Study of carbon,hydrogen and nitrogen determination by combustion-gas chromatography

Summary The method for carbon-hydrogen-nitrogen determination based on dynamic rapid combustion of the sample, gas chromatographic separation and thermal-conductivity measurement of the gases N₂, CO₂ and H₂O is critically considered and improved. In order to achieve instantaneous combustion of all types of organic compounds, oxidizable metallic containers are used for the sample and dropped in the hot combustion zone while the carrier gas is momentarily enriched with pure oxygen. Flash combustion of the sample is followed by catalytic oxidation on a newly developed active catalyst. This reagent, adsorption-free and thermally resistent, consists of pure chromic oxide, mechanically compressed and granulated. Copper treated with silver is used as reducing reagent. Unwanted gases are eliminated with Co₃O₄ containing silver, and by utilizing the chemiadsorption properties of the column packing. Measurements are made by integrating and printing the electrical signal. The analytical process is controlled by means of a potentiometric recorder. The increased combustion capacity, the practical absence of blanks and the very extended linearity of response of the detector make possible CHN determination in sample sizes of 0.1–3 mg. Except for sample weighing and calculation of results from the printed integration values, all the operations are automatically controlled by a preset programme.

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Zusammenfassung Das Verfahren zur Bestimmung von C, H und N, das auf der dynamischen Schnellverbrennung der Probe, der gaschromatographischen Trennung und Wärmeleitfähigkeitsmessung der Gase N₂, CO₂ und H₂O beruht, wurde kritisch überdacht und verbessert. Um die sofortige Verbrennung aller Arten organischer Verbindungen zu erzielen, wurden die in oxydierbaren Metallbehältern eingewogenen Proben in die heiße Zone des Verbrennungsrohres eingeführt, während gleichzeitig das Transportgas kurzfristig mit Sauerstoff angereichert wurde. Die Verbrennung erfolgt durch katalytische Oxydation an einem neu entwickelten Kontakt, der nicht adsorbiert, hitzebeständig ist und aus reinem, gepreßtem und gekörntem Chromoxid besteht. Versilbertes Kupfer dient als Reduktionsmittel. Störende Gase werden mit silberhältigem Co₃O₄ sowie durch Chemisorption an der Säulenfüllung entfernt. Die elektrischen Signale werden integriert und ausgedruckt. Der ganze analytische Vorgang wird durch einen Spannungsschreiber kontrolliert. Die erhöhte Verbrennungskapazität, das praktisch vollständige Fehlen eines Blindwertes sowie die weitgehende Linearität der Detektoranzeige erlauben CHN-Bestimmungen in nur 0,1 bis 3 mg Probe. Abgesehen von der Einwaage und der Berechnung der Resultate aus den ausgedruckten Werten verlaufen alle Vorgänge automatisch und programmiert.

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Dedicated to the memory of Dr. Wolfgang Schöniger.