Дипломдық ЖҰмыс мыс-алюминий катализатордың қатысуымен ксилозаның тотықсыздануы Орындаған Аманбаев Дархан Нуридуллаұлы



жүктеу 1,08 Mb.
бет5/6
Дата15.05.2018
өлшемі1,08 Mb.
#13881
түріДиплом
1   2   3   4   5   6

1.3 Әдебиеттшолуға қорытынды


  1. Тасымалдауыштардағы катализаторлар өз уақыттарында кең қолданылды, бiрақ тасымалдауыштардың (кизельгур) құрамының тұрақсыз болғандығы катализаторлардың активтiлiгiнiң ауытқылауына алып келдi.

  2. Көмiрсутектердiң гидрлеуiнде қолданылатын Cu-AI катализаторлары никель қаңқаларына қарағанда бiрнеше есе активтi және тұрақты болғанымен бұл катализатордың қасиеттері толық зерттелмеген.

  3. Мыс катализаторларының активтiлiгiне және физика-химиялық қасиеттерiне көптеген факторлар әсер етедi, бұл факторлардың бiрiгiп әсер етуi көптеген қиыншылықтар туғызады.

  4. Соңғы кезде анықталған көп компоненттi катализаторлар, зерттелген мыс Cu-AI=1:1 катализаторларына қарағанда көп есе активтi және тұрақты болып келедi.

  5. Полиолдардың алыну пайызына модифицирлеушi қосымшалардың қасиеттерi әсер етедi.


2. ЭКСПЕРИМЕНТТIК БӨЛIМ

2.1 Қолданылатын құралдар

Балқытатын агрегат ретінде жоғарғы жиілікке ие индукциялық пеш ОКБ-8020 қолданылды. Сокольский Д.В., Бижанов Ф.Б. және т.б. зерттеуушілердің /41/ өз зерттеулерінде қолданған Вишневскийдің электро-магнитті геометриялық оталдырғышы (0,6 квт күштілігімен), сыйымдылығы 0,5 л және гидродинамикалық тәртіпті сақтайтын винтті араластырғышы (R=60000) бар автоклавын қолданамыз.



2.2 Құймаларды дайындау және сiлтiлеу әдiстерi

Ертеректе /42/ авторларымен және /43/ зерттеушілердің көмегімен мысты-алюминий құймаларының дайындалу технологиясы құрылған. Құймалар жоғарғы жиiлiкке ие ОКБ-8020 маркалы пештерде, кварцты тигельдерде ауада дайындалды. Құймаларды дайындауда шикiзат ретiнде А-000 маркалы алюминий, электролиттiк мыс, цинк, никель (Zn, Fe, Ni) модифициялы қоспалар жоғарғы жиiлiкте қолданылды. Әуелi алюминийдi салып балқытып және 1073-1173К температурада мысты енгiздiк. Қиын балқитын элементтер (тугоплавкий) мен қатар балқымаларға мыс пен модификаторлар енгiздiк. Енгiзген металдардың балқу температурасына байланысты құймалардың температурасын 1873-2273К дейiн жеткiздiк, балқығанды 3 минут ұстап тұрып, оны үнемi кварцты таяқшамен араластырып, графиттi немесе шойынды құйғыштарға құйып ауада суыттық.

Жеңiл қайнағыш компонент (кальций) қосымшаларынан тұратын құймаларды келесi әдiспен дайындайды: мыс пен алюминийдi балқытып болғаннан кейiн кальцийдi енгiзедi және температура 1573К аспауын мұқият қадағалап отырады. Лабораториялы индукциялық пештерде 100-150г салмақты құймалар алынды.

Катализаторлар алу үшiн бастапқы құймалар майдаланып, жиiлiк мөлшерi 0,25-0,30мм фракция түселдi.

Құймалар Сокольскийдiң Д.В. /44/ құрастырған әдiсi бойынша 20% сулы ерiтiндiмен сiлтiлендi. Катализатордың активтiлiгiне реагенттердiң ендiрiлу реттiлiгi әсер ететiндiктен сiлтiлеу /45-46/ кезiнде келесi әдiстi ескеру қажет: арнайы термотұрақты ыдысқа құйманың ұнтағын салады, одан кейiн бiрнеше бөлiктермен сiлтi ерiтiндiсiн құяды. Сулы моншасындағы бiр сағатты сiлтiлеу қолданылады, катализаторды нейтралды реакцияға дейiн дистилденген сумен жуады.

2.3 Көмiрсутектердiң гидрлеуiне тәжiрибе жасау әдiстерi

Қазiргi уақытқа дейiн моносахаридтердiң гидрлеу процестерi үшiн стационарлы құйма катализаторлардың қолданылуы зерттелмеген. Өндiрiстiк жағдайларда суспензияланған никельдiң және мыс катализаторларының қолданысы бiр қатар қиындықтар туғызған (активациялау қиыншылығы, сүзгiлеу, регенерациялау және оған байланысты қиыншылықтар)

Гидрлеу процесi үшiн кизельгурдағы никель (Ni) катализаторының тұрақтылығы салыстырмалы түрде төмен. Бұл катализатор бiр айналымға қолданылған кезiнiң өзiнде бастапқы активтiлiгiне қарағанда 40-50% активтiлiгiн жоғалтады. Табиғи тасымалдағыштардың әр бiр жаңа тобы алғашқы тобынан ерекшелiнедi, бұл әрине катализатордың қасиетiне әсер етедi.

Құйма катализаторлардың стационарлы күйде қолданылуы олардың құрылыстық ерекшелiктерi, суспензиялық катализаторлардың кемшiлiгiн толықтырады. Үнемi араластырғышы бар /47/ ағымды циркуляциялы құралдың сызбанұсқасы 1-суретте келтiрiлген.

Стационарлы катализатордың активациясы реактордың өзiнде жүргiзiлдi (6). 2-5мм (80-100г) сызықты пiшiндi ұнтақталған құйма (8) реактор диффузорының төменгi бөлiгiне бекiтiлетiн арнайы стаканға салынды. НДВ-1000 типтi (3) тазалайтын насос арқылы реакторды алдымен дистилденген сумен толтырып, одан кейiн өлшеуiш (1) арқылы реакторға 20% сiлтi ерiтiндiсi жiберiлдi. Осы кезде 10-15% алюминийдi алып тастайды. Алюминийдiң алыну дәрежесi сутегiнiң бөлiнуi арқылы бақыланды, сутегiнiң бөлiну мөлшерiн ГСБ-400 (4) газ есептеуiш құралы арқылы өлшедi. Бөлiнген сутегiнiң мөлшерi мына реакция бойынша зерттелдi.


2NaOH+2H2O+2AI=2NaAIO2+3H2


Сутегiнiң бөлiнуi керек мөлшерге жеткеннен кейiн, сол насос арқылы өлшеуiштен сiлтiленген катализаторға дистилденген су жiберiлдi, ол су алюминийдiң сiлтiленуiн тоқтатып және катализаторды сiлтi қалдығынан тазалайды. рН= 7-9.

Реакторға дайындалған катализатормен қатар тазалайтын насос арқылы өлшеуiштен (2) 10% рН=9-10 ксилозаның сулы ерiтiндiсi жiберiлдi, сутегiнiң керектi қысымы келтiрiлiп, оталдырғыш (араластырғыш) (7) және қыздыру үшiн электр пешi (9) қосылды. Реактор 1квт күштiлiкке ие электр пешi арқылы қыздырылды, электр пештегi берiлген температура 275К–ге дейiн дәлдiкпен сақталып тұрды. Пеште ауытқулар өзгерiп тұрды, ол үшiн пеш тiзбегiне автотрансформатор ендiрiлдi. Реактордың температурасы милливольтметрлiк күштiлiкке ие.

Гидрогенизат төменгi қысымға ие сепараторда (12) жиналды, ол жақтан 30 минуттан соң талдау анализiне сынамалар жiберiлдi.

Стационарлы тiзбек орнатылғанан кейiн гидрлеу процессi 2,5-3сағат жүргiзiлдi, берiлген қысым 0,2кг/см3 дәлдiкпен реттегiшi бар редукциялық винтель арқылы ұсталып тұрды. Сутегi қалдығы 150сағ-1 жылдамдықпен редукциялық винтель арқылы шығарылды (сутегi қалдығының мөлшерi бiрте-бiрте ГСБ-400 газды есептеуiш құралы арқылы бақыланды)



2.4 Гидрлеу процесін жүргізудегі қажетті қондырғы

Каталитикалық зерттеудің бір әдісі оптималды катализаторға берілген реакцияны табу, бұл әдіс үлкен жылдамдық пен жоғары таңдаумен жүзеге асады.

Демек, қойылған есепті шешу үшін термодинамикалық реакцияның жүру мүмкіндігін және кинетикалық бағыттағы сұрақтарға жауап беріп, яғни катализаторды таңдау.

Сондықтан, катализдің негізгі мақсаты кинетикалық процесті үйрену, яғни жылдамдыққа әсер ететін фактор мен реакция жылдамдығының санын анықтау (бір компоненттің немесе реакция кезіндегі өнімнің концентрациясының өзгеруі.)

Жалпы жағдайда каталитикалық процесті келесі сатыларға бөлеміз:

1. Катализаторға әсер ететін заттардың диффузиясы.

2. Хемосорбция (катализатормен әсерлесу)

3. Ыдырау (немесе реакция) соңғы өнімнің аралық қосылуы

4. Реакция өнімдерінің десорбциясы

5. Катализатордың бетіндегі реакция өнімдерінің көлемге өтуі.

Кейбір жағдайларда ғана барлық сатылар белгіленеді және тағы да тікелей бақылауға беріледі. Катализатордан жоғарғы бөлігінен реакция өнімдерін шығару және оған әсер ететін заттарды жеткізу физикалық процесс болып табылады, бұл процесс массаалмасу шартының өзгеруімен байланысты. Сондықтан ережеге сай диффузиялық фактордың каталитикалық реакцияға әсер етуін қиындатады.

Сол себепті, кинетикалық процесті үйрену шын мәнінде өте қиын масса мен жылудың өзгеруі процесіне әсер ететін төменгі мәлімдеуді жоюды талап етеді, яғни кинетикалық реакцияны зерттеу жоғарыдағы факторлардың жоқ болуын қиындатады.


Реакция жылдамдығының катализатор көлеміне (а), араластыру интенсивтілігіне (б), катализатор көлеміне (в) тәуелділігі




а) б) в)

Сурет - 2.4.1

Бұл үшін арнайы араластыруды және аранайы қысуды дұрыс араластырып, реакторды іске қосу керек сондықтан катализатор қабаты изотермиялық болу керек, масса мен жылуды тез тасымалдап сыртқы және ішкі процестің өзгеруі реакция жылдамдығына қарағанда жылдам болу керек, реактордағы жылудың бөлінуі мен заттардың тасун толық суретті сипаттайды, оны араластырады не болмаса қысады ( поршенді тәртіп). Сонымен қатар қарапайым кинетикалық әдіске катализатордың активтілігі әдістен әдіске тұрақты және барлық немесе бірқатар реагенттер мен реакция өнімдерінің анализдеу әдісі нақты болуы керек.

Масса мен жылудың ішкі процесіне әсер ететін ыңғайлы реактормен сапалы катализаторды таңдауды жоюға болады, бұл үшін күшті араластыру және реакция жылдамдығындағы катализатор өнімінің көлеміне байланысты. Статикалық реакторда реакция жабық көлемде өтеді және кинетикалық процесс сол аумақта зерттелуі керек, реакция жылдамдығы катализатор өнімінің көлемі мен қозғалу санына тәуелді емес әдебиеттерде көрсетілгендей оптимальды параметрлердің интенсивтік араластыруының үлкен мәндері бар (700-800 терб/ мин кталитикалық утка үшін, 2400 айн/мин автоклав үшін), катализатор өнімінің көлемі (80-100 мк Ru қара, 250 мк – Ru/Al2O3). Бірақ оған қарамастан кинетикалық аумақта сұйықфазаның гидрлеу ағысын реакциямен дәл берілуге реакторге қамтамасыз етілу қажет, берілген рациональді параметрлер (араластыру интенсивтілігі катализатор өнімінің көлемі) қолданылатын еріткіш температураға тәуелді.

Сондықтан мұндай зерттеулер міндетті түрде статикалық реакторларда каталитикалық реакцияның гидрлеу кинетикасын үйренуді қажет етеді. Жұмыста олар сутегі қысымында сутегінің бірінші қатарында өтеді, (реакция жылдамдығы Н2 концентрацияның өзгеруіне тәуелді) тағы да нольдік ретпен Н2 өтеді (гидрлеу жылдамдығы қысымды жоғарлатқанда өзгермейді), каталитикалық жүйедегі қысымның жоғарлауы реакция жылдамдығының өсуіне әкеліп соғады, сонан соң диффузиялық факторлардың кинетикасының қиындалуы болады.

Ағын реакторында ең алдымен активті катализатор үлгілерін бөлшектердің әр түрлі өлшемдерімен сынау керек. Егер катализатордың активтілігі бірлік есебіне сай болса, оның салмағы өлшемі өзгерген соң өседі, сонан соң тұрақты орнығады (болады), сонда реакция масса ішілік өнімнің өзгерімен лимиттелмейді. Реакция жылдамдығын шектеу кезінде масса мен жылудың тасымалдау процесі катализатор ішіндегі өнімнің температураға кинетикалық тепе – теңдік константасын өзгертеді. Массаны тасымалдауға байланысты, қажетті энергия активациясы жоғарлағанда температура төмендетеді, ол экзотермиялық реакция кезінде жылу беріле жүреді, ал эндотермиялық реакцияда азайып сіңіріледі. Қыздырғанда катализатордың қозғалмаған қабатынан температураны тікелей өлшеу арқылы табуға болады.



а) Жоғары қысымды кинетикалық қондырғы (КУВД)

Соңғы жылдары сутегі қысымында сұйықфазалы гидрогенизация процесін зерттеу тәжірибелерінде жүргізу үшін А.С.Чеголь ұсынған қондырғы кеңінен қолданылады, ол реакцияға кететін сутегінің тұрақты қысымдағы көлемімен гидрлеуге мүмкіндік береді. Қондырғы шартты түрде ЖҚКҚ (жоғары қысымдағы кинетикалық қондырғы ) деп аталған. Оның көмегімен гидрлеу жылдамдығына қысымның әсерінің шекті мәні және осы фактордың ерітіндідегі гидрлеу реакциясының кинетикасы мен механизміне әсері анықталған.

Бұл аппарат кез - келген уақыттағы тұрақты қысыммен 0,10 – нан 15,15 МПа дейін және 273 К – нен 473 К – ге дейінгі температурада сутегінің бір бірлікке сіңіретін сұйықфазадағы гидрлеу жылдамдығын өлшейді. КУВД жылдамдықты өлшеумен қатар еріткішке әсерін үйретеді, катализаторды таңдаумен байланысты активтілігін , селективтілігін және басқа да сұрақтарды зерттейді сондай – ақ гидрлеу реакциясын зерттеп өңдейді.

Процесс жабық көлемде өтеді. Реакция гидрленетін заттың толық өзгеруіне дейін жалғасады, (немесе бірлік сатыға дейін өзгеруі) сондықтан 2 әр түрлі эксперименттік жұмыс жасағанда кинетикалық қисық алынуы мүмкін. Сондықтан берілген құрылған сұйық фазада гидрлеуді үйренудің статистикалық жүйедегі нұсқасы болып табылады.

Біздің ойымызша бұл әдіс зерттеуге өте қолайлы, қарапайым, ыңғайлы және барлық есептерді оңай шешуге көмектеседі сондай – ақ катализаторды таңдау мен байланыстылығы және сутегі қысымында сұйық фазаны гидрлеу реакциясын үйретеді. Негізгі эксперименттік әдістің өзгешелігі мыналар:

1. Кинетика заңдылығын тұрақты жоғарғы сутегі қысымында үйретуге мүмкіндік береді.

2. Эксперимент жасауға тұрақтылығын жағдай қамтамасыз етсе және гидрлеуге мүмкін береді.

3. Жеткілікті дәлдігі мен кинетикалық өлшемдердің ыңғайлылығы.

4. Саны аз мөлшердегі заттар мен катализатордың жұмыс мүмкіндігі, бұл бір тәжірибе жүргізудің минималды уақыты және эксперимент жүргізуде катализатордың құрылысы мен активтілігінің өзгеру мүмкіндігін айтарлықтай төмендетеді, сондай – ақ кинетикалық қисықтарды аз шығын уақытымен көрсетуге мүмкіндік береді.

5.Бұл зерттеудің нәтижелері әдебиетте көрсетілгендей, зерттеудің көп бөлігі атмосфералық қысымдағы сұйықфазалы гидрлеу процесі аналогиялық құрылғыда жасалуын үйретуге мүмкіндік береді.



б) Каталитикалық утка

Реакция термостатикалық металдық аппаратта - арнайы құрылған каталитикалық уткада жүргізіледі. Тұрақты қысымда сутегі реакциясының жүруі буферлік көлемді қамтамасыз етеді, репакциялық сосудтық көлемінің басым болуы шамамен 4*102 ден және 2*103 дегі көлемді бюретка. Буферлік көлем мен бюретка бірдей температурада анықталады. Каталитикалық уткаға (сурет 2.4.2) катализатор мен гидрленетін заттаы кіргізеді. Реактор бірнеше рет вентильдердің көмегімен 9 және 12 ашық 11 және 13 вентильдермен сутегіні үрлеп тазартады.

Утканы желдету үшін арнайы вентильдер жасалған. Бірнеше экспозициядан кейін термостат 7 шығаратын керекті температураны тапты, және тығыздалған жүйе сутегіге толтырылады. Толтыру ашық вентильде (желдеткіш) 13 арқылы ашық вентильдер жүргізіледі. Сонан соң 11 желдеткіш жабылады және 9 бағандағы суды бюреткадан жоғарға қысыммен 2 қысады. Теңестіру ыдысында (сосуд) 3 - дейін бюреткадағы судың деңгейін белгіге жеткенге дейін қысады. Қысым жүйеде үлгідегі монометрмен бақыланады. Бұдан соң реакторды қозғау үшін утка 6 араластыруға қайта қозғалысқа ене. Сіңірілетін сутектің көлемдік саны бюреткадағы су бағанасының жоғарлауымен өзгереді.

Эксперимент бойынша сіңірілген сутегінің саны уақытқа (ΣН2 =f /τ ), осы графикалық дифференциалдан гидрлеу жылдамдығы табылған (W), тәуелділігін былай көрсетуге болады W= f (ΣH2) (жылдамдық сутегінің сіңірілу функциясы секілді).

Құрылғының негізгі конструкциясы жеке апараттағы және иллюстрияциясы сурет 2.4.2 те көрсетілген.

Каталиткалық утка (сурет 2.4.2 ) – тығындалған цилиндр формалы реактор. Реактордың көлемі 90 см3, жұмыс істеу қысымы 15,5 МПа. Аппарат киімін сумен жылыту үшін (обогрева) немесе силикондық майдың термостаттағы жұмыс температурасы 473К. Қолданыстағы осылардың ішінде сәттісі реактор болып саналады, органикалық қосылыста 12 жабдықтау құрылғысын енгізу үшін реакцияның жүру мүмкіндігі кез - келген тұрақты сутектік қысымда (0,10 ден 15,15 МПа) тең. Реактордың мына типтегі түрін дайындау үшін жақсартылған сападағы тот баспайтын болатты пайдаланады. Мысалы, Х18Н10Т


Жоғары қысымды каталитикалық утканың жалпы құрылысы

Сурет - 2.4.2


1 – утканың корпусы; 2 – қосымша; 3- қақпақ; 4 – орнатқыш ; 5 – Н2 шығаруға арналған өткізгіш; 6 – қақпаны тығыздаушы гайка; 8 – реактордан Н2 – ні шығару; 9 - қақпаны герметирлеу сынасы; 10,23 - көйлек корпусы; 11,21,22 – қақпа вентилі; 12 – тамызғыш корпусы ; 13 – сальник ; 14 – грундбукса; 15,17 – қақпа вентилі және тамызғыштық инесі; 16 - бітеуіш ; 17 – тамызғыш қақпағы; 19,20 – оливок; 18 – нығыздағыш.

Бюретка - органикалық шыныдан жасалған, қалың қабырғалы трубамен жалғасып, металл гильзамен байланысқан, шеткі 40Х кесіндісі және бюретка мен теңестіретін ыдыспен жалғастыратын екі қақпағы 1,3 бар қалыңқабырғалы труба.

Теңестіруші ыдыс - қарапайым конструкциялы, тығынды және 20 см3 көлемдік қақпақты, жұмыс істеу қысымы 15,15 МПа, температурасы 293К – тең цилиндрлік аппарат. Орта - сутек және су. Тот баспайтын болаттан жасалған, реакция процесінде сутектің шығымын өлшеу үшін буферлік көлем берілген.

Буферлік көлем - процестің жүруі кезінде тұрақты қысымды ұстап тұрады. Кейде стандартты сутектік баллонды қолдануға болады.

Жылдам қозғалатын тербелгіш - ауыспалы амплитудамен тербеліс саны бар реакторды шайқауға арналған қарапайым құрылғы. Тербелу саны ЛАТР - дің көмегімен өзгереді. Тербелгіште МУН – 2 типті электродты гатель, тығыздығы 0,5 кв қолдандық. Тығыздығы аз моторды қолданбаған жөн, өйткені олар керекті күшті араластыруды қамтамасыз ете алмайды.

Байланыстырушы заттар ретінде және герметиздік кранға ішкі диаметрі 4 мм болатын, жоғарғы қысымдағы стандартты вентильдер, тройниктер мен тот баспайтын болаттан жасалған өткізгіштерді қолдандық.

Эксплуатация процесінде КУВД конструкциясы айтарлықтай жетілдірілді. Осылайша Поповтың іс тәжірибесі бойынша электролиттік кілт өңделді, және реактор толықтырылып істелді, бұл 0,10 нан 15,15 МПа – ға дейін сутектің әдеттегі қысымындағы реакция кезінде катализатордың потенциалын реттеу бір мезгілде гидрлеу жылдамдығын өлшеуге мүмкіндік берді. Потенциометрлік элемент сутек электрод жыбымен салыстырғанда каломельді электродтан тұрады, бұл оның платиндік тығынының (d = 1 мм) ролін атқарады, тербеліс кезінде катализаторды бөлшегімен бомбылауда ұнтаққа айналдырады.

Каломельді электродтың жетіспейтін қатары көрсетілген. Бұлайша оны жұмысқа дайындау және қолданудың стандартты шарттарын қолдау қиынға соғады. Сынаптың көлемі айтарлықтай белгісін эксплуатациялауда қиындықтар туындайды. Негізгі жетіспеушіліктер - герметивтіліктің бұзылуы мен сутектің айтарлықтай қысымында (ағаш тығынынан 6,06 МПа дан жоғары) шынжырдың үзілуі.

Осылайша жоғарыомдық потенциометрі G1 B1 қолдануымен реакция кезінде потенциалдың автоматты көшірмесі өңделді. Сутек қысымындағы КУВД – да катализатордың потенциалын өлшеу әдісін қарастыра отырып, біз катализатордың потенциалы реакторда монтерленген арнайы шыны ампулада өлшеген жақсырақ болады деп ойлаймыз, себебі реактордың жоғарғы бөлігін кез – келген жуу түрі (жуу, анодты және катодты поляризация) өте қиын және әрдайым айтарлықтай тазалыққа қол жеткізе бермейміз, бұл потенциометриялық өлшеу негіздерін берілгендерін жоюына алып келеді. Сондай - ақ реактордың жоғарғы бөлігін, әсіресе автоклавты толық изоляциялау және эмальдеу мүмкін емес. Сондықтан, потенциометрлік өлшеу үшін реактордың корпусын қолдану қажеті жоқ.

Кинетикалық нәтижелердің сенімділігі өлшем бірлігінің нақтылығы мен экспериментальды берілгендерді көрсетумен айқындалатыны белгілі.



2.5 Бастапқы көмiрсутектердiң ерiтiндiлерiне талдау жасау

Бастапқы ксилоза ерiтiндiлерiн редуцирлi заттардың құратынына талдау Бертран және Макэн-Шоорль әдiсi арқылы жүргiзiлдi.

Макэн-Шоорль әдiсi

Бұл әдiстiң басты мақсаты мынада: Фелинг сүйықтығы (мыс сульфатының, натрий гидроксидiнiң және сегнеттi тұздардың қоспаларының ерiтiндiсi) моносахаридтермен тез әреккеттесiп нәтижесiнде мыс артық тотығының (закис) тұнбасы түзiледi.

Қанттар неғұрлым көп ендiрiлсе, солғұрлым ерiтiндiде екi валенттi мыс ионы аз қалады. Келесi талдаудың маңызы қалған екi валенттi мыс иондарының мөлшерiн анықтау. Ерiтiндiге артық мөлшерде калий иодидiн қосады, ол қалған мыс (II) иондарын тотықсыздандырып нәтижесiнде иод молекулалары түзiледi. Түзiлген иод мөлшерiн натрий тиосульфаты арқылы титрлейдi. Реакцияның соңын крахмал түсiнiң өзгеруi арқылы анықтайды. Соңында өз алдына жеке талдау жүргiзедi: натрий тиосульфатының әр түрлi мөлшерде қолданылуына байланысты кесте немесе есептеу арқылы зерттелетiн ерiтiндiдегi моносахаридтiң мөлшерiн анықтаймыз. Талдауды жүргiзу үшiн келесi ерiтiндiлердi дайындауымыз қажет:


  1. Құрамында 34,64г мыс сульфатының кристаллы бар 500мл сулы ерiтiндiсiн.

  2. Құрамында 173г сегнет тұзын (шарап єышєылды К немесе Na) және 50г натрий гидроксидi бар 500мл сулы ерiтiндiсiн.

Талдау барысы

250 мл конусты колбаға 1). 10 мл ерiтiндi, одан кейiн 2). 10 мл ерiтiндiнi пипеткамен құйып және 100 мл анықталатын моносахаридi бар қант ерiтiндiсiн қосады. Қоспаны 50 мл сумен араластырады. Бұл ерiтiндiнi баяу қыздырады және бұл қыздыру кезiнде қайнау 3 минуттан соң болу керек, одан кейiн 2 минут қайнатады. Колбадағы заттың ұшып кетуiн баяулату үшiн, оның үстiне кiшiрек шыны сүзгiштi орнатады. Қайнатып болған соң колбаны судың көмегiмен 192К-ге дейiн суытады, суытып болған соң оған 10мл 3%-тiк калий иодидiн және 10мл 25%-тiк күкiрт қышқылын қосады. Қоңыр түс сары түске өткенше 0,1н натрий тиосульфатымен титрлейдi. Одан соң 10мл 1% -тiк крахмал ерiтiндiсiн құяды және көк түс толығымен жойылу үшiн жайлап титрлеудi соңына дейiн жүргiзедi.




2.6 Реакция өнiмдерiнiң талдауы

Кез келген полиолдардың мөлшерiн анықтауда, (гидрлеу өнiмдерiн талдауда қағаз хроматографиясы қолдынылады (1,2). Бұл әдiстiң маңызы мынада хроматографиялық қағазға құрамында компонентi белгiлi қолдан дайындалған полиолдар арқылы куәгерлiк шкалалар дайындалады (шкала свидетелей). Одан соң куәгерлерге мүмкiндiгiнше концентрациясы жақын, талданатын қоспаның бiрнеше тамшысы сол қағазға тамызылады. Қозғалмалы ерiтiндi пиридин –этил-ацетат-су (2:7:1) арқылы талданатын қоспа көлемi бойынша қағазда бөлiнедi және шашырату әдiсi арқылы ең алдымен калий перодатын себедi, одан кейiн 0,1м ацетондағы бензидин (50%-тi этил спиртiндегi) және тұз қышқылын (10:2:1) көлемi бойынша шашыратады(3).

Нәтижесiнде, талдау кезiнде пиридиндi сiрке қышқылымен алмастырдық. Аспан көк түстi қағазда (на фоне) ксилит, эритрит және глицерин үшiн сары дақтар пайда болады. Талданатын бөлек компонент сынамалардың мөлшерi мен дақтарының түстерiн, куәгерлi шкалалардың мөлшерiмен және түстерi арқылы салыстырмалы түрде салыстырылады. Себебi қоспаның концентрациясы талдану үшiн аз алынады (0,5-0,0625), сондықтан бұл жағдайда үлкен қате пайда болуы мүмкiн. Талдауды толығымен жасаған кезде ксилиттi, эритриттi және глицериндi +0,5-1,8%-ке дейiн дәлдiкпен анықтайды.

Этиленгликоль мен 1,2-пропиленгликольдi анықтаған кезде қателiктер бiраз көбiрек шығады. Бұларды анықтау үшiн, ең алдымен жоғарғы концентрация (0,5%) қажет және екiншiден берiлген жағдайларда олар боялмаған түрде ақ дақтар болып шығады, сондықтан оларды алғашқыдай түстерi арқылы емес, тек мөлшерлерi арқылы анықтаймыз. Әрине мұның барлығы анықтау кезiнде үлкен қателiктерге алып келедi, сондықтан бұл әдiс кезiнде екi шкалада 2,5:3,2-тiк дәлдiкпен анықталынады. Полиолдардың қоспасын хроматограмманың айқындалуына, сонымен қатар жай көзбен бағалауға және жеке полиолдарды құрайтын процентiн есептеуге үш сағаттай уақыт керек. Хроматограммадағы полиолардың бөлiнуiне 14-19 сағат қажет болғанымен, қадағалауды қажет етпейдi, сондықтан бұл жұмыс уақытынан тыс уақытта жүре бередi.



Талдау барысы

Алынған өнiмдердi саластырмалы түрде компонент қоспасын құрайтынына қарап 2,4,10,20, және 30 рет дистилденген сумен араластырады.

Хроматографиялық қағазға берiлген ерiтiндiлер бiр-бiрiнен 5-6см арақашықтықта микропипетка арқылы 0,01мл тамызылады. Дақтардың мөлшерi қағаздың мөлшерiне байланысты куәгерлi ерiтiндiлердi дайындау үшiн, талданатын гидрлеу өнiмдерiнiң құрамдарында бар көп атомды спирттердiң таза реактивтерi қолданылады.

Куәгерлердiң ерiтiндiлерi келесi әдiспен дайындалады: жоғарыда көрсетiлген таза көп атомды спирттердiң нақты навескалары (1г-нан) 100мл өлшеуiш колбада дистилденген суда ерiтiлдi (талданатын қоспаны дайындау жағдайындағы сияқты). Осыдан кейiн 2,4,6 және 8 рет дистилденген сумен араластыру арқылы 0,5%, 0,25%, 0,12% және 0,0625%-тiк ерiтiндiлер алынды, олар микропипетканың көмегiмен хроматографиялық қағазға ендiрiлiп, куәгерлi шкалалар ретiнде қолданылды. Дайындалған куәгерлi ерiтiндiлердi ұзақ уақыт қолдануға болады және олар бұзылмайды.

Дақтарды ауада кептiрiп болған соң хроматограмманы арнайы хроматограммалық камераға (L=60см, d=25см) орналастырады, оның түбiне жылжымалы ерiткiш құйылады, оның құрамы жоғарыда көрсетiлген. Осы ерiткiштiң көмегiмен көп атомды спирттер бiр-бiрiнен өте жақсы ажыратылады.

Хроматограмма үшiн М (баяу) және Б (тез) маркалы хроматографиялық қағаз қолданылды.

М (баяу) маркалы хроматографиялық қағазды қолданған кезде хроматограммалар камерада 12-18 сағат ұсталынды. Сонан кейiн хроматограмманы камерадан алып шаң сорғыш (вытяжной) шкафта 30 минут кептiрiлдi және соңынан анықталынды.

Қоспаның кез-келген компонентiнiң проценттiк құрамы мысалға глицерин көз арқылы (невооруженным глазом, визуальды) салыстырудың берiлгенi бойынша анықталды. Егер концентрациядан алынған дақ, 100мл ерiтiндiнiң құрамында құралатын және 10 рет араласқан гидрлеу өнiмiнiң навескасының пiшiнiмен түсi куәгер шкаласындағы (шкала свидетелей) 0,125%-тiк концентрацияға сәйкес келсе, онда қолданылатын қоспадағы глицериннiң проценттiк құрамы мына формула арқылы анықталады:


Мұндағы:


А-анықтауыш ерiтiндiсiндегi глицериннiң навескасы.

В-гидрлеу өнiмiнiң навескасы.

Талданатын көп атомды спирттердiң қоспаларына және куәгерлi ерiтiндiлерге бiрдей ерекшелену жағдай жасау үшiн, сонымен қатар хроматографиялық қағаздардың мөлшерi көбiнесе стандартқа сай келмейтiндiктен, бiз талданатын қоспалармен куәгерлiк ерiтiндiлердi бiр ғана хроматограммаға ендiрдiк. Эксперимент арқылы хроматограммаға ендiрiлетiн полиолдардың концентрациясы анықталды.


жүктеу 1,08 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау