Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Ионизационные методы анализа газов и паров

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

2.74 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

Рис. 16. Инжекционный насос для


непрерывного			отбора		воздуха
и других газов			при определении
содержания в них				детектируемого
1 —		детекторувещества; 3 — ввод			пробы
	вход газа-носителя;				2— выход к
Если нужно выделить относительно		нелетучие		соединения,

где несмотря на большие пробы концентрация слишком низка для детектора «поперечного сечения ионизации», выполняют следующее: небольшую часть газового потока из колонки отво дят во второй поток чистого газа-носителя и там разбавляют до концентрации, приемлемой для чувствительных детекторов.

На рис. 16 показано устройство, которое может быть исполь зовано для этой цели.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ «Постоянные газы»

Анализ «постоянных газов» с помощью хроматографии хо рошо отработан, имеется теория метода [35]. Однако этому важ ному вопросу пока уделено недостаточное внимание, вероятно, вследствие неподходящей характеристики детекторов по тепло проводности, которые в большинстве случаев используются.

Применение ионизационных детекторов в различных целях представляется следующим образом.

Для точного анализа «постоянных газов» от средних до высо ких концентраций лучше всего использовать детектор «попереч ного сечения ионизации».

Для анализа микроколичеств или малых объемов газов необ ходимо применять различные методы, основанные на подвижно сти электронов.

На рис. 17 показан результат
анализа 10 мкл смеси H2, O2 и СО.
Измерение было сделано на колон
ке с	молекулярным ситом			и	детек
тором «непосредственной				электрон			[
ной	подвижности»	(см.	рис.		12).

	Рис.	17.	Хроматограмма				—

	разделения		10	мкл	смеси
	H2, O2 и СО, снятая в ко
	лонке размером около 30					см
	с молекулярным				ситом
							со
	Применялся		детектор		«непо
	средственной		электронной под
	вижности»,		расход		аргона
		120	мл!мин

Высокая разрешающая способность капиллярных колонок пока не использовалась для разделения «постоянных газов», хо тя в принципе нет никаких причин, препятствующих этому.

Летучие огранические вещества

При анализе смесей летучих веществ с применением набив ных колонок чувствительные ионизационные детекторы посте пенно вытесняют применявшиеся ранее менее эффективные де текторы по теплопроводности.

Преимущества использования ионизационных детекторов за ключаются в их чувствительности, стабильности и широком ли нейном динамическом диапазоне [36]. Чувствительность важна не только при анализе микроколичеств, она позволяет умень шить пробу, отбираемую для анализа, т. е. повысить разрешаю щую способность колонки.

Наибольшее применение в аналитической газовой хромато графии находят пламенный и аргоновый детекторы. Для полу чения хороших характеристик конструкция аргонового детек тора должна соответствовать той, которая предложена Ловелоком [3]. Следует также учитывать вредное влияние воздуха и воды в газе-носителе.

Пламенный детектор требует трех отдельных источников пи тания газа, а также точного регулирования расхода газа для поддержания стабильной характеристики.

Ни один из указанных недостатков не влияет сильно на точ ность анализа до тех пор, пока принимаются соответствующие меры для сведения их к минимуму.

Указанные два метода несомненно будут применяться в ши роком масштабе.

На рис. 18 приводится результат анализа изомеров тетра метилбифенила, проведенный с помощью капиллярной колонки и триодного аргонового детектора, когда в колонку подается IO-8 г пробы. (Колонка около 30 ж с температурой 195o C и входным давлением 1 атм).

На рис. 19 приведен результат анализа с одновременным применением качественного и количественного детекторов для опознавания и измерения всех компонентов смеси. В этом ана лизе к колонке подводилось IO-6 г смеси циклогексана, фторобен зола, хлорбензола и изомеров дитри- и хлорбензола. (Колонка

около 30 м,		температура	125° С, давление на входе			1 атм).
i	Нижняя	хроматограмма		получена с	помощью	детектора
«электронного захвата»			при	напряжении	на электродах 35 в
и	газе — носителе аргоне.
	На верхней хроматограмме (см. рис. 19) показано соотно
шение различных компонентов, а на нижней — их						распределе

ние относительно сродства к электронам. Такая комбинация ко

личественного	и	качественного детектирования очень важна
при измерении	и	опознавании компонентов смеси.

Ріис. 18. Хроматограмма разделения изомеров тетраметил

бифенила

Рис. 19. Комбинированная

количественно-качествен

ная хроматограмма, полу

ченная с использованием

аргонового детектора и детектора «электронного

захвата»

В колонку введено 1 мкг смеси проб, содержащей:

1 — циклогексан;			2 — фторбен-
зол;	3 — хлорбензол; 4 — т и
р-дихлорбензол;		3,	5 — о-дихлор-
бензол; 6 — 1,			5-трихлорбен-
зол;	7 — 1, 2,	4-трихлорбензол;

8— 1, 2, 5-трихлорбензол

—вJ 7 6

LLA к L

		t
		1à
		I
<l 2 2	I	I
<l 2 2	I	і
5I		------ 1
5I
		■
/1 ил____		J
А ГУ 2	і____	I
\ 3~		------ і
\ 3~		I
		■ —
		I
____ əC		1
4		I
4

____

3 Заказ 389

ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Летучие неорганические соединения

Большинство элементов содержит летучие соединения, кото

рые могут быть отделены с помощью газовой хроматографии, например, галоиды, гидриды, нитраты, карбонилы и соединения,


содержащие органические		радикалы.		является	сравни
Неорганическая газовая		хроматография
тельно новой областью, хотя о			разделении металлических хло
ридов имеются сообщения		[37,	38].		применен
В этой	области аргоновый детектор может быть
для детектирования большинства летучих				неорганических ве
ществ с высокой чувствительностью. На все				летучие	гидриды
групп V и	периодической системы, включая NH3 и				H2S, этот

детектор реагирует хорошо. В группе IV простые тетрахлориды углерода, кремний и германий имеют ионизационные потенциа лы слишком высокие для детектирования, но как и углеводо роды большинство соединений может быть обнаружено.

Реакция по отношению к гидридам бора неизвестна, но мож но почти наверное сказать, что наиболее сложные из них могут быть обнаружены, хотя для некоторых динамический диапазон ограничивается захватом электронов.

Неорганические галоиды, а также галогенные газы, фторо углероды лучше всего обнаруживать детектором «захвата элек тронов».

НЕПРЕРЫВНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА ИЛИ ПАРА

Во многих случаях требуется непрерывное измерение концен трации газа в смеси газов постоянного состава, например, из мерение концентрации ядовитых или воспламеняющихся в воз духе веществ, контроль вентиляции, обнаружение утечки и из мерение давления пара [39].

Отбирать пробу воздуха непосредственно для измерения низкой концентрации пара способен только фотоионизационный детектор. В других детекторах для этой цели необходимо приме нять устройства для ввода постоянного потока воздуха в поток газа-носителя, движущийся к детектору.

Наиболее удобное приспособление, которое может быть при менено с любым детектором, показано на рис. 16. Оно состоит из простого инжекционного насоса, приводимого в действие по дачей газа-носителя при давлении от 0,7 до 1,4 кПсм? и расхо де от 50 до 150 см2/мин. Hacoc создает вакуум от 50 до 600 мм вод. ст. Проба воздуха втягивается в отверстие насоса и там растворяется в быстром потоке газа-носителя, который приво дит в действие насос. Степень разрежения регулируется дрос селем.

Удобно сделать дроссель в виде капиллярной трубки опреде ленной длины, соединяющей полость насоса с атмосферой. Не смотря на разбавление, которое происходит в насосе, можно, используя соответствующий детектор, измерять концентрации почти любого газа в воздухе до IO"9 молярной, а с некоторыми парами даже меньше.

Этот метод может быть также использован для регулирова ния концентрации отдельного компонента в каком-то другом га зе, на который детектор не реагирует.

Селективность различных ионизационных детекторов позво ляет одновременно использовать два или более детектора для непрерывного наблюдения за многокомпонентной смесью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Andreatch А. J., Feinland R. Anal. Chem. 32, 1021 (1960).

2.Berry R. Nature 188, 578 (1960).

3.Boer H. „Vapour Phase Chromatography“, D. H. Desty, ed., vol. 1,

Butterworths, London, 1957.	P.	R., Averill W. „Gas			Chromatogra
4. Condon R. D., S c h o 1 1 y
phy“ R. P. W. Scott, ed. Butterworths,		London,	in	press.	P. S. Anal.
5. Deal C. H., Otvos J. W.,		Smith	V.	N., Zucco
Chem. 28, 1958 (1960).	J.,	Goldup A. „Gas Chromatography“,
6. Desty D. H., Geach C.

R.P. W. Scott, ed., Butterworths, London, in press.

7.Dimbat Μ., Porter P. E., Stross F. H. Anal. Chem. 28, 290

(1956).	D r u y V e s t e y n			Μ. J., Penning F. Μ.,		Revs. Modem			Phys.,
8.
12, 87	(1940).	F.,	Forrest		C. W. Anal. Chem. Acta,		to be	published.
9.	E 1 1 і s J.
10.	Golay	Μ.	J.	E. ,,Gac	Chromatography“,	D. H.	Desty,	ed.,	vol. 2,

p.36, Butterworths, London, 1958.

11.Guild L. V., Lloyd Μ. I., A u 11 F. 2nd Biannual Intern. Gas

Chromatography Symp., Instr. Soc. Am., Lansing, Mich, 1959.

12.

Harley J., Pretorius V. Ibid.,

178, 1244 (1956).

13.

H a г I e y ' J.,

Nel

W., Pretorius V. Nature 181, 177 (1958).

2nd

14.

HinkIe E.

A.,

Tucker H. C.,

Wall

F.,

Combs J.

Biannual Intern.

Gas

Chromatography

Symp. Instr.

Soc.

Am., Lansing,

Mich..

1959.

E 11 і s J. G. ,.Gas

Chromatography”, D. H. Desty,

ed.,

15.

Iveson G.,

vol. 2,

p. 3C0, Butterworths, London, 1958.

16.

James A. T., Martin A. J. P. Bioch^m. J.. 50, 679 (1952).

17.

Janak J.,

Ann. N. Y., Acad. Sci.,

72, 606.

(1959).

18.

Johnson

Symp. Instr. Soc. Am., Montreal, Quebec, 1960.

19.

Karmen A.,

В о w m a n R. L. Ann. N. Y. Acad. Sci., 72, 714 (1959).

20.

Karmen A., Bowman R. L. 2nd

Biannual Intern. Gas Chromato

graphy

Svmp., Instr. Soc. Am., Lansing, Mich., 1959.

ed.,

21.

Keller R. A., Freiser H. „Gas Chromatography“, R.P.W. Scott,

Bytterworths, London,

in press.

22.Lovelock J. E. Ibid, in press.

23.Lovelock J. E. J. Chromatog. 1, 25 (1958).

24.	L о V e 1 о c k J.	E. Nature 181, 1460 (1958).
25.	Ibid., 185, 49 (1960).
26.	Ibid., 188, 401	(1960).

27. Lo vel ock J. E., Lipsky S. R. J.	Am. Chem. Soc., 82, 431,
(1960).	35
3*	35

28.

Mcwilliam

I. G., Dewar R. A. „Gas

Chromatography“, D. H.

Destv,

ed., vol. 2,

p. 142, Butterworths, London, 1958.

63, 138

(1956).

* ∙

29.

Martin

A. J. P., James A. T. Biochem. J.,

30.Oπgkiehong L. „Gas Chromatography“,

P. W.,

Scott, ed.,

But

terworths, London, in

press.

D. P. J. Am. Chem. Soc.,

78,

546 (1956).

31.

Otvos J.

W., Stevenson

32.

P і с к e t h 1 y

R. C. Anal. Chem., ЗО, 1309 (1958).

Co.),

U. S.

33.

P о m р е о

J., Otvos J.

(to Shell

Development

Patent

2,641,710

(1953).

35, 1293 (1957).

34.

R y c e

A.,

Bryce W. A. Can. J. Chem.,

35.

S с о 11

P. W. ,,Gas Chromatography“, R. P. W., Scott, ed., Butter

worths,

London,

press.

Radiation

Detectors“,

pp. 130—4,

Methuens,

36.

S h a r p e

„Nuclear

London,

1955.

0., quoted by Lewis, B.,

Von Elbe,

G., in „Combustions, Fla

37.

Stern

mes and Explosions of Gases“, p. 206, Academic Press, New York, 1951.

38.

T о w n s e n d

J. „Electrons in

Gases“, Hutchinsons, London, 1947.

39.

Willis

V. Nature 183,

1754

(1959).

СОДЕРЖАНИЕ

Введение			.............................................................................................................................................									З
Физические основы !ионизационных методов детектирования										.....................		5
Нижние		пределы измерения .........................................................................................										7
Техника		проведения			анализов ....................................................................................							9
Подача и очистка 'инертного газа-носителя .........................................................												10
Регулирование				расхода газа .............................................................................................								П
Ввод	пробы			..................................................................................................................................								—
Измерение и запись величины тока								.............................................................................				—
Подача		высокого напряжения ........................................................................................										12
Регулирование				температуры .........................................................................................								—
Источники			радиоактивного				излучения	...............................................................				—
Снятие характеристик детекторов ..............................................................................												13
Обозначение и- выражение характеристик ..............................................................												13
Детекторы			................................			,...........................................						lɑ
Детектор, основанный на !изменении поперечного сечения ионизации												—
Пламенный			ионизационный				детектор	.........................................................................			. . .	17
Аргоновый			детектор			..............................................................		на захвате	электронов		. . .	19	"
Ионизационный детектор, основанный								на захвате	электронов		. .	21	`
Детекторы,			основанные на				изменении	подвижности	электронов . ..			24
Другие		ионизационные				методы детектирования ..........................................						28
. Детектор, основанный						на свойствах тлеющего разряда				.....................		—
Детектор, основанный на действии высокочастотного коронного												29
разряда				...................................................................................						....		29
Детектор, основанный на электронной ударной-ионизации										....		—
Фотоионизационный детектор .........................................................												—	30
Применение			детекторов			.......................................................................................................							30
Препаративная газовая					хроматография			........................................................................				—
Аналитическая			газовая		хроматография			........................................................................					31
«Постоянные				газы»		.............................................................................................................		. . ......................................... 32					—
Летучие		органические вещества....................................						. . ......................................... 32
Газовая	хроматография					.............................................................................................................						34
Летучие неорганические соединения								.........................................................................	.		.	'—
Непрерывное измерение концентрации газа или пара									.........................................			—
Литература		r						. . ....................................................				35
Литература		r		...............................				. . ....................................................

5 і б і ι

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
23.10.20234.24 Mб1Информационно-библиографические издания ГПНТБ СССР ГПНТБ, 1974. - 4 Мб.pdf
#
23.10.20236 Mб2Информационно-вычислительный центр при ГПНТБ СССР ГПНТБ, 1974. - 6 Мб.pdf
#
23.10.20233.32 Mб8Информационно-измерительная техника [сборник]..pdf
#
19.10.20234.61 Mб10Иоанесян, Ю. Р. Современная техника турбинного бурения.pdf
#
19.10.20235.7 Mб4Иогансен, М. В. Михаил Земцов.pdf
#
29.10.20232.74 Mб17Ионизационные методы анализа газов и паров..pdf
#
29.10.20231.51 Mб12Ионова А.А. Химические волокна.pdf
#
22.10.202315.51 Mб43Иоффе, А. Д. Теория экстремальных задач [учеб. пособие].pdf
#
30.10.202319.11 Mб71Иоффе, Вениамин Борисович. Основы производства водорода.pdf
#
20.10.20238.39 Mб50Иохвидов, И. С. Ганкелевы и теплицевы матрицы и формы. Алгебраическая теория.pdf
#
19.10.20237 Mб5Ипатенко, Н. Р. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных двигателей средней мощности на постоянство cos = 1.pdf