DE3028324A1 - METHOD AND DEVICE FOR EXTRACTING AMINE COMPOUNDS FROM AIR SAMPLES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR EXTRACTING AMINE COMPOUNDS FROM AIR SAMPLES

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DE3028324A1
DE3028324A1 DE19803028324 DE3028324A DE3028324A1 DE 3028324 A1 DE3028324 A1 DE 3028324A1 DE 19803028324 DE19803028324 DE 19803028324 DE 3028324 A DE3028324 A DE 3028324A DE 3028324 A1 DE3028324 A1 DE 3028324A1
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John W. Brookline Mass. Reisch
David P. Concord Mass. Rounbehler
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    • G01N33/0047—Specially adapted to detect a particular component for organic compounds

Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHi.E München, 25. Juli 1980DIPL. ING. HEINZ BARDEHi.E Munich, July 25, 1980

PATENTANWALT IPATENT ADVOCATE I

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Aktenzeichen: Mein Zeichen: P 3106File number: My reference: P 3106

Anmelder: Thermo Electron Corporation 101 First Avenue
Waltham, Mass. 02154/USAApplicant: Thermo Electron Corporation 101 First Avenue
Waltham, Mass. 02154 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Extrahieren von AminverbindungenMethod and apparatus for extracting amine compounds

aus Luftprobenfrom air samples

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Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft Luftprobenentnahmesysteme, sie betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zur Entfernung (Extraktion) von Aminverbindungen aus Luftproben.The invention relates to air sampling systems, and more particularly relates to Methods and devices for the removal (extraction) of amine compounds from air samples.

Vorrichtungen und Verfahren zur Entnahme von Luftproben zur Identifizierung der Typen und Gehalte an in der Umwelt vorhandenen Aminverbindungen sind bereits bekannt. Diese Verbindungen können aus den verschiedensten Quellen stammen, beispielsweise aus der Herstellung und Verwendung von Chemikalien, der Verbrennung von Brennstoffen (Treibstoffen) und anderen. Das konventionelle Verfahren zur Entfernung (Extraktion) der in der Luft enthaltenen Aminverbindungen besteht darin, daß die Luftprobe über ein Silicagelbett geleitet werden muß, um die darin enthaltenen Amine wegzufangen (einzufangen). Nach dieser ersten Stufe wird das Silicagel dann mit einer Lösung von 0,2 η Schwefelsäure in 10 % Methanol gewaschen, um die weggefangenen (eingefangenen) Aminverbindungen zu entfernen. Die dabei erhaltene Waschflüssigkeit kann dann gaschromatographisch in die darin enthaltenen Aminverbindungen aufgetrennt werden. Dieses Verfahren ist jedoch bei Luftproben, die Stickstoffoxide enthalten, im allgemeinen unwirksam. Stickstoffoxide (wie z.B. NO, N3O3 und N-O4) unterliegen nämlich besonders leicht einer N-Nitrosierungsreaktion in der Gasphase mit den an dem Silicagel eingefangenen Aminen. Infolgedessen fuhrt die Analyse der Aminverbindungen enthaltenden Waschflüssigkeit zu Fehlern, die auf die Amine zurückzuführen sind, die nitrosiert worden sind. Die Folge davon ist, daß die "nachgewiesenen" Aminverbindungen nicht die Amine aus der ursprünglichen Probe umfassen, die während desDevices and methods for taking air samples to identify the types and levels of amine compounds present in the environment are already known. These compounds can come from a wide variety of sources, including the manufacture and use of chemicals, the burning of fuels, and others. The conventional method of removing (extracting) the amine compounds contained in the air is that the air sample must be passed over a bed of silica gel in order to capture the amines contained therein. After this first step, the silica gel is then washed with a solution of 0.2 η sulfuric acid in 10% methanol in order to remove the trapped amine compounds. The washing liquid obtained in this way can then be separated into the amine compounds contained therein by gas chromatography. However, this method is generally ineffective on air samples containing nitrogen oxides. This is because nitrogen oxides (such as, for example, NO, N 3 O 3 and NO 4 ) are particularly susceptible to an N-nitrosation reaction in the gas phase with the amines trapped on the silica gel. As a result, the analysis of the washing liquid containing amine compounds leads to errors which can be attributed to the amines which have been nitrosated. The consequence of this is that the amine compounds "detected" do not include the amines from the original sample that were used during the

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Sammelns und des Analyseverfahrens durch N-Nitrosierung in N-Nitrosoverbindungen überführt worden sind. Ein genaues Luftprobenentnahme-Collection and method of analysis by N-nitrosation in N-nitroso compounds have been convicted. An accurate air sampling

und Aminverbindungs-Nachweissystem muß daher wirksam in einer Atmosphäre sein, in der reaktionsfähige Verbindungen in großen Konzentrationen vorliegen.and amine compound detection system must therefore be effective in an atmosphere be in the reactive compounds in large concentrations are present.

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zur Entfernung von Aminverbindungen aus der Luft zu entwickeln. Ein weiteres spezielles Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration von Aminverbindungen in einer Luftprobe zu entwickeln, ohne daß dabei eine Bildung von Nitrosaminen aus den Aminen in der Probe auftritt. Ziel der Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung zum Sammeln von Aminverbindungen aus Luft anzugeben, die kompakt, billig, transportabel und einfach in der Handhabung ist.It is therefore a general object of the present invention to provide improved To develop methods and devices for removing amine compounds from air. Another specific goal of the present The invention is an improved method and an improved device for determining the concentration of amine compounds in in an air sample without the formation of nitrosamines occurs from the amines in the sample. The aim of the invention is also to provide a device for collecting amine compounds from air, which is compact, cheap, portable and easy to use.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Entfernen (Extrahieren) von Aminverbindungen aus einer Luftprobe, ohne daß die Bildung von Nitrosamin-Artefakten aus Aminen in der Probe auftritt. Erfindungsgemäß umfaßt die Entfemungs- bzw. Extraktionsvorrichtung eine Kartusche (Patrone) mit einer Trennzone zwischen zwei öffnungen. Die Trennzone enthält eine luftdurchlässige Packung (füllung) aus einem körnigen, in fester Phase vorliegenden Aminkomplexbildner, wie z.B. Sulfamidsäure.The present invention relates to methods and devices for Removing (extracting) amine compounds from an air sample without causing the formation of nitrosamine artifacts from amines in the Sample occurs. According to the invention, the removal or extraction device comprises a cartridge with a separation zone between two openings. The separation zone contains an air-permeable packing (filling) from a granular, solid-phase amine complexing agent, such as sulfamic acid.

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen (Extrahieren) von Aminverbindungen aus Luftproben, ohne daß Verluste durch Bildung von Nitrosamin-Artefakten auftreten.The invention relates to a method and a device for removing (extracting) amine compounds from air samples, without losses due to the formation of nitrosamine artifacts.

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Die Vorrichtung umfaßt eine Kartusche (Patrone) mit einer Trennzone zwischen einer ersten öffnung und einer zweiten öffnung. Die Trennzone enthält eine luftdurchlässige Packung aus einem körnigen, in fester Phase vorliegenden Aminkomplexbildner. Das Verfahren umfaßt eine erste Stufe, in der eine Luftprobe von der ersten öffnung zu der zweiten öffnung durch die Trennzone der Kartusche (Patrone) hindurchgeleitet wird, und eine zweite Zone, in der ein Eluierungsmittel von der zweiten öffnung zu der ersten öffnung durch die Trennzone hindurchgeleitet wird oder die Kartusche (Patrone) rückgespült wird. Zum Extrahieren der Aminverbindungen wird als Eluierungsmittel ein Lösungsmittel für den Aminkomplexbildner in der Trennzone der Kartusche (Patrone) verwendet. Das Verfahren kann die weitere Stufe der Bestimmung der Aminverbindungskonzentration mindestens eines Teils des Eluats, welches nach der zweiten Stufe des Verfahrens aus der Trennzone austritt, umfassen.The device comprises a cartridge with a separation zone between a first opening and a second opening. The separation zone contains an air-permeable packing made of a granular, solid-phase amine complexing agent. The procedure includes a first stage in which a sample of air from the first opening to the second opening passed through the separation zone of the cartridge (cartridge) and a second zone in which an eluent is passed through the separation zone from the second opening to the first opening or the cartridge is backwashed. A solvent is used as the eluent to extract the amine compounds used for the amine complexing agent in the separation zone of the cartridge. The procedure can take the further stage of determination the amine compound concentration of at least a portion of the eluate which is removed from the separation zone after the second stage of the process exit, include.

Die Kartusche (Patrone) kann in Verbindung mit bekannten analytischen Methoden, beispielsweise der Massenspektroskopie, der Chromatographie und selektiven Pyrrolyse, verwendet werden zur Herstellung einer genauen quantitativen Analyse der Luftproben.The cartridge (cartridge) can be used in conjunction with known analytical Methods, for example mass spectroscopy, chromatography and selective pyrrolysis, can be used to produce an accurate quantitative analysis of the air samples.

Um nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Aminverbindungen zu extrahieren, kann als erste Stufe eine Luftprobe in die erste öffnung der Kartusche eingeführt, durch die Trennzone hindurchgeleitet und aus der zweiten öffnung ausgeführt werden. Während dieser ersten Stufe fängt der Komplexbildner in der ersten Trennzone auf wirksame Weise praktisch alle in der Luftprobe innerhalb dieser Zone enthaltenen Amine ein und verhindert so eine N-Nitrosierung. Als Folge davon tritt keine Nitrosamin-Artefaktbildung in der Trennzone auf.In order to extract amine compounds according to the process of the invention, As a first step, an air sample can be introduced into the first opening of the cartridge introduced, passed through the separation zone and discharged from the second opening. During this first stage the catches Complexing agent in the first separation zone in an effective way practically all amines contained in the air sample within this zone and thus prevents N-nitrosation. As a result, nitrosamine artifact formation does not occur in the separation zone.

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Nach der ersten Stufe wird die Kartusche mit einem Eluierungsmittel, das in die zweite öffnung eingeführt, durch die Trennzone hindurchgeleitet und aus der ersten öffnung ausgeführt wird, rückgespült. Das Eluierungsmittel wird so ausgewählt, daß es ein Lösungsmittel sowohl fUr die Amine als auch fUr den Komplexbildner in der Trennzone ist. Wenn es sich beispielsweise bei dem Komplexbildner in der Trennzone um Sulfamidsäure handelt, so ist ein geeignetes Eluierungsmittel Aceton.After the first stage, the cartridge is filled with an eluent, that introduced into the second opening, passed through the separation zone and is run out of the first opening, backwashed. The eluent is selected so that it is a solvent both for the amines and for the complexing agent in the separation zone is. For example, if the complexing agent in the separation zone is sulfamic acid, then a suitable eluant is Acetone.

Während dieser zweiten Stufe wird der Aminkomplexbildner in der Trennzone gelöst, während das Eluierungsmittel durch diese Zone hindurchgeleitet wird, wobei die Aminverbindungen in der Lösung freigesetzt werden. Infolgedessen enthält dieses Eluierungsmittel, wenn es aus der Trennzone austritt, die volle Menge der Aminverbindungen, die vorher in der Trennzone eingeschlossen waren, ohne daß irgendwelche wesentlichen Verluste aufgrund einer Nitrosaminbildung aus einigen der Amine der ursprunglichen Luftprobe auftreten. Diese Lösung des Eluierungsmittels und der Aminverbindungen kann dann, wenn sie aus der ersten öffnung austritt, gesammelt und unter Anwendung konventioneller Methoden auf ihren variierenden Aminverbindungsgehalt hin analysiert werden.During this second stage the amine sequestrant becomes in the separation zone dissolved while the eluent is passed through this zone, releasing the amine compounds in the solution will. As a result, when this eluent leaves the separation zone, it will contain the full amount of the amine compounds previously were included in the separation zone without any substantial losses due to nitrosamine formation from some of the amines the original air sample. This solution of the eluent and the amine compound, as it exits the first port, can be collected and using conventional methods can be analyzed for their varying amine compound content.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemBßen Luftprobenentnahmevorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es sich dabei um eine einfache, billige, schnelle Probenentnahmemethode fUr die Extraktion (Entfernung) von niedrigen Aminverbindungskonzentrationen handelt. Ein weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, daß erfindungsgemäß praktisch alle Amine aus der ursprunglichen Probe gesammelt und analysiert werden können, ohne daß Verluste durch N-Nitrosierung auftreten.An essential feature of the air sampling device of the invention and the method of the present invention is that it is a simple, inexpensive, rapid sampling method For the extraction (removal) of low concentrations of amine compounds acts. Another important feature is that, in accordance with the invention, virtually all of the amines are collected from the original sample and can be analyzed without losses due to N-nitrosation occurring.

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Die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Dabei zeigen:The above and other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description with the accompanying drawings. Show:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Aufsammelvorrichtung in einer Schnittansicht; und1 shows a collecting device according to the invention in a sectional view; and

Fig. 2 und 3 eine Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens,2 and 3 an explanation of the method according to the invention,

wie es mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchgeführt wird.as it is carried out with the device according to FIG.

Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Kartusche (Patrone) 20, die zur Abtrennung von Aminen von einer Luftprobe verwendet werden kann. Die Kartusche 20 ist ein dünnwandiges Rohr mit einer ersten öffnung 22, einer zweiten öffnung 24 und einer Trennzone A zwischen der öffnung 22 und der öffnung 24. Bei der Kartusche 20 handelt es sich um einen Polyäthylenzylinder mit einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Tiefe von 20 mm. Die öffnung 24 umfaßt einen ringförmigen Adapter 27, der das Einsetzen der Spitze einer Spritze zum Injizieren eines FlUssigphasen-Eluierungsmittels in die Kartusche 20 durch die öffnung 24 erlaubt. Die Wände 26 der öffnung 22 verjüngen sich, von der Trennzone A ausgehend, nach außen, um den Strom des Flüssigphasen-Eluierungsmittels aus der Kartusche 20 während des Sammelns zu richten.Fig. 1 shows a sectional view of a cartridge (cartridge) 20, which can be used to separate amines from an air sample. The cartridge 20 is a thin-walled tube with a first opening 22, a second opening 24 and a separation zone A between the opening 22 and the opening 24. The cartridge 20 is is a polyethylene cylinder with an inner diameter of 15 mm and a depth of 20 mm. The opening 24 comprises an annular one Adapter 27, which enables the insertion of the tip of a syringe for injecting a liquid phase eluant into the cartridge 20 through the opening 24 allowed. The walls 26 of the opening 22 taper from the Separation zone A starting, outward, around the flow of liquid phase eluent from the cartridge 20 during collection.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform umfaßt die Zone A eine Packung aus einem in fester Phase vorliegenden körnigen Aminkomplexbildner (beispielsweise körnigerSulfamidsäure einer Teilchengröße von 0,59 bis 0,18 mm (30 bis 80 mesh)). In dieser Konfiguration ist die Packung für den hindurchgeführten Luftstrom durchlässigeIn a preferred embodiment, zone A comprises a packing from a granular amine complexing agent present in the solid phase (for example granular sulfamic acid with a particle size of 0.59 to 0.18 mm (30 to 80 mesh)). In this configuration is the pack permeable for the air flow passed through

Isn Innern der öffnungen 22 und 24 sind Siebe (Gitter) aus rostfreiem StahlInside the openings 22 and 24 are sieves (grids) made of stainless steel

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MO-MO-

(Sieböffnung 0,15 mm (100 mesh)) 30 angeordnet, um die Packung 28 an Ort und Stelle zu halten.(Sieve opening 0.15 mm (100 mesh)) 30 placed around the pack 28 hold in place.

Beim Betrieb wird in einer ersten Stufe (vgl. Fig. 2) eine Luftprobe nacheinander durch die öffnung 22, die Zone A und die öffnung 24 (mittels einer nicht dargestellten Pumpe) hindurchgezogen. In einer zweiten Stufe (vgl» Fig. 3) wird die Pumpe entfernt und ein FlUssigphasen-Eluierungsmittel wird (beispielsweise mittels einer Spritze 40) in die öffnung 24 eingespritzt und nacheinander durch die Zone A und die öffnung 22 hindurchgeleitet. An der öffnung 22 passiert das Eluat eine hohle Nadel (die sicherstellt, daß das Eluierungsmittel keinen "Kanal" in der Kartusche 20 bildet, sondern vielmehr die gesamte Packung 28 benetzt). Bei dem Eluierungsmittel handelt es sich um ein Lösungsmittel für die Aminverbindungen und den Amiηkomplexbildηer in der Zone A oder um eine Mischung solcher Lösungsmittel. Als Eluierungsmittel kann beispielsweise Aceton verwendet werden.During operation, an air sample is taken in a first stage (see FIG. 2) successively through the opening 22, the zone A and the opening 24 (by means of a pump, not shown) pulled through. In a second stage (see Fig. 3) the pump is removed and a liquid phase eluent is removed is injected (for example by means of a syringe 40) into the opening 24 and successively through the zone A and the opening 22 passed through. Happened at opening 22 the eluate a hollow needle (which ensures that the eluent does not form a "channel" in the cartridge 20, but rather the entire Pack 28 wetted). The eluent is a Solvent for the amine compounds and the Amiηkomplexbildηer in zone A or a mixture of such solvents. Acetone, for example, can be used as the eluent.

Nach der Eluierungsstufe wird die Eluatlösung unter Anwendung bekannter Methoden analysiert, um die in dem Eluat vorhandenen verschiedenen Aminverbindungen zu identifizieren und zu quantifizieren.After the elution step, the eluate solution becomes known using Methods analyzed to identify and quantify the various amine compounds present in the eluate.

Während der vorstehend beschriebenen ersten Stufe fängt der Amiηkomplexbildner in der Packung 28 auf wirksame Weise Amine aus der Luftprobe, wenn diese die Zone A passiert, physikalisch heraus. Die Dimensionen der Zone A und die Packungsdichte des körnigen Komplexbildners werden so gewählt, daß sie beide die gewünschte LuftStromgeschwindigkeit bzw. -rate erlauben und sicherstellen, daß praktisch alle derartigen Amine weggefangen werden. Als Folge dieses Wegfangens (Einfangens) verbleiben praktisch keine verfügbaren Amine mehr in der Zone A, die einer N-Nitrosierung unterliegen, wenn die eingeführte Luftprobe diese Zone passiert.During the first stage described above, the amine complexing agent catches in package 28, effectively physically out amines from the air sample as it passes through zone A. The dimensions of zone A and the packing density of the granular complexing agent are chosen so that they both achieve the desired air flow velocity or Allow rate and ensure that virtually all such amines are trapped. As a result of this trapping (trapping) remain practically no more available amines in zone A, those of an N-nitrosation are subject to when the introduced air sample passes this zone.

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Während der zweiten Stufe löst das Eluierungsmittel die Komplexbildner und fängt Amine ein. Da während der ersten Stufe praktisch keine N-Nitrosierung auftrat, enthält das Eluat, welches die Öffnung 22 passiert, praktisch sämtliche Aminverbindungen der ursprunglichen Luftprobe. During the second stage, the eluent dissolves the complexing agents and traps amines. Since practically no N-nitrosation occurred during the first stage, the eluate which passes through opening 22 contains practically all amine compounds in the original air sample.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Sulfamidsäure als Packung fUr die Zone A verwendet. Bei anderen AusfUhrungsformen können jedoch auch andere körnige, in fester Phase vorliegende Aminkomplexbildner, wie z.B. Säuren (insbesondere Ascorbinsäure) oder Ammoniumsulfamat, verwendet werden.In a preferred embodiment of the invention, sulfamic acid is used used as packing for zone A. With other embodiments However, other granular amine complexing agents present in the solid phase, such as acids (especially ascorbic acid) or Ammonium sulfamate, can be used.

Das zum Auflösen des Komplexbildners 28 und der Aminverbindungen verwendete Lösungsmittel oder Eluierungsmittel hängt ab zum Teil von der Forderung, daß keine chemischen Reaktionen zwischen dem Eluierungsmittel und dem Komplexbildner oder den davon eingefangenen Verbindungen auftreten dürfen, und außerdem von der Natur der analytischen Methoden, die zur Bestimmung des Gehaltes an den aus dem Sammelrohr 20 entfernten ausgewählten Verbindungen angewendet werden. Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung wird Aceton als Eluierungsmittel verwendet. Bei anderen AusfUhrungsformen können aber auch Äthanol, Methanol, Ammoniak, Pyridin, Methylcyanid oder Pyrrolidin oder Mischungen aus irgendeinem dieser Lösungsmittel oder Aceton verwendet werden. Diese Mischungen können auch mit anderen Lösungsmitteln, wie z.B. Dichlormethan (DCM), gemischt werden. Bei weiteren AusfUhrungsfornien kann irgendein polares oder stickstoffhaltiges Lösungsmittel, das sowohl die Aminverbindungen als auch den Komplexbildner auf wirksame Weise löst, einschließlich Wasser, verwendet werden.That used to dissolve the complexing agent 28 and the amine compounds Solvent or eluent depends in part on the requirement that there be no chemical reactions between the eluent and the complexing agent or the compounds captured by it may occur, and also on the nature of the analytical methods, those selected to determine the content of the selected compounds removed from the manifold 20 are used. With a preferred In an embodiment of the invention, acetone is used as the eluent. In other embodiments, however, ethanol, methanol, Ammonia, pyridine, methyl cyanide or pyrrolidine or mixtures of any of these solvents or acetone can be used. These Mixtures can also be mixed with other solvents such as dichloromethane (DCM). With further execution forms can any polar or nitrogen-containing solvent that has both the amine compounds as well as the complexing agent in an effective manner dissolves, including water.

Bei anderen AusfUhrungsformen kann die Kartusche 20 erfindungsgemäßIn other embodiments, the cartridge 20 can according to the invention

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zusätzliche Zonen zwischen der Trennzone A und der öffnung 24 enthalten. So kann beispielsweise die Zwei-Zonen-Kartusche, beschrieben in der am gleichen Tage unter dem internen Aktenzeichen P 3105 eingereichten Patentanmeldung der gleichen Anmelderin als alternative Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, daß der Aminkomplexbildner in der Packung 28 (Zone A) in dem in der RUckwaschstufe verwendeten Eluierungsmittel löslich ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, enthält das Eluat die aus der Luftprobe herausgefangenen Amine sowie N-Nitrosoverbindungen, die ebenfalls in der Luftprobe vorhanden gewesen sein können. Zur Trennung der Amine von den N-Nitrosoverbindungen können konventionelle Trennmethoden angewendet werden.additional zones between the separation zone A and the opening 24 contain. For example, the two-zone cartridge can be described in the patent application filed on the same day under the internal file number P 3105 by the same applicant as an alternative Embodiment of the invention can be used provided that the amine complexing agent in the package 28 (zone A) in the in the The eluent used in the backwash stage is soluble. If this condition is met, the eluate contains that from the air sample captured amines and N-nitroso compounds, which may also have been present in the air sample. For separation the amines from the N-nitroso compounds can be separated using conventional methods be applied.

Bei einigen Ausfuhrungsformen der Erfindung kann es zweckmäßig sein, eine zusätzliche Zone innerhalb der Kartusche, wie z.B. eine Trocknungszone zum Extrahieren von Wasser aus einer Luftprobe, vorzusehen. Bei diesen Ausführungsformen kann die Trocknungszone zwischen der LuftprobeneinfUhrungsöffnung und der Trennzone angeordnet sein. Wenn es sich bei dem Amiηkomplexbildner beispielsweise um Sulfamidsäure handelt, kann die Trocknungszone eine luftdurchlässige Packung aus Natriumsulfat und Calciumcarbonat enthalten.In some embodiments of the invention, it may be useful provide an additional zone within the cartridge, such as a drying zone for extracting water from an air sample. In these embodiments, the drying zone between the Air sample introduction opening and the separation zone be arranged. If the amine complexing agent is, for example, sulfamic acid is involved, the drying zone can contain an air-permeable packing made of sodium sulfate and calcium carbonate.

Bei einigen Anwendungszwecken der Erfindung kann eine Waschstufe zwischen der Stufe des Hindurchleitens der Luftprobe durch die Kartusche und der RUckwaschstufe angewendet werden. Diese Waschstufe kann umfassen das Hindurchleiten eines Lösungsmittels fUr andere Materialien als Amine und den Komplexbildner durch die Kartusche zur Entfernung von organischen Materialien, welche die nachfolgenden Analysenstufen stören könnten. So kann beispielsweise in einer bevorzugten Ausfuhrungsform ein Waschlösungsmittel, wie z.B. Hexan oderIn some applications of the invention, a washing step may be intermediate between the step of passing the air sample through the Cartridge and the backwash stage. This washing step may involve passing a solvent on to others Materials as amines and the complexing agent through the cartridge to remove organic materials, which the subsequent Could interfere with the stages of analysis. For example, in a preferred Embodiment a washing solvent, such as hexane or

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Pentan, zur Entfernung von Benzol verwendet werden.Pentane, can be used to remove benzene.

Obgleich die vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsformen der Erfindung besonders geeignet sind fUr die Verwendung als Teil eines Probenentnahmesystems fUr die quantitative Analyse von Aminverbindungen in der Luft,sind die wesentlichen Prinzipien des Sammelns auch auf die Luftfiltration anwendbar und die Kartuschen können für die Verwendung in solchen Vorrichtungen als Gasmasken, als Hauben fUr chemische Apparaturen und verschiedene andere Luftkonditioniervorrichtungen leicht modifiziert werden.Although the embodiments of the invention described above are particularly suitable for use as part of a sampling system for the quantitative analysis of amine compounds in the Air, the main principles of collecting are also applied to air filtration applicable and the cartridges can be used in such devices as gas masks, as hoods for chemical apparatus and various other air conditioning devices easily be modified.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können daher fUr die wirksame Sammlung und Bestimmung der Konzentrationen von Aminen aus einer Luftprobe verwendet bzw. angewendet werden, ohne daß Verluste an Aminen durch Artefakt-Bildung von N-Nitrosoverbindungen in der Probe auftreten.The device according to the invention and the method according to the invention can therefore be used for the effective collection and determination of concentrations of amines from an air sample can be used without loss of amines due to the formation of artifacts of N-nitroso compounds occur in the sample.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausfuhrungsformen näher erläutert, es ist jedoch fUr den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.Although the invention has been preferred with reference to FIG Embodiments explained in more detail, but it is self-evident for a person skilled in the art that it is by no means restricted to this, but that these can be changed and modified in many ways, without thereby departing from the scope of the present invention.

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e e r s e ι f ee e r s e ι f e

Claims (13)

PatentansprücheClaims 1. Vorrichtung zum Extrahieren (Entfernen) von Aminverbindungen aus einer Luftprobe ohne Verluste durch künstliche Bildung von Nitrosaminen, welche die Bestimmung der Aminverbindungen durch Extraktion aus der Probe erlaubt, gekennzeichnet durch1. Apparatus for extracting (removing) amine compounds from an air sample without losses due to the artificial formation of nitrosamines, which enable the determination of the amine compounds by extraction Allowed from the sample, indicated by eine Kartusche (Patrone) (20) mit einer inneren Zone (Α) zwischen einer ersten öffnung (22) und einer zweiten öffnung (24), wobei die Zone (A) eine luftdurchlässige Packung (28) aus einem körnigen, in fester Phase vorliegenden Aminkomplexbildner enthält, der geeignet ist zum Abfc;;.asn von Aminverbindungen aus einer Luftprobe und zur Freisetzung d«r abgefangenen Aminverbindungen in ein ausgewähltes Eluierungsmittel zur Entfernung der Aminverbindungen aus der Kartusche (20), und das die N-Nitrosierung der Aminverbindungen innerhalb der Kartusche (20) wirksam verhindert.a cartridge (20) with an inner zone (Α) between a first opening (22) and a second opening (24), the zone (A) being an air-permeable pack (28) made of a granular, solid phase Contains amine sequestrant suitable for Abfc ;;. a sn of amine compounds from an air sample and to release the captured amine compounds into a selected eluent to remove the amine compounds from the cartridge (20), and which effectively prevents the N-nitrosation of the amine compounds within the cartridge (20). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner enthält oder umfaßt eine in dem ausgewählten Eluierungsmittel lösliche Säure.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Complexing agent contains or comprises an acid which is soluble in the selected eluent. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner enthält oder umfaßt mindestens einen Vertreter, der ausgewählt wird aus der Gruppe Sulfamidsäure, Ascorbinsäure und AmmoniumsuIfamat.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the complexing agent contains or comprises at least one representative selected from the group consisting of sulfamic acid, ascorbic acid and Ammonium sulfamate. 130015/0709130015/0709 4. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem umfaßt eine Einrichtung (40) zum selektiven Hindurchleiten eines Eluierungsmittels nacheinander durch die zweite Öffnung (24) und die Zone (A) und die erste Öffnung (22), wobei es sich bei dem Eluierungsmittel um ein Lösungsmittel für die Amiηverbindungen und für den Aminkomplexbildner handelt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that it also comprises means (40) for selective Passing an eluent through the second one at a time Port (24) and zone (A) and first port (22), the eluant being a solvent for the amine compounds and acts for the amine complexing agent. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Eluierungsmittel enthält oder umfaßt einen Vertreter oder eine Mischung aus zwei oder mehr Vertretern, die ausgewählt werden aus der Gruppe Aceton, Äthanol, Methanol, Ammoniak, Pyridin, Pyrrolidin, Methylcyanid und Wasser·5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the eluent contains or comprises a representative or a mixture from two or more representatives selected from the group consisting of acetone, ethanol, methanol, ammonia, pyridine, pyrrolidine, methyl cyanide and water· 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem aufweist eine Einrichtung zum selektiven Hindurchleiten der Probe nacheinander durch die erste Öffnung (22), die Zone (A) und die zweite Öffnung (24).6. Apparatus according to claim 4, characterized in that it also comprises means for selectively passing the Sample successively through the first opening (22), the zone (A) and the second opening (24). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eluierungsmittel enthält oder umfaßt einen Vertreter oder eine Mischung von zwei oder mehr Vertretern, die ausgewählt werden aus der Gruppe Aceton, Äthanol, Methanol, Ammoniak, Pyridin, Pyrrolidin, Methylcyanid und Wasser.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the eluent contains or comprises a representative or a mixture of two or more representatives who are selected from the group of acetone, ethanol, methanol, ammonia, pyridine, pyrrolidine, Methyl cyanide and water. 8. Verfahren zum Entfernen (Extrahieren) von Aminverbindungen aus einer Luftprobe ohne Verluste durch Bildung von Nitrosamin-Artefakten, dadurch gekennzeichnet, daß es die nachfolgend angegebenen aufeinanderfolgenden Stufen umfaßt:8. Method of removing (extracting) amine compounds from an air sample without losses due to the formation of nitrosamine artifacts, characterized in that it comprises the following successive stages: Α) Hindurchleiten der Probe nacheinander durch eine erste Öffnung, eine innere Zone und eine zweite Öffnung einer Kartusche (Patrone),Α) passing the sample one after the other through a first opening, an inner zone and a second opening of a cartridge (cartridge), 130015/0709130015/0709 wobei die innere Zone eine luftdurchlässige Packung aus einem körnigen, in fester Phase vorliegenden Aminkomplexbildner enthält, undwherein the inner zone contains an air-permeable packing made of a granular, solid-phase amine complexing agent, and B)Hindurchleiten eines Eluierungsmittels nacheinander durch die zweite öffnung, die innere Zone und die erste öffnung, wobei es sich bei dem Eluierungsmittel um ein Lösungsmittel für die Aminverbindungen und den Aminkomplexbildner oder um eine Mischung von solchen Lösungsmitteln handelt.B) passing an eluent through the sequentially second opening, the inner zone and the first opening, wherein the eluent is a solvent for the amine compounds and the amine complexing agent or a mixture is about such solvents. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Durchfuhrung der Stufe (B) mindestens ein Teil des aus der inneren Zone kommenden Eluierungsmittels gesammelt wird und daß die Konzentration der Aminverbindungen in diesem Teil bestimmt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that according to Carrying out stage (B) at least part of the interior Zone coming eluent is collected and that the concentration of the amine compounds in this part is determined. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner enthält oder umfaßt eine Säure.10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the complexing agent contains or comprises an acid. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner enthält oder umfaßt mindestens einen Vertreter, der ausgewählt wird aus der Gruppe Sulfamidsäure, Ascorbinsäure und AmmoniuMSulfamat.11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that that the complexing agent contains or comprises at least one representative selected from the group consisting of sulfamic acid and ascorbic acid and ammonium sulfamate. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Eluierungsmittel enthält oder umfaßt einen Vertreter oder eine Mischung von zwei oder mehr Vertretern, die ausgewählt werden aus der Gruppe Aceton, Äthanol, Methanol, Ammoniak, Pyridin, Pyrrolidin, Methylcyanid und Wasser.12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that that the eluent contains or comprises one member or a mixture of two or more members selected are from the group acetone, ethanol, methanol, ammonia, pyridine, Pyrrolidine, methyl cyanide and water. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner enthält oder umfaßt körnige Sulfamidsäure mit einer Teilchengröße von 0,59 bis 0,18 mm (30 bis 80 mesh).13. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the complexing agent contains or comprises granular sulfamic acid with a Particle size from 0.59 to 0.18 mm (30 to 80 mesh). 130015/0709130015/0709
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