CS201724B1 - Použití kapiláry z polymerové plastické hmoty - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je použití kapiláry z polymérové plastické hmoty vhodné pro chromatografická stanovení, Přesněji řečeno, vynález se týká použití kapiláry z polymérové plastické hmoty pro chromatografická stanovení plynných nebo/a kapalných látek například radioaktivních.

V posledních letech se projevil značný zájem o vyřešení nových nebo zlepšených analýz přirozených nebo umělých radioaktivních isotopů. Tak například je známo stanovení přirozené směsi isotopů uranu ²³⁸U (U I), ²³⁵U (AcU — aktinouranu) a ²³⁴U (U II) nebo uměle připravených radioisotopů ²²⁷U až ²⁴⁰U. Jak je známo, uran poskytuje na rtuťových elektrodách v různých elektrolytech mnoho vln [U (VI) # U (V) # (IV) & U III]

Při malé proudové hustotě nedochází k úplné redukci, avšak při proudových hustotách větších nežli 6 A/cm² uran je redukován až na kov, přičemž, jak uvádí F. Vydra a kol.: Electrochemical Stripping Analysis, Ellis Horwood Ltd., New York (1976) 253, vzniká amalgam, při jehož anodické oxydaci, například v 1 M kyselině sírové se v rozmezí 1,45 áz 1 ,&0 V VýtVáří Vřékól (hěák). PóUŽitím rtuťové filmové elektrody se může určit množství až 1,1 X 10~⁸ M uranu, a pomocí visící rtuťové kapkové elektrody lze zjistit až 7 X ΙΟ⁷ M uranu.

Ε. K. Spirin a kol. upozornili [Zh. Analit. Khim. 20 (1965) 781], že jestliže se elektroda umístí v silném ultrazvukovém pásmu, může se určit dokonce až 7 XI O'¹⁰ M uranu, pravděpodobně vlivem dvouvrstvé struktury. Dále H. Berge a kol. v Anal. Chem. Acta 55 (1971) 201 popsali způsob analysy uranu ve formě kysličníku uraničitého, při kterém bylo použito adsorbce na visící rtuťové kapkové elektrodě při proudu + 0,1 V a při koncentraci vodíkových iontů pH rovné 5,02. Při tom byla nad rozmezím hodnot 10 “⁷ až 10~⁶ M kysličníku uraničitého UCL²' získána lineární kalibrační křivka s přesností přibližně 5,5 %. Optimální výsledky byly dosaženy při nahromadění nejvýše tříminutovém.

Polarografické metody mají však některé nevýhody, pro které je není možno užívat pro všechny účely. Tak například F. Vydra a kol. (viz citaci uvedenou výše) poukázali na skutečnost, že kromě nestability kapky a zpětné difúze nevýhodou stacionární rtuťové kapkové elektrody je také pronikání roztoku dovnitř kapiláry. Mimoto při všech stanoveních s předběžným elektrolytickým nahromaděním na rtuťových elektrodách je nutné, aby v pracovním postupu byla zařazena dlouhá doba klidu potřebná k ustálení homogenní koncentrace vyloučené látky v elektrodě, vzhledem k tomu, že kvantitativní zpracování rozpouštěcího procesu většinou předpokládá homogenní distribuci jako počáteční podmínku pro řešení rovnice dle Fickova zákona.

Je známo, že teoreticky využitelné rozmezí potenciálu je ve skutečnosti mnohdy omezeno poruchami ve funkci kapkové elektrody jako je tomu v případě rozpouštěcí elektrochemické analysy. Omezení přesnosti se však projevuje i u jiných analytických metod. Například I. Smoler v J. Electroanal. Chem. 51 (1974) 452 upozornil na zmenšení přesnosti v případě kapkové metody pro měření elektrokapilárních křivek, dále R. de Levrie zjistil obdobné jevy při studiu elektrické dvojvrstvy metodou faradayské impedance, které popsal v J. Electroanal. Chem. 9 (1965) 117 a M. Heyrovský v Collection Czechoslov. Chem. Commun. 26 (1961) 3164 až 3167 poukázal na závady vyskytující se při použití velkých potenciálových skoků při práci s Kalouskovým přepínačem.

U rtuťových filmových elektrod se zase vyskytují určité komplikace ve formě horší reprodukovatelnosti a nejednotnosti stability elektrody zavlněné nestejnoměrností rtuťového filmu a nemožností, aby elektroda byla udržena po určitou dobu v aktivním stavu. Při tom rozpustnost uranu ve rtuti postup v podstatě ovlivňuje jen málo, neboť je poměrně nízká a při telotě 20 °C je rovná pouze 0,005 % hmot., respektive 0,0042 % atomových.

Ukázalo se proto jako účelné a výhodné, aby bylo vyřešeno zařízení, které buď vůbec nebude mít uvedené nevýhody anebo u kterého se uvedené nedostatky budou projevovat v podstatně menší míře. V popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 185133 jsou popsány pro polarografické účely kombinované kapiláry, jejichž část je vytvořena z plastické hmoty, takže povrch kapiláry v oblasti jejího ústí vykazuje význačné hydrofobní vlastnosti. Účelem tohoto opatření tedy je téměř výhradně dosažení hydrofobity kapiláry v oblasti jejího ústí, přičemž není přihlíženo k technickým ani ekonomickým problémům souvisejícím s výrobou· a využitím takového zařízení.

K stanovení radioaktivních látek byla použita také extrakční čhromatografická analýza, kde jako nosiče stabilní fáze v náplňových kolonách bylo použito plastických hmot, zejména polytetrafluorethylenu ve formě práškovitých částic. Polytetrafluorethylen vykazuje silně hydrofobní vlastnosti vůči vodným roztokům kovových iontů, proto nosič nemusí být dodatečně hydrofobizován a nedochází také k výrazné specifické adsoťbci iontů. Nosič z polytetrafluorethylenu snáší velmi dobře většinu používaných stabilních fází jako jsou roztoky aminů, organofosfátů a komplexotvorných činidel atd. v organických rozpouštědlech, mimoto je inertní, prakticky vzdorný vůči všem běžně používaným alkalickým a kyselým roztokům i za zvýšených teplot a tlaků, a zejména je odolný radiochemicky, což je zvláště významné pro dělení radioisotopů v radiochemii. Přes uvedené výhody použití částic z plastických hmot pro náplňové kolony v extrakční chromatografii je v některých případech nevýhodné, protože příprava chromatografických kolon je pracná ia nereprodukovatelná a doba možného použití je relativně krátká, což je závadou zejména ve stopové analýze.

V praxi se proto ukázalo, že bude nutno, aby pro některé chromatografické metody, například pro kapalinovou a/nebo plynovou chromatografii, byly vyřešeny kapiláry, jejichž vlastnosti budou vyhovovat zmíněným speciálním účelům.

Uvedené cíle byly splněny tímto vynálezem, jehož předmětem je použití kapiláry z polymerové plastické hmoty se zápornou adhesní konstantou vůči kapalinám, jako jsou polyethylen, polypropylen, polyisobutylen, polystyren a kopolymery, polyvinylkarbazol, polyvinylchlorid, polyvinylidenchlorid a kopolymery, polytetrafluorethylen a polytrífluormonochlorethylen, jako monolitní dělící mikrokolony při chrom ato-polarografii nebo adsorbční chromatografii.

Vynález je založen na poznatku, že proti dosud používaným náplňovým kolonám užívaným v extrakční chromatografii je monolitní kapilára podle vynálezu pro svou reprodukovatelnou přípravu výhodnější, neboť chromatografické kolony je možno snadněji připravovat a také po delší dobu používat, což je důležité zejména pro stopové analýzy. Monolitní kapiláry podle vynálezu vyrobené například z polytetrafluorethylenu mohou mít vnitřní průměr s výhodou 100 až 500 mikrometrů, přičemž při extrakční chromatografii za průtoku mobilní fáze pod zvýšeným tlakem je stabilní organická fáze naadsorbována na stěnách kapiláry definovaně, jednoduše a reprodukovatelně. Při tom například u polytetrafluorethylenu zůstanou zachovány všechny výhody této plastické hmoty, aniž by došlo k výrazným změnám distribučních koeficientů výměny, přičemž výměny jsou rychlé a lze pracovat i s velmi malými objemy roztoků. To je důležité zejména v radiochemii při dělení izotopů s krátkým poločasem rozpadu, nebo izotopů s vysokou aktivitou.

Vynález také využívá poznatku, že pro některé účely jsou vhodnější monolitní kapiláry, jejichž celou hmotu tvoří plastická hmota s nepolárními vlastnostmi, jako je polystyren a kopolymer styren-vinylbenzen, polytetrafluorethylen, polyethylen a další látky podobných vlastností, z kterých mohou být s výhodou vyráběny kapiláry tvořící mikrokolonu pro extrakční chromatografii.

Výhodou monolitního zařízení podle vynálezu je i relativně nižší cena ve srovnání se složenými kapilárami, které například sestávají z kombinace silikátů jako je křemičité sklo a polyethylen, kde vyšší výrobní náklady jsou způsobeny jednak nutností používat zvláště jakostních silikátů, poměrnou složitostí výroby a podobně, a také větším počtem nepodařených výrobků, neboť v oblasti ústí u dříve používaných skleněných kapilár je poměrně nesnadné vytvořit vytažením kapiláry neporušený obvod otvoru, jehož světlost by měla v mezích dané tolerance přesně stanovenou hodnotu. Tyto nedostatky byly od-.

Claims (1)

1. Použití kapiláry z polymérové plastické hmoty se zápornou adhesní konstantou vůči kapalinám, jako jsou polyethylen, polypropylen, polyisobutylen, polystyren a kopolymery, polyvinylkarbazol, polyvinylchlorid, postraněny teprve vyřešením předmětu vynálezu, to je monolitních kapilár z plastických hmot s homopolárními vlastnostmi povrchu, které až dosud nebyly ani známy ani vyráběny.

   VYNÁLEZU lyvinylidenchl-orid a kopolymery, polytetrafluorethylen a polytrifluormonochlorethylen, jako monolitní dělící mikrokolony při chromato-polarografii nebo adsorbční chromatograf ii.