А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
| 4.7.
Мұнай және мұнай өнімдерін бөлудің және талдаудың физика-химиялық әдістері 4.7.1. Хроматографиялық әдістер Хроматографиялық әдістің негізін салушы орыс ботанигі М. С. Цвет (1872–1919). Ол 1903 жылы күрделі зат қоспасын бөліп алудың хроматография (гректің «хроматос» – түс деген сөзі) деп аталатын жаңа әдісін ұсынды. Бұл әдіспен хлорофилл өсімдігінің, біртекті деп есептеліп келген жасыл пигментін бірнеше түсті өнімдерге жіктеді. Ол үшін жасыл жапырақты езіп, органикалық еріткішпен шаймалап алынған затты диаметрі 10–60 мм, ішіне бор ұнтағы толтырылған тік шыны түтікшеге құяды. Мұндай шыны түтіктерді хроматографиялық бағана (колонна) деп атайды. Түтіктің төменгі ұшында шүмек бар. Бағанадағы шайма үстінде петролейн эфирін (бензиннің жеңіл ұшатын таза түрін) қосқанда, шаймаланған зат құрамындағы әрбір жеке қосылыс бор ұнтағында әртүрлі жылдамдықпен төмен қарай жылжиды. Олар бағана бойымен әр түрлі сақиналы буындарға бөлінеді. Шүмекті әлсін – әлі ашу арқылы оларды жеке-жеке бөліп алады. Бұл хроматографиядағы әрі негізгі, әрі бірінші зерттеу болды. Ол хроматография түрлерін біртұтас теориямен байланыстырады, зат – сорбент – еріткіш жүйесіндегі бөлудің күрделі сипатын ашып берді. Әйтсе де бұл әдіс органикалық, әсіресе, табиғи органикалық қосылыстарды зерттеуге ғана пайдаланып, өзге салада еркін енбей келеді. Брант (1927 ж) сорбент ретінде сульфат ионын анықтау үшін цеолитті пайдаланады. Хроматографияны жаңа сапалық деңгейге көтерген бұл жаңалық та әуелде елеусіз қалып, жасанды жаңа ион алмастырғыш тобының пайда болуымен қайта дамыды. Н. А. Измайлов пен М. С. Шрайбер аналитикалық мақсатқа арнап жұқа қабатты хроматографияны пайдалануды ұсынды. Олар сорбент ретінде әйнекке жалатылған алюминий оксидінің ұнтағын пайдаланады. Бұл әдіспен олар түрлі дәрі-дәрмектік шөптерден шаймалау жолымен алколоидтарды бөліп алады. 63 А. Мартин мен Р. Синдж (1941 ж) тарату хроматографиялық әдісін енгізді, осы еңбектері үшін олар Нобель сыйлығына ие болады. Олар бұрыннан белгілі дистилляция теорриясындағы теориялық табақша үлгісін хротоматограмма негізін түсіндіру үшін пайдаланады. 1946 ж. Р. Синдж липофильді қозғалыссыз фазасы бар сұйықтық хроматография әдісін ұсынды. Осылайша, қазіргі сұйықтық хроматографияның негізін салынды. А. Мартин мен Л. Джеймсон (1952 ж) газ-сұйықты хроматографияның негізін салды. Бұл әдіс өте қысқа мерзімнің өзінде қолданатын жабдықтарды жақсы жетілдіріп, қолдану аясын кеңейтті. Газ – сұйық хроматография әдісі бірінші болып өндіріске ене бастады. Капилляр колонналарды пайдалану газды және газ-сұйықты хроматографияның тиімділігінін арттырды. Голей (1956 ж) қоспаны бөлуде тұнғыш рет капиллярлы колонналарды қолданды. Хроматографиялық динамикалық бөлу кезінде құрамдас бөліктерінің қозғалыс фазасының қозғалыссызға ауысуы және керісінше, периодты түрде жүреді. Нәтижесінде әрбір молекула орта есеппен алғанда қозғалыс фазасында t¢ n және қозғалыссызда t¢ қ уақыт аралығында болады және ол осы уақытта бағана ішіндегі қозғалыс фазасының жылдамдығына сәйкес n жылдамдықпен қозғалады. Бағанадағы еріген заттың қаншалықты тездеу қозғалатындығынын t¢ n және t¢ қ салыстырмалы шамасы арқылы анықтайды. Кез-келген хроматографиялық жүйеде қозғалмайтын және қозғалыстағы екі фаза арасында заттардың қайтымды араласуы жүреді. Қозғалысты фаза қозғалмайтын фазаның беткі қабатымен жанасқан қоспадағы құрамдас бөліктер осы фазалар арасында тұрақты немесе таралу коэффициенті бойынша олардың физикалық-химиялық қасиеттеріне сәйкес таралады. Динамикалық жүйеде тепе-теңдік орнайды, яғни молекулалар біраз уақыт қозғалмайтын фазада, біраз уақыт қозғалыстағы фазада өтеді де, бәрі бірге қозғалмайтын фазаның бойымен орын ауыстырады. Заттың әртүрлі сорбциялануы нәтижесінде, олар фазада әр мезгілде болады. Қозғалмайтын фазамен күштірек әрекеттесетін құрамдас бөліктер, оның өн бойымен баяу жылжиды, нәтижесінде құрамдас бөліктердің бөлінуі басталады. Құрамдас бөліктердің тиімді бөлінуі үшін қозғалмайтын фаза мынадай қасиеттерге ие болуы шарт: ол затты өзіне физикалық-химиялық тұрғыдан сорбциялауы, бөлінетін затты ерітуі, кеуек құрылымды беткі қабатқа ие болуы, ұстап тұру дәрежесі жоғары бір құрамдас бөлікті болуы керек. Егер қозғалмайтын фаза сұйық күйде болып, ал талданатын зат онда еруге биім болса, онда ол қозғалыстағы және қозғалмайтын фазалар арасында таралады. Мұндай хроматографиялық жүйе жүктеу/скачать 6,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|