Адсорбция и межмолекулярные взаимодействия циклических аминов на углеродных адсорбентах в условиях газовой и жидкостной хроматографии

• Автор: Яшкина, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Газовая хроматография Ысодержащих органических соединений и

производных адамантана

1.1.1. Газоадсорбционная хроматография ароматических Ы 8 содержащих соединений на различных адсорбентах
1.1.2. Г азоадсорбционная хроматография производных каркасных углеводородов на углеродных сорбентах

1.2. Жидкостная хроматография на углеродных адсорбентах

1.2.1. Возможности и ограничения углеродных адсорбентов в ВЭЖХ

1.2.2. Получение углеродсодержащих насадочных материалов для ВЭЖХ

1.2.3. Механизм удерживания на графитоподобной поверхности при адсорбции из водноорганических элюентов в ВЭЖХ

1.2.4. Эффект полярного удерживания на графите

1.2.5. Циклодекстрины, как модификаторы подвижной фазы в жидко стной хроматографии
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Физикохимические свойства исследованных производных цик личсских аминов анилинов, циклогексиламинов и аминоадамантанов
2.1.2. Свойства и характеристики графитированной термической сажи
2.1.3. Свойства и характеристики пористого графитоподобного угле родного материала НурегсагЬ
2.2. Методы исследования
2.2.1. Проведение эксперимента в условиях газоадсорбционной хро матографии
2.2.2. Проведение эксперимента в условиях высокоэффективной жид
костной хроматографии
2.2.3. Алгоритм проведения молекулярностатистических расчтов термодинамических характеристик адсорбции на базисной грани графита
2.2.4. Алгоритм проведения линейнорегрессионного анализа
2.3. Оценка погрешности определения удельного удерживаемого объма
в условиях газоадсорбционной хроматографии
3. ТЕРМОДИНАМИКА АДСОРБЦИИ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ УДЕР ЖИВЛНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ АМИНОВ НА ГРАФИТИРОВАННОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ САЖЕ В УСЛОВИЯХ РАВНОВЕСНОЙ ГАЗОАД
СОРБЦИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
3.1. Производные анилина и циклогексиламина
3.2. Аминопроизводные адамантана
4. МОЛЕКУЛЯРНОСТАТИСТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИ
ЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АДСОРБЦИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ АМИНОВ НА БАЗИСНОЙ ГРАНИ ГРАФИТА
4.1. Алкил и галогенанилины
4.2. Изомерные нитроанилины
4.3. Изомерные аминоадамантаны
4.4. Азаадамантаны
5. АДСОРБЦИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ УДЕРЖИВАНИЯ ЦИКЛИЧЕ 4 СКИХ АМИНОВ НА ПОРИСТОМ ГРАФИТОПОДОБНОМ АДСОРБЕНТЕ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
5.1. Закономерности сорбции производных ароматических аминов из 4 водноорганических элюентов на пористом графитоподобном адсор
бснте ПурегсагЬ
5.2. Влияние комплексообразоваиия сорбатРциклодекстрин на удер 0 живание производных анилина на поверхности НурегсагЬ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разделение аминов в парах воды можно проводить даже на таком активном адсорбенте, как М0, при этом оказывается возможным анализ и очень разбавленных водных растворов . Ещ лучшие результаты дает применение паров воды с добавкой паров гидрата гидразина . В практику газоадсорбционной хроматографии широко внедрились пористые полимеры. Несмотря на то, что взгляды исследователей на характер их взаимодействия с молекулами сорбатов противоречивы, существует мнение, что пористые полимеры занимают промежуточное положение между адсорбентами и неподвижными жидкостями , причем в областях низких температур преобладает адсорбционный механизм взаимодействия, а при высоких температурах, вследствие размягчения материала, распределительный. Среди пористых полимеров, применяемых для анализа азотсодержащих соединений, широкое распространение в газовой хроматографии получили следующие сорбенты Тенакс вЯ и ТА, Хромосорбы различных марок, Порапаки Р, РБ, О, ЗБ, 1М, Я, Б, Т и др. Амберлиты и др. Рассматривая преимущества капиллярных колонок по сравнению с насадочными, часто ограничиваются только указанием на высокую эффективность первых. Однако они также отличаются увеличенной скоростью разделения экспресностью, более воспроизводимым температурным режимом, небольшими размерами аппаратуры и расходами газаносителя и сорбентов, расширением области применения ГАХ вследствие понижения температуры разделения. На рис. В контексте настоящей работы особый интерес представляют колонки типа 2 и 4, в которых в качестве неподвижной фазы использованы углеродные адсорбенты, в частности ГТС. Слой неподвижной фазы Рис. Различные типы открытых капиллярных трубчатых колонок 1 открытая газоадсорбционная газотвердофазная колонка с гладкими стенками адсорбент колонка 2 открытая газоадсорбционная газотвердофазная колонка со слоем адсорбента на внутренних стенках колонка 3 открытая газожидкотвердофазная колонка с гладкими стенками твердый носитель колонка 4 открытая газожидкотвердофазная колонка со слоем адсорбента твердый носитель на внутренних стенках колонка 6. Одной из привлекательных для разделения особенностей ГТС как адсорбента является высокая структурная чувствительность, которая проявляется при разделении изомеров. В. Колонки этого типа обычно называют колонками . Как следует из результатов исследований степень разделения на таких колонках производных алифатических и ароматических аминов существенно выше по сравнению с обычно применяемыми насадочными адсорбционными колонками. Интересные результаты были получены с соавт. ГТС, модифицированной различными жидкими фазами. Авторы установили, что применение в качестве адсорбентов материалов на основе силикагеля, характеризующегося кислотными свойствами, при разделении аминов нежелательно, поскольку наблюдаются низкая степень разделения адсорбатов и значительные погрешности при их количественном определении. Нужно заметить, что для подавления кислотных центров авторы использовали добавки КОН, иммобилизированного в состав неподвижной жидкой фазы, нанесенной на 1. Однако следует отметить, что несмотря на очевидные достоинства использования углеродных материалов в капиллярной ГАХ, наибольшее распространение получили капиллярные колонки со слоем полимерных адсорбентов. Применительно к определению аминов нужно назвать разработанные фирмой i. В таблице 1. Нужно отметить, что потенциал ГАХ в отношении данного класса веществ остается попрежнему высоким, о чем, в частности, свидетельствуют данные по применению различных наноадсорбентов фуллерены, нанотрубки в качестве высокоселективых адсорбентов именно при анализе содержащих соединений. Так, в методом равновесной ГАХ было установлено, что адсорбционный потенциал поверхности фуллерснов в отношении аминов заметно выше адсорбционног о потенциала поверхности ГТС, что может быть использовано для их селективного выделения и концентрирования. Таблица 1. Газноситель Скорость газаносителя, млмин Температура. Анилин, моно и диметиланилины в водных растворах Графитировзнная сажа i МТ Не 0 Киселев. Анилин, Ыметил, Ы. Ароматические амины, алкнламины,пиридиновые основания Графитированная сажа i МТ.