NPC’nin tutma mekanizmasına yönelik deneysel araştırmaların çoğu, sabit faz olarak silika kullanılarak gerçekleştirilmiştir, ancak son zamanlarda bu çalışmalar diğer polar bağlı destekleri (amino fazı) içerecek şekilde genişletilmiştir.

Farklı polariteye sahip mobil fazlar kullanılarak yapılan deneysel retansiyon gözlemleri, hareketli faz moleküllerinden oluşan bir tek tabakanın sabit fazın yüzeyine adsorbe edildiğini öne süren bir model önerisi ile sonuçlanmıştır. Ayrıştırılan çözünen, sabit faza bağlanır ve böylece bir veya daha fazla çözücü molekülünün yerini alır (veya birbiriyle rekabet eder).

Sabit fazdaki tutma yerleri, silika için silanol (SOH) grupları, alümina için AlOH ve amino bağlı faz için amino (NH) gruplarıdır. Termodinamik bir yorum, çözünen moleküllerin durağan faz ile etkileşiminin baskın etkileşim olduğu ve çözünen maddenin hareketli faz ile etkileşiminin nispeten önemsiz olduğu sonucuna varır.

Solvent mukavemeti ve tutma süresi arasındaki ilişki aşağıdaki gibi elde edilebilir:

log k {/ log k; = ‘x A, x (E, – E,)

nerede k; ve ki, belirli bir çözünen maddenin iki farklı mobil fazdaki kapasite faktörleridir, a ‘, adsorban yüzeyinin gücünün bir fonksiyonudur ve E1 ve E, farklı mobil fazların çözücü mukavemetinin değerleridir.

Bu nedenle, tutma ve çözücü mukavemeti arasında doğrusal bir ilişki vardır. Çözücü kuvvetine karşı tutma grafiğinin eğimi, çözünen maddenin moleküler kütlesi olan Aı ile orantılıdır.

Bu denklem hem polar olmayan çözücüler hem de çözücüler için doğrulanmıştır ve bu tür grafiklerde meydana gelen sapmaların, daha polar gruplar arasındaki çeşitli etkileşimlerden kaynaklandığı öne sürülmüştür: (a) çözücünün polar grupları kendilerini yüzeye eşit olarak dağıtmamaları (sınırlı erişim yerinin belirlenmesi); (b) çözücü moleküllerinin yanal etkileşimi (saha rekabeti yer değiştirme); ve (c) mobil fazda çözünen ve çözücünün etkileşimi (örneğin, hidrojen bağı).

Bu model aynı zamanda hem alümina hem de amino durağan fazlarda tutulmayı açıklamak için kullanılmıştır. Siyanopropil sabit fazlar, polar olmayan mobil fazlar kullanıldığında (muhtemelen serbest silanol gruplarının varlığından dolayı) sıradan silikaya benzer özellikler gösterir. Daha polar hareketli fazların varlığında, siyano gruplarının baskın reaktif grup olduğu düşünülmektedir.

Matematiksel bir yorum, yer değiştirme modelinin hem silika hem de alümina için tutma sürelerini tahmin etmek için başarılı bir şekilde kullanılabileceği, ancak kimyasal olarak bağlanmış fazlar için çok doğru olmadığı sonucuna varır.

Adsorpsiyon Ders Notları
Freundlich izotermi
Adsorpsiyon Örnekleri
Adsorpsiyonu etkileyen faktörler
Adsorpsiyon termodinamiği
Fiziksel adsorpsiyon
Langmuir izotermi soruları
Adsorpsiyon çeşitleri

Sorpsiyon Modeli

Sorpsiyon modeli, silika yüzeyine adsorbe edilen çözücünün miktarını belirlemek için yapılan çalışmalardan türetilmiştir. Deneysel kanıtlar, silikanın suyu yüzeyine adsorbe ettiğini ve bunların bir kısmı sıralı organik faz ekstraksiyonu olabileceğini göstermektedir. Çok yüksek sıcaklıklarda daha fazlası çıkarılabilir, ancak bu aynı zamanda silanol gruplarının parçalanmasına da neden olur.

Eylemsiz bir çözücüde farklı polar modifiye edicilerin adsorpsiyonunun ölçülmesi, adsorpsiyon izotermlerinin hesaplanmasına izin verir. Değiştiricinin konsantrasyonu düşük olduğunda, izoterm tek tabakalı bir işleve en yakın şekilde oturur. Polar değiştirici yüksek bir konsantrasyonda bulunduğunda, iki tabakalı bir adsorpsiyon izoterm fonksiyonu üretilmektedir:

y = A – (A + ABx / 2) / (z + BX + CX ’)

Bir tekli çözücü tabakasının silika yüzeyine adsorbe edilmesi ve çözünen maddenin, polarite çözücününkinden daha az olduğunda yüzeye adsorbe edilmesi önerilmektedir. Yer değiştirme veya “site rekabeti” öngörülmemektedir.

Polar değiştirici konsantrasyonu yüksek olduğunda, bir çift katman oluşur ve çözünen daha sonra ikinci katmandaki polar çözücünün bir molekülü ile rekabet eder.Bu nedenle, iki model arasındaki en büyük fark, çözünen madde arasındaki etkileşimlere verilen önem seviyesidir. 

İki modelin detaylı bir karşılaştırması yapıldı. Bu modellerin her ikisi de çözünen madde tutma ve mobil fazın polaritesi arasındaki ilişkiyi açıklamaya çalışır.

Karma çözücü teorisinin bağımsız bir çalışması sorpsiyon modelini desteklerken, çözücü bileşiminin alkilfenollerin ve naftollerin kromatografisi üzerindeki etkileri üzerine yapılan başka bir çalışma, yer değiştirme modeli lehine kanıtlar göstermektedir.

Şu anda, yer değiştirme modelini desteklemek için daha fazla kanıt sunulmuştur, ancak her ikisi de başarılı bir şekilde
Çeşitli mobil faz parametrelerinin etkilerini tahmin eder.

Sabit Faz Etkileri

NPC için küçük küresel partiküllerin kullanılması, 10.000’den fazla plaka sayısı ile sonuçlanır ve bu, ters fazlı HPLC için şu anda kullanımda olan sabit fazların verimlilikleri ile olumlu bir şekilde karşılaştırılır. NPC’de kullanılan ortak fonksiyonel grupların bir listesi gösterilmektedir.

NPC’de kullanılan popüler desteklerin çoğu, alümina istenmeyen yan reaksiyonlara (örneğin karboksilik asit ile geri dönüşü olmayan reaksiyon) maruz kaldığından silis bazlıdır.

Bağlanmış faz desteklerinin eklenmesi, bazıları ters faz modunda da kullanılabilen diğer birçok kutupsal sabit fazın mevcudiyetine yol açmıştır. Bağlanmış bir diamino fazının aromatik hidrokarbonlar için optimal olduğu bulunmuştur.

Mobil Faz Efektleri

NPC’de, diğer kromatografi modlarında olduğu gibi, mobil faz, tutmayı ve seçiciliği kontrol etmek için kullanılır. Polarite sırasına göre daha yaygın olarak kullanılan çözücülerin bir listesi verilmiştir.

En popüler mobil fazlar, daha polar bir çözücünün çeşitli konsantrasyonlarının eklendiği ya heksan ya da heptan’a dayanmaktadır. NPC’de, mobil fazın gücü artan polarite ile artar, bu da k ‘değerinde buna karşılık gelen bir azalmaya neden olur. (Bu, polaritedeki bir azalmanın k ” de bir azalmaya yol açtığı RPC’de gözlemlenenin tam tersidir.)

Yer değiştirme teorisini desteklemek için, amino bağlı bir kolon kullanılarak log k ‘ve çözücü mukavemeti (Eo) arasında doğrusal bir ilişki gösterilmiştir.

Seçicilik etkileri, durağan faz ile çözünen madde arasındaki mobil faz etkileşimleriyle belirlenir. Proton donörlerini içeren bu mobil fazlar, temel çözünen maddelerle etkileşime girecektir. Tersine, proton verici alıcıları içeren mobil fazlar, asidik çözücülerle güçlü bir şekilde etkileşime girecektir.

Çözünen madde ve mobil aşama arasında aşırı etkileşimlerin meydana geldiği yerlerde, kuyruk oluşumu zirveye çıkabilir. Bununla birlikte, bir bazik modifiye edicinin (trietilamin) dahil edilmesi, bu tür güçlü etkileşimlerin üstesinden gelebilir ve böylece pik şeklini iyileştirebilir.

The post Sorpsiyon Modeli – Biyokimya ve Moleküler Biyolojide Laboratuvar Teknikleri – Laboratuvar Ödevleri – Lab Ödevleri – Kimya Mühendisliği – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Laboratuvarımızda, çeşitli metal iyonlarının, örneğin RE (III), nadir metaller, ağır metaller, vb. Ayrılması için yüksek verimli özütleyiciler ve çevreye zarar vermeyen çözücüler olarak IL’ler kullanılmıştır. Birkaç tipik uygulama aşağıdaki gibi sunulmuştur.

Ekstraktant olarak saf iyonik sıvı [C8mim] [PF6], HNO3 ortamından Ce (IV) için iyi ekstrakte edilebilirliğe sahiptir ve çözünmez kompleks oluşturur. Ce (IV) ‘ün saf [C8mim] [PF6] tarafından benzersiz ekstraksiyon davranışı temel olarak [C8mim] n􏰱Ce (NO3) m’nin yeni IL oluşumundan kaynaklanıyordu.

Ekstraksiyon işlemi sırasında IL kaybını önlemek için, [C8mim] C ilk Ce (NO3) 4 solüsyonlarına eklenmiş ve / veya sıyırma ajanı olarak KPF6 solüsyonu kullanılmıştır. Artan [C8mim] C konsantrasyonu, IL fazında [C8mim] n􏰱Ce (NO3) m oluşumunu tetikleyebilir ve böylece Ce (IV) ‘ün IL’ye bölünmesini artırabilir.

İmidazolyum bazlı IL’ler, en yaygın olarak kullanılan IL çözücülerdir ve metal iyonlarının ayrılmasında uygulanır. Bununla birlikte, IL’nin hala bazı dezavantajları, özellikle iyon değişim mekanizmaları nedeniyle IL kaybı ve IL fazından metal iyonlarının geri kazanılmasındaki zorluklar vardır [18]. Bu sınırlamalar, en yaygın olarak kullanılan IL’lerden biri olan 1-alkil-3-metilimidazolyum heksaflorofosfat [Cnmim] [PF6] için özellikle ciddiydi.

Adsorpsiyon izotermi nedir
Adsorpsiyon Ders Notları
Langmuir izotermi soruları
Langmuir izotermi grafik
BET izotermi
Freundlich İzotermi soru
Fiziksel adsorpsiyon örnekleri
İzotermi nedir

Dört ortak IL kategorisinde, yani imidazolyum, pirolidinyum, amonyum ve fosfonyumda, amonyum tipi IL, en düşük maliyet ve en az toksisite için daha fazla dikkat çeker. Bir tür önemli bileşik olarak, kuaterner amonyum tuzları, bir asırdır faz transfer katalizörü, yüzey aktif madde ve bakterisit olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Sun [25], asit-baz nötrleştirme reaksiyonu ile farklı anyonlara sahip bir dizi yeni amonyum bazlı iki işlevli IL ekstraksiyonu (bif-ILE’ler) hazırladı ve bunları RE’lerin (III) ve metal iyonlarının seçici olarak ayrılması için kullandı (Şekil 4.1). Bu bif-ILE’ler üç adımda hazırlandı: anyon değişimi, hidroliz ve asit-baz nötrleştirme.

Bif-ILE’ler arasında [A366] [CA-12], [A336] [CA-100], [A336] [P204], [A336] [P507], [A336] [C272] ve [A336] [C302 bulunur ]. Bu tür bif-ILE’lerin, metal iyonlarının ayrılması için karşılık gelen öncülerden daha yüksek ekstraksiyon yeteneği sağlayan bir iç sinerjistik etki ve sterik etki sergilediği bulunmuştur.

[A336] [P204] ‘ün iki özütleyicinin basit bir karışımı olmadığı, interiyonik etkileşimlerle [A336] C’nin [P204] 􏰵 (P204’ün protondan arındırma anyonu) ile kombinasyonu olduğu bulundu. Bif-ILE’ler [A336] [P507], [A336] [P204] ve [A336] [C272], H2SO4 solüsyonunda [27] ve H2 SO4 / H3 PO4 sisteminde [28] Ce (IV) çıkarmak için yüksek seçiciliğe sahiptir. HNO3 sisteminde [A336] [P507] ekstraktant, atık floresan lambalardan RE’leri (Y, Eu, La, Ce ve Tb) geri kazanabilir.

[A336] [CA-12] ve [A336] [CA-100] gibi karboksilik asidi birleştiren amonyum tipi IL’ler, HNO3 ortamından RE’ler için önemli ekstraksiyon kabiliyetine sahiptir. [A336] [CA-12], La (III) ‘ü klorür ortamındaki diğer RE’lerden (III) ayırabilir ve H2SO4 solüsyonunda Co (II) veya Ni (II) [32] çıkarabilir.

Dörtlü fosfonyum katyonu ve fosfonik asit anyonu içeren Cyphos IL 104 de yeni özütleyici olarak araştırılmıştır. Cyphos IL 104 anyonunun protonlanmış formu, Cyanex 272, Co (II), Ni (II) ve RE (III) ‘ün iyi bilinen bir özütleyicisidir. Cyphos IL 104, seyreltici olarak biyodizel ile birlikte Y (III) ekstraksiyonunda incelendi, yüksek ekstrakte edilebilirlik ve seçicilik ve düşük asit ve baz tüketimi gösterdi.

IL’nin metal iyon sıvı-sıvı ekstraksiyonu uygulaması heyecan verici olsa da, endüstriyel ölçekte büyük miktarda IL’nin potansiyel kullanımı hala bazı belirsiz faktörlere sahiptir. Ekonomik uygulama için IL’lerin araştırılmasında, IL’lerin düşük tüketim ve düşük maliyet avantajları ile çeşitli destekler (örneğin polimerler) üzerinde hareketsizleştirilmesiyle yeni bir tür IL işlevsel adsorpsiyon malzemesi hazırlanmıştır. Bu bölümde, yakın zamanda metal iyonlarının ayrılması ve geri kazanılmasında IL fonksiyonel adsorpsiyon malzemesinin uygulamalarını özetleyeceğiz.

IL Hareketsizleştirilmiş Adsorbanların Hazırlanması ve Karakterizasyonu

Çeşitli IL türleri, fiziksel ve kimyasal tekniklerle farklı destek malzemeleri üzerinde hareketsiz hale getirilebilir. Hareketsizleştirme için kullanılan katı destek malzemeleri arasında polimer reçine, silika jel, polimer membranlar, Al2O3  ve aktif karbon [38] gibi inorganik gözenekli malzemeler ve polimerler bulunur.

 Polimer Destekli Kuvvetli Bazlı Anyon Değiştirmeli Reçinenin Hazırlanması ve Karakterizasyonu

Merrifield reçinesi, jel tipi ve makro gözenekli tip içeren bir tür polimer bazlı klorometile stiren divinilbenzen reçinesidir. Zhu vd. N-metilimidazolyumun Cl􏰵 formunda (RCl), SO4 2􏰵 formunda (R2S04) kovalent bağlarla jel tipi reçineye ankrajlanarak bir dizi N-alkilimidazolyum ile işlevselleştirilmiş güçlü bazik anyon değişim reçinelerini (AIM-AER) sentezledi, NO3 􏰵 formu (RNO3) [39] ve PF6􏰵 formu (RPF6). Hazırlık rotası Şekil 4.2’de gösterilmektedir.

Merrifield reçine numunesi dimetilformamid (DMF) içerisinde N-metilimidazol ile 80 ° C’de 36 saat reaksiyona sokuldu. Reçine daha sonra süzüldü ve 65 ° C’de 24 saat etanol ile yıkandı ve diğer formlara (R2SO4, RNO3 veya RPF6) Na2SO4, NaNO3 veya HPF6 çözeltisi ile reaksiyona girerek yapılır.

N-alkilimidazolyum ile birleştirilmiş makro gözenekli tipte kopolimer güçlü bazik anyon değişim reçineleri benzer bir strateji ile sentezlendi. N-metilimidazol-immobilize reçine PCl ve N-butilimidazol-immobilize reçine MCl olarak adlandırıldı. Özellikleri Tablo 4.1’de ayrıntılı olarak özetlenmiştir.

The post IL Hareketsizleştirilmiş Adsorbanların Hazırlanması ve Karakterizasyonu – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).