Таблица. Выход продуктов пиролиза скорлупы кедровых орехов (% масс. от а.с.н.).
| Продукты пиролиза | Температура пиролиза, оС | |||||||
| 100 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | |
| Твердый остаток | 100 | 93,4 | 80,9 | 42,6 | 40,7 | 36,2 | 35,6 | 34,6 |
| Жидкие продукты | - | 5,5 | 16,7 | 49,2 | 41,7 | 40,2 | 37,9 | 36,0 |
| среди них: | ||||||||
| органические водорастворимые продукты | - | - | 3,45 | 8,57 | 7,12 | 5,46 | 4,22 | 3,69 |
| отстойная смола пиролиза | - | - | - | 5,27 | 6,80 | 10,68 | 11,79 | 13,02 |
| пирогинетическая вода | - | 5,5 | 13,3 | 35,4 | 27,8 | 24,1 | 21,9 | 19,3 |
| Газы пиролиза | - | 1,1 | 2,4 | 8,2 | 17,6 | 23,6 | 26,5 | 29,4 |
| среди них: | ||||||||
| СО | - | - | 0,21 | 2,09 | 5,93 | 8,18 | 10,00 | 11,85 |
| СО2 | - | - | 2,23 | 6,12 | 11,4 | 14,4 | 14,5 | 14,6 |
| СН4 | - | - | - | - | 0,20 | 1,03 | 2,02 | 2,97 |
Твердый остаток пиролиза – древесный уголь, образующийся в количестве 34,6% от исходной навески при температуре 500 оС, имеет зольность 1,92%, истинную плотность – 1,42 г./см3, пористость – 68% и объем пор – 1,4 см3/г, что практически соответствует древесным углям, получаемым при пиролизе древесины различных пород.
Укажем также, что отстойная смола пиролиза может быть с успехом использована в качестве модификатора нефтяного битума при получении органоминеральных композиционных материалов, а газы пиролиза – как исходное сырье для синтеза углеводородов в реакциях Фишера-Тропша.
Анализ и идентификация продуктов синтетического и природного происхождения
Черняк Е.И., Морозов С.В., Вялков А.И., Зуева О.А., Коллегов В.Ф.
В настоящее время, когда на рынке появляется огромное многообразие различных промышленных и продовольственных продуктов синтетического и природного происхождения, актуальным являются анализ их состава, идентификация компонентов и выявление принадлежности анализируемого объекта к определенной группе и производителю. Изучение качественного и количественного состава различных объектов является основной частью фундаментальных и прикладных исследований в области экологии, разработки новых технологий, продуктов и материалов.
Применение современных высокоинформативных методов газовой, жидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометриии в сочетании с эффективным метрологическим и информационным обеспечением позволяет существенно повыситьдостоверность аналитических данных по анализу и идентификации материалов и продуктов.
На основании исследования биологически активных веществ, эфирных масел, продуктов лесохимических и нефтехимических производств, масложировой и спиртосодержащей продукции, разработаны подходы, методики и рекомендации по анализу и идентификации органических веществ, продуктов и материалов природного и синтетического происхождения, включающие
– методы пробоподготовки,
– выявление характерных признаков анализируемого объекта,
– идентификацию объекта.
Разработанные подходы использованы для установления фактов фальсификации и контрафакции продуктов и материалов.
Влияние влажности на детектирование ароматических углеводородов и других классов веществ в воздухе с помощью масс-спектрометрии с химической ионизацией при атмосферном давлении.
А.С. Кудрявцев, А.Л. Макась, М.Л. Трошков
Масс-спектрометрия с химической ионизацией при атмосферном давлении (МС ХИАД) является одним из перспективных методов детектирования веществ в газовой фазе. В ходе ион-молекулярных реакций образуются ион-реактанты, которые участвуют в реакциях образования ионов анализируемых веществ. Использование различных ион-реактантов позволяет изменять селективноность детектирования одних классов веществ, по отношению к другим.
В работе были исследованы процессы ионообразования аминов, фосфонатов и ароматических углеводородов в осушенном воздухе (относительная влажность менее 0.05%) с помощью МС ХИАД с коронным разрядом. Показано, что кроме протонированных кластеров воды (H2O)nH+, которые участвуют в реакциях переноса протона на молекулы анализируемых веществ M, основными ион-реактантами являются NO+, которые участвуют в реакциях переноса заряда. В ходе этой реакции образуется ассоциат MNO+. Показано, что эта реакция является основной в процессе образования ионов ароматических углеводородов. Найдено, что с увеличением влажности газа-носителя концентрация образующегося NO+ уменьшается. Показано, что относительная эффективность ионизации бензола по отношению к пиридину в осушенном воздухе равна 0.11 и уменьшается при увеличении относительной влажности воздуха.
Исследование состава хинолизидиновых алкалоидов Maakia Amurensisметодом ГХ-МС
Молчанова А.И., Соколова Л.И., Горовой П.Г.
Молодые побеги Maackia amurensis являются отходами при производстве лекарственного препарата «Максар», обладающего гепатозащитным действием. Однако известно, что эта часть растения богата хинолизидиновыми алкалоидами, состав которых до настоящего времени мало изучен. Целью настоящей работы является исследование состава хинолизидиновых алкалоидов M. amurensis.
Газохроматографический-масс-спектрометрический анализ выделенных алкалоидов проводили на приборе фирмы Agilent 5973N GC/MSD (США), колонка HP-5 (30 м? 0,25 мм), при программировании температуры 150° – 270° С, со скоростью 10° /мин. Фрагментацию разделенных пиков проводили в режиме электронного удара (70 эВ).Идентификацию разделенных хроматографических пиков проводили с использованием библиотеки «NIST» и литературных данных по фрагментации отдельных алкалоидов. В коре, заболони (белой древесине) и ядровой (темной) древесине идентифицированы 7 алкалоидов, относящихся к хинолизидиновому ряду: цитизин, N-метилцитизин, N-ацетилцитизин, аммодендрин, 5,6-дегидромаакиамин, анагирин (d-термопсин), спартеин (пахикарпин).
N-ацетилцитизин обнаружен в этом растении впервые, его масс-спектр представлен на рисунке. Фрагментация соединения, которое по нашему предположению является N-ацетилцитизином, соответствует известному соединению N-формилцитизин с отличием в массе молекулярного иона на 14 углеродных единиц (–CH2-группа).
4. Современное аппаратурное оформление
Хромато-масс-спектрометр (ГХМС)
Хромато-масс-спектрометр «Кристалл МС»
Аппаратно-программный комплекс «Хроматэк – Кристалл 5000» с масс-спектрометрическим детектором
Назначение и область применения
Хромато-масс-спектрометр «Кристалл МС» предназначен для обнаружения и определения веществ и соединений, входящих в состав медицинской, пищевой, сельскохозяйственной и других видов продукции, лекарственных, психотропных и наркотических средств, биологических систем, контроля экологической обстановки.
Область применения комплекса – химический и структурный анализ веществ и соединений в органической химии, медицине, судебно-медицинской экспертизе, криминалистике, токсикологии, при производстве и контроле качества различных видов пищевой, парфюмерной, фармацевтической, промышленной и сельскохозяйственной продукции, при наркотическом и экологическом контроле, а также в учебных, научно-исследовательских учреждениях и центрах санэпиднадзора Министерства Здравоохранения РФ.
Описание
Принцип действия комплекса основан на применении методов газо-адсорбционной, газожидкостной хроматографии в изотермическом режиме, режиме линейного программирования температуры колонок и методов масс-спектрометрии.
Состав комплекса:
· газовый хроматограф «Хроматэк-Кристалл К5000.1» или «Хроматэк-Кристалл К5000.2» c комплектом сменных хроматографических детекторов;
· масс-спектрометрический детектор (МСД) DSQ II фирмы Thermo Electron;
· дополнительное газохроматографическое и масс-спектрометрическое оборудование, устройства для ручного и автоматического ввода жидких, газовых, парообразных, твердых проб;
· масс-спектрометрические или хроматографические колонки;
· персональный компьютер;
· программное обеспечение.
Комплекс кроме масс-спектрометрического детектора может содержать сменные хроматографические детекторы:
1. пламенно-ионизационный (ПИД);
2. пламенно-фотометрический (ПФД);
3. электронозахватный (ЭЗД);
4. по теплопроводности (ДТП);
5. термохимический (ДТХ);
6. фотоионизационный (ФИД);
7. термоионный (ТИД).
Хроматографические детекторы обеспечивают получение информации об анализируемых веществах по времени удерживания, амплитуде и площади пиков. Масс-спектрометрический детектор расширяет возможности анализа за счет получения дополнительной спектральной информации о хроматографических пиках.
Комплекс позволяет реализовывать разработанные ранее методики измерений, формировать и отрабатывать новые методики с использованием методов математической обработки результатов измерений.
Эксплуатация комплекса осуществляется в закрытых взрыво- и пожаробезопасных лабораторных помещениях при номинальных значениях климатических факторов:
· температуре окружающего воздуха от 288 до 304 К (от 15 до 31 С);
· относительной влажности не более 80%;
· атмосферном давлении от 84 до 107 кПа (от 630 до 800 мм. рт. ст.).
Электрическое питание комплекса осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, частотой 50Гц.
Газовое питание комплекса
Газ-носитель:
· азот особой чистоты по ГОСТ 9293 (объемная доля азота не менее 99,996%; объемная доля кислорода не более 0,001%; концентрация водяных паров не более 0,005 г./м3; содержание оксида и диоксида углерода не нормируется);