Газохроматографический анализ этилового спирта с применением метода бинарных фаз переменной ёмкости

• Автор: Митин, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СВОЙСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА, МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ИСТОЧНИКИ ПРИМЕСЕЙ, МЕТОДЫ АНАЛИЗА, МЕТОДЫ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Свойства этилового спирта и некоторых его примесей

1.2. Методы получения этилового спирта

1.2.1. Получение этилового спирта брожением

1.2.2. Получение этилового спирта гидратацией этилена

1.3. Методы анализа этилового спирта

1.3.1. Тигриметрические методы

1.3.2. Фотометрические методы

1.3.3. Метод тонкослойной хроматографии

1.3.4. Метод массспектрометрии

1.3.5. Метод газожидкостной хроматографии
1.3.6. Метод хроматомассспектрометрии
1.3.7. Радиоуглеродный анализ
1.4. Методы концентрирования примесей в этиловом спирте
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ БАЗЫ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЭТИЛОВОГО СПИРТА
2.1. Аппаратура и техника для ГХ анализа.
2.2. Аппаратура и техника для концентрирования примесей
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА БИНАРНЫХ ФАЗ ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ В ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ ЭТАНОЛА
3.1. Изучение изотерм распределения этилового спирта.
3.2. Влияние температуры колонки и объема пробы этилового спирта на времена удерживания примесных компонентов, селективность и полярность колонки.
3.2.1. Влияние температуры колонки и объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на времена удерживания примесных компонентов
3.2.2. Влияние объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на селективность БФ1ТЕ, образованной этиловым спиртом с неподвижной жидкой фазой БГАР.
3.2.3. Влияние объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на полярность БФЕ, образованной этиловым спиртом с неподвижной жидкой фазой ББАР.
3.3. Влияние температуры колонки и объема пробы этилового спирта, введенного в колонку, на эффективность колонки по примесным компонентам.
3.3.1. Влияние температуры колонки на эффективность колонки по примесным компонентам.
3.3.2. Влияние объема пробы этилового спирта, введенного в колонку, на эффективность колонки по примесным компонентам.
3.4. Влияние температуры хроматографической колонки и объема пробы этилового спирта на критерий разделения.
3.4.1. Влияние темперагуры хроматографической колонки на критерий разделения.
3.4.2. Влияние объема пробы этилового спирта на критерий
разделения.
3.5. Влияние температуры колонки и объема пробы этилового спирта на размывание тыла хроматографической зоны этилового спирта.
3.5.1. Размывание тыла хроматографической полосы основного компонента на насадочной и капиллярной колонках.
3.5.2. Влияние температуры колонки и объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на размывание тыла его хроматографической зоны
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЭТИЛОВОГО СПИРТА
4.1. Качественный анализ этилового спирта
4.1.1. Концентрирование примесей в этиловом спирте методом рэлеевской дистилляции
4.1.2. Газохроматографическая и хроматомассспектрометрическая идентификация примесей в этиловом спирте.
4.1.3. Примесный состав этилового спирта из различного сырья.
4.2. Количественный анализ образцов ректифицированного этилового
спирта.
4.2.1. Приготовление образцов сравнения.
4.2.2. Пределы обнаружения примесей.
4.2.3. Результаты анализа образцов этилового спирта
4.2.4. Установление правильности определения примесей.
4.3. Метрологическое обеспечение газохроматографического анализа
4.3.1. Погрешность и неопределенность результата измерения
4.3.2. Источники возможной систематической и грубой 6 погрешностей
4.3.3. Оценка неопределенности результата измерения
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Для высокочувствительного 1ДЗохромато1рафического анализа этилового спирта был впервые применен метод бинарных фаз переменной емкости. Установлены условия, при которых этиловый спирт формирует с неподвижной жидкой фазой РРАР бинарную фазу переменной емкости. Изучено влияние объема пробы этилового спирта на селективность и полярность бинарной фазы переменной емкости на основе неподвижной жидкой фазы РРАР, эффективность колонки по примесным компонентам и их разделение. Для улучшения относительных пределов обнаружения примесей, выходящих после этилового спирта, предложено увеличить объем вводимой в хроматографическую колонку пробы этилового спирта до 1 мкл. Впервые достигнуты пределы обнаружения по примесным компонентам, выходящим после этилового спирта, 2 3 мгдм3, что в 0 раз меньше известных из литературы. Изучено размывание тыла хроматографической полосы этилового спирта в условиях перегрузки хроматографической колонки. Впервые на основе рэлеевской дистилляции разработана методика концентрирования менее летучих примесей в этиловом спирте. Установлены условия проведения рэлеевской дистилляции, обеспечивающие близость коэффициента распределения к равновесному. Впервые в этиловом спирте обнаружены примеси Ы,Ндиметилформамида и КМдиметилацетамида. Практическая ценность работы. Разработана высокочувствительная методика определения примесей в этиловом спирте, позволившая понизить пределы обнаружения по примесным компонентам, выходящим после этилового спирта, в 0 раз. Разработана простая и эффективная методика концентрирования примесей в этиловом спирте рэлеевской дистилляцией. Показано, как изменением состава бинарной фазы переменной емкости возможно решать самые различные задачи газохроматографического определения примесей. Проведен анализ источников неопределенности результатов измерения концентрации примесей по данной методике и дана е оценка. Разработанная методика газохроматографического анализа этилового спирта может быть использована для установления фальсификации алкогольной продукции заменой пищевого этилового спирта непищевым. Установленные закономерности влияния состава бинарной фазы переменной емкости на параметры хроматографического удерживания и разделения могут быть использованы для улучшения газохроматографического анализа других веществ, в том числе особой чистоты. Совокупность результатов исследований представляет собой решение важной научнопрактической задачи разработки высокочувствительной методики газохроматографического анализа этилового спирта и установление примесного состава этилового спирта различного происхождения. Методика концентрирования менее летучих примесей в этиловом спирте методом рэлсвской дистилляции. Условия, при которых этиловый спирт образует с неподвижной жидкой фазой АР бинарную фазу переменной емкости. Влияние температуры и объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на селективность и полярность бинарной фазы переменной емкости на основе неподвижной жидкой фазы РГАР. Влияние температуры и объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на эффективность колонки по примесным компонентам и их разделение с основным. Влияние объема пробы этилового спирта, вводимого в колонку, на размывание тыла хроматографической полосы этилового спирта. Методика определения менее летучих примесных компонентов в этиловом
спирте, обеспечивающая снижение пределов обнаружения до мгдм . Результаты качественного и количественного анализа образцов этилового спирта. Неопределенность результатов измерения концентрации примесей в этиловом спирте по разработанной методике. Основные результаты докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме Разделение и концентрирование в аналитической химии г. Краснодар г. Всероссийской конференции Актуальные проблемы аналитической химии г. Москва г. Аналитика России г. Москва г. Хроматография в химическом анализе и физикохимических исследованиях г. Москва г. Всероссийском симпозиуме Хроматография и хроматомассспектрометрия г. Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 статьи и 5 тезисов докладов на Всероссийских и международных конференциях.