При определении расхода газа регистрируют время t мин, за ко­торое мыльная пленка вытесняется газом на определенный объем V см3. Расход газа V, см3/мин, вычисляют по формуле

V=y . (1)

Потенциометр автоматический КСП-4 по ГОСТ 7164—78. Вакуумметр образцовый по ГОСТ 6521—72.

Вакуумный насос ВН-461 М или аналогичный.

Весы аналитические.

Переносная горелка для стендовой пайки стекла.

Секундомер по ГОСТ 5072—79.

Аргон марки ВЧ по ГОСТ 10157—79 в баллоне.

Водород технический по ГОСТ 3022—80 в баллоне.

Редуктор газовый баллонный ДКП-1—65, 2 шт.

Редуктор газовый баллонный ДВП-1—65.

Сосуд Дьюара.

Азот жидкий по ГОСТ 9293—74.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72.



Ампулы из молибденового стекла с кранами из стекла и фторо пласта вместимостью 50—100 см3 (черт. 7).

Метилен хлористый по ГОСТ 9968—73, марки А.

Ампула с краном


У

ропласта (молиб­деновое стекло)

из стекла и

то-

глерод четыреххлористый по ГОСТ 4—75.

Хлороформ по ГОСТ 20015—74.

Этил хлористый по ГОСТ 2769—78, марки А.

Бутан, х.ч.

Изобутан, х.ч.

Метил хлористый с массовой долей основ­ного компонента не менее 99%.

Метилдихлорсилан с массовой долей основ­ного компонента не менее 99%.

Метилтрихлорсилан с массовой долей основ­ного компонента не менее 99 % .

Хлорметилметилсилан с массовой долей ос­новного компонента не менее 99 %.

Трихлорсилан с массовой долей основ­ного компонента не менее 99,999'%.

Трихлорсилан с массовой долей метилена хло­ристого не более 1-10 3 %.

  1. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

    1. О

      А—боковой отвод крана

      Ф 30- 35

      і

      пределение части пробы для анализа

Отбор части пробы для анализа проводят в ампулу из молибденового стекла с краном из стекла и фторопласта (черт. 7), имеющую объем 50—100 см3. Для этого ампулу вакуумируют до остаточного давления 10 Па (7.5-1G 2 ммрт. ст.). Затем к боковому отводу Л крана ампулы (см. черт. 7) припаивают трубку из молибдено­вого стекла. Свободный конец трубки погружают в емкость с трихлорсиланом и открывают кран ампулы. При этом проба засасывается в ваку­умированную ампулу. После этого кран закрывают и трихлорсилан, оставшийся в боковом отводе крана, удаляют вакуумированием.

Ампулу с пробой припаивают к вакуумной системе напуска в вертикальном положении краном вниз.

  1. Приготовление образца сравнения

Образец сравнения готовят в ампуле из молибденового стекла с краном из стекла и фторопласта смешиванием трихлорсилана, содержащего не более МО-3 % хлористого метилена, с хлористым метиленом.

С этой целью ампулу откачивают вакуумным насосом до оста­точного давления 10 Па (7,5-Ю”2 мм рт. ст.) и закрывают кран ам­пулы. Ампулу отсоединяют от насоса и на аналитических весах оп­ределяют ее массу (т0, г). В боковой отвод крана (А, черт. 7) за­ливают около 0,5 см3 хлористого метилена и кратковременным при- открыванием крана вводят его в ампулу в количестве 0,02—0,05 см3 (избегать попадания в ампулу воздуха).

Хлористый метилен, оставшийся в боковом отводе крана, сли­вают и удаляют вакуумированием. Взвешивают ампулу с введен­ным в нее хлористым метиленом (ть г).

Метилен хлористый в ампуле замораживают жидким азотом. Боковой отвод крана ампулы опускают в емкость с трихлорсила­ном. Кран открывают и заполняют трихлорсиланом ампулу. Кран закрывают и трихлорсилан из бокового отвода удаляют вакууми­рованием. Ампулу со смесью взвешивают (М, г). Массовую долю хлористого метилена в смеси ст) в процентах вычисляют по фор­муле

М—т0


-100.


(2)



Ампулу с образцом сравнения припаивают к вакуумной системе на­пуска (черт. 4) в вертикальном положении краном вниз. Образец сравнения годен неограниченное время (до полного израсходова­ния).

  1. Регенерация системы осушки газ а-н о с и т е л я

Для регенерации систему осушки газа-носителя краном 3 (черт. 5) подсоединяют к вакуумному насосу и погружают в сосуд с теплой водой (50—60 °С). Кран 3 открывают и систему вакууми­руют до остаточного давления 10 Па (7,5-10~2 мм рт.ст.). После это­го кран 3 закрывают, вынимают систему из воды и отсоединяют от вакуумного насоса. Регенерацию системы осушки газа-носителя проводят в начале каждой рабочей смены.

  1. Порядок включения хроматографической

установки

Прежде чем включить блоки прибора, систему осушки газа-но­сителя помещают в пары жидкого азота, налитого в сосуд Дьюара, и устанавливают потоки аргона, водорода и воздуха. Для этого от­крывают баллоны и редукторами на входе блока БПХ-1 (черт. 1) устанавливают давления, указанные в п. 2. Затем открывают по­следовательно краны 1 и 2 системы осушки (черт. 5), кран 7 ва­куумной системы напуска (черт. 4) и кран 4 (черт. 1). Краны 5, 6, 8, 10 вакуумной системы напуска (черт. 4), кран 3 (черт. 1) дол­жны быть закрыты.

Включают блоки прибора в следующей последовательности: ре­гуляторы температур термостатов РТ-09 и РТ-17 17 и 16 (черт. 1) (температура в термостате детектора должна быть 150°С), блок питания ионизационно-пламенного детектора БПД-19 5 (черт. 1), измеритель малых токов ИМТ-05 7 (черт. 1), блок питания детек­тора по теплопроводности БПК-20 18 (черт. 1) (ток моста детекто­ра должен быть 100 мА) и автоматические потенциометры КСП-4 (8 и 19 на черт. 1).

После того, как блоки включены зажигают пламя в ионизаци­онно-пламенном детекторе. Зажигание пламени осуществляют на­жатием кнопки «зажигание пламени», расположенной на боковой стенке термостата колонок. О зажигании пламени свидетельствует легкий хлопок в детекторе. Убедиться в наличии пламени можно по запотеванию зеркальца или полированного металлического предмета, поднесенного к выходному штуцеру детектора.

Затем устанавливают криогенную ловушку 10 (черт. 1) и вклю­чают вакуумый насос 11 (черт. 1).

  1. Регенерация хроматографической колонки

Для новой хроматографической колонки перед проведением ана­лиза проводится специальная подготовка. С этой целью устанавли­вают потоки аргона и воздуха в соответствии с п. 3.4 (система осу­шки должна быть отрегенерирована по п. 3.3), но кран 4 (черт. 1) оставляют закрытым. Включают регуляторы температур тер­мостата детектора 17 (черт. 1) и термостата хроматографической колонки 16 (черт. 1). При этом температуру в термостате детекто­ра устанавливают равной (150±1)°С, а в термостате хроматогра­фической колонки (200±1)°С. В этих условиях хроматографиче­скую колонку выдерживают в течение 4—5 ч. Затем закрывают кран 3 (черт. 1), снижают температуру в термостате хроматогра­фической колонки до (120±1)°С и продувают колонку аргоном в течение 7—8 ч.

  1. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

    1. После подготовки установки в соответствии с пп. 3.3 и 3.5- хроматографическую установку выводят на следующий рабочий режим:

температура термостата хроматографической колонки . (27±1)°С

температура термостата детектора по теплопроводности (150± 1)°С

температура испарителя (50±1)°С

ток питания детектора по теплопроводности .... (100± 10) мА расход газа-носителя (аргона) (35±2) см3/мин

расход водорода . . (30±2) см3/мин

расход воздуха . . (300±20) см3/мин

скорость протяжки ленты автоматических потенциометров . . 600 мм/ч.

  1. Для ввода навески открывают краны 5 и 10 (черт. 4). Пос­ле достижения в вакуумной системе давления 10 Па (7,5*10~2 мм рт. ст.) кран 5 (черт. 4) закрывают. Приоткрыванием крана на ампуле с анализируемым образцом 1 (черт. 4) в системе напуска по вакуумметру 2 (черт. 4) устанавливают давление 50000 Па (375 мм рт.ст.). Закрывают кран 10 (черт. 4), отсекающий дозиру­ющий объем. Открывают кран 8 (черт. 4), затем одновременно закрывают кран 7 и открывают кран 6 (черт. 4) и сразу же вклю­чают секундомер. После этих действий аналитическая навеска ока­зывается введенной в хроматографическую колонку и начинается регистрация хроматограммы. Ниже под словами «регистрация хро­матограммы», если не сделано специальной оговорки, понимается одновременная регистрация хроматограммы на автоматическом по­тенциометре 8 (черт. 1), подключенном к ионизационно-пламенно­му детектору и на автоматическом потенциометре 19 (черт. 1), подключенном к детектору по теплопроводности.

В процессе регистрации хроматограммы на ней фиксируют фак­тическое время удерживания (время от момента ввода аналитиче­ской навески в хроматографическую колонку до момента выхода максимума соответствующего хроматографического пика) и пока­затель шкалы потенциометра ИМТ-05, при котором этот пик запи­сан на хроматограмме.

  1. Регистрация каждого пика на хроматограмме должна быть проведена в таком положении переключателя потенциометра ИМТ-05 7 (черт. 1), которое обеспечивает запись пика в оптималь­ном интервале шкалы автоматического потенциометра КСП-4.

С этой целью первую навеску используют для записи предва­рительной хроматограммы. При этой записи для каждого хромато­графического пика подбирают такое положение переключателя по­тенциометра ИМТ-05, при котором высота хроматографического пика составляет от 40 до 100 % шкалы автоматического потенцио­метра КСП-4.

  1. В связи с тем, что попадание большого количества трихлор­силана в ионизационно-пламенный детектор ухудшает стабильность его работы, основную часть полосы трихлорсилана следует отво­дить мимо ионизационно-пламенного детектора, переключая краны 3 и 4 (черт. 1). Время выхода трихлорсилана — момент переклю­чения кранов — определяют с помощью детектора по теплопровод­ности и автоматического потенциометра 19 (черт. 1). Краны пере­ключают, когда на автоматическом потенциометре 19 (черт. 1) начинает записываться пик, соответствующий трихлорсилану. Пос­ле того, как этот автоматический потенциометр оканчивает запись пика трихлорсилана, краны 3 и 4 (черт. 1) переключают в об­ратную сторону.

  2. После записи предварительной хроматограммы краны воз­вращают в положения, указанные в п. 3.4, и, повторяя операции, изложенные в п. 4.2, вводят еще одну навеску пробы и регистриру­ют хроматограмму. Затем последовательно вводят еще две навески пробы и для каждой регистрируют хроматограмму. Три хромато­

  3. граммы, зарегистрированные после предварительной, используют, как указано ниже, для получения первого, второго и третьего ре­зультатов параллельных определений — массовой доли каждого из определяемых компонентов в пробе.

  4. Затем регистрируют хроматограммы образца сравнения. С этой целью краны возвращают в положения, указанные в п. 3.4, и открывают краны 5 и 10 (черт. 4). Ввод материала образца срав­нения в хроматографическую колонку и регистрацию хроматограм­мы образца сравнения осуществляют аналогично вводу аналитичес­кой навески анализируемой пробы и регистрации его хроматограм­мы (пп. 4.2; 4.3; 4.4), но в этом случае после того, как давление в вакуумной системе напуска достигает 10 Па (7,5-10“2 мм рт.ст.) и закрыт кран 5 (черт. 4), приоткрывают кран на ампуле с образ­цом сравнения 4 (черт. 4). При этом давление в вакуумной систе­ме напуска должно быть установлено 50000 Па (375 мм рт. ст.).

Получают сначала предварительную хроматограмму образца сравнения, как указано в п. 4.3, а потом еще три хроматограммы.

Три хроматограммы образца сравнения, зарегистрированные после предварительной, используют при обработке результатов, как указано в п. 5.2.

  1. Для идентификации (установление вещества, дающего каж­дый пик) необходимо знать время удерживания кислорода. Для этой цели регистрируется хроматограмма пробы воздуха.

При этом краны хроматографической установки возвращают в положения, приведенные в п. 3.4, открывают краны 5 и 10 (черт. 4). После достижения в вакуумной системе напуска давления 10 Па (7,5-10-2 мм рт.ст.) кран 5 (черт. 4) закрывают, снимают с боково­го отвода А крана 5 (черт. 4) вакуумный шланг, ведущий к ваку­умному насосу, и, открыв кран 5 (черт. 4), в вакуумную систему напуска вводят воздух. Кран 5 (черт. 4) закрывают, надевают на него вакуумный шланг. Затем закрывают кран 10 (черт. 4), навес­ку воздуха согласно п. 4.2 вводят в хроматографическую колонку и регистрируют хроматограмму. Фиксируется только пик, соответст­вующий кислороду.

  1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

    1. Идентификацию хроматографических пиков проводят срав­нением относительных времен удерживания, полученных экспери­ментально, с табличными значениями (табл. 1). Экспериментальное значение относительного времени удерживания (/отн ) для каждого из определяемых компонентов вычисляют по формуле

отн


к /К ’ тхс


(3)




где t время удерживания компонента, найденное по хромато­грамме, полученной с ионизационно-пламенным детекто­ром, с;

?*хс —время удерживания трихлорсилана, найденное по хрома­тограмме, полученной с детектором по теплопроводно­сти, с;

/о-время удерживания кислорода, найденное по хромато­грамме, полученной с ионизационно-пламенным детекто­ром, с;

— время удерживания кислорода, найденное по хроматог­рамме, полученной с детектором по теплопроводности, с.

  1. Массовую долю /-го компонента £ ) в пробе в процентах (каждый из трех результатов параллельных определений) вычисля­ют по формуле

(4)

где К і — коэффициент относительной чувствительности для /-го компонента (табл. 2), безразмерная величина;

Таблица 2

Вещество


Хлористый метил Изобутан

Бутан

Хлористый этил Хлорметил метилсилан Трихлорсилан Метилдихлорсилан Хлористый метилен Метилтрихлорсилан Хлороформ