RU2194275C1 - Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere - Google Patents

Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere Download PDF

Info

Publication number
RU2194275C1
RU2194275C1 RU2001106398A RU2001106398A RU2194275C1 RU 2194275 C1 RU2194275 C1 RU 2194275C1 RU 2001106398 A RU2001106398 A RU 2001106398A RU 2001106398 A RU2001106398 A RU 2001106398A RU 2194275 C1 RU2194275 C1 RU 2194275C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
benzene
mixture
calibration
volatile organic
Prior art date
Application number
RU2001106398A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Маймулов
А.П. Захаров
Original Assignee
Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова filed Critical Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова
Priority to RU2001106398A priority Critical patent/RU2194275C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2194275C1 publication Critical patent/RU2194275C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: preparation of calibration mixtures. SUBSTANCE: characteristic feature of process consists in deposition of solid and liquid substances on surface of solid carrier in the form of multicomponent mixture with practically ideal properties or with positive deviations from Raoult's law and mass share of weighed-out substances from 20 to 40 per cent and in setting it in thermostated batcher coming in the form of chromatographic column. Temperature in column should not exceed temperature of thermal-oxidation decomposition of weighed-out substances. Gas carrier of constant temperature is passed through batcher. Masses of individual compounds in multicomponent mixture of polar low-volatile organic substances in batcher at start and in process of production of calibration mixture are established by injection of microdose of benzene, air and normal alkanes C1-C10 into batcher connected to thermal conductivity detector. EFFECT: increased precision in preparation of microconcentrations of multicomponent mixtures of polar low-volatile organic substances in air atmosphere for calibration of gas analyzing devices. 1 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к градуировке измерительных приборов для контроля загрязнений воздуха, а именно к способам получения многокомпонентных градуировочных смесей микроконцентраций полярных малолетучих органических веществ в газовой среде, и может быть использовано для сравнительной оценки методик анализа примесей в воздухе, определении степени концентрирования при подготовке пробы воздуха к анализу и для нормирования метрологических характеристик газоаналитических приборов по измерению массовой концентрации токсикантов в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест. The invention relates to the calibration of measuring instruments for monitoring air pollution, and in particular to methods for producing multicomponent calibration mixtures of microconcentrations of polar low-volatile organic substances in a gaseous medium, and can be used for comparative evaluation of methods for analyzing impurities in air, determining the degree of concentration in preparing an air sample for analysis and to normalize the metrological characteristics of gas analytical instruments for measuring the mass concentration of toxicants in ear working area and the air populated areas.

Известен способ создания градуировочных смесей малолетучих веществ, который предусматривает подачу жидкости с помощью емкости переменного объема в испаритель и затем парогазовой смеси в хроматограф. [Авт. свидетельство СССР 622006, 1978]
Известный способ обеспечивает испарение жидкости с постоянным объемным расходом за счет подачи ее в испаритель при помощи механических устройств. Ограниченная поверхность контакта между жидкостью и газом-носителем не обеспечивает высокой степени насыщения воздуха компонентами и не исключает возможности их термического разложения.
A known method of creating calibration mixtures of low volatiles, which provides for the supply of fluid using a variable volume tank to the evaporator and then the gas mixture in the chromatograph. [Auth. USSR certificate 622006, 1978]
The known method provides for the evaporation of a liquid with a constant volumetric flow rate by supplying it to the evaporator using mechanical devices. The limited contact surface between the liquid and the carrier gas does not provide a high degree of saturation of the air with the components and does not exclude the possibility of their thermal decomposition.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является динамический способ создания градуировочных смесей в газовой среде, заключающийся в нанесении летучего жидкого компонента на поверхность полимерной ампулы, помещении ее в дозатор, пропускании газового потока с объемным расходом 2-10 дм3/ч при заданной температуре термостатирования в течение длительного времени, с последующим определением расхода вещества периодическим взвешиванием ампулы через 24-48 ч после выхода диффузионного потока на стационарный режим. Концентрацию таких веществ, как пропионовая кислота, терпены, углеводороды, определяют по отношению потери массы ампулы в единицу времени при рабочей температуре термостата к расходу газа-носителя с погрешностью 5-10% (Неrmann G. - Luftreinhalt. Ind., Leipzig, 1976, s.233). Способ требует применения высокой температуры термостатирования для создания необходимых концентраций малолетучих веществ в воздухе и аттестации градуировочной смеси независимым методом вследствие недостаточного для точного взвешивания расхода вещества, что не позволяет получать градуировочные смеси, которые содержат микроконцентрации нескольких компонентов.The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a dynamic method of creating calibration mixtures in a gas medium, which consists in applying a volatile liquid component to the surface of a polymer ampoule, placing it in a dispenser, passing a gas stream with a volume flow of 2-10 dm 3 / h at preset thermostating temperature for a long time, with subsequent determination of the flow rate of the substance by periodically weighing the ampoule 24-48 hours after the diffusion stream reaches the hospital arry mode. The concentration of substances such as propionic acid, terpenes, hydrocarbons, is determined by the ratio of the mass loss of the ampoule per unit time at the operating temperature of the thermostat to the flow rate of the carrier gas with an error of 5-10% (Hermann G. - Luftreinhalt. Ind., Leipzig, 1976, s.233). The method requires the use of a high temperature thermostating to create the necessary concentrations of low-volatile substances in the air and certification of the calibration mixture by an independent method due to the insufficient consumption for accurate weighing of the substance, which does not allow to obtain calibration mixtures that contain microconcentrations of several components.

Задача изобретения заключается в увеличении точности приготовления микроконцентраций многокомпонентных смесей полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде для градуировки газоаналитических приборов. The objective of the invention is to increase the accuracy of the preparation of microconcentrations of multicomponent mixtures of polar low-volatile organic substances in air for the calibration of gas analytical instruments.

Поставленная задача решается тем, что наносят навески стандартных полярных малолетучих органических веществ (ПМОВ), которые при смешении дают практически идеальные системы или системы со значительным положительным отклонением от закона Рауля, на поверхность инертного твердого носителя с размерами частиц 0,2-0,5 мм и минимальным коэффициентом распределения в системе гексан - бензол. Диапазон размера частиц инертного твердого носителя 0,2-0,5 мм обусловлен следующими факторами: увеличение размера частиц более 0,5 мм приведет к снижению удельной поверхности носителя и количества наносимого дозируемого вещества, а уменьшение размера частиц менее 0,2 мм - к увеличению гидравлического сопротивления колонки-дозатора и к необходимости создания большего давления потока газа-носителя. Выбор твердого инертного сорбента с минимальным распределением гексан - бензол осуществлен для уменьшения погрешности результатов анализа количества градуировочной смеси ПМОВ вследствие адсорбции бензола на незанятых полярными органическими молекулами активных центров носителя, когда в конце дозирования градуировочной смеси содержание многокомпонентной смеси составляет менее 5%. The problem is solved by applying samples of standard polar low-volatile organic substances (PMOV), which, when mixed, give practically ideal systems or systems with a significant positive deviation from Raoult's law, on the surface of an inert solid carrier with particle sizes of 0.2-0.5 mm and the minimum distribution coefficient in the hexane-benzene system. The particle size range of an inert solid carrier of 0.2-0.5 mm is due to the following factors: an increase in particle size of more than 0.5 mm will lead to a decrease in the specific surface of the carrier and the amount of applied dosing substance, and a decrease in particle size of less than 0.2 mm will increase hydraulic resistance of the dispensing column and the need to create a greater pressure of the carrier gas stream. The choice of a solid inert sorbent with a minimum hexane - benzene distribution was carried out to reduce the error in the analysis of the amount of PMO calibration mixture due to benzene adsorption on carrier active centers unoccupied by polar organic molecules, when the content of the multicomponent mixture is less than 5% at the end of dosing of the calibration mixture.

Для этого навески вносят в колбу, содержащую такое количество твердого инертного носителя, которое соответствует объему дозатора, выполненного в виде термостатированной хроматографической колонки размером 100-300 мм и внутренним диаметром 3-4 мм, и перемешивают при помощи электровибратора. Количественно переносят приготовленную многокомпонентную неподвижную фазу в дозатор при помощи вакуума водоструйного насоса. Дозатор термостатируют при температуре (до 100oС), позволяющей получить многокомпонентную неподвижную фазу в жидком состоянии и необходимый диапазон концентраций ПМОВ в воздушной среде, испаряют дозируемые вещества в потоке газа с поверхности твердого носителя с нанесенной неподвижной фазой. Газ-носитель проходит через дозатор, насыщается парами многокомпонентной смеси и поступает на разбавление в смеситель, куда подают очищенный и стабилизированный поток воздуха с известной скоростью. Массу индивидуальных компонентов неподвижной фазы в дозаторе в начале продувки и в процессе получения градуировочной смеси контролируют путем определения удерживаемого объема бензола относительно воздуха и алканов С110 нормального строения, число которых соответствует числу дозируемых компонентов. Большая поверхность, на которой распределена неподвижная фаза в хроматографической колонке, повышенная летучесть компонентов в приготовленной неподвижной фазе, небольшой расход гелия (5-60 см3/мин) обеспечивают высокое насыщение газовой среды дозируемыми компонентами, что обуславливает образование равновесной концентрации ПМОВ и постоянный массовый расход компонентов из дозатора.To do this, weighed portions are introduced into the flask containing such an amount of solid inert carrier that corresponds to the volume of the dispenser, made in the form of a thermostated chromatographic column with a size of 100-300 mm and an internal diameter of 3-4 mm, and mixed using an electric vibrator. The prepared multicomponent stationary phase is quantitatively transferred to the dispenser using the vacuum of a water-jet pump. The dispenser is thermostated at a temperature (up to 100 o C), which allows to obtain a multicomponent stationary phase in the liquid state and the required concentration range of PMW in the air, the dosed substances are evaporated in a gas stream from the surface of the solid carrier with the stationary phase applied. The carrier gas passes through the dispenser, is saturated with the vapors of the multicomponent mixture and is fed into the mixer for dilution, where a cleaned and stabilized air stream is supplied at a known speed. The mass of the individual components of the stationary phase in the dispenser at the beginning of purging and in the process of obtaining the calibration mixture is controlled by determining the retained volume of benzene relative to air and C 1 -C 10 alkanes of normal structure, the number of which corresponds to the number of components to be dosed. The large surface on which the stationary phase in the chromatographic column is distributed, the increased volatility of the components in the prepared stationary phase, and a small helium consumption (5-60 cm 3 / min) ensure high saturation of the gaseous medium with dosed components, which leads to the formation of an equilibrium PMOV concentration and constant mass flow components from the dispenser.

На чертеже показана блок-схема способа получения градуировочных смесей ПМОВ в воздушной среде. The drawing shows a flowchart of a method for producing calibration mixtures of PMOV in air.

Газ-носитель направляют с постоянной и регулируемой при помощи ротаметра 1 скоростью в дозатор 2, выполненный в форме хроматографической колонки, которая помещена в термостат 3. Дозатор заполнен твердым инертным носителем, на поверхности которого распределена многокомпонентная дозируемая смесь. В термостате поддерживают температуру до 100oС, не превышающую температуру термоокислительной деструкции дозируемых веществ. Газ-носитель после дозатора попадает в распределитель, при помощи которого можно направить газовый поток на измерение объемной скорости мыльно-пленочным измерителем 5, или на определение времени удерживания бензола и других алканов в детекторе 4, или в смеситель 6, где газ-носитель смешивается в определенном соотношении с очищенным от органических примесей воздухом.The carrier gas is sent at a constant and adjustable speed using a rotameter 1 to the dispenser 2, made in the form of a chromatographic column, which is placed in the thermostat 3. The dispenser is filled with a solid inert carrier, on the surface of which a multicomponent dosing mixture is distributed. In the thermostat maintain a temperature of up to 100 o C, not exceeding the temperature of the thermo-oxidative degradation of the dosed substances. The carrier gas after the dispenser enters the distributor, with which you can direct the gas flow to measure the volumetric velocity with a soap-and-water meter 5, or to determine the retention time of benzene and other alkanes in the detector 4, or in the mixer 6, where the carrier gas is mixed in a certain ratio with air cleared of organic impurities.

Для определения массы дозируемых компонентов смесь бензола, воздуха и других алканов примерно в равном соотношении вводили в дозатор при помощи микрошприца или крана-дозатора 7 в количестве 2-5 мкл, что обеспечивало состояние, близкое к бесконечному разбавлению углеводорода в компонентах неподвижной фазы и не изменяло ее состав. Дальнейшее уменьшение размера пробы бензола, воздуха и других алканов практически не влияло на величину удерживаемого объема бензола. To determine the mass of the dosed components, a mixture of benzene, air, and other alkanes was injected in approximately equal proportions into the dosing device using a microsyringe or dosing valve 7 in an amount of 2-5 μl, which ensured a state close to infinite dilution of the hydrocarbon in the components of the stationary phase and did not change its composition. A further decrease in the sample size of benzene, air, and other alkanes had practically no effect on the amount of benzene retained.

В качестве детектора использовали детектор по теплопроводности, а в качестве газа-носителя для определения массы компонентов в дозаторе - гелий или другие инертные по отношению к дозируемым соединениям газы. A thermal conductivity detector was used as a detector, and helium or other gases inert to the dosed compounds were used as a carrier gas to determine the mass of components in the dispenser.

Давление на входе в колонку составляло 800-900 мм рт.ст., а на выходе из колонки равнялось атмосферному давлению. Скорость газа-носителя измерялась мыльно-пленочным измерителем объемного расхода и составляла 5-60 см3/мин.The pressure at the inlet to the column was 800-900 mm Hg, and at the outlet of the column it was equal to atmospheric pressure. The carrier gas velocity was measured by a soap-film volumetric flow meter and was 5-60 cm 3 / min.

Время удерживания бензола и других алканов измерялось по хроматограмме от момента выхода пика воздуха (алкана) до момента выхода пика бензола. The retention time of benzene and other alkanes was measured by the chromatogram from the moment the peak of air (alkane) exited until the benzene peak exited.

Величины объемов удерживания бензола относительно воздуха и других алканов в анализируемой неподвижной фазе соединении рассчитывали по уравнению

Figure 00000002

где F - объемная скорость газа-носителя;
τ - время удерживания бензола относительно воздуха или других алканов;
Р - давление на выходе из колонки;
P0 - давление на входе в колонку;
РН2О - давление пара воды при температуре пенного измерителя скорости газа-носителя;
Tf - температура пенного измерителя скорости газа-носителя, К.The retention volumes of benzene relative to air and other alkanes in the analyzed stationary phase of the compound were calculated by the equation
Figure 00000002

where F is the space velocity of the carrier gas;
τ is the retention time of benzene relative to air or other alkanes;
P is the pressure at the outlet of the column;
P 0 - pressure at the inlet to the column;
RN 2 O - water vapor pressure at the temperature of the foam meter for the velocity of the carrier gas;
T f is the temperature of the foam meter for the velocity of the carrier gas, K.

Figure 00000003

где Δτ и Δtск - среднеарифметические ошибки определения времени удерживания углеводорода и времени прохождения мыльной пленки между метками пенного измерителя при определении скорости газа-носителя;
ΔTf - ошибка определения температуры пенного измерителя скорости потока газа-носителя;
Δp и Δpo - ошибки определения давления на входе и выходе из колонки соответственно.
Figure 00000003

where Δτ and Δt ck are the arithmetic errors of determining the retention time of the hydrocarbon and the transit time of the soap film between the marks of the foam meter when determining the velocity of the carrier gas;
ΔT f is the error in determining the temperature of the foam meter for the flow rate of the carrier gas;
Δp and Δp o - errors in determining the pressure at the inlet and outlet of the column, respectively.

Температура колонки поддерживается с точностью ± 0,1oС, при этом ΔP 0 i ≈ ±0,2 мм рт.ст. В результате погрешность определения удерживаемых объемов в неподвижной фазе составляет 2-4% (табл. 1).The column temperature is maintained with an accuracy of ± 0.1 o C, while ΔP 0 i ≈ ± 0.2 mm Hg As a result, the error in determining the retention volumes in the stationary phase is 2–4% (Table 1).

Калибровку многокомпонентных градуировочных смесей ПМОВ проводили на доступных для санитарно-гигиенических лабораторных исследований хроматографах ЛХМ-8 МД, оснащенных детекторами по теплопроводности. Дозатор в виде хроматографической колонки с твердым носителем и нанесенной смесью полярных малолетучих органических соединений, образующих на поверхности частиц твердого носителя слой неподвижной жидкой фазы, размещают в термостате хроматографа и устанавливают заданную температуру дозирования. The calibration of multicomponent calibration mixtures of PMOV was carried out on LHM-8 MD chromatographs available for sanitary and hygienic laboratory studies, equipped with thermal conductivity detectors. A dispenser in the form of a chromatographic column with a solid carrier and a mixture of polar low-volatile organic compounds deposited on the surface of the particles of a solid carrier layer of a stationary liquid phase, placed in the thermostat of the chromatograph and set the desired batch temperature.

Затем подают гелий с заданной скоростью от 5 до 60 см3/мин в газовые линии хроматографа, вводят при помощи крана-дозатора или шприцом в зависимости от чувствительности катарометра (детектор по теплопроводности) необходимое количество тест-смеси бензола, воздуха и других алканов.Then helium is supplied with a predetermined speed of 5 to 60 cm 3 / min into the gas lines of the chromatograph, and the required amount of the test mixture of benzene, air and other alkanes is injected using a metering valve or a syringe depending on the sensitivity of the katharometer (thermal conductivity detector).

На полученной хроматограмме определяют время удерживания бензола по отношению к гексану, другим алканам и воздуху на нанесенной смеси ПМОВ, измеряя расстояние между пиком воздуха или гексана и максимумом концентрации бензола. Рассчитывают удерживаемые объемы бензола по отношению к гексану (алканам) и воздуху по формуле

Figure 00000004

где l - расстояние между пиком воздуха (вводом пробы) или алкана и максимумом концентрации бензола, мм;
Fo - объемный расход газа-носителя, см3/с;
ν - скорость движения диаграммной ленты, мм/с;
j - поправка на сжимаемость газа-носителя.On the obtained chromatogram, the retention time of benzene with respect to hexane, other alkanes and air on the applied PMOV mixture is determined by measuring the distance between the peak of air or hexane and the maximum concentration of benzene. The retention volumes of benzene are calculated with respect to hexane (alkanes) and air according to the formula
Figure 00000004

where l is the distance between the peak of air (sample inlet) or alkane and the maximum concentration of benzene, mm;
F o - volumetric flow rate of the carrier gas, cm 3 / s;
ν is the speed of movement of the chart tape, mm / s;
j is the correction for the compressibility of the carrier gas.

Анализ количественного состава полярных малолетучих органических соединений в дозаторе в начале получения градуировочных смесей осуществляют по градуировочной зависимости логарифма объема удерживания бензола от массовой концентрации компонентов или вводят смесь бензола, воздуха и такого числа алканов C110, которое соответствует числу дозируемых веществ. Определяют объемы удерживания бензола относительно воздуха и алканов, после чего рассчитывают исходные массы дозируемых веществ.An analysis of the quantitative composition of polar low-volatile organic compounds in the dispenser at the beginning of the preparation of calibration mixtures is carried out according to the calibration dependence of the logarithm of the benzene retention volume on the mass concentration of the components or a mixture of benzene, air and such a number of C 1 -C 10 alkanes, which corresponds to the number of dosed substances, is introduced. The volumes of benzene retention relative to air and alkanes are determined, after which the initial masses of the dosed substances are calculated.

Количественный состав полярных малолетучих органических соединений в дозаторе в процессе получения градуировочных смесей и изменение массы компонентов определяют введением смеси бензола, воздуха и такого же количества алканов С110. Для чего измеряют объемы удерживания бензола относительно воздуха и алканов и рассчитывают конечные массы дозируемых веществ.The quantitative composition of polar low-volatile organic compounds in the dispenser during the preparation of calibration mixtures and the change in the mass of the components are determined by introducing a mixture of benzene, air and the same amount of C 1 -C 10 alkanes. Why measure the retention volumes of benzene relative to air and alkanes and calculate the final mass of the dosed substances.

Способ прост в осуществлении, не требует аттестации многокомпонентных градуировочных концентраций независимым аналитическим методом и позволяет получать градуировочные смеси, которые содержат микроконцентрации нескольких компонентов. The method is simple to implement, does not require certification of multicomponent calibration concentrations by an independent analytical method and allows to obtain calibration mixtures that contain microconcentrations of several components.

Представленная совокупность заявленных признаков обеспечивает решение задачи изобретения: нанесение смеси ПМОВ, которая представляет жидкофазную систему, свойства которой практически идеальны или отклоняются от закона Рауля в положительную сторону, позволяет получить необходимый диапазон микроконцентраций многокомпонентной смеси при низких температурах, что предотвращает разложение компонентов при дозировании, а следовательно, увеличивает достоверность количественного анализа индивидуальных полярных малолетучих органических соединений. Разбавление парогазовой смеси воздухом в диапазоне 0,1-10,0 предельно-допустимых концентраций в смесителе позволяет получить градуировочную воздушную смесь с необходимой концентрацией компонентов. Измерение объемов удерживания бензола относительно воздуха и такого числа алканов, которое соответствует числу дозируемых компонентов, позволяет определить количественный состав индивидуальных полярных малолетучих органических соединений в начале и конце дозирования без взвешивания, что делает возможным измерение массы каждого компонента за время работы пародинамической установки по созданию многокомпонентных градуировочных смесей МПОВ в воздушной среде. The presented set of claimed features provides a solution to the problem of the invention: applying a mixture of PMOV, which is a liquid-phase system whose properties are almost ideal or deviate from Raoult's law in a positive way, allows you to obtain the required range of microconcentrations of a multicomponent mixture at low temperatures, which prevents decomposition of the components during dosing, and therefore, increases the reliability of the quantitative analysis of individual polar low-volatile organic compounds. Dilution of the gas-vapor mixture with air in the range of 0.1-10.0 maximum permissible concentrations in the mixer allows you to get a calibration air mixture with the required concentration of components. Measurement of benzene retention volumes relative to air and such a number of alkanes that corresponds to the number of dosed components allows determining the quantitative composition of individual polar low-volatile organic compounds at the beginning and end of dosing without weighing, which makes it possible to measure the mass of each component during the operation of a parodynamic installation to create multicomponent calibration mixtures of MPOV in the air.

Предложенный способ иллюстрируется нижеприведенными примерами. The proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

Получение градуировочной (практически идеальной) смеси диметилацетамида (ДМАА) и N-метилкалролактама (МК) в воздушной среде. Obtaining a calibration (almost perfect) mixture of dimethylacetamide (DMAA) and N-methylcalrolactam (MK) in air.

Навеску ДМАА массой 609,3 мг и навеску МК массой 614,4 мг наносят на 5,000 г твердого носителя с минимальным коэффициентом распределения к системе гексан - бензол типа силанизированного хромосорба с размером частиц 0,25-0,36 мм путем перемешивания при помощи электровибратора. Количественно переносят приготовленную неподвижную фазу в дозатор, выполненный в виде термостатированной хроматографической колонки размером 100-300 см и внутренним диаметром 3-4 мм при помощи вакуума водоструйного насоса, после чего закрывают оба конца дозатора небольшим количеством очищенной от органических примесей стекловаты. При переносе инертного твердого носителя с нанесенной жидкой многокомпонентной смесью всегда остается некоторое количество мелкодисперсной фракции приготовленного сорбента (не более 0,5 мг), которое необходимо учитывать при сравнительных испытаниях способа получения многокомпонентных градуировочных смесей МПОВ в воздушной среде и однокомпонентной градуировочной смеси. A portion of DMAA weighing 609.3 mg and a portion of MK weighing 614.4 mg are applied to 5,000 g of solid support with a minimum distribution coefficient for the hexane-benzene system of the type of silanized chromosorb with a particle size of 0.25-0.36 mm by mixing using an electric vibrator. The prepared stationary phase is quantitatively transferred to a dispenser made in the form of a thermostated chromatographic column with a size of 100-300 cm and an internal diameter of 3-4 mm using a vacuum water-jet pump, after which both ends of the dispenser are closed with a small amount of glass wool purified from organic impurities. When transferring an inert solid carrier with a liquid multicomponent mixture applied, there always remains a certain amount of a finely dispersed fraction of the prepared sorbent (not more than 0.5 mg), which must be taken into account in comparative tests of the method for producing multicomponent calibration mixtures of MPOV in air and a single-component calibration mixture.

Количество твердого сорбента с нанесенной многокомпонентной жидкой фазой регулируется как необходимой концентрацией полярного малолетучего органического вещества в воздухе, так и заданным временем работы установки для получения градуировочных смесей, и существенно не зависит от других факторов, поэтому количественный перенос носителя необходим только в том случае, если анализ проводится весовым методом для одного компонента. The amount of solid sorbent coated with a multicomponent liquid phase is controlled both by the required concentration of polar low-volatile organic matter in the air and by the set operating time of the installation to obtain calibration mixtures, and is substantially independent of other factors, therefore, quantitative carrier transfer is necessary only if analysis carried out by the weight method for one component.

Дозатор размещают в термостате хроматографа типа ЛХМ - 8 МД (снабжен детектором по теплопроводности), в котором поддерживают постоянную температуру 30±0,1oС. Подают в дозатор стабилизированный поток инертного газа-носителя, в качестве которого используют гелий со скоростью 10 см3/мин. Газ-носитель проходит через дозатор, насыщается парами практически идеальной смеси компонентов ДМАА и МК и поступает на разбавление в смеситель, куда подают очищенный и стабилизированный поток воздуха со скоростью 10 дм3/мин.The dispenser is placed in a thermostat of an LKhM-8 MD chromatograph (equipped with a thermal conductivity detector) in which a constant temperature of 30 ± 0.1 ° C is maintained. A stabilized inert carrier gas stream is fed into the dispenser, using helium at a speed of 10 cm 3 / min The carrier gas passes through the dispenser, is saturated with vapors of an almost perfect mixture of DMAA and MK components, and goes to the mixer for dilution, where a cleaned and stabilized air stream is supplied at a speed of 10 dm 3 / min.

В начале работы дозатора проверяют исходные массы компонентов ДМАА и МК, для чего подают поток газа-носителя из дозатора в детектор по теплопроводности и вводят 1-5 мкл смеси воздуха, гексана и бензола в приблизительно одинаковом соотношении. At the beginning of the dispenser operation, the initial masses of the DMAA and MK components are checked, for which a carrier gas stream is supplied from the dispenser to the detector for thermal conductivity, and 1-5 μl of a mixture of air, hexane and benzene are introduced in approximately the same ratio.

На полученной хроматограмме определяют время удерживания бензола по отношению к гексану и воздуху для нанесенной смеси дозируемых компонентов, измеряя расстояние между пиком воздуха или гексана и максимумом концентрации бензола. Рассчитывают удерживаемые объемы бензола по отношению к гексану и воздуху по формуле 3. On the obtained chromatogram, the retention time of benzene with respect to hexane and air is determined for the applied mixture of dosed components by measuring the distance between the peak of air or hexane and the maximum concentration of benzene. The retention volumes of benzene are calculated with respect to hexane and air according to the formula 3.

Объем удерживания бензола относительно воздуха V0g(б/в) составил 1142,0 мл, а объем удерживания бензола относительно гексана V0g(б/г) равен 1033,5 мл. Поскольку смесь ДМАА и МК практически идеальна, объем удерживания бензола относительно воздуха аддитивен и массовая доля ДМАА в начале дозирования составляет 49,8%.The benzene retention volume relative to air V 0 g (b / c) was 1142.0 ml, and the benzene retention volume relative to hexane V 0 g (b / g) was 1033.5 ml. Since the mixture of DMAA and MK is practically ideal, the retention volume of benzene relative to air is additive and the mass fraction of DMAA at the beginning of dosing is 49.8%.

Переключают поток газа-носителя из дозатора в смеситель и получают градуировочную смесь ДМАА и МК в воздушной среде в течение всего рабочего времени пародинамической установки. Через заданное (6-8 ч) время дозирования определяют изменение массы индивидуальных компонентов в дозаторе. Для этого переключают подачу потока гелия из дозатора в детектор по теплопроводности, вводят смесь воздуха, гексана и бензола, измеряют время удерживания бензола относительно воздуха и гексана по хроматограмме и рассчитывают конечные объемы удерживания бензола по вышеприведенной формуле 3. The flow of carrier gas from the dispenser to the mixer is switched and a calibration mixture of DMAA and MK in air is obtained during the entire working time of the parodynamic installation. After a predetermined (6-8 h) dosing time, the change in the mass of the individual components in the dispenser is determined. To do this, switch the flow of helium from the dispenser to the detector for thermal conductivity, introduce a mixture of air, hexane and benzene, measure the retention time of benzene relative to air and hexane from the chromatogram and calculate the final retention volumes of benzene according to the above formula 3.

При этом конечный объем удерживания бензола относительно воздуха Vкg(б/в) составил 1110,6 мл, а объем удерживания бензола относительно гексана Vкg(б/г) - 1005,3 мл.The final volume of benzene retention relative to air V to g (b / c) was 1110.6 ml, and the volume of benzene retention relative to hexane V to g (b / g) was 1005.3 ml.

Для определения массы компонентов, образующих идеальную систему и перешедших в воздушную среду вследствие диффузии, решаем систему следующих уравнений:
Vкg(б/г) - V0g(б/г) = VgДМАА(б/г)•x + VgМК(б/г)•y; (4)
Vкg(б/в) - V0g(б/в) = VgДМАА(б/в)•x + VgМК(б/в)•y, (5)
где х - изменение массы ДМАА в результате диффузии, мг;
у - изменение массы МК в дозаторе, мг;
VgДМАА(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в ДМАА, мл;
VgMK(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в МК, мл;
VgДМАА(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в ДМАА, мл;
VgMK(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в МК, мл.
To determine the mass of the components that form the ideal system and transferred to the air due to diffusion, we solve the system of the following equations:
V to g (b / g) - V 0 g (b / g) = V gDM AA (b / g) • x + V gMK (b / g) • y; (4)
V to g (b / c) - V 0 g (b / c) = V gDM AA (b / c) • x + V gMK (b / c) • y, (5)
where x is the change in the mass of DMAA as a result of diffusion, mg;
y - change in the mass of MK in the dispenser, mg;
V gDMA A (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in DMAA, ml;
V gMK (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in MK, ml;
V gDMA A (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in DMAA, ml;
V gMK (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in MK, ml.

Значения удельных удерживаемых объемов бензола в дозируемых компонентах приведены в табл.1. The values of the specific retention volumes of benzene in the dosed components are given in table 1.

Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему двух уравнений:
0,67•х+1,018•у=28,2;
0,748•х+1,117•у=31,4
Решая систему, получим изменение массы ДМАА в результате диффузии mДМАА 36,0 мг, а изменение массы МК в дозаторе mMK - 4,0 мг. Тогда концентрацию компонентов градуировочной смеси в воздушной среде рассчитывают по формуле

Figure 00000005

где Δm - изменение массы индивидуального компонента в дозаторе, мг;
Qv - суммарная объемная скорость газовоздушной смеси, м3/мин;
τ - время дозирования градуировочной многокомпонентной смеси, мин.Substituting the obtained experimental data, we have a system of two equations:
0.67 • x + 1.018 • y = 28.2;
0.748 • x + 1.117 • y = 31.4
Solving the system, we obtain a change in the mass of DMAA as a result of diffusion of m DMAA of 36.0 mg, and a change in the mass of MK in the dispenser m MK is 4.0 mg. Then the concentration of the components of the calibration mixture in the air is calculated by the formula
Figure 00000005

where Δm is the change in mass of the individual component in the dispenser, mg;
Q v - the total space velocity of the gas-air mixture, m 3 / min;
τ is the dosing time of the calibration multicomponent mixture, min

Концентрация в воздушной среде ДМАА составила 10,0 мг/м3, а концентрация МК - 1,11 мг/м3.The concentration in the air of DMAA was 10.0 mg / m 3 and the concentration of MK was 1.11 mg / m 3 .

Пример 2. Example 2

Получение бинарной градуировочной смеси с положительным отклонением от закона Рауля диметилового эфира малоновой кислоты (ДММ) и диэтиленгликоля (ДЭГ) в воздушной среде. Obtaining a binary calibration mixture with a positive deviation from the Raoult law of malonic acid dimethyl ether (DMM) and diethylene glycol (DEG) in air.

Взвешивают навеску ДММ массой 750,0 мг и навеску ДЭГ массой 750,0 мг в емкости, в которую затем вносят 5,000 г твердого носителя с минимальным коэффициентом распределения к системе гексан - бензол типа силанизированного хромосорба с размером частиц 0,25-0,36 мм и перемешивают при помощи электровибратора. Количественно переносят приготовленную неподвижную фазу в дозатор, выполненный в виде термостатированной хроматографической колонки размером 100-300 см и внутренним диаметром 3-4 мм при помощи вакуума водоструйного насоса, после чего закрывают оба конца дозатора небольшим количеством очищенной от органических примесей стекловаты. Дозатор размещают в термостате хроматографа типа ЛХМ - 8 МД (снабжен детектором по теплопроводности), в котором поддерживают постоянную температуру 30±0,1oС. Подают в дозатор стабилизированный поток инертного газа-носителя, в качестве которого используют гелий со скоростью 10 см3/мин. Газ-носитель проходит через дозатор, насыщается парами смеси компонентов ДММ и ДЭГ, которая представляет систему с положительным отклонением от закона Рауля и поступает на разбавление в смеситель, куда подают очищенный и стабилизированный поток воздуха со скоростью 10 дм3/мин.A DMM sample weighing 750.0 mg and a DEG sample weighing 750.0 mg are weighed in a container into which 5,000 g of solid support are then added with a minimum distribution coefficient to the hexane-benzene system of the type of silanized chromosorb with a particle size of 0.25-0.36 mm and mixed with an electric vibrator. The prepared stationary phase is quantitatively transferred to a dispenser made in the form of a thermostated chromatographic column with a size of 100-300 cm and an internal diameter of 3-4 mm using a vacuum water-jet pump, after which both ends of the dispenser are closed with a small amount of glass wool purified from organic impurities. The dispenser is placed in a thermostat of an LKhM-8 MD chromatograph (equipped with a thermal conductivity detector) in which a constant temperature of 30 ± 0.1 ° C is maintained. A stabilized inert carrier gas stream is fed into the dispenser, using helium at a speed of 10 cm 3 / min The carrier gas passes through the dispenser, is saturated with vapors of a mixture of DMM and DEG components, which is a system with a positive deviation from Raoult law and is diluted into the mixer, where a cleaned and stabilized air stream is supplied at a speed of 10 dm 3 / min.

Исходные массы компонентов ДММ и ДЭГ в дозаторе в начале продувки гелием определяют по градуировочной зависимости логарифма объема удерживания бензола относительно воздуха, для чего подают поток газа-носителя из дозатора в детектор по теплопроводности и вводят 1-5 мкл смеси воздуха, гексана и бензола в приблизительно одинаковом соотношении. The initial masses of the DMM and DEG components in the dispenser at the beginning of helium purging are determined by the calibration dependence of the logarithm of the benzene retention volume relative to air, for which a carrier gas stream from the dispenser is fed into the detector for thermal conductivity and 1-5 μl of a mixture of air, hexane and benzene are introduced into approximately same ratio.

На полученной хроматограмме определяют время удерживания бензола по отношению к гексану и воздуху на нанесенной смеси дозируемых компонентов, измеряя расстояние между пиком воздуха или гексана и максимумом концентрации бензола. Рассчитывают удерживаемые объемы бензола по отношению к гексану и воздуху по формуле 3. On the obtained chromatogram, the retention time of benzene with respect to hexane and air on the applied mixture of dosed components is determined by measuring the distance between the peak of air or hexane and the maximum concentration of benzene. The retention volumes of benzene are calculated with respect to hexane and air according to the formula 3.

Объем удерживания бензола относительно воздуха V0g(б/в) составил 478,6 мл, а объем удерживания бензола относительно гексана V0g(б/г) равен 446,6 мл. Поскольку смесь ДММ и ДЭГ представляет систему со значительным отклонением от закона Рауля, объем удерживания бензола относительно воздуха не аддитивен и массовая доля ДММ по градуировочной кривой в начале дозирования составляет 49,8%.The benzene retention volume relative to air V 0 g (b / c) was 478.6 ml, and the benzene retention volume relative to hexane V 0 g (b / g) was 446.6 ml. Since the mixture of DMM and DEG represents a system with a significant deviation from Raoult's law, the benzene retention volume relative to air is not additive and the mass fraction of DMM according to the calibration curve at the beginning of dosing is 49.8%.

Переключают поток газа-носителя из дозатора в смеситель и получают градуировочную смесь ДММ и ДЭГ в воздушной среде в течение всего рабочего времени пародинамической установки. Через заданное время дозирования (24 ч) определяют изменение массы индивидуальных компонентов в дозаторе. Для этого переключают подачу потока гелия из дозатора в детектор по теплопроводности, вводят смесь воздуха, гексана и бензола, измеряют время удерживания бензола относительно воздуха и гексана по хроматограмме и рассчитывают конечные объемы удерживания бензола по вышеприведенной формуле 3. The flow of carrier gas from the dispenser to the mixer is switched and a calibration mixture of DMM and DEG in air is obtained during the entire working time of the parodynamic installation. After a predetermined dosing time (24 h), the change in the mass of the individual components in the dispenser is determined. To do this, switch the flow of helium from the dispenser to the detector for thermal conductivity, introduce a mixture of air, hexane and benzene, measure the retention time of benzene relative to air and hexane from the chromatogram and calculate the final retention volumes of benzene according to the above formula 3.

При этом конечный объем удерживания бензола относительно воздуха Vкg(б/г) составил 436,5 мл, а объем удерживания бензола относительно гексана Vкg(б/г) - 406,3 мл. По градуировочной зависимости логарифма объема удерживания бензола относительно воздуха от массовой доли компонентов определяем изменение объемов удерживания бензола относительно воздуха и гексана.The final retention volume of benzene relative to air V to g (b / g) was 436.5 ml, and the volume of benzene retention relative to hexane V to g (b / g) was 406.3 ml. From the calibration dependence of the logarithm of the benzene retention volume relative to air on the mass fraction of components, we determine the change in benzene retention volumes relative to air and hexane.

Для определения массы компонентов, образующих систему с положительным отклонением от закона Рауля, перешедших в воздушную среду вследствие диффузии, решаем систему следующих уравнений:
Vкg(б/г)-V0g(б/г)=VgДММ(б/г)•х+VgДЭГ(б/г)•у;
Vкg(б/в)-V0g(б/в)=VgДММ(б/в)•х+VgДЭГ(б/в)•у,
где х - изменение массы ДММ в результате диффузии, мг;
у - изменение массы ДЭГ в дозаторе, мг,
VgДМM(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в ДММ, мл;
VgДЭГ(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в ДЭГ, мл;
VgДММ(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в ДММ, мл;
VgДЭГ(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в ДЭГ, мл.
To determine the mass of the components that make up the system with a positive deviation from Raoult law, which transferred to the air due to diffusion, we solve the system of the following equations:
V to g (b / g) -V 0 g (b / g) = V g DDMM (b / g) • x + V g DEG (b / g) • y;
V to g (b / c) -V 0 g (b / c) = V g DDMM (b / c) • x + V g DEG (b / c) • y,
where x is the change in mass of DMM as a result of diffusion, mg;
y - change in the mass of DEG in the dispenser, mg,
V gDMM (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in DMM, ml;
V g DEG (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in DEG, ml;
V gDMM (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in DMM, ml;
V g DEG (b / c) - specific volume of benzene retention relative to air in DEG, ml.

Значения удельных удерживаемых объемов бензола относительно воздуха и гексана в дозируемых компонентах приведены в табл. 2. The values of the specific retention volumes of benzene relative to air and hexane in the dosed components are given in table. 2.

Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему двух уравнений:
0,5956•х+0,2396•у=48,0;
0,6325•х+0,25•у=50,93
Решая систему, получим изменение массы ДММ в результате диффузии mДММ - 80,4 мг, а изменение массы ДЭГ в дозаторе mДЭГ - 4 мг. Тогда концентрацию компонентов градуировочной смеси в воздушной среде рассчитывали по формуле 6. Концентрация ДММ в воздушной среде составила 5,57 мг/м3, а концентрация ДЭГ - 0,00236 мг/м3.
Substituting the obtained experimental data, we have a system of two equations:
0.5956 • x + 0.2396 • y = 48.0;
0.6325 • x + 0.25 • y = 50.93
Solving the system, we obtain a change in the mass of DMM as a result of diffusion of m DMM - 80.4 mg, and a change in the mass of DEG in the meter m DEG - 4 mg. Then the concentration of the components of the calibration mixture in the air was calculated by the formula 6. The concentration of DMM in the air was 5.57 mg / m 3 and the concentration of DEG was 0.00236 mg / m 3 .

Пример 3. Example 3

Получение тройной градуировочной смеси с положительным отклонением от закона Рауля диэтилсульфоксида (ДЭСО), тиофансульфоксида (ТСО) и N-метилкапролактама (МК) в воздушной среде. Obtaining a triple calibration mixture with a positive deviation from Raoult law of diethyl sulfoxide (DESO), thiophan sulfoxide (TCO) and N-methylcaprolactam (MK) in air.

Взвешивают навеску ДЭСО массой 495,7 мг, навеску ТЭСО массой 499,0 мг и навеску МК массой 512,7 мг в емкости, в которую затем вносят 5,000 г твердого носителя с минимальным коэффициентом распределения к системе гексан - бензол типа силанизированного хромосорба с размером частиц 0,25-0,36 мм и перемешивают при помощи электровибратора. Количественно переносят приготовленную неподвижную фазу в дозатор, выполненный в виде термостатированной хроматографической колонки размером 100-300 см и внутренним диаметром 3-4 мм при помощи вакуума водоструйного насоса, после чего закрывают оба конца дозатора небольшим количеством очищенной от органических примесей стекловаты. Дозатор размещают в термостате хроматографа типа ЛХМ - 8 МД (снабжен детектором по теплопроводности), в котором поддерживают постоянную температуру 30±0,1oС. Подают в дозатор стабилизированный поток инертного газа-носителя, в качестве которого используют гелий со скоростью 10 см3/мин. Газ-носитель проходит через дозатор, насыщается парами тройной смеси компонентов ДЭСО, ТСО и МК, которая представляет систему с положительным отклонением от закона Рауля, и поступает на разбавление в смеситель, куда подают очищенный и стабилизированный поток воздуха со скоростью 10 дм3/мин.A DESO weighing 495.7 mg is weighed, a TESO weighing 499.0 mg and a MK weighing 512.7 mg are weighed in a container into which 5,000 g of solid support is then added with a minimum distribution coefficient to the hexane-benzene system of the type of silanized chromosorb with particle size 0.25-0.36 mm and mixed with an electric vibrator. The prepared stationary phase is quantitatively transferred to a dispenser made in the form of a thermostated chromatographic column with a size of 100-300 cm and an internal diameter of 3-4 mm using a vacuum water-jet pump, after which both ends of the dispenser are closed with a small amount of glass wool purified from organic impurities. The dispenser is placed in a thermostat of an LKhM-8 MD chromatograph (equipped with a thermal conductivity detector) in which a constant temperature of 30 ± 0.1 ° C is maintained. A stabilized inert carrier gas stream is fed into the dispenser, using helium at a speed of 10 cm 3 / min The carrier gas passes through the dispenser, is saturated with vapors of a ternary mixture of components DESO, TCO and MK, which is a system with a positive deviation from Raoult law, and is diluted into the mixer, where a cleaned and stabilized air stream is supplied at a speed of 10 dm 3 / min.

Исходные массы компонентов ДЭСО, ТСО и МК в дозаторе в начале продувки гелием определяют по градуировочной зависимости логарифма объема удерживания бензола относительно воздуха, гексана и гептана в тройной диаграмме, для чего подают поток газа-носителя из дозатора в детектор по теплопроводности и вводят 1-5 мкл смеси воздуха, гексана, гептана и бензола в приблизительно одинаковом соотношении. The initial masses of the DESO, TCO, and MK components in the batcher at the beginning of helium purging are determined by the calibration dependence of the logarithm of the benzene retention volume relative to air, hexane, and heptane in a ternary diagram, for which a carrier gas stream is supplied from the batcher to the detector by thermal conductivity and 1-5 μl of a mixture of air, hexane, heptane and benzene in approximately the same ratio.

На полученной хроматограмме определяют время удерживания бензола по отношению к гексану и воздуху на нанесенной смеси дозируемых компонентов, измеряя расстояние между пиком воздуха, гексана, гептана и максимумом концентрации бензола. Рассчитывают удерживаемые объемы бензола по отношению к гексану, гептану и воздуху по вышеприведенной формуле 3. On the obtained chromatogram, the retention time of benzene with respect to hexane and air on the applied mixture of dosed components is determined by measuring the distance between the peak of air, hexane, heptane and the maximum concentration of benzene. The retention volumes of benzene are calculated with respect to hexane, heptane and air according to the above formula 3.

При этом начальный объем удерживания бензола относительно воздуха V0g(б/в) составил 1502,0 мл, начальный объем удерживания бензола относительно гексана V0g(б/г) равен 1401,1 мл, начальный объем удерживания относительно гептана 1252,8 мл. Поскольку смесь ДЭСО, ТСО и МК представляет систему со значительным отклонением от закона Рауля, объем удерживания бензола относительно воздуха не аддитивен и массовая доля ДЭСО по градуировочной зависимости в начале дозирования составляет 32,9%, ТСО 33,1% и МК 34,0%.The initial volume of benzene retention relative to air V 0 g (b / c) was 1502.0 ml, the initial volume of benzene retention relative to hexane V 0 g (b / g) was 1401.1 ml, the initial volume of retention relative to heptane 1252.8 ml Since the mixture of DESO, TCO and MK represents a system with a significant deviation from Raoult law, the volume of benzene retention relative to air is not additive and the mass fraction of DESO according to the calibration dependence at the beginning of dosing is 32.9%, TCO 33.1% and MK 34.0% .

Переключают поток газа-носителя из дозатора в смеситель и получают градуировочную смесь ДЭСО, ТСО и МК в воздушной среде в течение всего рабочего времени пародинамической установки. Через заданное время дозирования (24 ч) определяют изменение массы индивидуальных компонентов в дозаторе. Для этого переключают подачу потока гелия из дозатора в детектор по теплопроводности, вводят смесь воздуха, гексана, гептана и бензола, измеряют время удерживания бензола относительно воздуха, гексана и гептана по хроматограмме и рассчитывают конечные объемы удерживания бензола относительно воздуха и алканов по вышеприведенной формуле 3. The carrier gas flow is switched from the dispenser to the mixer and a calibration mixture of DESO, TCO, and MK is obtained in air during the entire working time of the dynamic setup. After a predetermined dosing time (24 h), the change in the mass of the individual components in the dispenser is determined. To do this, switch the flow of helium from the dispenser to the detector for thermal conductivity, introduce a mixture of air, hexane, heptane and benzene, measure the retention time of benzene relative to air, hexane and heptane from the chromatogram and calculate the final retention volumes of benzene relative to air and alkanes according to the above formula 3.

При этом конечный объем удерживания бензола относительно воздуха Vкg(б/в) составил 1465,0 мл, объем удерживания бензола относительно гексана Vкg(б/г) - 1370,3 мл, конечный объем удерживания бензола относительно гептана 1231,3 мл. По градуировочной кривой логарифма объема удерживания бензола относительно воздуха от массовой доли компонентов определяем изменение объемов удерживания бензола относительно воздуха, гексана и гептана.The final retention volume of benzene relative to air V to g (b / c) was 1465.0 ml, the retention volume of benzene relative to hexane V to g (b / g) was 1370.3 ml, the final retention volume of benzene relative to heptane 1231.3 ml From the calibration curve of the logarithm of the benzene retention volume relative to air from the mass fraction of components, we determine the change in benzene retention volumes relative to air, hexane and heptane.

Для определения массы компонентов, образующих систему с положительным отклонением от закона Рауля, перешедших в воздушную среду вследствие диффузии решаем систему следующих уравнений:
Vкg(б/г)-V0g(б/г)=VgДЭСО(б/г)•х+VgТСО(б/г)•у+VgMK(б/г)•z;
Vкg(б/гт)-V0g(б/гт)=VgДЭСО(б/гт)•х+VСО(б/гт)•у+VgMK(б/гт)•z;
Vкg(б/в)-V0g(б/в)=VЭСО(б/в)•х+VgТСО(б/в)•у+VgMK(б/в)•z,
где х - изменение массы ДЭСО в результате диффузии, мг;
у - изменение массы ТСО в дозаторе, мг;
z - изменение массы МК в результате диффузии, мг;
VЭСО(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в ДЭСО, мл;
VgТСО(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в ТСО, мл;
VgMK(б/г) - удельный объем удерживания бензола относительно гексана в МК, мл;
VgДЭСО(б/гт) - удельный объем удерживания бензола относительно гептана в ДЭСО, мл;
VСО(б/гт) - удельный объем удерживания бензола относительно гептана в ТСО, мл;
VgMK(б/гт) - удельный объем удерживания бензола относительно гептана в МК, мл;
VgДЭСО(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в ДЭСО, мл;
VgТСО(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в ТСО, мл;
VgМКГ(б/в) - удельный объем удерживания бензола относительно воздуха в МК, мл.
To determine the mass of the components that make up the system with a positive deviation from Raoult law, which have passed into the air due to diffusion, we solve the system of the following equations:
V to g (b / g) -V 0 g (b / g) = V g DEE СО (b / g) • х + V gТСО (b / g) • у + V gMK (b / g) • z;
V to g (b / gt) -V 0 g (b / gt) = V g DEE CO (b / gt) • x + V gT CO (b / gt) • y + V gMK (b / gt) • z;
V to g (b / c) -V 0 g (b / c) = V g Д ЭСО (b / c) • х + V gТСО (b / c) • у + V gMK (b / c) • z,
where x is the change in DESO mass as a result of diffusion, mg;
y is the change in the mass of TCO in the dispenser, mg;
z — change in the mass of MK as a result of diffusion, mg;
V g Д ЭСО (b / g) - specific volume of benzene retention relative to hexane in DESO, ml;
V g TCO (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in TCO, ml;
V gMK (b / g) is the specific volume of benzene retention relative to hexane in MK, ml;
V gDE DE (b / gt) - specific volume of benzene retention relative to heptane in DESO, ml;
V gT СО (b / gt) - specific volume of benzene retention relative to heptane in TCO, ml;
V gMK (b / gt) is the specific volume of benzene retention relative to heptane in MK, ml;
V g DE CO (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in DESO, ml;
V gТСО (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in ТСО, ml;
V gMKG (b / c) is the specific volume of benzene retention relative to air in MK, ml.

Значения удельных удерживаемых объемов бензола относительно воздуха, гексана и гептана в дозируемых компонентах приведены в табл. 2. The values of the specific retention volumes of benzene relative to air, hexane and heptane in the dosed components are given in table. 2.

Подставляя полученные экспериментальные данные, имеем систему трех уравнений
0,9365•х+0,8491•у-1,117•z=23,7;
0,8755•x+0,8l79•у+1,018•z=21,7;
0,7787•х+0,7758•у+0,8697•z=15,4
Решая систему, получили изменение массы ДЭСО в результате диффузии 2,8 мг, изменение массы ТСО в дозаторе 3,7 мг, а измерение МК 16,0. Тогда концентрацию компонентов градуировочной смеси в воздушной среде рассчитывали по формуле 6.
Substituting the obtained experimental data, we have a system of three equations
0.9365 • x + 0.8491 • y-1.117 • z = 23.7;
0.8755 • x + 0.8l79 • y + 1.018 • z = 21.7;
0.7787 • x + 0.7758 • y + 0.8697 • z = 15.4
Solving the system, we got a change in the mass of DESO as a result of diffusion of 2.8 mg, a change in the mass of TCO in the dispenser of 3.7 mg, and the measurement of MK 16.0. Then the concentration of the components of the calibration mixture in the air was calculated by the formula 6.

Концентрация ДЭСО в воздушной среде составила 0,195 мг/м3, концентрация ТСО 0,257 мг/м3, а концентрация МК 1,11 мг/м3.The concentration of DESO in the air was 0.195 mg / m 3 , the concentration of TCO 0.257 mg / m 3 , and the concentration of MK 1.11 mg / m 3 .

Хроматографические характеристики компонентов и систем приведены в табл. 2. The chromatographic characteristics of the components and systems are given in table. 2.

Сравнительная характеристика способа получения многокомпонентных градуировочных смесей полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде и определения концентраций индивидуальных веществ в многокомпонентной или однокомпонентной градуировочной смеси по прототипу независимым аналитическим методом приведены в табл. 3. Comparative characteristics of the method for producing multicomponent calibration mixtures of polar low-volatile organic substances in air and determining the concentrations of individual substances in a multicomponent or one-component calibration mixture according to the prototype by an independent analytical method are given in table. 3.

Как видно из табл. 3, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью получать стабильные концентрации многокомпонентных градуировочных смесей в воздушной среде, при этом нанесение компонентов систем с положительным отклонением от закона Рауля позволяет получить более высокие концентрации дозируемых веществ, чем содержание тех же веществ в однокомпонентных системах по прототипу. Массовый расход дозируемых веществ сохраняется постоянным в течение всего времени работы. As can be seen from the table. 3, the proposed method allows with high accuracy to obtain stable concentrations of multicomponent calibration mixtures in air, while applying components of systems with a positive deviation from Raoult law allows to obtain higher concentrations of dosed substances than the content of the same substances in one-component systems of the prototype. The mass flow rate of the dosed substances remains constant throughout the entire operating time.

Использование предлагаемого способа позволяет создавать многокомпонентные градуировочные смеси полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде для получения градуировочных зависимостей при анализе микроконцентраций жидких и твердых токсикантов в окружающей среде газоанализаторами непрерывного слежения. Using the proposed method allows you to create multicomponent calibration mixtures of polar low-volatile organic substances in the air to obtain calibration dependencies in the analysis of microconcentrations of liquid and solid toxicants in the environment with gas analyzers continuous tracking.

Claims (1)

Способ получения градуировочных смесей полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде путем нанесения жидких компонентов на поверхность твердого носителя, помещения его в дозатор, пропускания газоносителя через дозатор при постоянной температуре, разбавления его воздухом в смесителе до необходимой концентрации с последующим анализом паровоздушной смеси, отличающийся тем, что твердые и жидкие вещества наносят на поверхность твердого носителя в виде жидкой многокомпонентной смеси с практически идеальными свойствами или с положительными отклонениями от закона Рауля и массовой долей дозируемых веществ от 20 до 40%, количественно переносят носитель в термостатированный дозатор, выполненный в форме хроматографической колонки, температура которой не превышает температуру термоокислительного разложения дозируемых веществ, позволяет получить многокомпонентную неподвижную фазу в жидком состоянии и необходимый диапазон концентраций полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде, пропускают через дозатор поток инертного газоносителя с объемной скоростью 5-60 см3/мин, определяют массу индивидуальных соединений многокомпонентной смеси полярных малолетучих органических веществ в дозаторе в начале и в процессе получения градуировочной смеси полярных малолетучих органических веществ в воздушной среде введением микродозы бензола, воздуха и нормальных алканов С110 в дозатор, соединенный с детектором по теплопроводности, и разбавляют в смесителе поток градуировочной смеси полярных малолетучих органических веществ очищенным от органических примесей воздухом.A method of obtaining calibration mixtures of polar low-volatile organic substances in air by applying liquid components to the surface of a solid carrier, placing it in a batcher, passing the gas carrier through the batcher at a constant temperature, diluting it with air in the mixer to the required concentration, followed by analysis of the vapor-air mixture, characterized in that solid and liquid substances are applied to the surface of a solid carrier in the form of a liquid multicomponent mixture with practically ideal silt properties with positive deviations from Raoul’s law and a mass fraction of dosed substances from 20 to 40%, the carrier is quantitatively transferred to a thermostated dispenser made in the form of a chromatographic column, the temperature of which does not exceed the temperature of the thermooxidative decomposition of the dosed substances, allows to obtain a multicomponent stationary phase in the liquid state and the necessary concentration range of polar low-volatile organic substances in the air, an inert gas carrier stream with volume nd speed 5-60 cm 3 / min, weight of the individual compounds determined a multicomponent mixture of polar low-volatile organic compounds in the dispenser at the beginning and during the preparation of calibration mixture of polar low-volatile organic substances in air introduction microdose benzene, air and normal-alkanes C 1 -C 10 into a dispenser connected to a detector for thermal conductivity, and dilute in a mixer the flow of a calibration mixture of polar low-volatile organic substances with air purified from organic impurities.
RU2001106398A 2001-03-06 2001-03-06 Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere RU2194275C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106398A RU2194275C1 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001106398A RU2194275C1 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2194275C1 true RU2194275C1 (en) 2002-12-10

Family

ID=20246956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001106398A RU2194275C1 (en) 2001-03-06 2001-03-06 Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2194275C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480744C2 (en) * 2011-07-19 2013-04-27 Николай Александрович Пасмурнов Universal chemical analysis system for gas chromatography, sampling valve and gas density detector
CN112834562A (en) * 2021-01-04 2021-05-25 吉林大学 Device and method for detecting helium concentration in heat-conducting mixed gas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hermann G. Luftreinhalt. Ind. - Leipzig, 1976, s.233. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480744C2 (en) * 2011-07-19 2013-04-27 Николай Александрович Пасмурнов Universal chemical analysis system for gas chromatography, sampling valve and gas density detector
CN112834562A (en) * 2021-01-04 2021-05-25 吉林大学 Device and method for detecting helium concentration in heat-conducting mixed gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koziel et al. System for the generation of standard gas mixtures of volatile and semi-volatile organic compounds for calibrations of solid-phase microextraction and other sampling devices
Karl et al. Dynamic measurements of partition coefficients using proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR–MS)
Li et al. Test gas generation from pure liquids: An application‐oriented overview of methods in a nutshell
Thorenz et al. Generation of standard gas mixtures of halogenated, aliphatic, and aromatic compounds and prediction of the individual output rates based on molecular formula and boiling point
RU2194275C1 (en) Process of production of calibration mixtures of polar low- volatile organic substance in atmosphere
Gritti et al. Accuracy and precision of adsorption isotherm parameters measured by dynamic HPLC methods
US3661527A (en) Method and apparatus for volatility and vapor pressures measurement and for distillation analysis
Vitenberg et al. Gas-chromatographic headspace analysis: Metrological aspects
Waksmundzki et al. The use of binary stationary phases in gas-liquid partition chromatography
RU2324173C1 (en) Method of reception of calibration mixes of volatile components and device for its realisation
US3271111A (en) Method and apparatus for boron trihalide analysis
US5524473A (en) Gas chromatograph flow calibrator
RU2213958C2 (en) Process of winning of constant microconcentrations of volatile compounds in gas flow
Matteoli et al. Determination of the excess enthalpy of binary mixtures from the measurements of the heat of solution of the components: application to the perfluorohexane+ hexane mixture
RU2284498C1 (en) Gas dynamic test stand
Sarazin et al. Description of a high‐performance density cell. Application to new investigations in the field of polymers studies
Gray A static calibration method for the gas chromatographic determination of per cent concentrations of volatile anaesthetic agents
Prokopowicz et al. Quartz rod coated with modified silica gel as a source of CO and CO2 for standard gaseous mixtures
Goelen et al. Development and performance characteristics of a capillary dosage unit with in situ weight sensor for the preparation of known amounts of gaseous VOC's in air
RU63538U1 (en) DEVICE FOR CHECKING THE OPERATING EQUIPMENT OF THE CONTROL OF POISONERS
Vitenberg et al. Preparation of stable gas mixtures with microconcentrations of volatile substances in vapor-phase sources at elevated pressures
RU2359267C2 (en) Calibration method of gas analyser detectors, and device for realisation thereof
Platonov et al. Using chromatography–desorption method of manufacturing gas mixtures for analytical instruments calibration
SU1283536A1 (en) Method of obtaining concentrations of volatile substance vapours
RU2324174C1 (en) Method of reception of gas stream with constant concentration of volatile components and device for its realisation