Systematische chromatographische Mikroanalyse der Gase

Zusammenfassung

Es wird eine Übersicht über die Literatur der Entwicklung der Gaschromatographie bis zum Jahre 1955 und gleichzeitig ein Überblick über die theoretischen, praktischen und methodischen Ergebnisse auf diesem Gebiet in der Tschechoslowakei gegeben.

Ein Gas-Chromatograph wird beschrieben, der die qualitative und quantitative Mikroanalyse der Gase mittels direkter Messung des Volumens einzelner Komponenten des Gasgemisches ermöglicht; dieser ist mit automatischer Registrierung versehen. Der Begriff des chromatographischen Gasspektrums wird formuliert und charakteristische Größen definiert; dies ermöglicht die Bestimmung der Reihenfolge einzelner Gase bei der Entwicklung des Chromatogramms, die Vorhersage der Möglichkeit der Trennung, die Berechnung der Kolonnen für die Trennung der Gasgemische, wie auch die Identifizierung unbekannter Komponenten. Ferner werden neuentdeckte Beziehungen zwischen der Molekularstruktur der Gase und deren Lage im chromatographischen Spektrum diskutiert.

Die Methodik bietet neue Möglichkeiten für die Trennung und Analyse (0,1 bis 2 ml) chemisch und physikalisch sehr ähnlicher Gase, da es auf diese Weise erstmalig gelang, eine ganze Reihe von Gasen zu trennen. Neue analytische Methoden wurden ausgearbeitet, die sich mit der Trennung und Analyse der Permanentgase, gasförmiger Paraffine, Cykloparaffine, Olefine, Acetylene, Edelgase, chlorierter, bromierter und fluorierter Kohlenwasserstoffe (Freone), Stickstoffoxyde, Schwefelverbindungen und Halogene befassen. Ferner wird die Ausnutzung der Adsorption zur Konzentrierung und Analyse von Spuren gezeigt, wie z. B. einzelner höherer, gasförmiger Paraffine (10⁻² Vol.-%), Olefine (10⁻⁴ Vol.-%), des Heliums und Neons (10⁻⁴ Vol.-%), des Wasserstoffs (10⁻³ Vol.-%) u. a. Außerdem wird die Anwendung der Gaschromatographie zur Messung der Sorptions-Aktivität oberflächenaktiver Stoffe (z. B. Katalysatoren) erwähnt.

Summary

A survey of the literature on the development of gas chromatography is given up to 1955. A report is also included on the theoretical, practical and methodical results in this field in Czechoslovakia.

A gas chromatograph is described with which it is possible to make qualitative and quantitative microanalyses of gases by means of direct measurement of the volume of single components of the gas mixture. The instrument is provided with automatic registration. The concept of chromatographic gas spectrum is formulated and characteristic magnitudes are defined. This makes possible the determination of the succession of individual gases in the development of the chromatogram, the prediction of the possibility of the separation, the calculation of the columns for the separation of the gas mixture as well as the identification of the unknown components. Furthermore, a discussion is given of newly discovered relations between the molecular structure of gases and their position in the chromatographic spectrum.

The method offers new possibilities of separating and analysing (0,1 to 2 ml) of gases which are quite similar chemically and physically, since in this manner for the first time a whole series of gases was successfully separated. New analytical methods are developed, which deal with the separation and analysis of the permanent gases, gaseous paraffins, cycloparaffins, nitrogen oxides, sulfur compounds, halogens, olefines, acetylenes, noble gases, and chlorinated, brominated and fluorinated hydrocarbon's (Freons). The use of absorption for concentration and determination of traces is also shown, as for instance, individual higher gaseous paraffins (10⁻⁴ vol %), helium and neon (10⁻⁴ vol %), hydrogen (10⁻³ vol %), olefines (10⁻⁴ vol %), etc. Mention is also made of the application of gas chromatography for measuring the sorption-activity of surface active materials (catalysts).

Résumé

L'auteur donne un aperçu sur l'ensemble des publications concernant le dévelóppement de la chromatographie gazeuse jusqu'en 1955 ainsi que sur les résultats théoriques, pratiques et méthodologiques obtenus dans ce domaine en Tchécoslovaquie.

Il décrit un appareil de chromatographie gazeuse qui permet la microanalyse qualitative et quantitative des gaz par mesure directe du volume de chaque composant individuel du mélange gazeux, et qui comporte un dispositif d'enregistrement automatique. La notion de spectre gazeux chromatographique est également formulée et donne lieu à la définition de grandeurs caractéristiques. Il devient ainsi possible de doser une série de gaz individuels par développement du chromatogramme, de prévoir la possibilité d'une séparation, de calculer les colonnes pour la résolution des mélanges gazeux et également d'identifier les composants inconnus. On discute en outre des relations nouvellement découvertes entre la structure moléculaire des gaz et leur position dans le spectre chromatographique.

La méthode offre des possibilités nouvelles de séparation et d'analyse (0,1 à 2 ml) de gaz très voisins par leurs propriétés physiques et chimiques; c'est ainsi qu'elle a permis pour la première fois de séparer toute une série de gaz. On a élaboré de nouvelles méthodes analytiques relatives à la séparation et à l'analyse des gaz permanents, des paraffines gazeuses, des cycloparaffines, des oléfines, de l'acétylène, des gaz nobles, des hydrocarbures chlorés, bromés et fluorés (Freon), des oxydes de l'azote, des combinaisons soufrées et des halogènes. On montre en outre l'utilisation de l'adsorption pour la concentration et l'analyse des traces comme par exemple des traces de paraffines gazeuses supérieures individuelles (10⁻² vol %) des oléfines (10⁻⁴ vol %) de l'hélium et du néon (10⁻⁴ vol %) et de l'hydrogène (10⁻³vol %) entre autres. Finalement on mentionne l'emploi de la chromatographie gazeuse pour la mesure de l'activité superficielle d'adsorption de substances actives (des catalyseurs par exemple).