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Charakterisierung von Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis durch Pyrolyse-Gas-Chromatographie

Characterisation of ion exchangers based on synthetic resin by pyrolysis gas chromatography

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Fresenius' Zeitschrift für analytische Chemie Aims and scope Submit manuscript

Abstract

The pyrolysis gaschromatography of strong acid cation exchangers — type Dowex 50 W and Amberlite IR 120, 122 and 124- and of weak acid cation-exchanger Amberlite IRC 50 leads to good reproducible fingerprint spectra.

The identification of a great number of appearing products of pyrolysis is performed on the one hand by comparing retention times with those of test substances, on the other hand with aid of mass spectrometry.

As to the strong acid cation-exchangers, the composition of products of pyrolysis depends on the grain size and the cationic forms of the ion exchangers. Compared with metal ion loaded forms there appear with the H+-forms essentially more compounds of sulphur and less ethylvinylbenzene and divinylbenzene. With rising atomic numbers of the alkali elements as gegenion, the ratio divinylbenzene/ethylvinylbenzene increases.

No oxygen compounds besides CO2 are found in the pyrograms of Amberlite IRC 50. The influence of the cationic forms is not essential.

With aid of further results of research pyrolysis gas-chromatography may represent a qualified method for characterizing ion exchangers based on synthetic resin.

Zusammenfassung

Die Pyrolyse-Gas-Chromatographie stark saurer Kationenaustauscher — Typ Dowex 50 W und Amberlite IR 120, 122 und 124 — und des schwach sauren Kationenaustauschers Amberlite IRC 50 führt zu gut reproduzierbaren Fingerprint-Spektren.

Die Identifizierung einer großen Anzahl auftretender Pyrolyseprodukte geschieht einerseits durch Vergleich der Retentionszeiten mit denen von Testsubstanzen, andererseits mit Hilfe der Massenspektrometrie.

Bei den stark sauren Kationenaustauschern ist die Zusammensetzung der Pyrolyseprodukte von der Korngröße und dem Beladungszustand abhängig. Bei den H+-Formen treten gegenüber den mit Metallionen beladenen wesentlich mehr schwefelhaltige Verbindungen und weniger Äthylvinylbenzol und Divinylbenzol auf. Mit steigender Ordnungszahl der Alkalielemente als Gegenion nimmt das Verhältnis m-Divinylbenzol/m-Äthylvinylbenzol zu.

In den Pyrolyse-Gas-Chromatogrammen von Amberlite IRC 50 findet man bis auf CO2 keine sauerstoffhaltigen Verbindungen. Der Einfluß des Beladungszustandes ist gering.

Nach Vorliegen weiterer Untersuchungsergebnisse, besonders von anderen Austauschertypen, dürfte die Pyrolyse-Gas-Chromatographie eine geeignete Methode zur Charakterisierung von Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis darstellen.

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Authors and Affiliations

  1. Institut f. analyt. Chemie u. Radiochemie, Universität Saarbrücken, Deutschland

    E. Blasius, H. Lohde & H. Häusler

Authors
  1. E. Blasius
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  2. H. Lohde
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  3. H. Häusler
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Vortrag anläßlich der Tagung Euroanalysis I, 28. 8.–1. 9. 1972 in Heidelberg.

Die Untersuchungen wurden im Rahmen des SFB 52 „Analytik“ durchgeführt.

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Blasius, E., Lohde, H. & Häusler, H. Charakterisierung von Ionenaustauschern auf Kunstharzbasis durch Pyrolyse-Gas-Chromatographie. Z. Anal. Chem. 264, 278–286 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00426415

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