2-ma’ruza xromotografiya va xromotografik taxlil usullari reja

1-rasm. Xro’latografik kolonka
I- adsorbent (yutuvchi modda); 2-3- harakatchan ( tekshirilayotgan) faza.

Bunda qo'zg‘almas va harakatchan fazalar orasida taqsimlanish koeffitsiyenti katta bo’lgan moddalar kolonka bo‘ylab tezroq harakatlanadi va kolonka harakatchan faza bilan yetarli darajada yuvilganda kolonkadan birinchi bo’lib chiqadi. Kolonkadan chiqayotgan elyuat filtrat tarkibida aralashmaning alohida komponentlari bo’ladi, ularni biror idishga yig’ish va mos keluvchi usullar bilan tekshirish mumkin.

Har qanday sorbsiya jarayonining o‘ziga xos taqsimlanish konstantasi (Ktaqs) bo’ladi. Bu konstanta ma’lum bir shakldagi moddaning qo‘zg‘almas fazadagi muvozanat konsentratsiyasining (Si) moddaning harakatchan fazadagi konsentratsiyasiga (S2) nisbatidan iborat;





Xromatografiyada adsorbentlar va ularni qo’llash usullari
Hozirgi tez bajariladigan suyuqlik adsorbsion xromatografiyasida (SAX) yuqori tanlovchanlik va samaradoriikni ta’minlabgina qolmay, shuningdek, xromatografiya jarayonini gaz xromatografiyasidagi kabi tezlikda olib borishni 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 yana quyidagi xossalarga ega bo’lishi kerak:
1) yetarli darajada tanlovchan,
2) kimyoviy va katalitik jihatdan inert;
3) adsorbsiya izotermasi to‘gri chiziqlikka yaqin;
4) mexanik pishiqligi ancha katta bo’lishi kerak.
Arsorbentning 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’ladi.Moddaning qutbli adsorbent sirtiga yutilishida vodorod bog’lanish hosil bo’lishi yoki boshqa qutbli o‘zaro ta’sir kuchlari muhim ahamivatga ega bo’ladi.Klassifikatsiyalash jihatdan adsorbentlarni uch turga bo’lish mumkin:
Birinchi turi: nospesifik adsorbentlar, ularga grafitlangan qurum kiradi. Bu turdagi adsorbentlar sirtida almashinishga qodir funksional guruh va ionlar bo’lmaydi. Yuqori molekular uglevodorodlarni,masalan, polietilenni ham shu turga kiritish mumkin.
Ikkinchi turi: spesifik 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'z iga xos ta’sirlanish xarakterlidir.
Uchinchi turi: sirtida elektron zichligi to‘plangan bog’lanishlar yoki atomlar guruhlari bo’lgan spesifik adsorbentlar. Bunday adsorbentlar nospesifik adsorbentlar sirtiga elektron zichligi to‘plangan molekulalaming monoqatlamini joylashtirish yoli bilan olinadi. Bu turdagi adsorbentlarga qutbli serg‘ovak polimerlar kiradi.
Adsorbentlardagi xromatografik zonalarning yuvilib ketish sabablarini ko'rib chiqishda shuni nazarda tutish kerakki, adsorbsiya izotermasi ko‘pincha to‘g‘ri chiziq shaklida bo’lmaydi, natijada zonaning orqa tomoni asimmetrik yuvilib ketadi va xromatogrammada ≪dum≫ lar paydo bo’ladi. Yaxshi adsorblanuvchi moddalarning xromatografik zonalari yuvilib ketishining sabablaridan biri adsorbsiya izotermasining to'gri chiziqli bo’lmagani tufayli yuvilib ketishidan tashqari, tashqi diffusion 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-adsorbsion xromatografiyada. ko‘pincha, adsorbentlarni modifikatsiyalashdan foydalaniladi.
Adsorbentlar quyidagicha modifikatsiyalanadi:
I) kislota, ishqor yoki anorganik tuzlar bilan ishlov berish;
2) qutbli adsorbentlar sirtidagi gidroksil guruhlarni xiorsilan yoki boshqa moddalar vositasida bog‘lash;
3) suv bug’i bilan to'yintirish;
4) gcometrik 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'zgaitirish natijasida aluminiy oksidining adsorbsion faolligini o’zgaihrisli mumkin. Bundan tashqari, adsorbent yuzasiga bug’lanmaydigan organik suyuqliklar kiritish ularning faolligini pasaytiradi. Bu usul quruq tashuvchi yuzasiga suyuq faza kiritish singaridir. Geometrik modifikalsiya usuli adsorbentlarni 900-1000°Cda qizdirishdan iborat bo'lib, bunda qovushib qolish natijasida adsorbentdagi g'ovaklarning strukturasi o'zgaradi va ultra g‘ovaklar yo'qolib. adsorbent sirtida faqat yirik g'ovaklar qoladi.
Keyingi vaqtlarda qattiq inert tashuvchi yuzasiga adsorbent elumgini 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 avlanadi.
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. Keyingi vaqtlarda adsorbentlar sifatida g ‘ovak polinierlar tobora kengroq ishlatilmoqda.