Газовая хроматография и определение этанола в метаноле методом внутренней нормализации (стр. 2 из 6)

Типовая хроматограмма метанола приведена рисунке 2.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТА

Массовую долю этилового спирта в анализируемом продукте (

) в процентах вычисляют по формуле:

,

где

– градуировочный коэффициент;

– площадь пика этилового спирта на хроматограмме, ;

– площадь пика метанола на хроматограмме анализируемого продукта, ;

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение равное 10%.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа

10% при доверительной вероятности Р=0,95.

Допускается проводить анализ другими хроматографическими методами, обеспечивающими аналогичную точность определения.

1.3 Порядок работы прибора

В газовой хроматографии в качестве подвижной фазы используют газ, называемый газом-носителем. Неподвижная фаза может быть как твердым телом (адсорбентом), так и жидкостью (в виде плёнки, нанесённой на поверхность твердого носителя).

Устройство ввода подаёт в поток газа-носителя определенное количество анализируемой смеси в газообразном состоянии непосредственно перед колонкой.

В хроматографической колонке осуществляется разделение смеси на отдельные составляющие компоненты за счёт процессов сорбции и десорбции веществ на неподвижной фазе. При этом слабо сорбируемые вещества, будут переноситься подвижной фазой по колонке с большей скоростью и наоборот.

Из колонки разделённые компоненты смеси попадают в детектор. Детектор регистрирует присутствие веществ, отличающихся по физической или физико-химическим свойствам от газа-носителя, и преобразует возникающие изменение в электрический сигнал. Далее происходит усиление и аналого-цифровое преобразование полученного сигнала. Регистрирующий прибор (компьютер и самописец) и строит график зависимости сигнала детектора от времени, называемый хроматограммой.

Прохождение в детекторе газа-носителя без пробы на хроматограмме отражается фоновым сигналом детектора, который называется нулевой линией. Нулевая линия имеет высокочастотные колебания – шум. Изменение сигнала нулевой линии детектора во времени называется дрейфом.

При прохождении через детектор анализируемого компонента происходит отклонение уровня сигнала детектора от нулевой линии. Это отклонение отображается на хроматограмме в виде пика. Пик на хроматограмме имеет следующие характеристики:

Время удержания – время от начала анализа до выхода максимума пика. Время удержания – качественная характеристика анализируемого компонента, площадь и высота – количественной характеристики.

Площадь – область, ограниченная профилем пика и базовой линией.

Высота – расстояние от вершины пика до базовой линии.

1.4 Метод внутренней нормализации

Этот метод осуществляется в виде нескольких вариантов. В методе простой нормализации сумма площадей всех пиков принимается за 100% и концентрация любого компонента пробы рассчитывается как относительная площадь пика:

Необходимым условием применения этого метода является регистрация всех компонентов пробы и одинаковая чувствительность детектора к разным веществам. Для большинства детекторов это, в общем, справедливо, если анализируется смесь родственных соединений, молекулярные массы которых значительно не различаются или все компоненты пробы имеют большие молекулярные массы. Например, не требуется калибровка при анализе смеси циклогексана и бензола или при анализе изомеров ксилола. Этот вариант метода имеет ограниченное применение. В большинстве случаев приходится учитывать разный отклик детектора к различным веществам пробы с помощью калибровочных коэффициентов, зависящих от свойств вещества, способа детектирования, а также от конструкции детектора. В основном варианте метода расчет проводится с учетом калибровочных коэффициентов:

где Сi – концентрация компонента i, %;

Si – площадь соответствующего пика;

Кi – калибровочный коэффициент;

– сумма произведений площадей пиков на относительные поправочные коэффициенты для всех пиков хроматограммы.

Достоинства метода внутренней нормализации состоят в том, что он не требует воспроизводимого ввода пробы по величине и тождественности условий анализа. Расчеты проводятся с использованием относительных калибровочных коэффициентов, которые малочувствительны к небольшим изменениям в условиях проведения эксперимента. Недостатки метода заключаются в трудности разделения всех компонентов сложных смесей, необходимости их идентификации и трудоемкости определения калибровочных коэффициентов, хотя некоторые компоненты могут и не представлять аналитического интереса. Недостатком метода является взаимозависимость точности определения одного компонента от точности определения остальных присутствующих в смеси. Ошибки в определении параметров пика или калибровочного коэффициента какого-либо одного компонента приводит к неверным результатам для всех компонентов пробы. Метод используется в основном для рутинных анализов мало-компонентных смесей и для приближенных расчетов.

Недостатки метода заключаются в трудности разделения всех компонентов сложных смесей, необходимости их идентификации и трудоемкости определения калибровочных коэффициентов, хотя некоторые компоненты могут и не представлять аналитического интереса. Недостатком метода является взаимозависимость точности определения одного компонента от точности определения остальных присутствующих в смеси. Ошибки в определении параметров пика или калибровочного коэффициента какого-либо одного компонента приводит к неверным результатам для всех компонентов пробы.

Метод используется в основном для рутинных анализов мало-компонентных смесей и для приближенных расчетов.

2. Техника безопасности и охрана труда

Общие требования безопасности

1.1.1 К самостоятельной работе в лаборатории допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие образование не ниже среднего, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж на рабочем месте, обучение безопасным методам работы и аттестацию по охране труда и промышленной безопасности на допуск к самостоятельной работе.

1.1.2 Работники лаборатории должны соблюдать действующие «Правила внутреннего распорядка для работников ООО «Сибметахим» и «Инструкцию по пропускному и внутри объектовому режиму на охраняемых объектах ООО «Сибметахим».

1.1.3 Режим работы 4-х сменный, выход на работу согласно утвержденному годовому графику учета рабочего времени, для дневных лаборантов режим работы согласно графику учета рабочего времени для дневного персонала.

1.1.4 Для определения состояния здоровья работники лаборатории обязаны проходить 1 раз в год медицинские осмотры.

1.1.5 За работу во вредных условиях труда работникам лаборатории выдается молоко (производство метанола) и талоны спецпитания (производство формалина и карбамидных смол).

1.1.6 Работники лаборатории должны знать:

– свойства имеющихся в лаборатории химических реактивов, продуктов реакции, а также веществ поступающих в лабораторию на анализ, особенно их токсичность, пожароопасность и взрывоопасность;

– опасные моменты при проведении работ в лаборатории и способы их предупреждения;

– профессиональные вредности данной работы и методы борьбы с ними;

– меры первой (доврачебной) помощи при отравлениях, ожогах, поражениях электрическим током, травмах и других несчастных случаях;

– меры по пожарной безопасности и применение первичных

противопожарных средств.

1.1.7 Запрещается выполнение в лаборатории работ, не связанных с заданием и не предусмотренных рабочими инструкциями.

1.1.8 Приточно-вытяжная вентиляция в помещении лаборатории включается за 30 минут до начала работы. При этом в начале включают вытяжную вентиляцию, а потом приточную, а выключают в обратном порядке. Работы в лаборатории должны проводиться только при исправной вентиляции. В случае обнаружения каких-либо неисправностей вентиляции необходимо сообщить об этом начальнику производственной лаборатории химического анализа и контроля за качеством продукции (далее – начальнику лаборатории) или старшему инженеру – химику.

1.1.9 Все работы с газоопасными, летучими или дымящимися веществами следует проводить только в вытяжных шкафах при включенной вентиляции. Шторки вытяжных шкафов следует открывать на минимально удобную для работы высоту, но не более чем на 1/3.

1.1.10 Вытяжные шкафы должны быть оборудованы верхними и нижними отсосами.

1.1.11 Рабочие столы и вытяжные шкафы, предназначенные для работы с пожароопасными и взрывоопасными веществами, должны быть покрыты несгораемыми материалами, а при работе с кислотами, щелочами и другими химически активными веществами – материалами, стойкими к их воздействию, и иметь бортики.