Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 2 (1108738), страница 34
Текст из файла (страница 34)
верее. Если водитель задержан и отстранен от управления машиной по подозрению в алкогольном опьянении, необходимо точно определить, насколько уровень алкоголя превышает допустимые пределы. Измерение количества выдыхаемых паров алкоголя обычно используют при экспрессном и рутинном контроле состояния водителей, поскольку применение такого метода не нарушает прав человека, и сразу же пересчитываются в концентрацию алкоголя в крови. При этом результат иногда может быть ошибочным вследствие индивидуальных биологических особенностей данного человека.
Однако при несчастном случае, сильных ранениях, наконец, в случае смерти, алкоголь в крови обычно определяют непосредственно в пробе крови методом газовой хроматографии. Образец крови в количестве 5,00 мл перемешали с добавкой (0,50 мл) 1;4-го водного раствора пропанола в качестве внутреннего стандарта. Пробу (10 мкл) полученной смеси ввели в газовый хроматограф и зарегистрировали хроматографические пики. Стандартные вещества обрабатывали и хроматографировали в тех же условиях. Получены следующие результаты: 178 глава 2о. газовая хяомлтог афия В программе 11ксе! создайте лист и внесите зти данные для построения градуи!зоаочно~ о графика !отногцение плоШадей пиков:панола и пропанола от концегпрации:этанола!.
Рассчитайте неизвестную концентрацию и стандартное отклонение. Для зтоэо воспо:п,зуйзесь уравнениями г16.1о) и !16.21! и приведенной там эке злектронной таблицей. 20.7. ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ 0,08',4 (масса: объем) алкоголя в крови. Влияние содержания алкоголя в крови на внимание и реакцию водителя растет экспоненциально, приблизительно в два раза на каждые 0,05;4 алкоголя.
Таким образом, прн увеличении содержания ал- коголя от 0,05;4 до 0,20О4 реакция водителя становится в 8 раз хуже! 20.6. Анализ паров летучих веществ В главе 18 были описаны процессы экстракции растворителями н твердофазной экстракции — методы пробоподготовкн, часто применяемые н в сочетании с газохроматографическим определением. Общепринятый способ пробоподготовки летучих образцов — анализ паров летучих веществ (илн парофазный анализ), избавляющий от необходимости экстрагирования летучих компонентов. Образец запечатывают в ампуле и выдерживают при фиксированной температуре в течение, например, 10 мин для установления равновесия между фазами. Затем отбирангг пары образца и вводят их в инжектор газового хроматографа.
Обычную стеклянную ампулу на 20 мл запечатывают силиконовой пробкой с прокладкой из политетрафторэтилена (тефлона). Иголку шприца вводят в специальное отверстие для отбора 1 мл образца. Или сжатые пары попадают в петлю для образца объемом 1 мл при атмосферном давлении, и затем вспомогательный поток газа-носителя переносит образец из петли в инжектор хроматографа. Определяемый таким образом уровень содержания летучих компонентов в твердых или жидких образцах — ррш или даже ниже. Лекарственные препараты можно растворить в водном растворе сульфата натрия для подготовки к анализу паров летучих компонентов. В приложенном компакт-диске на рис. 1 (см. гл. 20) представлена хроматограмма летучих соединений в образце крови.
Термодесорбция 20.7. Способ термической десорбции заключается в нагревании твердого или аморфного образца в потоке инертного газа. Летучие и полулетучие органические соединения извлекаются потоком газа из матрицы образца и непосредственно поступают в газовый хроматограф. Образцы обычно взвешивают в тефлоновой ампуле, которую затем помещают в тубус из нержавеющей стали, где и проводят нагревание. Термическую десорбцию проводят при температурах ниже температуры разрушения других компонентов или матрицы образца.
Твердые материалы должны обладать высокоразвитой поверхностью (т. е. быть в виде порошков, гранул, волокон). Перед взвешиванием объемные образцы выдерживают над охладителем, таким, как твердый СО . Такой подход упрощает пробоподготовку образцов и позволяет избежать растворения образца или экстракции растворителями. Термодесорбция особенно хорошо подходит для сухих или гомогенизированных образцов: полимеров, восков, порошков, лекарственных препаратов, косметических средств, мазей, кремов и т. п. Для этих материалов какой-либо специальной пробоподготовки не требуется.
ГЛАВА 20. ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 180 Примером использования термодесорбции при анализе может служить определение органических летучих веществ в водорастворимых красителях. Тубус, в котором проводят термодесорбцию, комбинируют со вторым тубусом, содержащим сорбент-поглотитель для удаления воды, которая не должна попадать внутрь капиллярной колонки для газовой хроматографии. Аликвоты красителя (например, 5 мкл) помещают на стекловолокно и вносят в тубус для термодесорбции. При этом твердые вещества из красителя, которые могут испортить колонку для ГХ, остаются. Литературу по выбору сорбентов для термодесорбции можно посмотреть на 20.8. Очистка и улавливание примесей Техника очистки и улавливания примесей представляет модификацию техники термодесорбции. Сначала летучие компоненты очищают (отделяют) от жидкого образца, помещенного в сосуд, через который пропускают пузыри газа (например, воздуха), выделившиеся при этом летучие компоненты собирают в адсорбционном тубусе, в котором находится подходящий адсорбент-поглотитель.
Затем поглощенные адсорбентом летучие компоненты термически десорбируют и определяют методом ГХ. Этот способ одновременно является и вариантом парофазного анализа, в котором определяемые компоненты сначала концентрируют, а замет уже вводят в газовый хроматограф. Наиболее типичный сорбент представляет собой гидрофобное вещество, способное поглощать органические компоненты в соответствии с их летучестью от гексана до С м или выше. Примерами таких сорбентов могут служить Тенакс ТА или графитированный уголь. Эти сорбенты позволяют пропускать большие количества полярных растворителей, таких как вода или этанол, без потерь на поверхности сорбента. На практике, например, они используются для определения содержания С4 — Сь-этилэфиров в виски — показателя готовности продукта, при этом спиртовая матрица образца ни коем образом не сказывается на виде хроматограммы.
Техника очистки и улавливания примесей применима для негомогенизированных образцов, поскольку позволяет работать с достаточно большими объемами проб, или для образцов с большим содержанием влаги. В качестве примеров таких образцов можно привести пищевые продукты — пиццу илн фрукты. Измерение содержания зловонных органических летучих компонентов в парах над образцом испортившихся пищевых продуктов позволяет определить, насколько соблюдались требования (условия) его хранения. Пробу пищевого продукта, помещенную в большую емкость для очистки, нагревают в потоке воздуха, и затем пары вещества направляют в емкость с поглотителем. Можно использовать и более селективные, чем Тенакс, адсорбенты, а в ряде случаев — два или несколько последовательно расположенных адсорбентов для поглощения веществ различных классов.
В качестве адсорбентов можно применять материалы для хроматографии, такие как оксид алюминия, силикагели, Форисил, древесный уголь от кокосовой пальмы, Поропак, Хромосорб и т.д. 181 Ю.9. МИКРОКОЛОНОЧНАЯ СКОРОСТНАЯ ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Некоторые из них покрывают специальными модификаторами, например, поверхность силикагеля обрабатывают серной кислотой или гидроксидом натрия для поглощения оснований или кислот соответственно. Другая важная область применения улавливания примесей — анализ газообразных образцов, таких как воздух. Пробу пропускают непосредственно через трубку с сорбентом„а поглощенные летучие примеси десорбируют или удаляют с сорбента экстракцией.
Этот способ широко используют для мониторинга воздуха внутри помещений и снаружи. Более полную информацию по адсорбентам, методике термической десорбр « ~ я.с~,мм,д ) м .:~.Н ~ ~«~ «д рб указанием их областей применения. 20.9. 'микроколоночная скоростная газовая хроматография Преимущество автоматизированного, компьютеризованного сбора данных делает возможным использование нового поколения хроматографических колонок с тонкой пленкой жидкой фазы. Сочетание коротких капиллярных колонок малого диаметра, запрограммированного быстрого температурного градиента и водорода в качестве газа-носителя, обладающего большой скоростью массопереноса, позволяет проводить анализ за очень короткое время, например, в течение нескольких секунд.
В указанных системах реализуются высокие скорости потока при высоких давлениях. Скоростное элюирование определяемых компонентов требует быстрого отклика детектора, а также быстрой обработки данных, поскольку ширина пиков в таких условиях может составлять только 0,5 с, по сравнению с более широкими (в 5 — 10 раз) пиками в обычной капиллярной газовой хроматографии. Высокоскоростная хроматография на коротких колонках приводит к тому, что селективность колонки начинает играть более значимую роль, чем в обычной капиллярной ГХ.
На рис. 20.7 показано скоростное газохроматографическое разделение углеводородов, проведенное менее чем за 10 с, на колонке диаметром 0,32 мм и длиной 5 м, заполненной слоем неподвижной фазы толщиной 0,25 мкм (по сравнению с обычной ГХ, где на аналогичное разделение потребовалось 10 мин). Более короткие колонки и быстрое изменение температуры вызывают некоторое ухудшение в разрешении, однако зто можно частично компенсировать при использовании колонок с меньшим внутренним диаметром и более тонкими пленками жидкости в качестве неподвижных фаз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
