Введение
Метод определения элементарного состава органических соединений
Анализ горения – это метод, используемый как в органической, так и в аналитической химии для определения элементарного состава (точнее, эмпирической формулы) чистого органического соединения путем сжигания образца в условиях, позволяющих количественно проанализировать продукты горения. После определения количества молей каждого продукта горения можно рассчитать эмпирическую формулу или ее часть для исходного соединения. Анализ горения применяется для определения содержания углерода (C), водорода (H), азота (N) и серы (S), поскольку при сжигании материалов, содержащих эти элементы, они превращаются в окисленные формы (CO2, H2O, NO или NO2 и SO2) при высокой температуре и в избытке кислорода. Особый интерес представляет измерение общего содержания азота в пищевых продуктах или кормах для определения процентного содержания белка, измерение содержания серы в нефтепродуктах или измерение общего органического углерода (TOC) в воде.
Combustion analysis is a method used in both organic chemistry and analytical chemistry to determine the elemental composition (more precisely empirical formula) of a pure organic compound by combusting the sample under conditions where the resulting combustion products can be quantitatively analyzed. Once the number of moles of each combustion product has been determined the empirical formula or a partial empirical formula of
the original compound can be calculated. Applications for combustion analysis involve only the elements of carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), and sulfur (S) as combustion of materials containing them convert these elements to their oxidized form (CO2, H2O, NO or NO2, and SO2) under high temperature high oxygen conditions. Notable interests for these elements involve measuring total nitrogen in food or feed to determine protein percentage, measuring sulfur in petroleum products, or measuring total organic carbon (TOC) in water.
История
Метод был изобретен Жозефом Луи Гей-Люссаком. Юстус фон Либих изучал этот метод, работая с Гей-Люссаком между 1822 и 1824 годами, и усовершенствовал его в последующие годы до такой степени, что он мог быть использован как стандартная процедура для органического анализа.
Gay Lussac between 1822 and 1824 and improved the method in the following years to a level that it could be used as standard procedure for organic analysis.
Анализатор CHN
Анализатор CHN (также известный как анализатор углерода, водорода и азота) – это научный прибор, используемый для точного и прецизионного измерения содержания углерода, водорода и азота в образце. Обычно для анализа требуется всего несколько миллиграммов образца, однако в зависимости от прибора и из-за неоднородности образца для некоторых матриц может потребоваться больший вес. Эти анализаторы могут работать с широким спектром образцов, включая твердые вещества, жидкости, летучие и вязкие материалы, и применяются в фармацевтике, полимерной химии, химической промышленности, экологическом мониторинге, пищевой промышленности и энергетике. Прибор определяет процентное содержание элементов на основе метода Дюма, используя вспышечное сжигание образца для мгновенного окисления в простые соединения, которые затем детектируются с помощью детектора теплопроводности или инфракрасной спектроскопии. Отделение мешающих веществ осуществляется с использованием химических реагентов.
Современные методы
Водяной пар, углекислый газ и другие продукты могут быть разделены с помощью газовой хроматографии и проанализированы с помощью детектора теплопроводности.