30
3. BOB. Model aromatik va geteroorganik birikmalarning yupqa qatlam
xromotografiyasi (natijalar taxlili).
Neft geteroatomli komponentlar tarkibining murakkabligi ularni ajratib olish
bilan birga, analiz qilish maqsadida oddiyroq guruxlarga bo’lish ishlarini
qiyinlashtiradi.
Tabiiy organik birikmalarning murakkab aralashmalarini bo’laklash va
analiz qilishda xromotografiya usullari keng qo’llanilmoqda. Dastlabki analizlarda,
aralashma tarkibi xaqida tezkor ma’lumotlar olishda va keyingi tadqiqot rejalarini
belgilashda yupqa qatlam xromotografiyasi muxim axamiyatga ega. Adabiyotlarda
geteroatomli birikmalarni tadqiq qilishda turli xromotografiya usullari
qo’llanilayotgani xaqida ma’lumotlar berilayotgan bo’lsada, yupqa qatlam
xromotografiyasining neft azotli asoslari tabiatini o’rganishda ishlatilishi
soxasidagi ishlarni uchratmadik.
Geteroatomli birikmalar, xususan azotli asoslar tarkibi va tuzilishiga ko’ra
turlicha xossalarni nomoyon qiladi. Geteroxalqada azot atomining o’rni va
xalqadagi o’rinbosarlarining xolati adsorbent bilan munosabatlarda ajralish
ko’rsatkichlarni belgilashda muxim omil xisoblanadi. SHu sababli 20 dan ortiq
turli tuzilishli model sifatida olingan azotli asoslarning alyuminiy oksidning
yupqa qatlamida elyuentlarning turli oqimida tabiatini o’rganish va xromotografik
ko’rsatkichlarini aniqlash tadqiqotlari o’tkazildi. Model birikmalarning
xromotogarfik ko’rsatkichlariga asoslangan xolda turli ko’p komponentli
aralashmalar tayyorlandi va ularning adsorbent yupqa qatlamidagi xususiyatlari
o’rganildi. Quyida o’tkazilgan ushbu tadqiqotlar taxlilini keltiramiz.
Geterobirikmalarni
ajratish
va
analizlarda
adsorbent
sifatida
“Xromotogarfiya uchun” markali ikkinchi darajali aktivlikdagi va 155 m
2
g
1
solishtirma yuzali γ –alyuminiy oksiddan foydanildi. Alyuminiy oksid 0.056-
0.075mm (56-75mkm) elaklarda fraktsiyalab olindi.
3.1.1. Modifikatsiyalangan alyuminiy oksidni va elyuentlarni tayorlash.
Alyuminiy oksid quritish shkafida 200
0
C da 6 soat davomida chinni kosada
aktivlashtirildi va kaltsiy xloridli eksikatorda sovitildi. Suv bilan modifikatsiyalash
31
uchun sovitilgan chinni idishdagi alyuminiy oksid suvli eksikatorga joylashtirildi
va belgilangan miqdorda suv yutilguncha saqlandi. Yutilgan suv miqdori analitik
tarozida tortish bilan nazorat qilib borildi. SHu tartibda 3.5% , 9% va 15% li suv
tutgan adsorbent alyuminiy oksid foydalanishga tayorlandi.
Elyuentlarni tayyorlash. Analiz uchun qutbliligi yuqori bo’lgan geteroatomli
birikmalar ishlatilganligi uchun erituvchilardagi suv miqdori nazoratdan o’tkazib
borildi. Suvsizlantirilgan elyuentlar adsorbent yuzasida xarkatlanayotgan paytda
alyuminiy oksidi bilan bog’langan suv molekulalarini o’zi bilan olib ketishi
natijasida komponentlarning qaytmas adsorbtsiyaga uchrashi yoki xarakatlanish
(ushlanish) vaqtining ortishi xisobiga olinib, suvsiz erituvchilar suvga
to’yintiriladi. Suvga to’yintirish alkan uglevodorodlari uchun o’tkazildi.
Erituvchining suvga to’yintirilishi ularni kolonkadagi 30% suvli silikageldan
o’tkazish orqali amalga oshirildi. Suvsizlantirilgan va suvga to’yingan
erituvchilardan aralashmalarga qutbli erituvchi qo’shilgan xolda alyuminiy
oksidda xarkatlanuvchi faza sifatida foydalanildi. Suvsiz va suvga to’yingan
erituvchilar 3,5-4% suvi bor alyuminiy oksid uchun 4:1 nisbatda aralashtirildi.
Adsorbentda ushlanmaydigan komponent sifatida dekalin(yoki pentan) dan
foydalanildi. Unga nisbatan analiz qilinayotgan komponentlarning tuzatilgan
ushlanish vaqti aniqlandi.
Qutbsiz erituvchi sifatida geksan(yoki izooktan), qutbli erituvchi sifatida esa
dioksan va metilen xlorid ishlatildi.
Komponentlarning yupqa qatlam xromotografiyasida ajralishi (ajralish
darajasi) R
s
-selektivlik va xromotografiya soxalarining o’rtacha xarakatlanish
tezligiga bog’liq. Boshqacha qilib aytganda, xromotografiya soxalarning ajralishi
adsorbent
yuzasining
dezaktivatsiyalanishi
darajasiga,
erituvchining
xromatografik aktivligiga, tezligi va tabiatiga bog’liq.
Ajralishning
optimal
shart-sharoitlarini
topish
maqsadida
geteroatomli
birikmalarning model aralashmalarida yuqoridagi faktorlar tadqiq etildi.
3.1.2. Adsorbentning aktivligi.
32
Tekshirilayotgan namunalar tarkibida yuqori qutbli birikmalar bo’lsa aktiv
alyuminiy oksidda ajratish vaqtida ularning mustaxkamroq ushlanib qolishiga
ba’zi xollarda qaytmas adsorbtsiya (xemosorbtsiya) ga olib kelishi mumkin. Bu
xolatning bo’lmasligi uchun adsorbtsiya suv bilan dezaktivatsiyalandi. Bu
adsorbent-alyuminiy oksid aktiv markazlarining berkitilishiga, chiziqli sig’imning
(adsorbtsiya izotermasining “to’g’irlanishiga ”) olib keldi.
Adsorbent yuzasining dezaktivatsiyalanishi uning chiziqli sig’imining
ortishiga sabab bo’ladi. Bu xossa adsorbentdagi namlik miqdorining ko’payishi
bilan ortadi.
Xromotografiya nazariyasiga ko’ra [118] oz miqdordagi namunalar uchun
tuzatilgan ushlanish xajmi doimiy kattalikdir. Namuna miqdorining ortishi
tuzatilgan ushlanish xajmining kamayishiga olib keladi.
Piridinlardan
tayorlangan
model
aralashmalarning
plastinkadagi
xromotogrammalari 3.1-rasmda keltirilgan, ular xromotografiya soxalarining
ajralishi adsorbentning dezaktivtsiyalanish darjasiga bog’liqligini tasdiqlaydi. Eng
ko’p darajada dezaktivatsiyalangan yuzada uzoq ushlab turiladigan
komponentlarining
ajralishi
yaxshilangan,
aksincha,
kam
ushlanadigan
komponentlar qisman dezaktivatsiyalangan alyuminiy oksid yuzasida yaxshiroq
ajraladi. (3.1.-rasm).
120
100
80
60
40
20
140
160
180
а
б
в
г
д
финиш
старт
мм
6
3
1,8
3,6
2,4
6
1
3,6,7
9
4,5,8
7
9
2,5
1
6
1,10
4,8
33
3.1.-rasm. Piridin aralashmalarining dezaktivatsiyalangan alyuminiy oksidda (%C
H
2
O
) izooktan: dioksan(C
u
:C
p
) oqimida ajralishi.
a) C
H
2
O
=3.5%; C
u
:C
D
=95:5 b) S
N
2
O
=12%, C
u
:C
D
=9:1; v) C
H
2
O
=9%; C
u
:C
D
=9:1
g) S
N
2
O
=9%, C
u
:C
D
=9:1; d) S
N
2
O
=9%, C
u
:C
D
=9:1;
Namunalar tarkibi: 1-piridin: 2-2-metilpiridin; 3-2,3-dimetilpiridin; 4-2,4-
dimetilpiridin; 5-4-metilpiridin; 6-2,4,6-trimetilpiridin; 7-2-benzilpiridin; 8-
piperidin: 9-2,5-dimetilpiridin; 10-2,6-dimetilpiridin.
3.1.3. Erituvchining xromotografik aktivligi.
Erituvchining xromotografik aktivligi undagi qutbli komponentning
miqdoriga bog’liq.
Model arlashmalar tarkibiga kiruvchi geteroorganik komponentlarning
ajralish darajasiga erituvchining xromotografik aktivligining ta’sirini tadqiq etdik.
Xromotografik plastinkalarda tiazol aralashmalarining elyuent sifatida
geksan xajmga ko’ra 2% va 10% dioksan qo’shish bilan tayorlangan erituvchilar
ishlatilganda olingan natijalar o’rganildi. Erituvchidagi aktiv komponent
miqdorining ortishi eng ko’p ushlanadigan komponentlarning ajralishini
yomonlashtiradi (2.4-dimetilltiazol va benztiazol k
1
=k
2
R
s
=0) lekin ajralish vaqti
ikki marta kamayadi.
Alyuminiy oksid yuzasining dezaktivatsiyalanish darajasini (3.5%) va bir
vaqtning o’zida elyuentning xromotografik aktivligini kamaytirish namunalarning
xromotografik soxalarining ajralishi uchun yaxshiroq natijaga olib kelmadi.
SHuningdek model sifatida olingan piridinlar va xinolinlar aralashmalarini
ajratishda elyuent xromotografik aktivligini o’zgartirish ham analiz qilinayotgan
moddalar xromotografiya soxalarida aniqlik kiritilishiga olib kelmadi.
Geteroorganik birikmalarni suv bilan modifikatsiyalangan alyuminiy
oksidda ajratishni elyuent xromotografiya aktivligining kamayishi ushlanadigan
komponentlar ajralishi aniqligini ortishiga olib keldi. Elyuent xromotografiya
aktivligini oshishi esa ko’p ushlanadigan komponentlarning adsorbtsiyalanish
vaqtining kamayishiga sabab bo’ldi.
34
Olib borilgan tajriba natijalari ko’p komponentli sistema birikmalari orasida
to’la ajralishni amalga oshirish mumkin emasligini ko’rsatdi (3.1-jadval). SHu
sababli geteroorganik birikmalarning ajralishiga erituvchining tabiatini ta’siri
o’rganildi.
Agar komponentlar ajralishida k
1
yaqin bo’lsa, u xolda komponentlarning
ushlanish vaqti xam bir-biriga juda yaqin bo’ladi. Komponentlar orasidagi
masofani oshirish uchun komponentlarning ushlanish vaqtida turlicha ta’sir
etuvchi erituvchilarga murojat etish lozim. Olib borilgan tadqiqotlar murakkab
geteroatomli birikmalarning gomologlari va izomerlarini ajratishda elyuentlar
tarkibini o’zgartirish xamma vaqt xam yaxshi natija bermasligini ko’rsatdi. Yanada
murakkab tarkibga ega bo’lgan tabiiy azotli asoslarni individual komponentlarga
ajratish qo’yilgan vazifani amalga oshirishda keng qamrovli tadqiqotlar olib
borilishi lozimligini tasdiqlaydi.
Adsorbentlar aromatik uglevodorodlar uchun yuqori selektivlikka ega
bo’lib, ularning ajralishi xalqalarning ortib borishi tartibida boradi va bu
xalqalardagi o’rinbosarlar alkil yoki tsikloalkillarning o’lchamiga va soniga
bog’liq emas [120]. Aromatik uglevodorodlar neft azotli asoslari tarkibida bo’lishi
mumkin, shu sababli aromatik uglevodorodlarning elyuent sifatida olingan turli
erituvchilarda ajralishi o’rganildi. Xromotografiyalash natijalariga ko’ra (3.2.a,-
rasm) benzol, ά-metilnaftalin, fenantren va xrizen keltirilgan ketma-ketlikda
komponentlarga ajraldi. Qutbsiz erituvchiga aktiv qo’shimcha sifatida dioksan
qo’shilganda benzol va ά-metillnaftalin ushlanish vaqtining teng bo’lib qolishi
elyuent xromotografik aktivligining ikki marta ortishi bilan tushuntiriladi [121].
Bu sharoitda tabiiy azotli asoslar tarkibida uchraydigan tiofenlarning
ajralishi xam tadqiq etildi. Xromotogrammada olingan natijalar(3-a,b rasmlar)
aromatik uglevodorodlarning ajralishi kabi borshini tasdiqlaydi.
3.1jadval.
Geteroorganik birikmalarning asosiy xromatografik tavsiflari. Adsorbent
Al
2
O
3
+3,5% suvda dezaktivatsiyalangan, elyuent izooktan 5% dioksan (xajm.)
adsorbtsiyalanmaydigan komponent dekalin 17.7mm.
35
A
jr
al
i
sh
tar
ti
b
i
Moddaning nomi
l
l-l
0
Rƒ
Piridinlar
1
2,4,6-trimetil piridin, 2,3-dimetilpiridin
8,2
9,5
2
2,5-dimetilpiridin, 2,4-dimetilpiridin
6,3
11,4
3
2-metilpiridin
5,0
12,7
4
4-metilpiridin
3,7
14,0
5
Piridin
2,4
15,3
Xinolinlar
1
8-metilxinolin, 6-metilxinolin
8,6
9,1
2
2-metilxinolin, 4-metilxinolin
6,5
11,2
3
2,4-dimetilxinolin, 2-metil-4etilxinolin
3,9
13,8
4
Izoxinolin
2,1
15,6
Tiazollar
1
2-fenil-4-metiltiazol,
2-fenil-4,5-dimetiltiazol
9,4
8,3
2
2,4-difeniltiazol
8,1
9,6
3
2,4-dimetiltiazol benztiazol
7,3
10,4
120
100
80
60
40
20
140
160
180
а
б
в
г
д
финиш
старт
мм
3
1
1
е
1
2
3
4
2
1
1
2
3
1
2
3
4
5
3.2-rasm. Aromatik va geteroorganik birikmalarning alyuminiy oksidda (0.056-
0.075mm li fraktsiya ) xromatografik ajralishi. Elyuent geksan+10%(xajm)
metilxlorid. (Al
2
O
3
+15%H
2
O).
a) Aromatik uglevodorodlarning ajralishi 1) benzol; 2) 2-metilnaftalin;
3) Fenantren; 4) difenil; 5) xrizen
b) Tiofenlarning ajralishi; 1) tiofen; 2) 2-propil-3-metilbenztiofen; 3)
dibenztiofen
v) Sulьfidlarning ajralishi
36
g) Tiazollarning ajralishi 1) 2,4-dimetiltiazol va 2,5dimetiltiazol; 2) 2-fenil-4-
metiltiazol
d) Piridinlarning ajralishi 1) piridin va uning alkilalmashgan xosilalari; 2) 2-
benzilpiridin
e) Xinolinlarning ajralishi; 1) 2-metilxinolin, 8-metilxinolin, 2,4-dimetilxinolin, 4-
metilxinolin; 2) 6-metilxinolin; 3)xinolin ; 4) 2-fenilxinolin.
Azotli asoslar kontsentratlarida oltingugurtning sulьfid qatori birikmalari
xam bo’lishi mumkin. SHu sababli ochiq uglerod zanjirli ba’zi sulьfidlar va
tiatsiklopentan
va
uning
alkillashmagan
gomologlari-tiatsiklogegsan,
tiaindanlarning xromotografiyalanishi tekshirildi. Kutilgandek, erituvchining
tabiatiga bog’liq bo’magan xolda bu komponentlardan tayyorlangan aralashma
ajralishi sodir bo’lmadi. Ularning ushlanish vaqti benzol va tiofenlarniki bilan
deyarli bir xil bo’lib, adsorbtsiyalanmaydigan komponentdan keyingi o’rinda
turadi.
SHunday qilib, tabiiy azotli asoslarda birga uchraydigan birikmalar
alyuminiy oksidda yupqa qatlam xromotografiyasida tekshirilganda aromatik
xalqalarning ortib boorish tartibida komponentlarga ajralish sodir bo’ldi. Bu
adsorbtsion xromotografiyaga xos xolatdir.
Piridin xinolin va akridin aralashmalarining ajralishi 3.3 rasmda keltirilgan.
Ularning ajralish tartibi aromatik uglevodorodlar va tiofenlardan farqli ravishda
erituvchining tabiatiga bog’liq xolda o’zgaradi. Azotli asoslarning ajralishi esa
qutbli erituvchi sifatida metilen xlorid olinganda aromatik xalqaning ortib borishi
yoki dioksan olinganda geteroxalqadagi azot atomining ekranlanishi kamayishi
xisobiga sodir bo’ladi. Birinchi xolatni geteroxalqali aromatik birikmalarning
alyuminiy oksid yuzasida yassi xolatda orientatsiyalanishi [120], ikkinchi xolatda
esa geteroatom elektron juftlarining alyuminiy oksid yuzasida perpendekulyar
orientatsiyalanib vodorod bog’lar xosil qilishi bilan tushuntiriladi [121].
3.1.4. Azotli asoslar model aralashmalarining yupqa qatlam
xromotografiyasida ajralishi.
37
Neftning azotli asoslar tarkibiga piridin, xinolin va akridin va ularning
alkilalmashgan birikmalaridan tashqari izoxinolin va tiazollar kirishi xisobga
olinib, ularning ushlanish vaqti xamda ular aralashmalarining erituvchi tabiatiga
bog’liq xolda ajralishi tadqiq etildi.
120
100
80
60
40
20
140
160
180
а
б
финиш
старт
мм
1
2
3
1
2
3
3.3-rasm Piridin va uning benzoxosilalarining ajralishi
a) Adsorbent: Al
2
O+15% H
2
O; elyuent: n-geksan-metilen xlorid(9:1)
b) Adsorbent: Al
2
O+15% H
2
O; elyuent: n-geksan-dioksan(9:1)
1-piridin, 2-xinolin, 3-akridin.
3.1.4.1 Piridinlar analizi.
Yupqa qatlam xromotografiyasi bilan ajratish uchun metil almashgan
piridinlardan iborat, bir necha komponentlardan tashkil topgan aralashmalar
tayyorlandi. Bu namunalarning ba’zilariga piridin, 2-benzilpiridin va piperidin
qo’shildi. Alkan uglevodorodga 10% (xajm bo’yicha) dioksan qo’shilgan elyuent
olinganda metilalmashgan piridinlarga nisbatan yuqori selektivlik nomoyon qildi,
ular metil guruxlarining xalqada tutgan o’rniga bog’liq bo’lmagan xolda gurux
xolatida ajraldi. 2-Benzilpiridin bu sharoitda eng ko’p ushlanib qolinadigan
komponent bo’lib, xromotogrammada piridinlar aralashmasidan keyin turadi.
Piridin va gomologlarining ajralishi aktiv komponent metilen xlorid qo’llanilganda
aromatik uglevodorodlarining ajralishi bilan bir xil.
38
Erituvchi tabiatini o’zgartirib ba’zi piridin gomologlari va izomerlarini
ajratishga erishildi. 3.1-b rasmda piridin model aralashmalarining 10% dioksanni
elyuent oqimida ajralishi keltirilgan. Bu azotli asoslarning xromotogrammada
bunday ketma-ketlikda joylashishini ikki faktorga bog’lash mumkin: birinchisi
azotdagi bog’lanmagan elektron juftga o’rinbosarlarning fazoviy ta’siri
(ekranlanishi) bo’lsa, ikkinchi bu birikmalrning asosli xossalaridir.
Xar bir birikma uchun ushlanish vaqti va ba’zi xromotografik ko’rsatkichlari
aniqlanib 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 jadvallarda jamlandi.
3.1.4.2. Xinolinlar analizi.
Xinolinlarning ajralishi xam piridinlariing ajratish sharoitida o’rganildi.
3.2.e-rasmda va 3.1-3.2-jadvalda alyuminy oksidning yupqa qatlamida
xinolinlarning
gomologlari
va
izomerlarining
ajralishi
keltirilgan.
Komponentlarning ajralish tartibi erituvchi tabiatiga va o’rinbosarlarning azot
atomiga nisbatan joylashgan o’rniga bog’liq. Bu xolat xinolinlarni xossalari yaqin
bir nechta guruxga ajratish imkonini beradi.
3.2-jadval.
Aromatik va geteroorganik birikmalarning alyuminiy oksidda (0.056-0.075mm li
fraktsiya) xromatografik ajralishi natijalari Elyuent: n-geksan± 10% (xajm)
metilenxlorid, adsorbtsiyalanmaydigan komponent dekalin. 17.7mm.
A
jr
al
is
h
tar
ti
b
i
Do'stlaringiz bilan baham: |