1- laboratoriya ishi

9-Laboratoriya ishi.
Neft asosida olingan mahsulotlarni yupqa qatlamli xromatogrammasini olish


Yupqa qatlamdagi xromatografiya usuli rus olimlari N.A. Izmaylov va M.S. Shrayberlar tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib, hozirda neft va gaz tarkibini, shuningdek, organik kimyoda qo‘llaniluvchi tahlil usullarining eng muhimlaridan biri hisoblanadi.
Agarda sorbent kolonkada emas, plastinkada yupqa qatlam holida joylashtirilgan bo‘lsa, xromatografiya turlaridan biri bo‘lgan yupqa qatlamdagi xromatografiya vujudga keladi.
Shisha, metall yoki plastmassadan tayyorlangan plastinka yuzasiga sorbent yupqa qatlam holida joylashtiriladi. So‘ngra plastinka chetidan 2—3 sm qoldirib, tarkibida tahlil qilinadigan modda bor suyuqlik tomiziladi. Suyuqlik tomizilgan joy start chizig‘i deyiladi. Plastinkaning start chizig‘idan pastki cheti harakatchan faza vazifasini bajaruvchi erituvchiga botiriladi. Kapillar kuchlar ta'sirida erituvchi sorbentning yupqa qatlami bo‘ylab siljiydi va tekshiriluvchi aralashmaning komponentlarini sorbent-sorbat sistemasining xossalariga mos ravishda turli tezlikda siljitadi. Natijada moddalar aralashmasi tarkibiy qismlarga ajraladi.
Sorbentning yupqa qatlamidagi xromatografik ko‘chirish kolonkadagi singari harakatchan suyuq fazaning qo‘zg‘almas tashuvchi qatlami bo‘ylab o‘tishi va ajratilayotgan aralashma komponentlarining qatlam bo‘ylab turli tezlikda ko‘chishi tufayli sodir bo‘ladi. Ammo yupqa qatlamda ajratilayotgan aralashma moddalari kolonkadagi singari faqat bo‘ylama yo‘nalishda emas, balki ko‘ndalang yo‘nalishda ham diffuziyalanadi. Bundan tashqari, harakatchan faza yupqa qatlamda kapillar kuchlar tufayli siljiydi.
Yupqa qatlamdagi jarayonni ikki o‘lchamli deb hisoblash kerak. Bunda ko‘ndalang yo‘nalishdagi diffuzion massa uzatish bo‘ylama diffuziya bilan deyarli bir xil bo‘ladi.
Yupqa qatlamdagi xromatografiya (YQX)ning asosiy xususiyatlari. Yupqa qatlamdagi sorbent-sorbat sistemasining sorbsion xossalarini tavsiflash uchun harakatchanlik R_f tushunchasi kiritilgan. Harakatchanlik qatlamdagi modda zonasi markazining harakatlanish tezligi (u_k) ning erituvchining harakatlanish tezligi (a_f) ga nisbati bilan aniqlanadi:
(13)
Bu kattalikni bevosita o‘lchash qiyinligi sababli modda zonasining start chizig‘idan to zona markazigacha o‘tgan masofa x, ning erituvchi tomonidan shu vaqtning o‘zida o‘tilgan masofa x_f ga nisbati R_f deb olinadi (45-rasm). x_f start chizig‘idan boshlab tajriba oxirida erituvchi yetgan chegaragacha bo‘lgan masofaga teng:
Ravshanki, x_] x_f dan katta bo‘lishi mumkin emas. Shu sababli uning qiymatlari nol bilan bir orasida bo‘ladi.
Agar turli moddalar uchun x_] ning qiymati bir xil bo‘Imasa, unda R_f ning qiymati ham turlicha bo‘ladi. Demak, R_f sorbat-sorbcnt sistemasi uchun sorbsion xarakteristika vazifasini o‘tashi mumkin va tajriba sharoitida ayni sorbent hamda erituvchi uchun o‘zgarmas kattalikdir.
Berilgan moddaning harakatchanligini standart tarzida qabul qilingan ma’lum moddaning harakatchanligi bilan taqqoslash mumkin:





Kolonkali xromatografiyada kolon­kaning samaradorligi nazariy tarelkalar
soni n orqali aniqlanadi. R_f qiymatini n qiymatlari bilan bog‘lash mumkin. Bu holda:





bo‘ladi. Bunda: va R_f — ajratiluvchi aralashmadagi ikki qo‘shni komponentlar harakatchanliklarining qiymati; k_f — yupqa qatlamda ajratish koeffitsiyenti. U aralashmadagi ikki qo‘shni komponentning ajralish darajasini ko‘rsatadi. Agar /?_/|X| = R_f bo‘lsa, unda k_f = 0 bo‘ladi. '' ²²



13-rasm. Yupqa qatlamda xromatogafiyalash kattaliklarini o‘lchash sxemasi.
Nazariy tarelkalar soni n YQX usuli bilan topiladi. Buning uchun ayni moddaning start chizig‘idan to shu modda zonasini hosil qilgan dog‘ning quyi chegarasigacha bo‘lgan masofa /„ ni o‘lchash va shu dog‘ning quyi chegarasidan yuqori chegarasigacha bo‘lgan masofa l_n___b ni o‘lchash kerak (13-rasmga qarang). Bunda nazariy tarelkalar soni n quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
Nazariy tahlil R_f ning qiymati kichik bo‘lganida va tahlil vaqti qisqartirilganda sorbentdagi modda zonasining yuvilib ketishi maksimal bo‘lishini, demak, modda konsentratsiyasi maksimal bo‘lishini va tahlilning sezgirligi ortishini ko‘rsatadi. Yupqa qatlamdagi donacha diametrining kichrayishi tahlil vaqtining cho‘zilishiga olib keladi va diffuzion yuvilib ketishini kuchaytiradi.
YQX qurilmalarining asosiy qismlari. Yupqa qatlamda xromatografiyalash bir necha variantda amalga oshiriladi. Birinchidan, sorbent qatlami plastinka yuzasiga mustahkamlanmagan yoki mustahkam o‘rnatilgan bo‘lishi mumkin. Mustahkamlanmaganda kukun holidagi sorbentni plastinka yuzasiga yupqa bir tekis qatlam qilib joylashtiriladi. Ikkinchi holda sorbent oldindan biror qovushtiruvchi modda bilan aralashtiriladi, so‘ngra pasta holida plastinka yuzasiga bir tekis qatlam qilib surkaladi. Qovushtiruvchi modda sifatida tibbiyot gipsi, tozalangan kraxmal vaboshqalar ishlatiladi. Mustahkamlangan adsorbent qatlamli plastinkalar kamerada har qanday holatda (tik holatda ham) o‘rnatilishi mumkin.
Sorbentga asos bo‘ladigan plastinkalar sifatida, ko‘pincha shisha, aluminiy zarqog‘oz yoki poliefir plyonka ishlatiladi. YQH da ishlatiluvchi har qanday erituvchilar, reagentlar ta'siriga chidamliligi tufayli shishadan yasalgan plastinkalar universal hisoblanadi. Aluminiy va plastmassadan yasalgan plastinkalar egiluvchan bo‘lgani sababli ularni turli shakllarga kiritish mumkin. Poliefir plyonkalar 320 nm gacha bo‘lgan ultrabinafsha nurlarni yaxshi o‘tkazadi, demak, ularda dog‘larni bevosita qatlamning o‘zida fotometrlash mumkin.
Silikagelning yupqa qatlami bilan qoplangan va u bilan kimyoviy bog‘lanishlar orqali bog‘langan shisha plastinkalar ishlab chiqariladi. Buning uchun plastinka yuzasiga sepilgan silikagel yuqori haroratda kuydiriladi. Bunday plastinkalarni sorbent (silikagel) qatlamini almashtirmay turib ko‘p marta ishlatish mumkin. Bunda plastinka har gal ishlatilgandan keyin erituvchilar yoki xromat kislota bilan yuviladi, so‘ngra suv bilan chayiladi.
Erituvchi ham qatlam bo‘ylab turlicha harakatlanishi mumkin. Ko‘tarilib boruvchi xromatografiyada erituvchi pastdan yuqoriga ko‘tariladi, uning bunday harakatiga kapillar kuchlar sabab bo‘ladi. Aralashmaning komponentlari esa adsorbent qatlamida dogiar holida qoladi.
Pastga tushuvchi xromatografiyada erituvchi qatlam bo‘ylab yuqoridan pastga kapillar va gravitatsiya kuchlari evaziga harakatlanadi.
Gorizontal xromatografiyada erituvchi doira bo‘ylab erkin bug‘lanadi. Doira xromatografiyasida gorizontal o‘rnatilgan plastinkaning markaziga tekshiriluvchi aralashmadan tomiziladi va uzluksiz erituvchi berib turiladi. Bunda erituvchi kapillar kuchlar ta'sirida plastinka markazidan chetlari tomon radial yo‘nalishda harakatlanadi, aralash­maning komponentlari qatlamda konsentrik halqalar shaklida joylashadi.
Xromatografiyalash jarayonida erituvchining, sorbentning tarkibini yoki tajriba sharoitini o‘zgartirish mumkin. Agar bu o‘zgartirishlar bosqich bilan amalga oshirilsa, bu bosqichli xromatografiya deyiladi. Agar o‘zgartishlar uzluksiz davom etsa, gradiyentli xromatografiya deb yuritiladi.
YQX usulida moddalar aralashmasini tarkibiy qismlarga yaxshi ajratishning muhim omillaridan biri sorbentni to‘g‘ri tanlashdir. U adsorbent, ionit, suyuq fazani tashuvchi, molekular elak va boshqa vazifani bajarishi mumkin. YQXning adsorbsion variantida odatda aluminiy oksid, kraxmal, yaxshilab maydalangan selluloza va adsorb­sion xossasi kuchli bo‘lgan boshqa moddalar ishlatiladi.
Gidrofil va liofil moddalar aralashmalarini yupqa qatlamda ajratishni poliamid sorbentlarda olib borish yaxshi natijalar beradi. Ular organik polimerlar bo‘lib, zanjir uchida amin va karboksil guruhlari bo‘ladi, ana shular nitrillarni adsorbilaydi, nitrobirikmalar aldegidlarning adsorbilanishiga sabab bo‘ladi. Zanjir uchida karboksil guruhlar bo‘lsa, poliamidlar kationalmashish xossalarini, aminoguruhlar bo‘lganda anionalmashinish xossalarini namoyon qiladi.
YQXda sefadekslar — tikilgan dekstranlar asosidagi ionitlar ham ishlatiladi. Bular dietilaminoetilsulfoetil, karboksimetil va fosfoetilsefadekslardir. Bu birikmalar molekular elektr xususiyatiga ham ega. Shuning uchun molekular massalari 30000 gacha bo‘lgan oksid va peptidlar aralashmalarini ajratishda sefadekslar ishlatiladi.