Способ гидрофобизации носителей для газовой

 

280990

ОПИСАНИЕ

И ЗОБ РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублии

Зависимое от явт. свидетельства ¹

Заявлено 02.1V.1969 (№ 1316641/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03. IX.1970. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 2.ХП.1970

Кл. 42l, 4/16

Комитет ло делам изобретений и GIKpblTMA ори Совете Министров

СССР

МПК С 01п 31/08

УДК 543.544(088.8) ii

Авторы изобретения

В. Г. Березкин, В. П. Пахомов, A. К, Жомов, В. Я, Мокеев, H. Г. Старостина, P. К. Насыбуллина и М. С. Вигдергауз! )(Заявитель

Институт нефтехимического синтеза АН СССР

СПОСОБ ГИДРОФОБИЗАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ ГАЗОВОЙ

ХРОМАТО ГРАФ И И

Изооретение относится к технике получения адсорбентов и носителей, используемых m газовой хр оматогр а фии.

Большинство твердых нооителей для газожидкостной хроматографии, выпускаемых в настоящее время промышленностью, характеризуется заметной адсорбционной и каталитической активностью, что ухудшает разделение и приводит к искажению результатов количест вен ного анализа. Стильная ядсорбционная активность носителей обусловлена наличием ца их поверхности активных центро в, способных к специфическим молекулярным взаимодействиям.

Для снижения адсорбционной активности ноаителей обычно применяют химическое модивтицирование поверхности носителей кремнийорганическими соединениями. Известен способ модификации носителей кремнийо|рган ическими .соединениями, заключающийся в обработке парами при низких температурах.

Химическая модификация носителей при низких температурах ухудшает эффективность дезактивации активных центров и уменьшает устойчивость (гидрофобность) создаваемых на носителе пленок.

Экспериментально установлено, что носитель, модифицированный гексаметилдисилазаном (ГМДС) при 25 С, теряет гидрофобные свойства при обработке его водой через

25 дней, а для носителя, модифицированного гексаметилдисилазаном при 250 С (предложенный метод), гидрофобность сохраняется несколько месяцев.

5 При обработке носителя, модифицированного ГМДС при 25 С 10%-ном раствором соляной кислоты гидрофобность устраняется через

1 час, а для носителя, модифицированного при

250 С,— через 20 час.

10 Таким образом, предложенный метод модификации обеспечивает получение более устойчивой модифицирующей пленки ня .носителе.

Цель настоящего изобретения состоит в разработке эффективного и одновременно просто15 го метода модификации поверхности пористых кремнеземных материалов, который позволял бь| получать достаточно инертный твердый носитель с устойчивым модифицирующим слоем.

Эта цель достигается путем пропускания па20 ров кремнийоргятгическ их соединений (например, гексаметплднсилазана) с концентрацией в инертном газе 3 — 5% через слой нагретого до температуры 200 †3 С твердого носителя и последующей продувки носителя чистым l я25 зом (азотом) при температуре на 15 — 20 С

|выше, чем температура при пропускании паров. Отметим, что стадия отдувки носителя чистым газом при такой температуре позволяет обойтись без сложного процесса отмыв30 ки носителя растворителями.

280990

Пр едм ет из о бу етени я

Составитель Л. К. Жаркова

Редактор И. Г. Карпас Тскред А. Л. Камышиикова Корректоры: В. В. Чаклина и l . А. Абрамова

Заказ 3358j12 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Мишьстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Предложенный процесс термохимической модификации носителей осущестьляется в реакторах со стациопа1зным слоем плп в HIIпаратах кипящего слоя.

Данный способ модификации- носителей был опробован в лабораторных условиях на различных носителях: хромосорбы 1V, Р, стерхамол, сферохром-1 и -2, а lal<»ce на белой саже (марка У-333), прокаленной при температуре 1100 С. Ниже приводятся результаты эти исследований.

Пример. Носитель сферохром-1 фракциями

0,25 — 0,5 лгм промышленной илгг лабораторной партии загружается в реактор из нержавеющей стали (объем 500 лглг) и нагре|вается В термостате хромат ографа В-1 до техг110ратуры 250 С при одно|временной продувке газом (азотом) со скоростью 150 лглlлгигг. После установления требуемой температуры и отдувки (в течение 2 чггс) .выделяющейся адсорбировапной воды поток азота направляется в сатуратор, где насыщается при комнатной температуре парами гексаметилдисилазана. Образовавшаяся пара-газовая смесь (приблизительно 3 — 5%-ной концентрации) поступает в реактор с твердым носителем. После пропускания через носитель 4 вес. ого гексаметилдисилазана температуру в реакторе .повышагот на 15 — 20 С и продумывают носитель чистым газом в течение 5 — 6 час для удаления летучих 50 продуктов реакции и непрореагировавшсго гексаметилдисилазана.

Для определения эффективности модификации и инертности получаемого носителя были проведены хроматографические эксперименты по анализу стандартной смеси этанола (25%) и н-октана (75%), которая разделялась на исследуемых носителях, импрегнированных 6% неполярной жидкой фазой сквалана. Колонка

100)(0,4 слг, температура 60 С, скорость газа- 40 носителя 50 лглгмии. Лдсорбциопную активность носителей оценивали по времени элюирования II асимметричности пика этанола, а эффективность — по высоте, эквивалентной теоретическoi тарелке. 45

Для уменьшения погрешностей, связанных с процессом дозирования пробы и стандартизацгги хроматопрафического способа оценки адсорбционных свойств носителей, был использован также фронтальный метод. B этом случае производилось количественное определение момента проскока фронта концентрации этанола через заданный слой чистого (без жидкой фазы) носителя и соответственно:рассчитывался удерживаемый объем.

Выло устано влегго, что лучшие результаты обеспечивает модифициро вание сферохрома-1

lipè температуре 250" С и,пропускании через носитель 4 вес. гексаметилдиоилазана. Для этого образца носителя характерно уменьшение объема удерживания этанола приблизительно н 4 раза, значительное умепьшенгне асимметрии пика при,постоянстве эффективности (ВЭ1 Т) для и-октана.

Следует отметить, что при иропускании через носитель сферохром-1 более 4 вес. % тексамстилдисилазапа адсорбц ионная активность (ооъем удерживания этанола) не сн ижается, а эффективность ухудшается (ВЭ 1"1 и-охрана возрастает).

Предлагаемый способ прост:в осуществлении и не требует спсцпального и сложного обо|рудоваггггя.

Способ гидрофобизации носителей для газовой хроматографии кремгнийорганическими соединениями, отлигпющийси тем, что, с целью уменьшения адсорбционной активности и получения носителей с гидрофобными GBîéствами, твердый носитель нагревают до температуры 200 — 300 С с одновременным пропусканием через него инертного газа, насыщенного до концентрациями 3 — 5% кремнийорганическим соединен ием, например гексаметилдисилазаном, с последующей продувкой носителя чистым газом при температуре на

15 — 20 С выше, чем при пропускании парогазовой смеси.