1- laboratoriya ishi

Ajratishni baholash mezoni. Xromatografik ajratishni miqdoriy jihatdan baholash uchun tajriba parametrlariga: sorbent tabiatiga, xromatografiyalash harorati va boshqalarga bog‘liq ravishda ajratish sifatini tavsiflovchi mczonlardan foydalaniladi. Ular qatoriga ajratish darajasi (omili) a, tanlovchanlik mezoni K_t va ajratish mezoni R kiradi. Ajratish darajasi a ajratiluvchi aralashmadagi komponentlarning nisbiy tutib qolinishini, qo‘zg‘almas fazaning tanlovchanligini tavsiflaydi. a quyidagicha hisoblab topiladi:

Ajratish darajasi a birdan cheksizgacha o‘zgaradi.
Tanlovchanlik mezoni K_t sorbentning tanlovchanligini tavsiflaydi:

Tanlovchanlik mezoni K_t ning qiymatlari 0 dan 1 gacha o‘zgaradi. AT_t=0,4 bo‘lganida komponent to‘liq ajratilgan bo‘ladi.
Ajratish mezoni R ajratish to‘liqligiga kolonka samaradorligining va sorbent tanlovchanligining ta'sirini hisobga oladi. U quyidagi formuladan hisoblab topiladi:
(4)
Ajratish mezoni R noldan cheksizlikkacha qiymatlarga ega bo‘lishi mumkin. R= 1 bo‘lganda komponentlar to‘liq ajratiladi.


7-Laboratoriya ishi.
Neft va gazlar namunalariuni tahlil qilishda selektiv adsorbentlar va katalizatorlar qo‘llash
Hozirgi tez bajariladigan suyuqlik adsorbsiya xromatografiyasida (SAX) yuqori tanlovchanlik va samaradorlikni ta'minlabgina qolmay, xromatografiya jarayonini gaz xromatografiyasi kabi borishini ham ta'minlovchi adsorbentlardan foydalaniladi. Buning uchun adsorbent sirtining tegishli yutish xossalaridan tashqari, ma'lum o‘ziga xos tuzilishi (g‘ovaklarining diametri, chuqurligi, soni) ham muhimdir. Bulardan tashqari, adsorbent: 1) yetarli darajada tanlovchan; 2) kimyoviy va katalitik jihatdan inert; 3) adsorbsiya izotermasi to‘g‘ri chiziqlikka yaqin; 4) mexanik pishiqligi ancha katta bo‘lishi kabi xossalarga ega bo‘lishi kerak.
Adsorbentning tanlovchanligi, birinchi navbatda, uning sirtining yutiluvchi modda bilan o‘zaro ta'sir kuchiga bog‘liq. Qutbsiz adsorbentlarda bu o‘zaro ta’sir kuchlari dispersion kuchlar bo‘adi. Moddaning qutbli adsorbent sirtiga yutilishida vodorod bog‘lanish hosil bo‘lishi yoki boshqa qutbli o‘zaro ta'sir kuchlari muhim ahamiyatga ega bo‘ladi.
Adsorbentlar uch turga bo‘linadi.
Birinchi turi: maxsus bo‘lmagan adsorbentlar, ularga grafitlangan qurum kiradi. Bu turdagi adsorbentlar sirtida almashinishga qodir funksional gruppa va ionlar bo‘lmaydi. Yuqori molekular uglevodorodlar, masalan, polietilenni ham shu turga kiritish mumkin.
Ikkinchi turi: maxsus adsorbentlar, ularning sirtida ma'lum joylarda musbat zaryadlar, masalan, silikagellarda gidroksil guruhlar, seolitlarda kationlar to‘plangan bo‘ladi. Bu turdagi adsorbentlarga ayrim chetki zvenolarida elektron zichligi to‘plangan molekulalar bilan o‘ziga xos ta'sirlanish xarakterlidir.
Uchinchi turi: sirtida elektron zichligi to‘plangan bog‘lanishlar yoki atomlar gruppalari bo‘lgan maxsus adsorbentlar. Bunday adsorbentlar maxsus bo‘lmagan adsorbentlar sirtiga elektron zichligi to‘plangan molekulalarning monoqatlamini joylashtirish yo‘li bilan olinadi. Bu turdagi adsorbentlarga qutbli serg‘ovak polimerlar kiradi.
Adsorbentlardagi xromatografik zonalarning yuvilib ketish sabablarini ko‘rib chiqishda adsorbsiya izotermasi ko‘pincha to‘g‘ri chiziq shaklida bo‘lmaydi, natijada zonaning orqa tomoni asimmetrik yuvilib ketadi va xromatogrammada «dum»lar paydo bo‘lishini nazarda tutish kerak.
Yaxshi adsorbilanuvchi moddalarning xromatografik zonalari yuvilib ketishining sabablaridan biri adsorbsiya izotermasining to‘g‘ri chiziqli bo‘lmagani tufayli yuvilib ketishidan tashqari, tashqi diffuzion massa o‘tkazishning sekin borishidir. Bu adsorbentlarda tor g‘ovaklar mavjudligi orqali tushuntiriladi. Adsorbent g‘ovaklarini kengaytirish yuvilib ketishni kamaytirish va tahlil tezligini oshirishning samarali vositasidir,
Adsorbentlar kamdan kam hollarda barcha aytilgan talablarga javob beradi. Adsorbentlarning ayrimlari ba’zi moddalarni qaytmas tarzda yutadi, boshqalari katalitik ta'sir ko‘rsatadi, uchinchilari xromatografiyalanuvchi moddalarning polimerlanishiga imkon beradi. Shuning uchun gaz-adsorbsiya xromatografiyasida adsorbentlarni modifikatsiyalashdan foydalaniladi. Adsorbentlar quyidagicha modifikatsiyalanadi:
1) kislota, ishqor yoki anorganik tuzlar bilan ishlov berish;
2) qutbli adsorbentlar sirtidagi gidroksil guruhlarni xlorsilan yoki boshqa moddalar vositasida bog‘lash;
3) suv bug‘i bilan to‘yintirish;
4) geometrik modifikatsiyalash.
Birinchi usul xalaqit beruvchi aralashmalarni, masalan, silikagel kabi adsorbentlardagi metall oksidlarini chiqarib yuborishni ta'minlaydi.
Ikkinchi usulda adsorbent sirtda joylashgan faol guruhlar nofaol guruhlarga almashtiriladi. Masalan, silikagelni silanlashda gidroksil guruhlar nofaol metall guruhlarga almashinadi.
Uchinchi usulda adsorbentlarning dezaktivatsiyasi, ya'ni faolligining kamayishi sodir bo‘ladi. Masalan, suv bug‘lari miqdorini o‘zgartirish natijasida aluminiy oksidining adsorbsiya faolligini o‘zgartirish mumkin. Bundan tashqari, adsorbent yuzasiga bugianmaydigan orga­nik suyuqliklar kiritish ularning faolligini pasaytiradi. Bu usul quruq tashuvchi yuzasiga suyuq faza kiritish singaridir. Geometrik modifikatsiya usuli adsorbentlarni 900— 1000°C da qizdirishdan iborat bo‘lib, bunda qovushib qolish natijasida adsorbentdagi g‘ovaklarning strukturasi o‘zgaradi va ultrag‘ovaklar yo‘qolib, adsorbent sirtida faqat yirik g‘ovaklar qoladi.
Hozirda qattiq inert tashuvchi yuzasiga adsorbent changini o‘tkazish orqali adsorbentlarni modifikatsiyalash usuli keng tarqalmoqda. Adsorbent changini kapillarning ichki devorlariga ham shimdirish mumkin. Bunda gaz-suyuqlik kapillar xromatografiyasi gaz-adsorbsion kapillar xromatografiyasiga aylanadi.
Gaz-adsorbsion xromatografiyada turli markali silikagellar, faollantirilgan ko‘mir, grafitlangan qurum singari qutbli adsorbentlar ishlatiladi. Molekulalarining geometrik o‘lchamlari turlicha bo‘lgan moddalar aralashmasini tarkibiy qismlarga ajratish uchun, ko‘pincha molekular elaklardan – seolitlardan foydalaniladi. Hozirda adsorbentlar sifatida g‘ovak polimerlar ko‘proq ishlatilmoqda.
Yuza qatlamli sorbentlar keyingi vaqtlardagina ishlatila boshlandi. Faol moddalari tashuvchining faqat tashqi yuzasida bir tekisda taqsimlangan sorbentlar yuza qatlamli sorbentlar deyiladi. Faol modda sifatida qattiq yoki suyuq sorbent xizmat qilishi mumkin. Sorbent qatlamining yupqaligi va yutiladigan moddalarning sorbentga yetib borishi osonligi tufayli sorbentlarning sirt qatlamlarida massa uzatishga qarshilik kamayadi va demak, sorbsiya qatlamida turish vaqti qisqaradi. Bu esa xromatografiya kolonkasining ish samaradorligi ortishiga olib keladi.
Yuzasi g‘ovak adsorbentlarda (YG‘A) chuqur g‘ovaklar bo‘lmaganligi sababli g‘ovaklardagi harakatchan fazada moddalarning tutilib turish vaqti qisqaradi va massa almashish tezligi ortadi. YG‘A jarayonni muvozanatga yaqin sharoitlarda, yuvilib ketish tezligini susaytirmay olib borish imkonini beradi. Bulardan tashqari, YG‘A ning mexanik puxtaligi katta bo‘ladi, chunki ularning o‘zagi odatda shisha soqqachalardan iborat. YG‘A juda yaxshi regeneratsiyalanadi va oqimga nisbatan oz qarshilikka ega.
YG‘A ning adsorbsiya xossalari yuza govak qatlami sifatida ishlatiluvchi moddaning tabiatiga bog‘liq. Masalan, faol qatlami silikagel bo‘lgan YG‘A hajmiy g‘ovak silikagellar kabi ishlatilaveradi. Ularda aminlar, amidlar, pestitsidlar va qutbli ko‘pchilik boshqa moddalar tahlil qilinadi. Faol qatlami polimerlardan iborat YG‘Alar ham ishlatiladi.
Adsorbent tanlashda SAX da yuzaga keluvchi quyidagi uch muammoga e'tiborni qaratish zarur:

1. 
   aniqlanuvchi moddalarning kolonkada adsorbent bilan kimyoviy yoki katalitik ta'sirlanishi natijasida yo‘qolishi yoki o‘zgarishi;
   
2. 
   adsorbent ishlashini tiklash qiyinligi;
   
3. 
   kolonkaning barqaror ishlamasligi.
   

Ishlatiladigan adsorbentlar, odatda, kislota yoki asos xossalariga ega bo‘ladi. Shu sababli muhit pH iga sezgir xromatografiyalanuvchi moddalar o‘zgarib qolishi mumkin. Masalan, adsorbent ishtirokida ko‘pincha moddalarning oksidlanishga moyilligi ortib ketadi. Buni adsorbent tanlashda e'tiborga olishi kerak. Shuning uchun adsorbentlarga oldindan ishlov beriladi yoki modifikatsiyalanadi. Masalan, suvda uzoq yuvish bilan kislotalilik xossasi kamaytiriladi. Xromatografiyalashni azot muhitida olib borish yoki erituvchiga antioksidantlar (oksidlanishga to‘sqinlik qiluvchi moddalar) qo‘shish yo‘li bilan oksidlovchilarning ta'sirini kamaytirish mumkin. Eng yaxshi antioksidantlardan biri 2,6-diuchlamchi butil rc-krezoldir.
Gaz tashuvchini tanlash, asosan, ikki muhim omilga — kolonkaning samaradorligi va sezgirligi, shuningdek, detektorning ishlash prinsipiga bog‘liq. Biror gazni gaz tashuvchi sifatida ishlatish mumkinligi uning fizik va kimyoviy xossalariga qarab aniqlanadi. Bularga gazning diffuziyalanish koeffitsiyenti, qovushoqligi, kimyoviy inertligi, sorbsion xossalari kiradi.
Gazning reaksiyaga kirishish qobiliyati muhim ahamiyatga ega. Bu xususiyat faqat gaz tashuvchining emas, balki tahlil qilinadigan moddalarning ham xossalariga bog‘liq bo‘ladi. Masalan, havo uncha yuqori boimagan haroratda aldegidlar va olefinlarni oksidlaydi, lekin gaz sharoitida to‘yingan uglevodorodlar, ftorli birikmalar va nolinchi guruh elementlariga nisbatan inert bo‘lib qoladi. Vodorod to‘yinmagan birikmalarni gidrogenlashi mumkin. Bundan tashqari, vodorodning portlash xavfi bo‘lgani sababli uni ishlatish ancha cheklangan.
Tashuvchi gazlarga, asosan, quyidagi talablar qo‘yiladi:
1) kolonkaning samaradorligini belgilovchi zaruriy diffuzion xususiyatlarni ta’minlashi;
2) talab qilinuvchi sezgirlikka va detektorning ishlash prinsipiga mos bo‘lishi;
3) tekshiriluvchi moddalar va kolonka hamda detektor materialiga nisbatan inert bo‘lishi;
4) mumkin qadar kamroq yutiladigan bo‘lishi;
5) arzon, oson topiladigan va yetarli darajada toza bo‘lishi kerak.
Geliy, azot, argon, uglerod, dioksid; kamroq hollarda havo, neon, kripton, metan va boshqalar tashuvchi gazlar sifatida ishlatiladi. Hozirda tashuvchi gaz sifatida suv bug‘lari ham ishlatilmoqda.