ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕПОЛЯРНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ЭТАНОЛЕ И АЦЕТОНЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАПОЛНЕННОГО ОКСИДОМ АЛЮМИНИЯ ВКЛАДЫША В ИНЖЕКТОРЕ

G. A. Zhuravleva, O. V. Rodinkov

Аннотация


Газохроматографическое определение примесей в органических растворителях осложняется присутствием на хроматограмме широкого пика растворителя, который может перекрывать пики аналитов. Особенно затруднено определение аналитов, которые удерживаются в газохроматографической колонке сильнее основного компонента, поскольку пик последнего, как правило, имеет вытянутый хвост.  Цель настоящей работы – оценка аналитических возможностей схемы газохроматографического определения неполярных примесей в полярных растворителях с селективным удерживанием растворителя в лайнере, заполненном высокополярным сорбентом. Мы априорно оценили возможность применения для удерживания паров полярных растворителей наиболее распространенных в газовой хроматографии высокополярных адсорбентов, таких как цеолиты, силикагели и оксид алюминия.  Цеолиты пришлось отвергнуть, так как для их регенерации требуется слишком высокая температура. В отличие от силикагеля (диоксида кремния) оксид алюминия наряду со специфической молекулярной адсорбцией способен также к сильной хемосорбции полярных и, прежде всего, кислородсодержащих органических соединений. Поскольку последнее обстоятельство должно способствовать более сильному удерживанию указанных соединений в широком диапазоне температур, предпочтение было отдано оксиду алюминия. Оксид алюминия как адсорбент обладает рядом достоинств, термическая стабильность и легкость регенерации, высокая механическая прочность и невысокая стоимость. Предложена схема газохроматографического определения неполярных примесей (алифатические и ароматические углеводороды) в полярных растворителях (этанол, ацетон), основанная на селективном удерживании растворителей во вкладыше инжектора, заполненном оксидом алюминия. Установлена группа легкокипящих полярных органических соединений, имеющих достаточно высокое сродство к оксиду алюминия, и группа неполярных соединений, которые практически не удерживаются на этом сорбенте. Принадлежность соединения к той или иной группе определяется величиной его диэлектрической проницаемости. Аналитические возможности предложенной схемы исследованы на примере стандартных растворов алифатических и ароматических углеводородов в этаноле и ацетоне. Показана возможность повышения повторяемости и многократного снижения пределов обнаружения аналитов, имеющих на выбранной для разделения капиллярной колонке параметры удерживания, близкие к параметрам удерживания основного компонента. При этом метрологические характеристики для других компонентов изменяются незначительно. Возможности предложенной схемы анализа проиллюстрированы хроматограммами разделения растворов, содержащих микропримесь бензина в этаноле и ацетоне.

Ключевые слова: хроматография газовая, капиллярная, полярные растворители, этанол, ацетон, анализ, неполярные примеси, определение, лайнер, оксид алюминия

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2018.22.3.007


Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Poole C., Mester Z., Miro M., Pedersen-Bjergaard S., Pawliszyn J. Extraction for analytical scale sample preparation (IUPAC Technical Report). Pur. Appl. Chem., 2016, v. 88, no 7, pp. 650-687. DOI: 10.1515/pac-2015-0705.

Tobiszewski M., Namiesnik J. Direct chromatographic methods in the context of green analytical chemistry. Tr. Anal. Chem., 2012, v. 35, pp. 67-73. DOI:10.1016/j.trac.2012.02.006.

Rodinkov O.V., Zhuravleva G.A., Moskvin L.N. Influence of modifying cobalt (II) chloride additive on the selectivity of stationary phases in gas chromatography. Journal of Analytical Chemistry, 2016, v. 71, no. 10, pp. 1095-1100. DOI: 10.1134/S1061934816100105.

MacNamara K., Leeb M., Robbat A. Jr. Rapid gas chromatographic analysis of less abundant compounds in distilled spirits by direct injection with ethanol–water venting and mass spectrometric data deconvolution. J. Chromatogr. A., 2010, v. 1217, pp. 132-142. DOI:10.1016/j.chroma.2009.11.010.

Kubinec R., J. Adamuscin J., Jurdakov H., Foltin M., I. Ostrovsky I., Kraus A., L. Sojak L. Gas chromatographic determination of benzene, toluene, ethylbenzene and xylenes using flame ionization detector in water samples with direct aqueous injection up to 250 μl. J. Chromatogr. A., 2005, v. 1084, pp. 90-94. DOI:10.1016/j.chroma.2004.12.035.

Engewald W., Teske J., Efera J. Programmed temperature vaporisers-based large volume injection in capillary gas chromatography. J. Chromatogr. A., 1999, v. 842, pp. 143-161.

Hoh E., Mastovska K. Large volume injection techniques in capillary gas chromatography. J. Chromatogr. A., 2008, v. 1186, pp. 2-15. DOI:10.1016/j.chroma.2007.12.001.

Teran-Baamonde J., S. Bouchet S., Tessier E., Amouroux D. Development of a large volume injection method using a programmed temperature vaporization injector – gas chromatography hyphenated to ICP-MS for the simultaneous determination of mercury, tin and lead species at ultra-trace levels in natural waters. J. Chromatogr. A., 2018, v. 1547, pp. 77-85. DOI:10.1016/j.chroma.2018.02.056.

Rodinkov O.V., Zhuravleva G.A., Maslyakova A.A., Petrova M.V., Moskvin L.N. Composite Adsorbents Based on Inorganic Salts for the Rapid Preconcentration of Low-Molecular Polar Organic Compounds from Humid Air Followed by Gas Chromatographic Determination. Journal of Analytical Chemistry, 2014, v. 69, no. 4, pp. 390-394. DOI:

1134/S106193481404008X.

Gol'bert K.A., Vigdergauz M.S. Vvedenie v gazovuiu hromatografiiu [Introduction to gas chromatography]. Moscow, Khimiya, 1990. 117 p.

Kiselev A.V. [Problems of surface chemistry and the molecular theory of adsorption]. Zhurn. Fiz. Himii [Journal of Physical Chemistry], 1967, v. 41, pp. 2470-2504.

Ren Y., Schlager H., Martin D. The application of TD/GC/NICI–MS with an Al2O3-PLOT-S column for the determination of perfluoroalkylcycloalkanes in the atmosphere. Chromatographia, 2014, v. 77, pp. 309-316. DOI:10.1007/s10337-013-2584-6.

Nikolaeva O.A., Patrushev Y.V., Sidel`nikov V.N. Chromatographic properties PLOT multicapillary columns. J. Chromatogr. A., 2017, v. 1499, pp. 126-133. DOI:10.1016/j.chroma.2017.01.087.

Reichardt C. Solvents and Solvent effects in organic chemistry. 3 Ed. Wiley-VCH. 2003. P. 67.

Moskva V.V. Rastvoriteli v organicheskoi khimii [Solvents in organic chemistry] // Sorosovskii obrazovatelnyi zhurnal [Soros educational journal]. 1999. № 4. P. 44 – 50 (in Russian).

Rabinovich V.A., Havin Z.Ya. Kratkii himicheskii spravochnik [Brief Chemical Handbook]. Leningrad, Khimiia, 1977. 376 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.