Патент на изобретение №2181884
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛУИДИНОВ В ГАЗОВЫХ СМЕСЯХ
(57) Реферат: Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для определения концентрации паров толуидинов в газовой смеси. В способе селективного определения толуидинов в газовых смесях, включающем модифицирование электродов резонатора сорбентом, пьезокварцевое детектирование и регенерацию сенсора, новым является то, что для модификации электродов сенсора применяют полиэтиленгликоль-2000 (ПЭГ-2000) или триокстиламиноксид (ТОАО) с массой 5-7 мкг, наносимые из толуольного или ацетонового растворов с концентрацией 1 мкг/мкл на тензочувствительную область электродов в зависимости от определяемого изомера толуидина с последующей сушкой в течение 2 ч при 150oС. По сравнению с прототипом предлагаемый способ селективного определения толуидинов в газовых смесях позволяет сократить продолжительность полного анализа в 1,5-2 раза, при повторном определении на сформированном сорбенте – в 3-4 раза; повысить воспроизводимость сорбции на одной и той же пленке модификатора в 10 раз; снизить предел обнаружения в 2 раза, повысить чувствительность резонатора к толуидинам в 2 раза. 2 табл. Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для определения концентрации паров толуидинов в газовой смеси. Известен способ определения толуидинов по образованию азокрасителей при сочетании диазотированных толуидинов с R-солью [Технические условия на методы определения вредных веществ в воздухе. – М., Рекламинформбюро ММФ. – Вып. X. – 1977. – 117 с.]. Недостатками известных способов являются низкая селективность, применение большого количества реактивов, необходимость концентрирования пробы. Недостатком способа является многовариантность зависимости отклика резонатора от внешних факторов. Технической задачей изобретения является селективное определение толуидинов в газовых смесях, снижение пределов обнаружения и повышение точности определения, ускорение анализа. Решение задачи достигается тем, что в способе селективного определения толуидинов в газовых смесях, включающем модифицирование электродов резонатора сорбентом, пьезокварцевое детектирование и регенерацию сорбента, новым является то, что для модификации электродов сенсора применяют полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000 или триоктиламиноксид с массой 5-7 мкг, наносимые из толуольного или ацетонового растворов с концентрацией 1 мкг/мкл на тензочувствительную область электродов в зависимости от определяемого изомера толуидина с последующей сушкой в течение 2 ч при 150oС. Технический результат заключается в том, что на электроды резонатора наносят модификатор из толуольного или ацетонового раствора триоктиламиноксида в зависимости от определяемого изомера толуидина. Способ заключается в том, что пробу воздуха, содержащую пары толуидинов, помещают в ячейку детектирования с закрепленным резонатором, электроды которого предварительно модифицируют. В результате селективной сорбции на модификаторе происходит изменение собственной частоты вибраций резонатора F, которая является аналитическим сигналом и связана с концентрацией аналитов в пробе воздуха, которую находят по градуировочному графику. Примеры осуществления способа Пример 1. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с Ag-электродами микрошприцем наносят 1,0 мкл толуольного раствора полиэтиленгликоля марки ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Пленку сушат в сушильном шкафу в течение 2 ч при 150oС. В результате такой обработки резонатора масса пленки модификатора составляет 5-7 мкг. Резонатор охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над слоем осушителя. После закрепления резонатора в газоотборной ячейке вместимостью 1 дм3 измеряют нулевой сигнал резонатора с пленкой модификатора. В ячейку вводят анализируемую пробу и регистрируют частоту вибрации резонатора. Модификаторы электродов регенерируют в сушильном шкафу в течение 10 мин при 1505oС. Продолжительность анализа, включая модификацию электродов и регенерацию сорбента, составляет 2,5 ч; при повторном цикле (только сорбция толуидинов и регенерация поверхности модификатора) – 15 мин. Амортизационная стойкость пленки – 10 анализов в непрерывном режиме. Метрологические характеристики способа приведены в табл.1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к о-толуидину составляет 9000 Гц. Пример 2. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят 1,0 мкл толуольного раствора ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Последующие операции проводят, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл.1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину составляет 15000 Гц. Пример 3. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят 1,0 мкл толуольного раствора ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Последующие операции проводят, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл.1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к п-толуидину составляет 870 Гц. Пример 4. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят 1,0 мкл ацетонового раствора ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Последующие операции проводят, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к о-толуидину составляет 2500 Гц. Пример 5. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят 1,0 мкл ацетонового раствора ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Последующие операции проводят, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину составляет 2000 Гц. Пример 6. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят 1,0 мкл ацетонового раствора ПЭГ-2000 с концентрацией 1 мкг/мкл. Последующие операции проводят, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к п-толуидину составляет 130 Гц. Пример 7. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят толуольный раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к о-толуидину достигает 2770 Гц. Пример 8. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят толуольный раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину достигает 2400 Гц. Пример 9. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят толуольный раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к п-толуидину достигает 900 Гц. Пример 10. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят ацетоновый раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к о-толуидину достигает 2000 Гц. Пример 11. На обе стороны пьезокварцевого резонатора AТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят ацетоновый раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину достигает 3700 Гц. Пример 12. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят ацетоновый раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к п-толуидину достигает 1650 Гц. Пример 13. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят ацетоновый раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину достигает 3000 Гц. Пример 14. На обе стороны пьезокварцевого резонатора АТ-среза с собственной частотой вибрации 8 МГц микрошприцем наносят ацетоновый раствор ТОАО. Далее анализируют, как указано в примере 1. Метрологические характеристики способа приведены в табл. 1. Аналитический сигнал с предложенным модификатором по отношению к м-толуидину достигает 2700 Гц. Из примеров 1-14 и табл. 1 видно, что решение поставленной задачи достигается тем, что в качестве модификатора электродов резонатора используются толуольные (примеры 1-3, 7-9) или ацетоновые (примеры 4-6, 10-14) растворы ПЭГ-2000 (примеры 1-6) или ТОАО (примеры 7-14) с массой 5-7 мкг (примеры 1-12). При уменьшении (пример 13) или увеличении (пример 14) массы пленки модификатора чувствительность определения (S, Гц дм3/моль) толуидинов снижается, ошибка определения возрастает. Для определения о-толуидина (примеры 1, 4, 7, 10) в качестве модификатора электродов резонатора следует использовать ТОАО, наносимый из толуольного раствора (пример 7); для определения м-толуидина (примеры 2, 5, 8, 11) – ацетоновый раствор ТОАО (пример 11), т.к. при этом сохраняются высокая чувствительность и низкая ошибка определения (W, %). По сравнению с прототипом (табл. 2) предлагаемый способ селективного определения толуидинов в газовых смесях позволяет сократить продолжительность полного анализа в 1,5-2 раза, при повторном определении на сформированном сорбенте – в 3-4 раза; повысить воспроизводимость результатов сорбции на одной и той же пленке модификатора в 10 раз; снизить предел обнаружения в 2 раза, повысить чувствительность резонатора к толуидинам в 2 раза. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 31.01.2003
Извещение опубликовано: 10.08.2004 БИ: 22/2004
|
||||||||||||||||||||||||||