Теоретические основы работы.

Анализ полиметилфенилсилоксановой жидкости методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

 

 

Студенты:

Группа: С-31

Елин Алексей

Алексеев Сергей

Бойко Ксения

Брылёва Екатерина

Виляев Сергей

Высоцкая Анастасия

Высоцкая Ксения

Гончаров Сергей

Горина Марина

Евграфова Яна

Елфимова Валерия

Жаворонок Дмитрий

Зазолин Сергей

 

 

Преподаватель: Туркельтауб Г. Н.

 

Москва 2013

Теоретические основы работы.

Уникальные свойства полиметилфенилсилоксанов открывают широкие возможности для их применения в технике. Ряд полиметилфенилсилоксановых жидкостей (например, ПФМС-4, ПФМС-5, ПФМС-6) выпускается промышленностью.

Для анализа этих жидкостей и других олигомерных (полимерных) соединений используется жидкостная хроматография. (Это значит, что в качестве подвижной фазы используется жидкость.) Если неподвижная фаза твердое тело (адсорбент), то мы применяем адсорбционную жидкостную хроматографию. Если неподвижная фаза жидкость, то это распределительная жидкостная хрома­тография.

Поскольку селективность разделения в газовой хроматографии часто выше чем в жидкостной хроматографии, то используются высокоэффективные хроматографические колонки. Современная колонка для жидкостной хроматографии имеет длину 250 мм и эффективность от 5000 до 25000 теоретических тарелок (в то время, как для рутинной газовой хроматографии от 500 до 4000 тео­ретических тарелок). Столь резкое различие было достигнуто использованием колонок, заполнен­ных очень мелкими частицами сорбента (до 3-5 мкм). Однако для того, чтобы прокачивать через такие колонки подвижную фазу, требуются насосы высокого давления (в современных хромато­графах до 400 - 600 бар). В связи, с чем метод получил название жидкостной хроматографии вы­сокого давления или в русской транскрипции высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Время удерживания (τ) зависит от длины колонки (L), скорости подвижной фазы (и) и коэффи­циента емкости (к): τ= L/u (1 + к).

Коэффициент емкости определяется коэффициентом распределения К, который зависит от соотно­шения активностей анализируемого вещества в подвижной и неподвижной фазах. Коэффициент емкости зависит от отношения площадей поверхностей неподвижной F_s и подвижной фаз F_M: к = К* F_s / F_M

Коэффициент емкости (к) может быть найден по формуле к _n= (τ_n- τ₀₎/ τ₀, где τ₀ - мертвое время колонки.

Коэффициент емкости может быть выражен через параметры растворимости в подвижной (δ_т) и неподвижной фазах (δ_S).

Время анализа принято считать оптимальным, если компоненты анализируемой смеси элюируют из колонки при значении к равном от 2 до 20.

Существует два основных варианта жидкостной хроматографии. Обращенно-фазная жидкост­ная хроматография (ОФЖХ) (распределительная хроматография) и нормально-фазная жидкостная хроматография (НФЖХ) (адсорбционная хроматография). Для первого варианта (ОФЖХ) харак­терна неполярная неподвижная фаза и полярная подвижная фаза, для второго - наоборот.

 

В качестве объектов анализа используются жидкости ПФМС-5 и ПФМС-6. которые представ­ляют собой смесь линейных и циклических метилфенилолигосилоксанов следующей структуры:

 

Цель работы:

На жидкостном хроматографе проанализировать полиметилфенилсилоксановую жидкость, т.е. определить количественный и качественный состав. Провести идентификацию ком­понентов. Построить график зависимости логарифма фактора емкости от номера члена гомологи­ческого ряда. Предварительно рассчитать коэффициенты емкости для всех анализируемых соеди­нений. Зная количественный и качественный состав жидкости, рассчитать среднечисленную моле­кулярную массу.