4.7-сурет.
Ионалмасу, мембраналармен бөлінген ұяшықта Na
2
SO
4
ерітіндісін электролиздеу
Катодты кеңістік Na
2
SO
4
ерітіндісінен MR катионитімен
бөлінген бұл катионит Na
+
иондарын өткізеді де, SO
4
2-
иондарын
ұстап қалады, ал анодты кеңістікті RА анионитінен мембрана
бөледі, ол SO
4
2
-ке өткізсе, Na
+
ионын жібермейді.
Катодты кеңістікте сулы ерітіндінің электролизі кезінде
судың тотықсыздануы жүзеге асады:
2 H
2
O + 2e
−
= H
2
+ 2OH
−
,
ал анодты кеңістікте судың тотығуы жүреді:
H
2
O= ½ O
2
+ 2 H
+
+ 2e
−
.
Соңында катодты кеңістікте таза NaOH, анодта да таза H
2
SO
4
пайда болады да, ал ортаңғы бөлігінде минералсызданған су
қалады.
171
Ионалмасушы шайырлардың жоғарыда қарастырылған қол-
дану әдістері иониттердің аналитикалық химияда және техноло-
гияда пайдаланылуының зор мүмкіндіктерін ашады.
4.4. Үлгі есептердің шешімі
1-мысал
. Гелий газ тасымалдағыш ағынының жылдамдығы –
30 cм
3
/ мин. Берілген колонкадағы CO газының ұстап тұру көле-
мін және келтірілген ұстап тұру көлемін есептеңіз, егер гелийдің
ұстап тұру уақыты 40 c, CO газдікі 6 мин болса, гелий берілген
колонкада сорбцияланбайды.
Шешімі
: Газ тасымалдағыштың ұстап тұру уақытына негіз-
деліп, СО газының ұстап тұру уақытын анықтайды:
V
CO
= 30
×
6 = 180 cм
3
.
40 c ішінде колонка арқылы газ тасымалдағыш өтеді:
V
He
=
30 ×
40
60
= 20 cм
3
.
Келтірілген ұстап тұру көлемін берілген колонкада сорбция-
ланбайтын компонент пен қосылыстың ұстап түру көлемдерінің
айырымы ретінде анықтауға болады. Инертті гелий газдың сорб-
циялану қасиеті минималды. Сонымен, ізделген шама:
V
CO
= 180 – 20 = 160 cм
3
.
2-мысал.
Талданатын үлгіде метан және көміртек оксиді бар.
Берілген хроматографиялық колонкадағы осы қосылыстардың
ұстап тұру уақыттары сәйкесінше 5, 50 және 7 мин. Биіктігінің
жартысындағы шыңдардың ені сәйкесінше, 30 және 95 с болады.
Осы қосылыстардың бөліну дәрежесін анықтаңыз. Шыңдардың
формасы қалыпты таралу қисығына жақын.
Шешімі:
Бөліну дәрежесі келесі формуламен анықталады:
𝑅 =
∆𝑡
𝑅
𝑟
0,5(м)+𝑟0,5 (𝐶𝑂)
,
172
мұндағы
∆t
R
− CO
газы мен метанның ұстап тұру уақыттарының
айырымы;
r
0.5M
және r
0,5 (CO)
−
биіктіктің
жартысындағы
шыңдардың
ені
.
∆t
R
= 7
мин
− 1,50
мин
= 90
с
;
биіктіктің
R =
90
30 + 95
= 0,72.
R < 1 болғандықтан, бөліну жеткілікті толық емес.
3-мысал.
Метанолдың хроматографиялық шынының табан
ені 10 мм. Егер бұл қосылыстың ұстап тұру уақыты 9 мин болса,
метанол үшін берілген колонканың теориялық табақшаларының
санын есепте. Диаграммалық метанолдың қозғалу жылдамдығы
600 мм/сағ. Егер колонканың ұзындығы 1 м болса, ТТЭБ-ні есепте.
Шешімі:
1. Хроматографиялық лентадағы қашықтық бірлі-
гіндегі ұстап тұру қашықтығын анықтаймыз, 9 мин ішінде лента
өтеді: L
R
=
600 ×9
60
= 90
мм
.
2. Теориялық табақшалар санын келесі формуламен есептей-
міз:
n = 16(l
R
/
𝜇
𝑢
)
2
,
мұндағы l
R
– диаграммалық лента ұзындығы бірлігіндегі қосы-
лыстың ұстап тұру қашықтығы;
𝜇
𝑢
– хроматографиялық шың
табанының ені. Сонда n = (6(90/10))
2
= 1296.
3. Эквиваленттік теориялық табақша биіктігін табамыз:
ТТЭБ = 1000 мм/1296 = 0,8 мм.
4-мысал.
Этанолдың хроматографиялық шың табанының ені
20 мм. Берілген колонкадағы этанолдың теориялық табақшала-
рының саны 2000. Өздігінен жазғыштың диаграммалық лентасы-
ның қозғалу жылдамдығы 1100 мм/сағ. Этанолдың ұстап тұру уа-
қытын есепте (мин).
Шешімі:
Теориялық табақшалардың саны:
L
R
=
20√
2000
16
= 224 мм.
173
Ұстап тұру уақытын табамыз:
𝑡
𝑅
=
224 × 60
1260
= 11
мин
теңдігінен анықтайды.
Достарыңызбен бөлісу: |