Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 55
Текст из файла (страница 55)
1. Снимают индивидуальные хроматограммы спиртов, поочередно вводя в хроматаграф газовым шприцем па 0,1 — 0,5 мл паровой фазы соответствующего спирта. Трижды определяют время удерживания каждого спирта, рассчитывают среднее значение 1л и по немУ УдеРживаемый объем сгл по фоРмУле (5.3). Результаты заносят в табл, 5.1.
2. Определяют время и объем удерживания неудерживаемого вещества (метана), вводя в хроматограф газовым шприцем метан (из газовой сети), разбавленный воздухом. 3. Рассчитывают исправленные времена (1~Д и удерживаемые объемы (Рв) по формулам (5.2) и (5.4), а по формулам (5.5) — (5.7) значения к', Лс и Н для хроматографируемых спиртов. Результаты заносят в табл. 5.1.
Учит спирт вают Пр пиков ектора к отдельным енты /с, и рассчитымуле (5.13). хроматографнчесжих ника по формуле: (5.16) ельност чные ко смеси ра пло щадь т ывая различи ам смеси, в содержанн и отсутств Я рассчитыв ь дет эффици па фор щадь реуголь ую чувствит водят поправо е компонентов ии интеграто ают как пло Я= 1/ив, где /г — высота пика; в — ширина пика Значения /с, приведены в табл.
5.3. Таблвла 5дь Некете5еее харекгервствкв алвфатвческвх сввртев Работа 2 Качественный и количественный анализ смеси н-углеводородов Углеводороды могут быть разделены методом газожидкостной хроматографии на колонке с неполярной или среднеполярной неподвижной фазой, одной из таких весьма эффективных фаз является силикон — БЕ-30. В ряду нормальных углеводородов с ростом числа атомов углерода в молекуле заметно увеличивается температура кипения и уменьшается летучесть веществ, это приводит к большим различнтптс в удерживании на хроматографической колонке членов гомологнческого ряда углеводородов, а следовательно, и в оптимальных условиях нх хроматографичес; кого разделения.
Поэтому в изотермическом режиме (при постоянной температуре колонки) удается эффективно разделить лишь несколько соседних (3 — 4) углеводородов. Для анализа более ' сложных смесей необходимо использовать режим программирования температуры. Реагенты и аппаратура н-Углеводороды: гексан, гептан, октан, нонан. ,:-,::',4 Анализируемый раствор: смесь трех углеводородов. Газовый хроматограф с катарометром, детектором по теплопроводности. Газовый пшриц и микропшриц на 1 мкл. условия проведения анализа Стальная колонка 1 м х 2 мм.
Инертный носитель: Хроматон Х А% ПМСЗ; зернением 0,16 — 0,20 мм. Неподвижная фаза: ЯЕ-30 (5% от массы носителя). Газ-носитель: азот, скорость потока (Р) 25 мл/мин. Температура колонки 70 'С. Температура испарителя и детектора 150 'С. Выполнение определения. Открывают баллон с газом-носителем, включают прибор и прогревэют его в течение 30 мин. 1. Снимают индивидуальные хроматаграммы гексана, гептана, октана и нонана, поочередно вводя в хроматограф микропшрицем по 0,5 мкл каждого из этих веществ. Трижды определяют время удерживания каждого углеводорода и рассчитывают по нему удерживаемый объем Рл по формуле (5.3). Значения ге и Рл заносят в табл.
5.4. 2. Определяют время и объем удерживания неудерживаемога вегцества (метана), вводя в хроматограф газовым пшрнцем метан (из газовой сети), разбавленный воздухом. 3. Рассчитывают исправленные времена (Щ и удерживаемые объемы (Рл) по формулам (5.2) и (5.4), а по формулам (5.5) — (5.7) значения /с', Х и тт для хроматографируемых углеводородов. Результаты заносят в табл. 5.4.
Таблвва 5ех Эксвервмевтальвме храматвграфвческем карамепве Углеводород (л 4. Строят зависимости 1дрл=/(и, М, Т ), используя уравнения (5.11), (5.12). Располагают изученные углеводороды в ряд по увеличению удерживания. Для соседних членов ряда рассчитывают фактор разделения сс по формуле (5.9) и оценивают возможность их разделения. 6. Проводят качественный анализ анализируемой смеси, для чего трижды хроматографируют 1 мкл контрольной смеси.
Определяют гл, ф, Рл и Рл каждого компонента смеси. Сравнивая их с величинами, полученными для индивидуагл ных углеводородов (табл. 5.4), идентифицируют компоненты контрольной смеси. ззз Рассчитывают значения Я, для соседних пиков на хромато смеси по формуле (5.8). 7. По полученным хроматограмм ный состав анализируемой смеси. Рез анализа представляют в табл. 5.5, гРамме "::.".;...: цеит- ого ам рассчитывают про ультаты количественн н Седервввзк угдсводорода, Чю Количественный анализ контрольной смеси проводят по методу внутренней нормализации.
Учитывая различную чувствительность детектора к отдельным углеводородам смеси, вводят поправочные коэффициенты /г~ (табл. 5.6) и рассчитывают содержание компонентов смеси по формуле (5.13). Таблица 5.6. Некатерме даракзеркствкв к-Зтлеведаредав афируют нки: нач граммир колонки ализируемую с аммирования тпип нки 60 'С в теч С/мин; конечная месь хроматогр ературы коло ение 3 мин; про температура ния смеси при п программирования компонентов (окт а хроматограмме.
остоянн ° Раз ана и рема разделе и в режиме рживаемых дних пиков н Работа 3 примесей спиртов и эфиров в этяловом спирте .',',".',',''.',:-,:М Роматографического разделения сложных сме- '. ~",ф омпоненты с сильно различающимися тем, в изотермическом режиме ограничены. Для ения хроматографических пиков и ускорения зуют прогр ° рование тем ратуры колон. ,.:''';-'-:,% мпературе, ниже температуры кипения нанбо- Определение Таблица 5.5. Резрльтвзы када кспювага авалкза емеек Примечание. Ан в режиме прогр температура коло температуры 15 ' в течение 5 мин. Сравнивают в пературе колонки пиков сильно уде и разрешение сосе Возможности х сей, содержащих к пературами кипения улучшения разреш разделения исполь ки. Вначале при те 284 з 1*р альп ая ование 90'С ' ой таенонана) -.- ":.6 лее низкокипящего коьшонента, разделяются наименее удерживаемые вещества, далее температуру линейно увеличивают в ходе анализа„что способствует более раннему выходу каждого последующего высококипящего компонента.
Для всех компонентов смеси удается получить симметричные, острые пики, и общее время анализа заметно сокращается. Применение программирования температуры позволяет решить весьма сложную задачу — провести анализ этилового спирта на содержание восьми наиболее часто встречаницихся примесей: этилацетата, метанола, изобутанола, бутанола, бутялацетата, изоамилового и амилового спиртов. Реагенты и аппаратура Спирты: метиловый, этиловый, изобутиловый, бугиловый, изоамиловый, амиловый. Эфиры: этилацетат, бутилацетат, амилацетат.
Анализируемый раствор: образец этилового спирта. Газовый хроматограф с пламенно-иоиизационным детек-' тором. Газовый пшриц и мнкропшриц на 1 мкл. урловия проведения анализа Стальная колонка 1 м к 2 мм Инертный носитель: хроматон Х Атт' ОМСБ; зернением 0,16 — 0,20 мм. Неподвижная фаза: СагЬазвах 4000 (15% от массы носителя). Газ-носителас азот, скорость потока 25 мл/мин. Температура колонки: начальная 20 'С (8 мин) программирование 15 'С/мин; конечная 55 'С в течение 18 мин.
Температура испарителя н детектора 120 'С. Выполнение определения. Открывают баллон с газом-носителем, включают прибор и прогревают его в течение 30 мин. 1. Готовят два образца сравнения этилового спирта, содержащих по 0,1(1) и 1%(П) всех определяемых примесей. 2. Определяют время удерживания неудерживаемого компонента (метана), вводя в хроматограф газовым (меднцинским) пшрицем 0,5 мл воздушпо-метановой смеси.
3. Получают хроматограммы приготовленных образцов сравнения 1 и 11, вводя в хроматограф по 1 мкл смесей с помощью микрошприца. Хрочатографические пики примесей регистрируют пРи множителе шкалы 2х102, а этилового спиРта (Гдж ж8,0 мин) — 32 х 102. 285 ия компонент щем порядк < юобутаиол т < амилов живаиия ко м образцов лают в виде 4. Устаиавлив зная, что вещества тат < метанол < иол < амилацетат Рассчитывают исп и значения Н, Н и Результаты измере ают время удерживал элюируются в следую этаиол < бугилацетат < изоамиловый спир равлеииое время удер й, по хроматограмма иий и расчетов представ Таблица 5.7.
Эпсперпмептальпмс лроматоераФпм Номер ппаа тографируют трижды 1 мкл аиалю , ре истрируют времена уде ют их исправленные времена удер ят в табл. 5.8. Идентифицируют сод те примеси. считывают содержаиие примесей в аи оду внешнего стандарта, используя образцов этилового спирта по фор ируемого образ рживаиия примес живаиия. Зиачеиия ержащиеся в зти рас- апизируемом хроматогр мулам: с =Ь с /Ь илц с Яес /Я . Полученные результаты заносят в табл. 5.8. Та блида 5.8. Рсарлататм апрелслсапп прпепссй а спарте 5З. ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Жидкостная хроматография — метод разделения и определе.. иия широкого круга органических и неорганических веществ иа;:"с,,",;„, неподвижных фазах (обычио твердых сорбеитах) самой различиой природы.
Подвижной фазой является жидкость: органические растворители, водно-органические смеси, водные растворы кислот, щелочей и солей. В жидкостной хроматографии роль подвижной фазы существенно важнее, чем в газовой. Метод жидкостной хроматографии применим для разделеиия значительно более широкого круга веществ, чем газовая хрома-' 286 'р 5. Хрома этилового и рассчитыва гл и гл запое ловом спир б. Рас творе по мет стандартных ов смеси, е: этилаце< бутае мпоиеитов .: .',.::,':".', .
сравиеиия, табл. 5.7; арместрм тография, поскольку большая часть веществ г пе обладает летуче- Б 6 стью, а многие вещества неустойчивы при высоких температурах. В жидкостной хроматогРафии Разделение обы- Рпс. 52ь прив а а сае ос ого чно происходит при ароматосрафа: комнатной темпеРатУРе. 7 ео,тл л аеапата, г аа ое, 3 ЖИДКОСТИЫй хрома- Š— солоааа; 5 — ле еат р; е — реепеератор тограф представляет собой шесть блоков, каждый ю которых может состоять из нескольких устройств, различных по сложности и возможностям (рис, 53).