4.7 Аналіз реакційних мас

Для аналізу каталізату реакції гідрування НБ в анілін використовується метод, сутність якого полягає в газохроматографічному розділенні проби з послідуючим кількісним визначенням компонентів методом внутрішнього стандарту. Визначення аніліну проводять в ізотермічному режимі, а нітробензолу та домішок – з програмованим підвищенням температури аналізу [5].

4.7.1 Прибори та реактиви

• хроматограф «Хром-5» або інший хроматограф з полум’яно-іонізаційним детектором;

• хроматографічна колонка довжиною 3,7 м, внутрішнім діаметром 3,0 мм;

• сорбент – інертон–супер, зернення 0,125-0,16 мм;

• нерухома фаза – силікон OV-17 (імп.);

• газ-носій – азот;

• водень марки А;

• повітря з компресора з очищенням у фільтрах з активованим вугіллям;

• внутрішні стандарти: о-ксилол, ТУ 6-09-915-76; 1-метилнафталін, ТУ6-09-4050-75;

• розчинник проби – етиловий спирт, ГОСТ 18300-72;

• мікрошприц на 10 мкл, МШ-10;

• мікрошприц на 1 мкл, МШ-1.

4.7.2 Підготовка хроматографічної колонки

Готовою насадкою (3% OV-17 на інертоні–супер зерненням 0,125-0,16 мм) заповнюють хроматографічну колонку, яку потім встановлюють у термостат хроматографа, не підключаючи до детектора. Колонку кондиціонують у потоці азоту (40 мл/хв), поступово підвищуючи температуру до 250^оС та витримкою при цій температурі протягом 20 год. Потім вихідний кінець колонки підключають до детектора та встановлюють умови аналізу.

4.7.3 Визначення аніліну

Подають газ-носій (азот 30 мл/хв) в хроматографічну колонку. Вмикають прилад в електромережу. Встановлюють такий температурний режим: температура термостата колонки 154^оС, температура випаровувача 250^оС, подають водень 30 мл/хв та повітря 300 мл/хв, підпалюють полум’я пальника детектора. Після виходу приладу на режим вводять мікрошприцем МШ-1 пробу 0,01-0,02 мкл, записують хроматограму на чутливості 128×10. Швидкість руху діаграмної стрічки – 1,5 см/хв. Площі піків аніліну, нітробензолу та внутрішнього стандарту вимірюються інтегратором.

4.7.4 Визначення домішок

Подають газ-носій (азот 30 мл/хв) в хроматографічну колонку. Вмикають прилад в електромережу. Встановлюють такий температурний режим: температура термостата колонок змінюється за програмою – 2 хв ізотерма при 110^оС, потім підйом до 130^оС зі швидкістю 20^оС/хв, витримка 6 хв при 130^оС, підйом до 210^оС зі швидкістю 20^оС/хв, витримка при 210^оС протягом 12 хв, потім охолодження протягом 2 хв (можна продовжити до 6-8 хв), температура випаровувача 250^оС. Потім подають водень 30 мл/хв, повітря 300 мл/хв, підпалюють полум’я пальника детектора. Після виходу приладу на режим вводять мікрошприцем МШ-10 пробу 1,0 мкл, записують хроматограму на підібраній чутливості. Швидкість руху діаграмної стрічки 1,5 см/хв. Площі піків домішок та внутрішнього стандарту вимірюються інтегратором.

4.7.5 Підготовка проби до аналізу

Процес каталітичного гідрування нітробензолу в анілін супроводжується виділенням води, яка розшаровується з органічним шаром і при цьому розчиняє в собі анілін та інші сполуки каталізату. Це ускладнює проведення аналізу. Тому до проби додають розріджувач – спирт етиловий, який розчиняє водний та органічний шари з утворенням однорідної маси.

а) Підготовка проби до визначення аніліну: наважку аналізованого зразка каталізату (2,0-3,0 г) зважують з точністю до 0,0001 г, добавляють внутрішній стандарт 1-метилнафталін в кількості 0,9-1,3 г та знову зважують з точністю 0,0001 г. Потім пробу зі стандартом розчиняють в 10 мл спирту етилового та ретельно перемішують до отримання однорідного прозорого розчину. Від отриманого розчину відбирають аліквоту 1 мл та додатково розріджують її спиртом етиловим у кількості 2,0 мл та ретельно перемішують.

б) Підготовка проби до визначення домішок: наважку зразка каталізату масою 2,0-3,0 г зважують з точністю до 0,0001 г на аналітичних вагах, добавляють внутрішній стандарт 1-метилнафталін у кількості 0,1-0,15 г, зважують. Добавляють о-ксилол у кількості 0,2-0,3 г та знову зважують з тією ж точністю. Потім пробу зі стандартом розчиняють у 10 мл спирту етилового та ретельно перемішують до отримання однорідного прозорого розчину.