонента и метки надо определять все компоненты сложной пробы;

составляла не менее 50% шкалы самописца. Поскольку параметры ос не удается выбрать подходящий внутренний стандарт;

тальных пиков в расчетах не учитываются, они могут быть зашкален нежелательны затраты времени на подготовку пробы и предными.

варительный расчет калибровочных коэффициентов.

5. Срезают диаграммную ленту с записанными хроматограммами и обрабатывают результаты. Параметры пиков приводят к единому Порядок выполнения работы масштабу регистрации, расчет калибровочного коэффициента ведут по 1. Включают хроматограф в соответствии с инструкцией, про- формуле (8.4).

веряют прибор на герметичность, устанавливают заданный режим ра- 6. Результаты представляют в виде таблицы (табл. 8.1) и провоботы: расход газа-носителя 1,5–2,5 л/ч (по оптимальному значению, дят статистическую обработку. Если какое-либо из найденных значеопределенному в лабораторной работе № 4), ток моста катарометра ний Ki сильно отличается от других, полученных при одном и том же методе измерения, следует сделать проверку по Q-тесту.

100–120 µА. Величину тока выбирают самостоятельно в зависимости 7. Получают у лаборанта или самостоятельно готовят контрольот состава пробы и температурного режима. Масштаб регистрации ную пробу, содержащую искомый компонент и растворитель. Все взве(“Множитель”) в зависимости от состава смеси и величины пробы усшивания проводят на аналитических весах с точностью до 0,0002 г.

танавливают в пределах от 1 до 100. Температуры термостата колонок, По указанию преподавателя берут навеску контрольной пробы (Q грамдетектора и испарителя устанавливают в зависимости от состава смеси мов), добавляют к ней навеску внутреннего стандарта (qст граммов), пеи согласуют с преподавателем.

ремешивают.

2. После выхода прибора на выбранный режим желательно по8. Хроматографируют приготовленную композицию не менее лучить хроматограммы пробы и вещества, которое предполагают истрех раз, добиваясь получения хорошо воспроизводимых данных. Срепользовать в качестве внутреннего стандарта (по отдельности). Полузают диаграммную ленту с записанными хроматограммами, рассчитыченные хроматограммы сопоставляют для проверки пригодности вают параметры пиков определяемого компонента и внутреннего станстандарта.

дарта и по формуле (8.5) определяют содержание компонента в % по 3. Готовят модельные смеси, необходимые для определения камассе. Экспериментальные данные заносят в табл. 8.2, выполняют сталибровочных коэффициентов. Составляют не менее трех смесей, сотистическую обработку и записывают конечный результат.

стоящих из определяемого компонента и вещества-метки в соотношении, близком к 1:1, а также растворителя. Для этого в бюксы с хорошо притертой пробкой на аналитических весах берут навески вышеука63 Таблица 8.1 Литература Определение калибровочного коэффициента для вещества Х 1. Вяхирев Д.В., Шушунова А.Ф. Руководство по газовой хромаИнтервал тографии. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 224–226, 235–249.

Компо- Масса, Параметр Коэффициент Ki Смесь Ki Ki ± K вариации, % нент мг (S или h) 2. Столяров В.В., Савинов И.М., Витенберг А.Г. Руководство к 1 Х практическим работам по газовой хроматографии. – Л.: Химия, 1988. – Метка С. 228–231.

2 Х 3. Сакодынский К.И., Бражников В.И. и др. Аналитическая Метка хроматография. – М.: Химия, 1993. – С. 374–442.

4. Руководство по газовой хроматографии / Под ред. Э. ЛейбниТаблица 8.ца, Х. Г. Штруппе. – М.: Мир, 1987. – Ч. 1. – С. 48-63.

5. Вершинин В. И. Лекции по планированию и математической Результаты анализа контрольной пробы обработке результатов химического эксперимента. – Омск: ОмГУ, Содер- Коэфф.

1999. – С. 43–47, 63–71, 130–137.

Параметры ПогрешМасса, г Найдено Х, % жание Х, вариации, пиков ности µХ % % ИнтерПроба Метка Х Метка 1 2 3 абс. отн.

вал Контрольные вопросы 1. Область применения метода внутреннего стандарта.

2. Необходимые условия для применения метода внутреннего стандарта.

3. Основные требования к внутреннему стандарту.

4. Точность получаемых результатов анализа и их метрологическая оценка.

5. Преимущества и недостатки метода внутреннего стандарта в сравнении с методами абсолютной калибровки и внутренней нормализации.

6. Метод стандартной добавки – частный случай метода внутреннего стандарта.

65 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № газа-носителя (гелий) 40 мл/мин, температура термостата 130°С, темОпределение содержания воды в органических растворителях пература термостата детектора и испарителя 160°С, ток моста катарометра 120 µА.

Цель и содержание работы. Цель выполнения работы – зна2. В течение 30–40 мин до выхода прибора на режим готовят комство с методом газо-адсорбционной хроматографии (ГАХ). В ходе модельные смеси, необходимые для выполнения работы. Для этого работы надо определить содержание воды в ацетоне (или этаноле).

готовят смеси, содержащие 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 % воды в абОпределение воды в органических растворителях является важной и солютном этаноле (или ацетоне). Навески берут на аналитических ветрудной аналитической задачей. Ее обычно не удается решить метосах с точностью до ±0,0002 г. Все смеси готовят в бюксах с плотно дами газо-жидкостной хроматографии. Лучшим вариантом является притертой крышкой, чтобы предотвратить потери за счет испарения.

разделение пробы на колонках с пористыми полимерными сорбентами После выхода прибора на режим включают самописец. Убедившись в (один из вариантов ГАХ), в этом случае вода регистрируется на хрорегистрации на диаграммной ленте самописца устойчивой нулевой матограмме в виде симметричного узкого пика. В ходе работы необлинии, приступают к анализу.

ходимо приготовить модельные смеси, содержащие воду; определить 3. В испаритель хроматографа микрошприцем вводят по 1 мкл для воды поправочный коэффициент и затем выполнить количественсмесей, содержащих 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 % воды в ацетоне ный анализ пробы методами внутренней нормализации и абсолютной (или этаноле). Получают хроматограммы, на которых записано 2 пика калибровки.

– воды и ацетона (или этанола), причем пик воды регистрируется перТеоретические сведения о методе ГАХ даны в учебной литеравым. Каждую смесь хроматографируют трижды. Рассчитывают плотуре.

щади пиков для воды и строят по ним градуировочный график для опАппаратура и объекты хроматографирования ределения воды (см. работу № 7). По результатам анализа смеси, содержащей 0,5% воды, рассчитывают поправочный коэффициент KH2O • Газовый хроматограф с катарометром.

по формуле (10.1):

• Колонка насадочная 2м 3мм, заполненная полисорбом-1 зерSац CH O fац нением 0,10–0,25 мм.

, KH O = (10.1) SH O Cац fH O • Микрошприцы МШ-10.

2 • Объекты хроматографирования – абсолютный ацетон (или этагде S – площади пиков на хроматограмме, C – массовые доли венол), водно-ацетоновые (или водно-этанольные) модельные смеси, ществ в %, f – коэффициенты приведения к единому масштабу регисодержащие 0,5–6% воды, контрольная проба технического ацетона страции сигнала детектора. Аналогичным образом можно рассчитать (или этанола).

поправочный коэффициент в случае анализа водно-этанольных смесей. Эти коэффициенты потребуются для проведения анализа по меПорядок выполнения работы тоду внутренней нормализации. Поправочный коэффициент для ор1. Включают хроматограф в соответствии с инструкцией, проганического вещества в обоих случаях принимается равным единице.

веряют на герметичность и устанавливают следующий режим: расход 67 4. Трижды хроматографируют 1 мкл контрольной пробы. По ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № полученным хроматограммам находят содержание воды двумя метоОпределение состава сухого газа дами: методом абсолютной калибровки (по градуировочному графику) и методом внутренней нормализации.

Цель и содержание работы. Цель заключительной работы 5. Проводят статистическую обработку и сравнивают результапрактикума – проверить усвоение материала по хроматографическому ты, полученные двумя методами.

анализу в ходе самостоятельного исследования состава сложного реального объекта. Типичным для нефтехимической промышленности объектом анализа является сухой газ. Необходимо разделить пробу Контрольные вопросы двумя разными методами (газо-жидкостная и газо-адсорбционная 1. Область применения ГАХ, преимущества и недостатки хроматография), подобрав оптимальные условия разделения. Затем метода.

проводится идентификация углеводородных и неуглеводородных 2. Пористые полимерные сорбенты.

компонентов пробы по относительным временам удерживания. На последнем этапе работы необходимо провести количественный анализ сухого газа. В работе используется следующее оборудование:

Литература • газовый хроматограф с катарометром;

1. Сакодынский К.И., Бражников В.И. и др. Аналитическая • колонка из нержавеющей стали 6м 3мм, заполненная диатохроматография. – М.: Химия, 1993.

митовым носителем (сферохром-1, хроматон N-AW и др.). НЖФ – 2. Руководство по газовой хроматографии / Под ред. Э. Лейбнин-гексадекан, 25% от массы твердого носителя;

ца, Х.Г. Штруппе. – М.: Мир, 1987. – Ч. 1.

• колонка из нержавеющей стали, 1м 3мм, заполненная синте3. Большова Т.А., Брыкина Г.Д., Шаповалова Е.Н., Шпигун О.А.

тическими цеолитами типа NaX или CaA, фракция 0,25–0,5 мм;

Практическое руководство по хроматографическим методам анализа.

• шприцы медицинские вместимостью 1, 2, 5, 10 мкл.

– М.: Изд-во МГУ, 1993. – С. 43.

Краткое теоретическое введение. При переработке нефти образуется значительное количество газообразных веществ. Легкие газовые смеси, содержащие углеводороды С1 – С4, а также неуглеводородные компоненты – H2, СО, CO2, H2S – называют сухим газом. Сухой газ используют как топливо в технологических печах нефтеперерабатывающих предприятий. Сжиженный сухой газ применяют в быту (в баллонах).

В составе сухого газа содержится не более 5% (по массе) углеводородов типа С5 и более тяжелых. Неуглеводородные компоненты могут быть представлены в любых соотношениях. При отборе пробы 69 сухого газа с помощью резиновой камеры или специального пробоот- Таблица 10.борника не исключено попадание в пробу воздуха. Соответственно на Табличные данные по относительному удерживанию веществ, хроматограмме сухого газа появляются пики азота и кислорода. Анавходящих в состав сухого газа лиз сухого газа ведут методами газо-жидкостной и газоадсорбционной № Вещество tRотн № Вещество tRотн хроматографии. На сегодня неизвестны колонки, в которых можно было бы сразу отделить легкие неуглеводородные компоненты от уг1 Метан 0,01-0,02 11 транс-Бутен-2 1,09-1,леводородов С1 – С4, а затем разделить ту и другую части газа до ин2 СО2 0,03-0,04 12 цис-Бутен-2 1,19-1,дивидуальных соединений. Поэтому разделение неуглеводородных 3 Этен 0,05-0,07 13 3-Метилбутен-1 1,79-1,компонентов ведут методом газоадсорбционной хроматографии на колонке с сорбентом – молекулярными ситами марок NaA, NaX, CaA 4 Этан 0,08-0,09 14 Изопентан 2,30-2,или CaX. Углеводородную часть сухого газа анализируют методом 5 Сероводород 0,12-0,14 15 Пентен-1 2,54-2,ГЖХ на колонках, содержащих неподвижную жидкую фазу, например 6 Пропен 0,25-0,27 16 2-Метилбутен-1 2,70-2,гексадекан.

7 Пропан 0,28-0,31 17 н-Пентан 3,10-3,Порядок выполнения работы 8 Изобутан 0,65-0,67 18 транс-Пентен-2 3,60-3,1. Включают хроматограф в соответствии с инструкцией, проверяют на герметичность и устанавливают заданный режим работы:

9 Бутен-1 + изобутен 0,83-0,84 19 цис-Пентен-2 3,79-3,расход газа-носителя (гелия) 2,0 л/ч; температура термостата 35°С;

10 н-Бутан 1,00 20 2-Метилбутен-2 4,09-4,температура испарителя 100°С; ток детектора 140 µА. В хроматограф заранее устанавливают колонки с цеолитом и с гексадеканом.

Таблица 10.2. Убедившись в стабильности нулевой линии, вводят первую пробу газа в колонку с цеолитом. Вторую пробу газа вводят в колонку Результаты анализа сухого газа с гексадеканом. Объем проб и масштаб регистрации подберите самостоятельно.

Удерживание 3. Идентификацию компонентов газа на колонке с гексадеканом проводят по относительным объемам (или) временам удерживания.

Относительные объемы удерживания, определяющие порядок выхода tR0 tRотн tR изм. tR компонентов газа в условиях анализа, приведены в табл. 10.1.

1 В табл. 10.2. следует внести экспериментальные данные и результаты анализа.

71 масс № ние, % мы гаемый СодержаПредполакомпонент № пика хроматограмПлощадь пика Таблица 10.3 На хроматограмме, полученной на колонке с цеолитом, определяют площади пиков H2, O2, N2 и CO с учетом масштаба записи хромаВесовые коэффициенты чувствительности K компонентов тограммы и умножают их на коэффициент А. Этот коэффициент учисухого газа (газ-носитель гелий) тывает различие в количестве введенных проб и скоростей газа№ № Компонент К Компонент К носителя при работе на параллельных колонках. Его определяют по п/п п/п формуле (10.2) по соотношению площадей пиков метана, так как ме1 Воздух 1,02 14 3-Метилбутен-1 1,тан регистрируется на обеих хроматограммах:

2 Метан 0,64 15 Изопентан 1,3 СО2 1,34 16 Пентен-1 1,13 A = S'CH S"CH, (10.2) 4 4 Этен 0,85 17 2-Метилбутен-1 1,где S'CH – площадь пика метана на хроматограмме, полученной на 5 Этан 0,86 18 н-Пентан 0,99 6 Сероводород 1,37 19 Пентен-2 (транс) 1,13 колонке с н-гесадеканом, мм2; S"CH – площадь пика метана на хрома7 Пропен 0,99 20 Пентен-2 (цис) 1,тограмме, полученной на колонке с цеолитом, мм2.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.