Том 97, № 4 (2024)

Введение. Контроль содержания остаточных органических растворителей может быть осуществлен с применением статической парофазной газовой хроматографии. Испытательные лаборатории, проводящие испытания таким методом, оснащены различным по устройству оборудованием, в том числе системами ввода. В методическом описании проведения анализа, как правило, содержится указание только на те параметры, которые могут быть реализованы на любых системах ввода, детальное описание анализа на разных системах ввода не приводится. Таким образом, вопрос взаимозаменяемости парофазных систем ввода является открытым для специалистов, применяющих в своей деятельности метод статической парофазной газовой хроматографии.

Цель. Оценка взаимозаменяемости систем ввода для статической парофазной газовой хроматографии в задачах по определению содержания остаточных органических растворителей.

Материалы и методы. Для проведения исследований использовались статические парофазные системы ввода, различающиеся способом введения, материалом проводящих линий и устройством пневматической системы (модели G1888 и 7697A компании Agilent, модель НТ2000Н компании НТА). Остаточные органические растворители определяли методом газовой хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора. В качестве растворителей проб были выбраны диметилсульфоксид (ДМСО) и вода деионизированная. В качестве определяемых аналитов использовались стандартные образцы: уксусная кислота ледяная, триэтиламин и N,N-диметилформамид. Концентрация определяемых компонентов была выбрана с учетом их предельно допустимого содержания в 0.1 г определяемого образца.

Результаты. Проведена оценка соответствия формы хроматографических пиков, линейности, воспроизводимости и сходимости методики следующим критериям: фактор симметрии пика — 0.8–1.8, значение коэффициента корреляции — r² ≥ 0.99, относительное стандартное отклонение площадей пиков — не более 10%, степень извлечения — 85–115% при использовании различных типов статических парофазных пробоотборников. При использовании в качестве растворителя ДМСО влияния различных типов пробоотборников на форму пиков выявлено не было. Во всех случаях фактор симметрии пиков не выходил за пределы диапазона значений 0.8–1.8. При использовании в качестве растворителя воды фактор симметрии пика уксусной кислоты составил 4.15 в случае Agilent 7697А и 4.89 для Agilent G1888, при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н — 1.70. Фактор симметрии пиков триэтиламина и N,N-диметилформамида не выходил за пределы диапазона 0.8–1.8 при любом типе пробоотборников. Наблюдалось нарушение линейности при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н в случае определения N,N-диметилформамида (ДМСО, вода) и уксусной кислоты (вода). При использовании Agilent 7697A линейность соблюдалась для всех растворов, а в случае Agilent G1888 нарушение наблюдалось только для N,N-диметилформамида и уксусной кислоты в водных растворах. При оценке прецизионности при использовании Agilent G1888 для N,N-диметилформамида в растворах с использованием ДМСО и Agilent 7697A для уксусной кислоты в водных растворах наблюдался значительный разброс данных, линейность средних значений сохранялась. Практически все полученные значения отклонения результатов между двумя экспериментами (оценка извлечения из двух растворов остаточного органического растворителя, приготовленных в одинаковой концентрации) попали в ожидаемую область ±15%. Выпадение значений фиксировалось в тех же случаях, когда наблюдался большой разброс площадей пиков и нарушалась линейная зависимость, а именно в случае раствора уксусной кислоты в воде при использовании пробоотборников НТА НТ2000Н и Agilent G1888 и растворов N,N-диметилформамида в ДМСО и воде при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н.

Выводы. Для образцов состава определяемый компонент/растворитель: триэтиламин/диметилсульфоксид, триэтиламин/вода и уксусная кислота/диметилсульфоксид — парофазные пробоотборники оказались взаимозаменяемыми, а для образцов состава N,N-диметилформамид/диметилсульфоксид, N,N-диметилформамид/вода и уксусная кислота/вода разница в конфигурации пробоотборников оказала значительное влияние на равновесие в системе, подтвердив неэквивалентность приборов. Продемонстрировано, что параметры воспроизводимости и сходимости методики зависят от типа используемого парофазного пробоотборника, и в случае сложных по составу растворов может возникнуть необходимость исследования робастности с использованием нескольких типов систем ввода паровой фазы. Улучшение линейности отклика и прецизионности площадей пиков наблюдается в следующем ряду систем ввода: отбор и ввод пробы с помощью шприца → отбор пробы с помощью петли, металлическая линия переноса → отбор пробы с помощью петли, кварцевая линия переноса, контроль давления во флаконе.

Методом фазовой реологии изучен процесс гелеобразования в полярной дисперсной системе, представляющей собой водно-глицериновый раствор фармацевтической субстанции Агсулар^® и консерванта Нипагин^® М натрия, при загущении ее аэросилом в возрастающей концентрации. Методом электрофоретического рассеяния света на основании данных о величине ζ-потенциала дисперсной системы изучена физическая стабильность геля. За счет изменения последовательности и количества ввода ингредиентов оптимизирована технология получения лекарственной формы «Агсулар^® гель 1.5%» при масштабировании производственного процесса.

Показана стабильность матричной конверсии пропан-бутановой смеси в синтез-газе при использовании в качестве окислителя атмосферного воздуха. Исследовано влияние количества кислорода в окислителе на деградацию материала фехралевой матрицы (проволока состава Fe — 23%, Cr — 4%, Al). Выявлено, что устойчивость фехралевой проволоки в условиях матричной конверсии пропан-бутановой смеси снижается при увеличении степени обогащения воздуха техническим кислородом. С использованием растровой и просвечивающей электронной микроскопии (с возможностью микрорентгеноспектрального анализа) проведено сравнительное изучение микроструктуры, элементного и фазового состава исследуемого сплава в различных условиях воздействия газовой среды при высокотемпературной конверсии углеводородных газов. С использованием методологии CALPHAD установлен фазовый состав формирующейся оксидной пленки на поверхности фехраля в интервале температур 1000–1500°С.

Исследовано влияние состава сырья и давления на выход С₂-углеводородов в окислительной углекислотной конверсии метана в присутствии одноатомного цеолитного родиевого катализатора, дополнительно модифицированного цинком. Найдено, что изменение объемного соотношения СН₄/СО₂ с 1/1 на 4/1 в составе исходной смеси повышает выход С₂-углеводородов в 3 раза. Присутствие О₂ в исходной смеси (объемное соотношение СН₄/СО₂ = 4/1) также оказывает существенное влияние на выход целевых продуктов: резкое падение выхода С₂-углеводородов наблюдается при концентрации О₂ в исходной смеси менее 1.0%. В оптимальных условиях катализатор стабильно работает в течение первых 10 ч, а дальнейшее снижение его активности, вероятно, связано с переходом большей части родия из одноатомного состояния (Rh–O) в кластеры (Rh–Rh).

Продемонстрированы возможности метода измерения краевых углов для оптимизации выбора полимеров при создании мембран для транспорта газов, гемосовместимых материалов, полимерных композиционных материалов. В качестве параметров, используемых при выборе полимеров, выступают энергетические характеристики поверхностей полимерных пленок на различных границах раздела фаз. Показано, что величина дисперсионной составляющей поверхностной энергии плотных полимерных мембран может выступать в качестве индикатора их газопроницаемости. Представлена методика, которая на основании величин межфазной энергии твердое/полимер/модельная жидкость (вода, октан) позволяет оценить адгезионные свойства полимера в условиях лабильности функциональных групп его макромолекул в поверхностном слое при формировании композиционного материала. Продемонстрирован подход к выбору потенциально гемосовместимых полимерных материалов на основании величин их межфазной энергии полимер/вода.

В работе получены гибридные нанокомпозитные пленочные материалы на основе хитозана и натриевых солей карбоксиметилцеллюлозы и N-сукцинилхитозана и коллоидных частиц AgI и оценена возможность применения полученных материалов в сенсорных устройствах для контроля содержания аммиака. При сравнении топографических образов микрорельефа поверхности пленок, полученных из индивидуальных полисахаридов или нанокомпозитов на основе полисахаридов и частиц AgI, показано, что изменение концентрации полимера в исходном формовочном растворе и наличие наночастиц AgI существенно сказывается на структуре пленки. При повышении концентрации полисахарида в растворе возрастает степень ассоциации, и в пленке формируются более крупные зернистые надмолекулярные образования длиной в несколько микрометров. Присутствие наночастиц AgI оказывает влияние на морфологию элементов структуры и топографию поверхности пленок, причем более значительное влияние наблюдается в случае менее концентрированных исходных растворов полисахаридов. На частицах AgI происходит адсорбция макромолекул полимера, следовательно, наночастицы служат дополнительными узлами сетки зацеплений макромолекул, что приводит к изменению морфологии системы. Максимально выраженным рельефом поверхности характеризуются пленочные образцы, полученные из полимер-коллоидных дисперсий на основе карбоксиметилцеллюлозы и хитозана. Установлено, что электропроводность пленочных образцов на основе полисахаридов, наполненных наночастицами AgI, меняется при изменении концентрации аммиака вследствие образования аммиачных комплексов. Полученные композитные пленки не уступают по прочности при растяжении пленкам индивидуальных полисахаридов. Введение пластифицирующей добавки (глицерина) позволяет увеличить относительное удлинение при растяжении.

Методом сканирующей электронной микроскопии и рентгенофлуоресцентного анализа исследованы структура и элементный состав терморасширенного графита, полученного в составе-генераторе, модифицированном оксидами алюминия, хрома(III), железа(III) и кремния. Показано, что при модифицировании состава оксидом железа(III) имеет место массовое равномерное внедрение атомов железа в структуру терморасширенного графита. Параметры пористой структуры синтезированных образцов терморасширенного графита определены методом физической адсорбции газов. Модифицирование состава-генератора оксидами металлов приводит к увеличению предельного объема сорбционного пространства терморасширенного графита.