Význam tématu
Analýza permanentních plynů a lehkých uhlovodíků je zásadní pro petrochemický průmysl, energetiku a monitorování kvality vzduchu. PLOT kapilární kolony s adsorpčními sorbenty založenými na materiálu Carboxen umožňují vysoce selektivní a citlivé stanovení komponent i v komplexních směsích, přičemž odolávají vysokým provozním teplotám a zachovávají stabilní výkon v přítomnosti vlhkosti.
Cíle a přehled článku
Cílem dokumentu je představit vlastnosti Carboxen GC PLOT kapilárních kolon a ukázat jejich využití pro separaci permanentních plynů (H₂, O₂, N₂, CO, CO₂) a lehkých uhlovodíků (C₁–C₄). Popisuje přípravu kolon, princip separace, testovací chromatogramy a porovnání dvou sorbentů: Carboxen-1010 a Carboxen-1006.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika vychází z nároků ASTM D3612-96 pro transformátorové plyny a z vyvíjených směsí permanentních plynů s C₂–C₄ uhlovodíky. Klíčové parametry:
- Kolony: Carboxen-1010 PLOT (7 Å, 30 m × 0,53 mm) a Carboxen-1006 PLOT (multidisperzní struktura, 30 m × 0,53 mm)
- Provozní teplota: program 35 °C až 250 °C (24 °C/min)
- Injektor: 200 °C, ventilová injekce 10 µL
- Nosný plyn: argon (3,0 mL/min) pro Carboxen-1010, helium (10 mL/min) pro Carboxen-1006
- Detekce: TCD a TCD/methanizer-FID (230 °C)
Hlavní výsledky a diskuse
Carboxen-1010 dosahuje efektivního rozlišení plynů až do C₃, přičemž díky většímu počtu mikropórů a hydrofobnímu povrchu zůstávají retenční doby stabilní i při přítomnosti vlhkosti. Carboxen-1006 díky kombinaci makro-, meso- a mikropórů umožňuje rychlou kinetiku separace a současně zvládá směsi permanentních plynů s uhlovodíky C₂–C₄. Chromatogramy prokázaly ostré a dobře oddělené píky vodíku, kyslíku, dusíku, CO, CO₂ a jednotlivých uhlovodíků, včetně vodních nečistot.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Vysokou teplotní odolnost až do 360 °C díky patentované adhezivní technologii
- Stabilitu analýzy bez driftu retenčních časů ve vlhkém prostředí
- Schopnost separovat široké spektrum lehkých plynů a uhlovodíků jedním během
- Možnost snadného doplnění rutinního GC vybavení v kontrolních laboratořích
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj by mohl směřovat k:
- Optimalizaci porezity sorbentů pro širší rozsah molárních hmotností
- Integraci s hyphenovanou detekcí (MS, FTIR) pro stanovení stopových kontaminantů
- Miniaturizaci systémů pro online monitorování procesních plynů
- Vývoji speciálních verzí kolon odolných vůči agresivním matricím
Závěr
Carboxen GC PLOT kapilární kolony představují robustní a flexibilní platformu pro analýzu permanentních plynů a lehkých uhlovodíků. Díky kombinaci selektivního sorbentu, vysoké termické stability a inertní povrchové chemie umožňují přesné a opakovatelné stanovení i v náročných provozních podmínkách.
Reference
Žádné explicitně uvedené literární zdroje nejsou k dispozici.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Product Information
595 North Harrison Road
Bellefonte, PA 16823-0048 USA
Telephone 800-247-6628 ● 814-359-3441
Fax 800-447-3044 ● 814-359-3044
email: [email protected]
sigma-aldrich.com/supelco
sigma-aldrich.com/supelco
Carboxen GC PLOT Capillary Columns
Supelco PLOT Columns
Supelco PLOT columns are an ideal choice for many permanent gases
and light hydrocarbon analyses in the petrochemical industry.
Supelco PLOT columns are prepared using a proprietary patented
adhesive technology that firmly bonds the adsorbent particles to the
wall of the capillary column. The adhesive also bonds the particles to
each other, eliminating particle loss during routine analysis or rapid
temperature programming. A significant feature of the adhesive is its
high temperature limit, greater than 360 °C, which makes the
operating temperature of the column a function of the particles
used, not the adhesive.
Supelco PLOT columns are individually tested for efficiency, inert-
ness, and retention. Each column is shipped with a chromatogram
demonstrating column performance that can be expected.
Carboxen Capillary PLOT Columns
Carboxen™ PLOT columns are the appropriate choice for permanent
gas mixtures that include permanent gases and C1 to C3 hydrocar-
bons. Carboxen PLOT column chemistry is based on synthetic,
spherical carbon molecular sieves that are synthesized in-house
under carefully controlled conditions. Each Carboxen has a unique
combination of pore size, pore structure, and surface area. These two
features permit analyte separations not possible with other PLOT
columns.
Carboxen-1010
A larger pore structure (7 Å ) and increased number of pores make
Carboxen-1010 PLOT columns the preferred choice over zeolite Mol
Sieve 5A PLOT columns for effectively separating oxygen, nitrogen,
and larger analytes up to C3. Because the Carboxen surface is
hydrophobic, samples containing water do not cause retention time
shifts, eliminating the need for thermal conditioning as necessary
with Mol Sieve 5A PLOT columns.
Carboxen-1006
Carboxen-1006 has a multiporous pore structure. The presence of
large macropores and mesopores allow for effective access of the
7 Å micropores for fast kinetic applications. This unique pore
structure makes Carboxen 1006 suitable for permanent gases and
light hydrocarbons. The inert surface chemistry makes it an excellent
choice for formalin analyses.
Figure A. Transformer Gas Analysis for ASTM Method D3612-96 on Carboxen-1010 PLOT Column
column:
Carboxen-1010 PLOT, 30 m x 0.53 mm I.D. (25467)
oven:
35 °C (7.5 min.) to 250 °C at 24 °C/min.
inj.:
200 °C
det.:
TCD/methanizer-FID, 230 °C
flow rate:
Argon, 3.0 mL/min.
valve:
150 °C
injection:
10.0 µL valve injection
sample:
500 ppm each, transformer gas for ASTM Method D3612-96
G002209
0
2
4
6
8
1
2 3
10
12
14
16
18
20
4
5
6
7
8
9
Min
1.
Hydrogen
2.
Oxygen
3.
Nitrogen
4.
Carbon monoxide
5.
Methane
6.
Carbon dioxide
7.
Acetylene
8.
Ethylene
9.
Ethane
We are committed to the success of our Customers, Employees and Shareholders through leadership in Life Science, High Technology and Service.
®
The SIGMA-ALDRICH Family
®
™
©2003 Sigma-Aldrich Co. Printed in USA. Supelco brand products are sold through Sigma-Aldrich, Inc. Sigma-Aldrich, Inc. warrants that its products conform
to the information contained in this and other Sigma-Aldrich publications. Purchaser must determine the suitability of the product(s) for their particular use.
Additional terms and conditions may apply. Please see reverse side of the invoice or packing slip. Supelco is a registered trademark of Sigma-Aldrich Co.
GFF T403146B
®
Order/Customer Service 800-247-6628, 800-325-3010
Fax 800-325-5052 ● E-mail [email protected]
Technical Service 800-359-3041, 814-359-3041
Fax 800-359-3044, 814-359-5468 ● E-mail [email protected]
SUPELCO ● 595 North Harrison Road, Bellefonte, PA 16823-0048 ● 814-359-3441
sigma-aldrich.com/supelco
Figure B. Permanent Gases with C2 to C4 Hydrocarbons on Carboxen-1006 PLOT Column
column:
Carboxen-1006 PLOT, 30 m x 0.53 mm I.D. (25461)
oven:
35 °C (1.0 min.) to 250 °C at 24 °C/min.
inj.:
200 °C
det.:
TCD, 230 °C
flow rate:
Helium, 10.0 mL/min.
valve:
150 °C
injection:
10.0 µL valve injection
sample:
Permanent gases and C2 to C4 hydrocarbon mix
794-0618
Ordering Information:
Carboxen-1010 PLOT
Dimension
Max. Temp.
Cat. No.
30 m x 0.32 mm I.D.
250 °C
24246
30 m x 0.53 mm I.D.
250 °C
25467
Carboxen-1006 PLOT
Dimension
Max. Temp.
Cat. No.
30 m x 0.32 mm I.D.
250 °C
24241-U
30 m x 0.53 mm I.D.
250 °C
25461
1.
Nitrogen (bulk)
2.
Carbon monoxide (215 ng on column)
3.
Methane (430 ng on column)
4.
Carbon dioxide (215 ng on column)
I.
Water impurity
5.
Acetylene (430 ng on column)
6.
Ethylene (430 ng on column)
7.
Ethane (430 ng on column)
8.
Methyl acetylene (215 ng on column
9.
Propylene (215 ng on column
10.
Propane (215 ng on column)
11.
n-Butane (215 ng on column)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0
4
8
12
16
Min
Trademark
Carboxen - Sigma-Aldrich Co.
