А.И. Бусев, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Серы (1113382), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Метод высокоскоростной хроматографии позволяет разделять и количественно определять с помощью УФ-детектора при 254 наг политионаты в ягидкости Вакенродера (Я,О~з, ВзОз, ЯзОв 8Ре ) Н524!. Методы газовой хроматографии позволяют успешно преодолеть трудности, связанные с определением серусодержащих соединений в сложных смесях. Основные области применения газовой хроматографии в производстве серы, серной кислоты и минеральных удобрений описаны в работе [65[, там же приведены методы анализа смесей ЯО„СЯ„НзЯ, СО8 на различных сорбентах.
Наиболее важной является проблема определения сероводорода в газовых смесяхти сточных водах, которая с каждым годом становится все актуальнее [283,в366!. Метод газовой хроматографии позволяет анализировать смеси, содержащие сероводород и серусодержащие органические соединения [66!. Низкая теплопроводность серусодержащих газов позволяет определять их на катарометре с газом-носителем азотом; чувствительность определения с водородом и гелием, имеющими теплопроводность на порядок выше, сотые доли процента [66[, Разработан метод газо-хроматографического определения СОЯ, Нз8 и С8з в продуктах восстановления руд с предварительным концентрированием на силикагеле КСК-.
Накопленные газы анализируются на хроматографе ХЛ-4. Разделение осуществляется на силикагеле С-З. Чувствительность определения СОВ, Нз8 и СЯ равна 0,3; 0,5 и 1,0 ч. на 1 млн. Относительная ошибка -+5% [303!. Авторы Н17! считают, что определение СЯ„СОз, Нз8 и СОЯ методом газо-адсорбционной хроматографии на силикагеле плохо воспроизводимо, так как сорбент изменяет свои характеристики во времени. Для определения малых концентраций указанных газов в воздухе предложен метод газо-жидкостной хроматографии .ка колонке, заполненной хромосорбом О, содержащим 3% динитрила себациновой кислоты. Использован хроматограф ХЛ-4 с катарометром и газом-носителем водородом. Метод'позволяет определять 1.10-з% СО 5,10 — 4% С8з 3,10-з% 80з Н17! При анализе некоторых смесей методом газовой хроматографии наилучшие результаты получаются при использовании комбинации различных колонок.
Для анализа 5[„О, и 80, применены колонки из нержавеющей стали: первая заполнена твердым носителем Эмбасил (60 — 100 меш), содержащим 20% динояилфталата, вторая — молекулярным ситом 5А. Метод пригоден для опре еленин 0,02 — 10,о 80, в присутствии 0,1 — 25% О~ [877!. о д Разделение и определение СО, СО„ЗО„СОЯ, О, и Я, в газах металлургических печей осуществляют при 160' С на двух колонках, присоединенных к одному детектору. Колонки заполнены: первая — порапаком К (100 — 120 меш), вторая — молекулярным ситом 5А (85 — 100 меш).
Газ-носитель — водород, в качестведетектора используют катарометр при силе тока 250 ма [561!. Пробу газа хроматографируют сначала на колонке с порапаком, определяя СОю СОВ и 80з (Оз, Р[и и СО, не разделяются), а затем, изменив направление потока газа на противоположное, хроматографируют на колонке с молекулярным ситом, определяя Ою Р[~ и СО (СО, и ЯО, необратимо сорбируются) [561!. Особенный интерес представляет определение Нз8. При концентрациях 10 з% оно затруднено из-за отсутствия специфических детекторов, поэтому необходимо концентрирование.
Для атой цели использугот пористый полимер полисорб-1. Сорбент помещают в П-образную трубку и сорбируют НзЯ при температуре сухого льда; десорбируют при 96 — 98'С. Анализ йроводят с помощью хроматографа Цвет-3 с катарометром. Метод применен для анализа природного газа [374!. Возможно определение )1 10 '% Нз8 в присутствии углеводородов [70!. Разработан метод определения до 1 лг/л сероводорода в растворе, основанный на его газо-хроматографическом определении в газовой фазе, находящейся с анали- 147 зируемым раствором в термодиыамическом равновесии. При использованиидетектора теплопроводности точность относительного определения 1 мг Но97л равна 109о [95!. Пламенно-ионизациоыный детектор, наряду саргоновым иоыизациоыыым, является наиболео чувствительным детектором, применяемым в газовой хроматографии.
Он используется прежде всего в капиллярыой хроматографии н при анализе микроконцеытраций веществ. Ограыичениеи является то, что применение его возможно только для веществ, содержащих углерод. 11риыцип пламенноиоыизационного детектора осыоваы па обнаружении ионов, возникающих вследствие термической ионизации при сгорании органических молекул, вымынаемых из колонки.
С помощшо пламенноиоыизациоыыого детектора можно определять следовые количества аминов, меркаптаыон и органических сульфидон в атмосфере [1166!. Концентрирование пробы проводят просасынапиево ее через фильтр иа стекловолокна, пропитанный 3 "о-ыым водным раствором Нд(СХ)о (при атом улавлинаются меркаптаны), 5',о-пым раствором НдС[, содержащим 5 капель 5":о-пото раствора ХаОН па 100 мл 2 о раствора (улавлинаются меркаптаыы и сульфиды) и 20%-ным раствором серной кислоты (для улавливания аминов). Выделенные меркаптаяы и органические дисульфиды анализируют методом газо-жидкостной хроматографии ыа колонке, заполненной 30ой трикрезилфосфата ыа целите при 40' С, газ-ыоситель — азот [1166!.
Разработан метод определения сероводорода в ацетилене, полученном из карбида [673!. Смесь, содержащую также Х„НоР, ЛзНо и другие компоненты, хроматографируют на колонке с 3% трикрезилфосфата на хромосорбе, газ-ыоситель — водород или гелий, температура 30' С; примеыяют пламоыно-иоыизационыый детектор. Раздельное определение серы, хлора и азота достигается комбинацией пламенно-иоыизационного и ыламеыно-фотометрического детекторов; система включает также три интерференционных фильтра с максимумами пропускания при 387, 430 и 523 ым.
Постоянное количество газа из колонки пропускают с помощью газа-носителя (5[о) в окислительыое пламя. Сигналы от обоих детекторов регистрируют одновременно на 2-каыальыом самописце. Чувствительность обнаружения С)о и Хо 10 г, В 10 о а[1291!. Для определения малых концентраций сероводорода (1 10 '— 0,1%) в потоке азота разработан метод газовой хроматографии с пламенно-фотометрическим детектированием. Оптимальное разделение Но9 и ЯО, достигается с применением тефлона, содержащего 2'о диыопилфталата [1373!.
Смесь Я,О, СО, СО, и ЯОо н воздухе моокно определить методом газовой хроматографии с использованием эмиссионного ылазмеыного гелиевого детектора. Раздолеыие проводят ыа стальной колонке, заполненной ыорапаком [~ или молекулярным ситом 5Л. Содержание ЯОо определяют по линии серы при 190,0 нм. Чувствительность детектора позволяет работать с 50 мкл пробы, предел обнаружения ЯО, равен 7,5.10 ' мял [703!. Принцип действия радиоизотопного детектора по захвату электронов основан на том, что молекулы всех газов, за исключением инертных, обладают в большей или меньшей степени способностью присоединять электроны. Сигнал детектора электронного захвата до определенной величины пропорционален произведению концентрации данного компонента ыа его сродство к электрону.
В работе [1041! приведены результаты анализа соединений серы методом газовой хроматографии с применением [1-и о п и з а ц но н н ы х д е т е к т о р о в. Установлено, что аргон-триодный детектор н детектор захвата электронов позволяет обнаружить 1 10 ооо НоБ, 1-10 о% ВОо н 2 ° 10 о % СЯо. Метод с применением электронно-захватного детектора позволяет определить 0,1 но элементной серы (по сравнению с 2,2 ыг в случае пламенно-фотометрического детектора) [1343!. Реже в качестве детектора используется плотыомер (газовые весы Мартина). Несмотря на то, что газовые весы обладают меньшей чувствительностью, чем катарометр, они имеют ряд преимуществ, так как их показания не зависят от колебания скорости потока газа-носителя; в точке измерения находится только гааноситель, и анализируемые вещества пе соприкасаются с нагретыми элементами; возможна абсолютная калибровка прибора, показания прибора в широком интервале зависят только от плотности газа; при анализе неизвестных веществ определение молекулярного веса облегчает их идентификацию.
Разработана методика непрерывного анализа газовых смесей БОо и ЯОо в малых концентрациях [665!. Используют тефлоновую колонку, заполненную твердым полимером трифтормонохлорэтилена. Применение в качестве детектора плотномера позволяет определять 0,1% ЯОо и ВОо с ошибкой 1,2% при объеме пробы 5— 9 смо [665! В последнее время предложен метод вакантохроматографии. Принцип метода состоит в том, что в поток непрерывно пропускаемои через колонку газовой смеси дозируется небольшой объем инертного газа в виде кратковременного импульса.
Вначале по всей длине колонки устанавливается сорбционное равновесие между компонентами пропускаемой пробы сорбентом. При введении инертного газа равновесие нарушается, и эти нарушения (вакансии) движутся по колонке аналогично тому, как движутся зоны поныопепыои концонтрации при проявительной хроматографии. Детектор регистрирует концентрационные вакансии так же, как в проявительном методе он отмечает концентрационные пики. Метод вакантохроматографии обладает известными преимуществами, особенно для контроля процессов производства, так как автоматическое дозирование газа-носителя проще, чем дозироваыие анализируемой пробы. Метод вакантохроматографии применен для определения НоЯ в воздухе и этилене. На хроматографе ХЛ-3 с применением газа-доватора воздуха илн этилена, свободных от Но9, возмоясно определение 0,1 — 10% сероводорода [5).
Гл,аз,а Х ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СИККтРОСИОИИЧКСКИК 41КТОДМ Эмиссионные спектральные методы анализа не характерны для определения серы и ее соединений. Определение затруднено тем, что спектральные линии серы, расположенные в видимой и ультрафиолетовой областях, доступных для работы с типовыми спектральными приборами, имеют высокие потенциалы возбуждения и трудно возбуждаются в пламени, дуге и искре. Чувствительность определения серы даже в таких мощных импульсных источниках, как конденсированная искра и низковольтная искра, пе превышает сотых долей процента [61, 75], что для ряда аналитических задач является недостаточным. Обзор спектрохимических методов определения неметаллов дан в работе [863].
Для определения серы применена низковольтная искра [62). Пробу вводят в источник света на движущихся электродах. Разработан метод определения 0,08 — 0,444 и 0,4 — 1,5»~о серы по аналитической линии 5453,9 А с ошибками соответственно 8 — 10 и 6 — 81о [62]. Большие количества серы (10 — 1644) в водах определяют, использун эту же линию с погрешностью +1оо~о [255). Микрограммовые количества серы можно определять по линиям, располояоенным в инфракрасной области спектра, с использованием полого катода [1102). Разработан метод спектрографического определения 0,003»4 серы в окиси бериллия по аналитической линии 5453,9 А с средней относительной ошибкой, равной ~15 — 20 го [61]. Спектральное определение серы в арсениде индия с чувствительностью 1 10 4»4 проводят при возбуждении спектра в конденсированном искровом разряде полого катода [342].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
