Хроматографический анализ

Условия проведения анализа:

- хроматограф с детектором ионизации пламени;

- хроматографическая колонка L-2м с насадкой “Carbowax 20M”;

- скорость газа-носителя 30 см /мин;

- скорость потока водорода 30 см /мин;

- скорость потока воздуха 300 см /мин;

- скорость диаграммной ленты 200 мм/ч;

- температура термостата колонок 70 ºС;

- температура испарителя 140 ºС;

- температура термостата детектора 140 ºС;

- объём введенного раствора пробы 0,2-0,5 мкл;

- шкала электрометра- .

Порядок проведения анализа

- включают хроматограф соответственно инструкции;

-при выходе прибора на режим (устойчивая нулевая линия) хроматографируют 0,05 моль/дм раствор этилацетата в дистиллированной воде, подбирая величину пробы и чувствительность электрометра так, чтобы хроматографический пик занимал 50-90 % шкалы регистрирующего прибора;

- отбирают пробу хроматографическим шприцем из соответствующего пробоотборника и вводят выше подобранную величину этой пробы в прибор. Повторяют эту операцию и при получении 3-4 сходимых результатов (необходимо чтобы время до ввода в прибор было минимальным и во всех случаях одинаковым), анализируют стандартный раствор с соотношением концентрации этилацетата и спирта близким к соотношению концентрации этилацетата и спирта в данной точке реактора. Эту операцию также повторяют до получения 3-4 сходимых результатов, после чего переходят к следующей точке реактора.

Расчет концентраций по хроматографическим данным

Так как в хроматограф вводят микроколичества реакционной смеси, то ее точное дозирование затруднено. В связи с этим для расчетов применяют относительный метод, который не нуждается в знании величины внесенной пробы - “Метод внутренней нормализации”. Концентрация компонентов в пробе по этому методу определяется как:

,

где С_і - концентрация компонента в смеси

Р_і - параметр хроматографического пика (площадь, высота)

- поправочный коэффициент.

Поправочный коэффициент зависит от типа детектора, условий детектирования и выбора стандартного вещества. Выбор стандартного вещества является произвольным, но на практике, как правило, выбирают один из компонентов анализируемой смеси. Поправочный коэффициент такого вещества принимают за единицу и относительно него определяют поправочные коэффициенты других веществ. Для определения поправочных коэффициентов предварительно готовят несколько искусственных смесей стандартного вещества с анализируемыми веществами известной концентрации. Смеси хроматографируют несколько раз в постоянных рабочих условиях, находят среднюю величину площади (или высоты) пика и рассчитывают значение поправочного коэффициента по формуле:

.

Пример расчета:

при анализе из пробоотборной точки полученная хроматограмы 1

Со временем удержания t - выходит этилацетат, t - этиловый спирт. Измерение высот пиков дает h = 100 мм, h = 120.мм. При анализе стандартной смеси полученной смешиванием 1 см 0,1 моль/дм раствора этилацетата с 1 см 0,1 моль/дм раствора этанола, получена роматограмма 2 с высотами пиков h = 150 мм, h = 100 мм. Из хроматограммы стандартной смеси определяем поправочный коэффициент. Для этого в качестве стандартного вещества принимаем, например, этилацетат, тогда его поправочный коэффициент равняется 1, относительно него поправочный коэффициент этанола равняется

Поправочные коэффициенты можно вычислить для концентраций веществ в любых процентах.

2. Концентрация спирта в этилацетате реакционной смеси

3. Количество спирта, который образовался, эквивалентно количествам израсходованной щелочи и этилацетата, поэтому эта величина равняется степени превращения этиацетата взятого в недостатке.При избытке этилацетата степень превращения щелочи будет равна содржанию спирта в этилацетате умноженому соотношение избытка этилацетата к щелочи