Неорганические газы
Cтраница 3
Приведенные в табл. t газы, разумеется, не встречаются одновременно в каждой анализируемой газовой смеси. В природных газах не встречаются, как правило, непредельные углеводороды и многочисленные их производные, а также многие неорганические газы. В газообразных продуктах нефтепереработки и нефтехимического синтеза не приходится ожидать редких газов - перечень возможных компонентов определяется здесь характером химических процессов. Однако при переработке органических веществ можно получить, по-видимому, наиболее разнообразные и сложные по составу газовые смеси. Существует также огромное количество жидких веществ, давление паров которых при комнатной температуре меньше одной атмосферы, но и эти пары могут присутствовать в той или иной концентрации в газовой смеси. [31]
При использовании ионизационных детекторов ввиду их большой чувствительности, а также вследствие того, что они работают не по дифференциальной схеме, иногда необходима более тщательная очистка газа-носителя, чтобы избежать значительного фона. Это требование, к счастью, несколько смягчается, поскольку многие детекторы слабо реагируют на следы паров воды и неорганические газы. Следует отметить, однако, что гелиевые детекторы чувствительны ко всем веществам, кроме неона. Поэтому газ-носитель ( гелий) необходимо очищать особенно тщательно. [32]
На рис. 111.41 представлены современные аналитические системы: комбинация газового хроматографа ( А) и жидкостного хроматографа ( Б) с масс-селективным детектором. Использование таких гибридных методов ( см. главу V) дает возможность надежной идентификации компонентов сложных смесей загрязнений ( органические соединения, неорганические газы, металлорганиче-ские соединения) различной природы в воздухе, воде, почве, растительности и пищевых продуктах. [33]
 |
Схематическое изображение трехступенчатого прибора ( Херн, Чейс и Хьюз, 1959. [34] |
Область применения многоступенчатых приборов может быть еще более расширена при включении в схему четвертой колонки. Так, например, Блох ( 1961) на четырехступенчатом приборе в процессе одного анализа сумел хорошо разделить смесь, содержащую более 70 углеводородов С2 - С7 и неорганические газы, причем были применены различные неподвижные фазы в колонках различной длины. [35]
Работа этого детектора основана на способности атомов благородных газов возбуждаться до метастабильного состояния, в котором они остаются до столкновения с атомами или молекулами, имеющими более низкие потенциалы ионизации, чем потенциал возбуждения благородного газа. Поскольку потенциал возбуждения аргона равен 11 6 эв, он будет ионизировать большинство органических соединений ( за исключением углеводородов с одним и двумя атомами углерода), но не будет ионизировать такие неорганические газы, как кислород, азот, двуокись углерода, ибо их потенциалы ионизации слишком высоки. В этом случае, однако, необходимы большие пробы и все преимущества детектора не используются. Однако гелий должен быть очень чистым, причем детектор теряет селективность сигнала, что часто может представлять преимущество ( см. гл. [36]
Неорганические газы, галогены, хелатв металлов, алкилме-таллы. [37]
Кауфман и другие [93 ] разделили некоторые гидриды бора на колонке с парафиновым маслом, нанесенным на целит, при комнатной температуре. Перманентные неорганические газы лучше всего разделяются методом газо-адсорбционной хроматографии. Кириакос и Бурд [107 ] полностью разделили смесь, состоящую из водорода, кислорода, азота, метана и окиси углерода, на колонке длиной 4 9 м, содержащей молекулярные сита Линде 5А с крупностью зерен 30 - 60 меш, которые перед применением активировалось при 350 С в вакууме. На рис. XVIII-3 показано превосходное разделение, полученное для указанной смеси газов. Шульчевский и Хигучи [165 ] показали, что силикагель при температурах смеси сухого льда и ацетона также может применяться для разделения кислорода и азота. [38]
Кауфман и другие [93] разделили некоторые гидриды бора на колонке с парафиновым маслом, нанесенным на целит, при комнатной температуре. Перманентные неорганические газы лучше всего разделяются методом газо-адсорбционной хроматографии. Кириакос и Бурд [107 ] полностью разделили смесь, состоящую из водорода, кислорода, азота, метана и окиси углерода, на колонке длиной 4 9 м, содержащей молекулярные сита Линде 5А с крупностью зерен 30 - 60 меш, которые перед применением активировалось при 350 С в вакууме. На рис. XVIII-3 показано превосходное разделение, полученное для указанной смеси газов. Шульчевский и Хигучи [165 ] показали, что силикагель при температурах смеси сухого льда и ацетона также может применяться для разделения кислорода и азота. [39]
Часто анализ можно провести, применяя только один метод. Например, неорганические газы разделяют с помощью газовой хроматографии, легколетучие органические соединения также лучше всего анализировать с помощью этого метода, а растворы неорганических ионов - с помощью ионообменной хроматографии. Обычно проба сама диктует метод анализа. Например, нестабильные недиссоциирующие соединения нельзя анализировать методами газовой и ионообменной хроматографии, однако их можно разделять методами жидкостной хроматографии, например тонкослойной и бумажной. [40]
Хроматографический анализ смесей летучих соединений, получаемых конденсацией табачного дыма, рассматривается отдельно от анализа других сложных смесей природных веществ, поскольку отбор пробы отличается рядом существенных деталей и в табачном дыме присутствуют такие продукты пиролиза, как изопрен и акролеин. Следует отметить, что из табачного дыма выделены и разделены методом ГЖХ фракции, отличные от рассматриваемых здесь. К ним относятся неорганические газы и углеводороды с низким молекулярным весом, фенолы, пиридиновые алкалоиды и нелетучие органические. Подробности об анализе этих соединений приведены в других разделах настоящей книги. [41]
При пропускании воздуха, содержащего окись углерода, через индикаторную трубку на столбике порошка образуется окрашенное в коричневый цвет кольцо, продвигающееся вдоль слоя индикатора. Мерой концентрации СО служит длина пути, пройденного кольцом по слою индикаторного порошка при пропускании определенного объема воздуха. Поскольку аналогичную реакцию дают многие органические соединения, а также неорганические газы, обладающие восстановительным характером, анализируемый воздух предварительно очищают. Для этого перед трубкой присоединяют фильтрующий патрон, содержащий силикагель, пропитанный хромовым ангидридом, силикагель, обработанный раствором HgaS04, и активный уголь. Применение этого патрона позволяет определять СО в присутствии паров органических соединений, а также CS2, HaS, S0a, C12, Нг и окислов азота. Прибор УГ-2 с описанными трубками позволяет определять СО в пределах от 15 до 400 мг / мя. [42]
Важной экологической задачей, которая достаточно просто решается с помощью РСК, является определение ароматических углеводородов в городском воздухе. Эти токсичные ЛОС ( ПДК для большинства алкилбензолов в атмосферном воздухе населенных мест составляет 0 1 - 0 02 мг / м3) поступают в воздух городов с выхлопными газами автотранспорта. Наряду с алкил-бензолами в типичном городском воздухе присутствуют и другие приоритетные загрязняющие вещества ( карбонильные соединения, хлоруглеводороды, олефины, спирты, неорганические газы и др.), перечисленные в табл. V.12 ( см. гл. [43]
Известно, что ионизационные детекторы могут быть нечувствительны или слабо чувствительны к некоторым веществам. Если основной компонент анализируемой смеси является именно таким веществом, то достигается уменьшение величины т и повышение четкости разделения. Это было использовано при определении примеси бензола в тетрахлориде кремния на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором, а также при определении фенолов и жирных кислот в водных растворах. Аналогичный эффект наблюдается, если матричными веществами являются муравьиная кислота, тетрахлорид углерода, неорганические газы и некоторые другие соединения. [44]
Страницы: 1 2 3