PL167935B1 - Sposób oznaczania sldadników organ icznych w bezdymnych - Google Patents

Abstract

Sposób oznaczania składników organicznych w procesach bezdymnych za pomocą chromatografii cienkowarstwowej i odczytu sygnału pomiarowego z wykresu wzorcowego, znamienny tym, że ustaloną ilość prochu z zakresu 0,05-0,5 g rozpuszcza się w 10 cm 3 acetonu albo metanolu, dozuje się ustaloną ilość roztworu z zakresu 0,5-10· 10’6 dm3 na płytkę chromatograficzną, rozdziela się składniki prochu na płytce chromatograficznej w komorze chromatograficznej i rozdzielone składniki prochu densytografuje się, wykonuje wykres wzorcowy dla każdego oznaczonego wzorcowego składnika w takich samych warunkach, jak podczas rozdzielania i densytografowania poszczególnych składników prochu i mierząc wielkość sygnału densytometrycznego oznaczanego składnika określa się z wykresu wzorcowego tego składnika, jego ilość w prochu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oznaczania składników organicznych w prochach bezdymnych - nitrocelulozowych, nitroglicerynowych i emulsyjnych za pomocą chromatografii cienkowarstwowej i densytometru.

Znane są sposoby oznaczania składników organicznych w prochach polegające na ekstrahowaniu analizowanych substancji za pomocą chlorku metylenu, nanoszeniu ustalonej objętości ekstraktu z zakresu 0,1 - 5 · 10-6 dm^ na płytki chromatograficzne, rozdzielaniu analizowanych substancji na płytkach chromatograficznych umieszczonych w komorach chromatograficznych w normalnym układzie faz chromatografowania izokratycznego, wizualizacji /lokalizacji/ analizowanych substancji na płytkach i pomiarze ilości oznaczanych substancji metodą wzorca zewnętrznego.

Znane są następujące sposoby ekstrakcji; 1 g rozdrobnionego prochu ekstrahuje się w 10 cm^ chlorku metylenu w ciągu ustalonego czasu z przedziału 12 - 24 h w warunkach normalnych. Aby ekstrakcja była pełniejsza ekstrakt prochowy wytrząsa się w płuczkach ultradźwiękowych do 2 h w temperaturze do 30°C. Znana jest również ekstrakcja prochów w aparatach Soxhleta. Ustaloną masę prochu z zakresu 0,5 - 5 g ekstrahuje się chlorkiem metylenu w temperaturze 4 0°C w ciągu ustalonego czasu z przedziału 12 - 24 h. W aparatach Soxhleta na g prochu stosuje się około 10 cm^ ekstrahentu.

Zróżnicowanie czasów ekstrakcji zależy głównie od rozdrobnienia i rodzaju prochu, natomiast zróżnicowanie objętości nanoszenia zależy przede wszystkim od stężenia analizowanych substancji. Do rozdzielania analizowanych składników prochu, jako fazę stacjonarną stosuje się żel krzemionkowy, natomiast jako fazy ruchome stosowane są następujące rozpuszczalniki i mieszaniny rozpuszczalników: benzen; 1,2-dichloroetan; eter naftowy-octan etylu /4 : 1/, eter naftowy-benzen-aceton /99 : 99 : 2/; benzen-eter naftowy /1 : 1/, eter naftowy-chlorek metylenu-l,2-dichloroetan /5:3:2/; eter naftowy-eter diizopropylowy /7 : 5/; benzen-octan etylu /7 : 5/. Rozdzielanie zachodzi w nasyconych komorach chromatograficznych. Po rozdzieleniu, plamki na chromatogramach są wizualizowane w świetle widzialnym albo ultrafioletowym /UV/-gdy nie są widoczne w świetle widzialnym/. Wizualizacja w świetle UV polega na tym, że plamki gaszą fluorescencję na płytce chromatograficznej na tle otaczającego plamkę świecącego w świetle UV adsorbentu, a właściwie substancji fluoryzującej w świetle UV, dodanej do adsorbentu. Wizualizacja plamek chromatograficznych niewidocznych w świetle widzialnym ani UV

167 935 jest możliwa za pomocą tzw. reakcji barwnych. Chromatogram cienkowarstwowy jest spryskiwany reagentami, które powodują, że analizowane substancje tworzą barwne /widoczne w świetle widzialnym/ produkty reakcji /J.Yinon,S.Zitrin, The Analysis of Explosives, vol. 3, Pergamon Press, 1901, str. 70-05/. Po otrzymaniu chromatogramów, ilość analizowanej substancji w plamce jest mierzona albo poprzez pomiar powierzchni plamki, albo plamka z adsorbentem jest usuwana z płytki chromatograficznej i analizowana substancja oddzielana jest od adsorbentu, a dalej oznaczana za pomocą technik chromatografii kolumnowej, zwłaszcza cieczowej i gazowej. Odczyt ilości analizowanej substancji w plamce /w prochu/ wykonywany jest z wykresu wzorcowego tej substancji. Wykresy wzorcowe sporządza się w identycznych warunkach analizy jak dla ekstraktów prochowych /S.Miki i inni, Journal of the Industrial Explosives Society, Japan, vol. 30, nr 5, 1969, str. 279-285/.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że ustaloną ilość prochu z zakresu 0,05-0,5 g rozpuszcza się w 10 cm3 acetonu albo metanolu, dozuje się ustaloną ilość roztworu z zakresu 0,5-10·10 6 dm3 na płytkę chromatograficzną, rozdziela się składniki prochu na płytce chromatograficznej w komorze chromatograficznej i rozdzielone składniki prochu densytografuje wykres wzorcowy dla każdego oznaczanego wzorcowego składnika w takich samych warunkach, jak podczas rozdzielania i densytografowania poszczególnych składników prochu i mierząc wielkość sygnału densytometrycznego oznaczanego składnika określa się z wykresu wzorcowego tego składnika, jego ilość korzystnie sygnał densytometryczny oznaczanego składnika jejestjeje isię przy użyciu światła o długości charakterystycznej dla oznaczanego składnika.

Sposób według wynalalaz, jzięki rozpuuzcczaiu próbki prochu i aaaaizowaniu rrzzworu zamiast ekstraktu z prochu umożliwia dokładne oznaczenie analizowanych składników prochu. Za pomocą chromatografii cienkowarstwowej można chromitografonać jednocześnie kilkanaście próbek i dlatego czas analizy w przeliczeniu na jedną próbkę jest znacznie krótszy niż w przypadku innych metod analitycznych - np. kolumnowej chromatografii : gazowej i cieczowej. Dzięki temu za pomocą chromatografii cienkowarstwowej można wykonać wielokrotnie więcej analiz w tym samym czasie na jednym zestawie aparaturowym niż za pomocą żlnach metod chromatograficznych. Tylko chromatografia cienkowarstwowa umożliwia przy tym analizę bezpośrednio z pierwotnych roztworów, ponieważ składniki występujące w próbce prochu w dużym nadmiarze /Wzw. matryca/ w stosunku do oznaczanych pozostają w opracowanych warunkach chromatografonalża na starcie, p^^ktyc^ w mięjjcu dzzzwonia na płytce chromatograficznej i nie przesłaniają innych oznaczanych składników, które przesuwają się za czołem fazy rozwijającej ruchomej, przez co analiza jest łatwiejsza.

W przypadku cieczowej chromatografii kolumnowej bezpośrednie analizowanie roztworów prochów bezdymnych urowaZiżłzby do szybkiego zużycia kolumn, natomiast zastosowanie gazowej chromatografii kolumnowej jest niewskazane ze względu na termiczny rozkład analizowanych substancji podczas chromatografowenia.

Przykład I. Oznaczanie Zifeayloamina i jej produktów przemian w prochu nitrocelulozowym 0,1 g rozdrobnionego prochu rozpuszcza się w 10 cm3 acetonu i miesza. 5-10*6 dm3 otrzymanego roztworu dozuje się na płytkę chromatograficzną i rozwija w komorze nasyconej na dystansie 70 mm za pomocą eluenWu stanowiącego mieszaażaę chlorku metylenu i heksanu /5 : 7/. Płytka chromatograficzna pokryta jest żelem krzemionkowym. W tych warunkach rozwijania chromatogramu rozdzielają się następujące składniki prochu według rosnących wartości współczynnika retencji Rf: nitroceluloza, 4-nżtro-difenyloamina, N-aitroio-dif enyloamina, 2^^^-dżreayioamżna i dżreayloamżna. Po wysuszeniu płytki chromatograficznej mierzy się sygnał deasatometraciay difeaaloamiay stosując długość fali światła 275 nm, N-aitrozo-Zżreaaloaminy przy 282 nm, 4-nżWro-direnyloamZny przy 490 nm i 2-litro-Zirelyizamina przy 250 nm. Następnie wykonuje się wykresy wzorcowe opisujące zmiany sygnału Zensatometryczaego w zależności od zmian stężenia dżreaaioaminy, N-ażtrzzo-Ui.reayioamżay , 4-aitrz-ZZfeayloamżay i 2-ażtrz-Zżfenyloamżay w takich samych warunkach chrzmaWograronaaża i Zensytzgrarowania, jak dla tych samych składników prochu ż w zakresie ich stężeń występujących w prochu. Z wykresu wzorcowego odczytuje się ilość Zżrenylo^miny, w badanym prochu odpowiadającą mierzonemu, dla Wej ilości Zżrenyloamżay sygnałowi Zensytometryczaemu. Kolejno, z każdego wykresu wzorcowego odczytuje się ilość N-ażWroio-dżreayloamżny, 4-aitro-Zireayloamżay i 2-ażWro-Zireaylzamżay odpowiadającą zamierzonemu dla tej ilości sygnałowi ZeasyWometrycznemu.

167 935

Przykład II. Oznaczanie centralitu I, 4-nitro-centralitu I, ftalanu dibutylu i

2.4- dinitro-toluenu w prochu nitroglicerynowym 0,1 g rozdrobnionego prochu rozpuszcza się w 10 crn^ metanolu i miesza. 2,5 ·10-6' dm^ otrzymanego roztworu nanosi się na płytkę chromatograficzną pokrytą żelem krzemionkowym i rozwija chromatogram w komorze nasyconej na dystansie 60 mm. Jako element stosuje się mieszaninę heksanu, benzenu i octanu etylu /8 : 3 : 2/.

W tych warunkach chromatografowania składniki prochu rozdzielają się następująco według rosnących wartości współczynnika retencji Rf: 4-nitro-centralit I, centralit I, nitrogliceryna, 2,4-dinitro-toluen i ftalan dibutylu. Po wysuszeniu płytki chromatograficznej, densytografuje się 4-nitro-centrolit I przy użyciu fali 340 nm, centralit I długością fali 230 nm,

2.4- dinitro-toluen i ftalan dibutylu falą o długości 235 nm. Następnie, wykonuje się wykresy wzorcowe opisujące zmiany sygnału densytometrycznego w zależności od zmian stężenia centralitu I, 4-nitro-centralitu I, 2,4-dinitro-toluenu i ftalanu dibutylu w takich samych warunkach chromatografowania i densytografowania, jak dla tych samych składników prochu i w zakresie ich stężeń występujących w prochu. Z wykresów wzorcowych odczytuje się ilość centralitu I, 4-nitrocentralitu I, 2,4-dinitro-toluenu i ftalanu dibutylu odpowiadające mierzonym dla tych ilości sygnałom densytometrycznym.

Przykład III. Oznaczanie difenyloaminy, centralitu I i 2,4-dinitro-toluenu w prochach emulsyjnych 0,1 g prochu rozpuszcza się w 10 cm3 acetonu i mieszaj 5-10-6' d_m3 otrzymanego roztworu nanosi się na płytkę chromatograficzną pokrytą żelem krzemionkowym i rozwija chromatogram w komorze nasyconej na dystansie 80 mm. Jako eluent stosuje się mieszaninę heksanu, benzenu i octanu etylu /0 : 3 : 2/. W tych samych warunkach chromatografowania rozdzielają się następujące składniki prochu według rosnących wartości współczynnika retencji Rf: centralit I, nitrogliceryna, 2,4-dinitro-toluen i difenyloamina. Po wysuszeniu płytki chromatograficznej, mierzy się sygnał densytometryczny difenyloaminy przy użyciu długości fali 275 nm, centralitu I falą o długości 230 nm i 2,4-dinitro-toluen przy użyciu fali o długości 235 nm. Następnie, wykonuje się wykresy wzorcowe opisujące zmiany sygnału densytomerycznego w zależności od zmian stężenia difenyloaminy, centralitu I i 2,4-dinitro-toluenu w takich samych warunkach chromatografowania i densytografowania, jak dla tych samych składników występujących w prochu i w zakresie ich stężeń w prochu. Z wykresów wzorcowych odczytuje się ilość difenyloaminy, centralitu I i 2,4-dinitro-toluenu odpowiadające mierzonym dla tych ilości sygnałom densytometrycznym.

Sposób według wynalazku ma zastosowanie w kontroli jakości prochów bezdymnych, zwłaszcza w aspekcie badania i prognozowania chemicznej trwałości w procesie technologicznym, jak i podczas eksploatacji prochów m. in. znacznie podwyższając poziom bezpieczeństwa eksploatacji prochów.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób oznaczania składników organicznych w prochach bezdymnych za pomocą chromatografii cienkowarstwowej i odczytu sygnału pomiarowego z wykresu wzorcowego, znamię-n y tym, że ustaloną ilość prochu z zakresu 0,05 - 0,5 g rozpuszcza się w 10 cm^ acetonu albo metanolu dozuje się ustaloną ilość roztworu z zakresu 0,5 - 10·10-6 ^m^ na płytkę chromatograficzną, rozdziela się składniki prochu na płytce chromatograficznej w komorze chromatograficznej i rozdzielone składniki prochu densytografuje się, wykonuje wykres wzorcowy dla każdego oznaczanego wzorcowego składnika w takich samych warunkach, jak podczas rozdzielania i densytografowania poszczególnych składników prochu i mierząc wielkość sygnału densytometrycznego oznaczanego składnika określa się z wykresu wzorcowego tego składnika, jego ilość w prochu.
2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tyi,, że sygnał densytomeryczny oznaczanego składnika rejestruje się przy użyciu światła o długości fali charakterystycznej dla oznaczanego składnika.