Plyově - chromatografická separace dusíkatých látek Semestrálí projekt Vypracoval: Jaromír Eliáš Školitel: prof. Ig. Petr Burya, DrSc. Praha, 5. květa 27
Souhr Plyová chromatografie vychází z předpokladu lieárí závislosti retečích charakteristik aromatických orgaických látek a počtu uhlíků v jejich alkyl substituetech. V předchozích měřeích [] byly u -alkylfeolů zjištěy aomálie, které byly ásledě v této práci prokázáy i u homologické řady 4--alkylailíů. Spektroskopická studie -alkylfeolů azačila možou itramolekulárí iterakci mezi delšími alkylovými řetězci a aromatickým jádrem, která v dosavadím pozorováí ebyla objevea.
Obsah Teoretická část...3. Plyová chromatografie...3.. Retečí parametry...4..2 Idetifikace při plyové chromatografii...5.2 Měřeí feolů...6.2. Aomálie v retečích charakteristikách feolů...6.2.2 Spektroskopická studie substituovaých feolů...9 2 Cíle práce... 3 Experimetálí část...2 3. Výsledky a diskuze...3 3.. Výsledky měřeí...3 3..2 Diskuze výsledků...6 4 Závěr...25 Sezam použité literatury...26 Sezam symbolů...27 Sezam obrázků...28 Sezam tabulek...28 Příloha...29
Úvod K idikaci ezámých orgaických látek se v praxi v řadě případů používá lieárí závislost retečích parametrů homologických řad a počtu uhlíků. Bylo zjištěo, že u ěkterých homologů (-alkylfeolů) se směrice přímky, jež má být grafem závislosti retečího parametru a počtu uhlíků v bodě = 9 ( je počet uhlíků) měí. Obecě uzávaá liearita tak eplatí obecě a všechy látky a může tak při její aplikaci dojít při idikaci ěkterých látek k závažým chybám. Pro podrobější prozkoumáí této aomálie je třeba posoudit zda tato aomálie platí i pro další orgaické látky. Předmětem této práce je zkoumáí retečích parametrů u další homologické řady. Pro měřeí byla zvolea homologická řada 4--alkylailíů s počtem uhlíků = 7, 8, 9,,, 2. 2
Teoretická část. Plyová chromatografie Plyová chromatografie je výzamá aalytická metoda. Je to fyzikálě-chemická metoda, která slouží k idikaci a děleí plyů a všech látek, které se mohou za aplikovaých podmíek separace vyskytovat v plyé fázi. Základem procesu je epřetržité ustalováí rovováhy děleé směsi mezi mobilí (pohyblivou) a stacioárí (epohyblivou) fází. Mobilí fází je ply (apř. H 2, He, N 2 ). Stacioárí látka může být tuhá, pak hovoříme o chromatografii ply-pevá látka (GSC) využívá se adsorpce či síťový efekt. Při použití kapalé stacioárí fáze se jedá o chromatografii ply-kapalia (GLC), která využívá absorpci. V obou případech stacioárí fáze působí selektivě a jedotlivé složky a dochází tak k jejich rozděleí a rozdílé reteci. [2,3] Při děleí jsou složky trasportováy koloou osým plyem, ve které je a iertím osiči aesea stacioárí fáze. Molekuly složky eustále přechází mezi osým plyem a stacioárí fázi, která selektivě zadržuje jedotlivé kompoety a zpožďuje a prodlužuje jejich průchod koloou. Retece (zdržeí) každé látky je růzá a základě růzosti jejich distribučích kostat, K D. [4] K D = c s / c m kde c s a c m jsou rovovážé kocetrace složky ve stacioárí a mobilí fázi. Na výstupu z koloy je každá látka zazameáa detektorem. Schéma plyového chromatografu je a obrázku. 3
Obrázek : Schéma plyového chromatografu [5].. Retečí parametry Základími retečími parametry jsou ásledující: [4,6,7] Retečí čas (t R ) je doba průchodu látky koloou, tj. čas mezi ástřikem vzorku a okamžikem maxima jeho detekce. Retečí objem (V R ) je objem osého plyu prošlý koloou za dobu t R při objemovém průtoku osého plyu F m [ml/mi]. V R = F M t R () Mrtvé retečí parametry jsou parametry složky, která se v koloě ezadržuje, K D =. Jsou to především mrtvý retečí čas (t M ) a mrtvý retečí objem (V M ). Redukovaé retečí parametry jsou: redukovaý retečí čas (t R ), který je defiová jako rozdíl: t R = t R - t M (2) a redukovaý retečí objem V R, defiovaý výrazem: V R = V R -V M (3) Relativí retečí parametry: Relativí retečí čas (R t(rel) ) je poměr: R t(rel) = t Rx / t Rs (4) 4
kde: t Rx je retečí čas sledovaé složky x aalytu t Rs je retečí čas složky zvoleé jako stadard..2 Idetifikace při plyové chromatografii Základem pro idetifikaci látek při GC je shoda hodot t R ebo V R ezámé látky a stadardu za předpokladu, že měřeí proběhlo za stejých podmíek...2. Retečí idexy Z důvodu esadosti dosažeí stejých podmíek a růzých přístrojích v růzých laboratořích, popř. ezalosti ěkterých parametrů měřeí (apř. možství stacioárí fáze v koloě) se používá k idikaci i tzv. retečí idex RI, který je méě závislý a experimetálích podmíkách. Retečí idex (RI) je defiová: [4,8] RI =. + (log t R,vzorek - log t R,) / (log t R,+ - log t R,) (5) kde: t R, vzorek je redukovaý retečí čas vzorku t R, je redukovaý retečí čas -alkau s počtem uhlíků o jede ižším ež sledovaá látka log t R, + je redukovaý retečí čas -alkau s počtem uhlíku o jede vyšším ež sledovaý vzorek je počet uhlíků -alkau s ejbližším ižším počtem uhlíků...2.2 Liearita retečích parametrů homologů Kromě zmíěých metod se k idetifikaci látek používá liearita retečích parametrů homologických řad. Hodoty retečích charakteristik v závislosti a rostoucím počtu uhlíků mají lieárí průběh. Má tedy platit, že apř.: R t(rel), = a + b (6) kde: R t(rel), je relativí retečí čas homologu s uhlíky je počet uhlíků v látce 5
a, b jsou kostaty Záme-li tedy relativí retečí časy zámých homologů, můžeme s pomocí lieárí regrese idikovat látky ezámé. [8].2 Měřeí feolů Impulsem k této práci bylo zjištěí aomálií v retečích charakteristikách homologických řad -alkylfeolů, jejich esterů a alkylbezeů []. Pro posouzeí příči těchto aomálií byla dále pro vybraou řadu -alkylfeolů vypracováa spektroskopická aalýza..2. Aomálie v retečích charakteristikách feolů V retečích charakteristikách homologických řad -alkylfeolů byly zjištěy aomálie. V grafu závislosti logaritmu relativího retečího času a počtu uhlíků byla, oproti očekávaé liearitě, zjištěa změa směrice přímky v bodě = 9. Přímka má strmější charakter pro -alkylfeoly mající větší počet uhlíků ež 9 oproti látkám s meším počtem uhlíků. Teto sklo má růzý charakter podle souboru separačích podmíek. Vliv a velikost tohoto sklou má typ použité stacioárí fáze (polárí či epolárí), poloha substituetu (změa směrice je růzá pro 2, 3 a 4--alkylfeoly) i esterifikace -alkylfeolů. Pro porováí byla měřea i homologická řada -alkylbezeů, u kterých se změa směrice fukce vyskytla pouze při děleí a polárí stacioárí fázi. [] Následující grafy popisují závislost logaritmů relativích retečích časů a počtu uhlíku zmiňovaých měřeých látek podle jedotlivých faktorů. [] 6
3 2.5 2 2 Rt(rel).5.5 7 9 3 5 7 Obrázek 2: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v -alkyl bezeech a epolárí () a polárí (2) koloě Rt(rel).6.4.2.8.6.4.2 2 7 9 3 Obrázek 3: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v para- () a ortho- (2) -alkylfeyl metyletherech měřeá a epolárí koloě. 7
.6.4 Rt(rel).2.8.6.4.2 2 7 9 Obrázek 4: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v para- () a ortho- (2) -alkylfeyl metyletherech měřeá a polárí koloě..6 Rt(rel).4.2.8.6.4.2 2 3 7 9 3 Obrázek 5: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v ortho- (3), meta- (2), a para- () - alkylfeolech měřeá a epolárí koloě. 8
Na polárí stacioárí fázi je sklo tím větší, čím je substituet avázá blíže hydroxylové skupiě feolů. [] Pro para- a ortho-substituety je větší zlom a epolárí stacioárí fázi, pro metasubstituety je změa sklou a obou fázích přibližě stejá. [] Na polárí stac. fázi při srováí grafu 2-alkylsubstituetů a jejich esterů je u esterů výzamější změa směrice (estery mají větší změu), zatímco u 4--alkylsubstituetů je změa po esterifikaci meší. [] Na epolárí stac. fázi je vliv esterifikace a 4-alkylsubstituety opačý, ež a polárí, tedy estery mají mírě meší rozdíl směrice ež -alkylfeoly, zatímco 2-alkylsubstituety oproti feolům ejeví výrazější změy. [] -Alkylbezey a epolárí stacioárí fázi vykazují lieárí zívislost bez změy směrice, a polárí byl však prokázá zlom. [].2.2 Spektroskopická studie substituovaých feolů Na základě sahy zjistit příčiu eliearity v retečích parametrech -alkylfeolů a zjištěí případých itramolekulárích iterakcí provedla laboratoř molekulové spektrometrie VŠCHT Praha spektroskopickou aalýzu 4 vzorků: o-kresol 99%, 2-ethylfeol, 2-propylfeol, 2--butylfeol. Byly měřey metodou teké kapilárí vrstvy mezi NaCl okéky. Pro aalýzu byl použit FTIR spektrometr Nicolet 25, detektor DTGS, dělič paprsku KBr. Parametry měřeí: trasmitačí měřeí, spektrálí rozsah měřeí 4 6 cm -, rozlišeí 4 cm -, počet akumulací spekter 32, apodizace Happ-Gezel. Spektra zpracoval program Omic 6.. V oblasti 37 299 cm -, tj. oblasti valečích vibrací vazby C-H a aromatickém kruhu vykazují spektra 2--butylfeolu výrazé odlišosti od spekter zbývajících. Pro methyl, ethyl, a -propyl jsou pozorováy absorpčí pásy 366 a 334 cm -. Pro 2--butylfeol je výrazý posu do 359, 32 a 2996 cm -. To azačuje eergetické změy elektroového oblaku aromatického jádra a pravděpodobost iterakce mezi -butylovým řetězcem a aromatickým jádrem. Tuto možost iterakce podporují i posuy absorpčích pásů valečích vibrací vazby C=C aromatického kruhu ve spektrálí oblasti 68-53 cm -. Absorpčí pásy pro -butyl jsou 65 a 582 cm -, zatím co pro ostatí substituety 6 a 593 cm -. 9
I další změy ve spektru 2--butylfeolu oproti zbývajícím substituetům azačují iterakci mezi butylovým řetězcem a aromatickým kruhem. Zejméa absorpčí pásy odpovídající deformačím vibracím aromatického kruhu. Pro posouzeí zda se jedá o itramolekulárí ebo itermolekulárí iterakci, či se jedá o vodíkové můstky, byly provedey zřeďovací experimety, které potvrdily iterakci itramolekulárí. Může jít i iterakci mezi butylovým řetězcem a aromatickým kruhem, při íž je postižea i -OH vazba v orto poloze vůči alkylu. Potvrzeí hypotézy o vziku vodíkových můstků vyžaduje další experimety s delšími alkylovými řetězci ebo větveými řetězci.
2 Cíle práce Cílem práce je potvrdit ebo vyvrátit aomálie v liearitě retečích charakteristik vybraé homologické řady orgaických dusíkatých látek. Aomálie se vyskytly v podobé homologické řadě -alkylfeolů. [] Dalším cílem je, v případě potvrzeí eliearity, zjistit její příčiy, které pravděpodobě souvisí s tvorbou můstků mezi delšími -alkylovými řetězci a aromatickým kruhem, jejichž tvorbě apovídá spektroskopická aalýza ortho- substituovaých feolů.
3 Experimetálí část Pro zjištěí retečích parametrů byl měře roztok směsi para--alkylailíů. Sledovaé stadardy v roztoku byly: 4-methylailí, 4-ethylailí, 4--propylailí, 4--butylailí, 4-petylailí a 4--hexylailí. Všechy látky byly ve vzorku zastoupey ve stejé kocetraci. Pro zjištěí mrtvého retečího času byl dále měře metha jako látka, která eí v koloě zadržováa. Pro zjištěí retečích idexů byly sledováy -alkay: -hexa, -hepta, -okta, - oa, -deka, -udeka a -dodeka. Měřeí 4-alkylailíů, methau a -alkaů proběhla vždy za stejých podmíek a to a stacioárí fázi při teplotách - 8 C a a polárí fázi při teplotách 3-8 C. Data byla aměřea a plyovém chromatografu HP 689 s hmotostím detektorem HP 5973. Obrázek 6: Plyový chromatograf HP 689 s hmotostím detektorem HP 5973. [9] Při měřeí byla použita koloa s epolárí stacioárí fází NXT od firmy Restec corporatio o délce 3 metrů, vitřím průměru,25 mm a tloušťce fáze, µm a koloa Restec 8-356-688 o délce 3 m, viřím průměrem,32 mm s polárí stacioárí fází RTX-5amie o tlouštce µm. 2
Experimetálí chromatografická data byla zpracováa v MS Excel. Z retečích časů látek byl vypočítá mrtvý retečí čas, relativí retečí čas, dále Kovatsovy (retečí) idexy. Logaritmus relativích retečích časů látek byl vyese do grafu v závislosti a jejich počtu uhlíků. V každém grafu byly lieárí regresí vypočítáy dvě rovice regresí přímky, z kterých jsou patré směrice přímek pro dvě datové řady: pro = 7-9 a pro = 9-2 a pozorová rozdíl těchto směric, který je předmětem této práce. 3. Výsledky a diskuze 3.. Výsledky měřeí Následující tabulky ukazují aměřeá a zpracovaá data získaá při chromatografické separaci sledovaých stadardů a koloě s epolárí a polárí stacioárí fází při růzých teplotách v ásledující pořadí: mrtvý retečí čas, ázev substituetu, retečí čas, počet uhlíků v substituetu, redukovaý retečí čas, relativí retečí čas, logaritmus relativího retečího času a retečí idex. Tabulky aměřeých retečích časů -alkaů jsou v příloze. 3... Data získaá a koloě s epolárí stacioárí fází NXT tabulka : Data aměřeá a NXT při teplotě C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.87 methyl.385 7.55 ethyl.766 8.896.739858.24578 74.34995 -propyl 2.4 9.54 2.992233.4759954 84.34426 -butyl 3.674 2.84 5.444662.7359778 94.36253 -petyl 5.882 5.2 9.732388.9882383 4.3882 tabulka 2: Data aměřeá a NXT při teplotě 2 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.862 methyl.238 7.376 ethyl.492 8.63.675532.2245275 74.8468 -propyl.9 9.48 2.787234.44573438 84.537 -butyl 2.79.847 4.92234.692795 94.528 -petyl 4.58 3.96 8.5.92948926 4.467 -hexyl 6.438 2 5.576 4.82979.73492 4.439 3
tabulka 3: Data aměřeá a NXT při teplotě 3 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.86 methyl.36 7.276 ethyl.33 8.453.6434.2589 74.668 -propyl.595 9.735 2.66343.425378 84.5324 -butyl 2.2.252 4.536232.656695 94.4643 -petyl 2.962 2.2 7.65942.88724 4.486 -hexyl 4.45 2 3.555 2.8843.993 4.46 tabulka 4: Data aměřeá a NXT při teplotě 4 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.858 methyl.65 7.27 ethyl.88 8.33.59423.22544 74.22 -propyl.383 9.525 2.536232.4489 84.5 -butyl.728.87 4.22899.623549 94.4943 -petyl 2.278.42 6.85993.83638 4.473 -hexyl 3.9 2 2.333.2753.5944 4.464 tabulka 5: Data aměřeá a NXT při teplotě 5 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.852 methyl.3 7.6 ethyl. 8.248.54373.876258 72.348 -propyl.235 9.383 2.378882.3763729 84.6958 -butyl.472.62 3.85932.5855658 94.6632 -petyl.835.983 6.559.7857276 4.592 -hexyl 2.43 2.578 9.8242.9928 4.594 tabulka 6: Data aměřeá a NXT při teplotě 6 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.848 methyl.97 7.22 ethyl.39 8.9.565574.94673537 74.323 -propyl.34 9.286 2.344262.37622 84.6476 -butyl.297.449 3.68328.5658865 94.5787 -petyl.543.695 5.69672.755624974 4.65 -hexyl.938 2.9 8.934426.9566667 4.59 4
tabulka 7: Data aměřeá a NXT při teplotě 7 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.847 methyl.944 7.97 ethyl.99 8.43.474227.685643 -propyl.62 9.25 2.26495.34566673 85.6427 -butyl.76.329 3.39753.534246 94.686 -petyl.349.52 5.75258.739398 4.643 -hexyl.67 2.77 7.93844.8997899 4.689 tabulka 8: Data aměřeá a NXT při teplotě 8 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.839 methyl.97 7.78 ethyl.953 8.4.4653846.64825 -propyl.8 9.69 2.6666667.335792 85.5845 -butyl.9.25 3.2794872.575792 94.794 -petyl.22.373 4.782528.6796423 4.94 -hexyl.398 2.559 7.6666667.855372 4.738 3...2 Data získaá a koloě s polárí stacioárí fází RTX-5 amie tabulka 9: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 3 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.956 methyl 3.555 7 2.599 64.7662 ethyl 5.27 8 4.35.66254.227452 74.7498 -propyl 8.3 9 7.75 2.7222.434926 84.6832 -butyl 3.58 2.22 4.694883.6762474 94.75 -petyl 2.683 2.727 7.97499.9737 4.7 tabulka : Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 4 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.952 methyl 2.893 7.94 64.7724 ethyl 4.95 8 3.43.69268.29388 74.7723 -propyl 5.98 9 5.28 2.5947.433697 84.792 -butyl 9.383 8.43 4.343637.6378536 94.7528 -petyl 4.888 3.936 7.7984.85626 4.752 -hexyl 24.59 2 23.7.9469.7578 4.747 5
tabulka : Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 5 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.942 methyl 2.422 7.48 64.98 ethyl 3.28 8 2.338.57973.9858279 74.853 -propyl 4.595 9 3.653 2.468243.39238796 84.7854 -butyl 6.96 5.964 4.2973.6527592 94.88 -petyl.546 9.64 6.48989.82944 4.799 -hexyl 6.462 2 5.52.48649.263 4.8 tabulka 2: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 6 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.94 methyl 2.85 7.44 64.754 ethyl 2.7 8.77.54723.89547 74.8698 -propyl 3.647 9 2.76 2.365385.37392 84.7836 -butyl 5.25 4.3 3.767483.5765 94.8377 -petyl 7.76 6.775 5.92223.772483 4.836 -hexyl 2.62 2.2 9.7254.98778 4.926 tabulka 3: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 7 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.936 methyl.837 7.9 64.745 ethyl 2.3 8.364.53873.89 74.7872 -propyl 2.978 9 2.42 2.26637.35533 84.7894 -butyl 4.3 3.77 3.52682.547292 94.87 -petyl 5.88 4.882 5.48424.733873 4.863 -hexyl 8.462 2 7.526 8.35294.92839 4.877 tabulka 4: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 8 C t M [mi] substituet t r [mi] t`r [mi] R t (rel) log R t (rel) RI.932 methyl.652 7.72 64.7426 ethyl 2.2 8.7.486.725 74.9479 -propyl 2.55 9.573 2.84722.339396 84.856 -butyl 3.328 2.396 3.327778.52254 94.9544 -petyl 4.534 3.62 5.2778.6992 4.923 -hexyl 6.365 2 5.433 7.545833.87777 4.95 3..2 Diskuze výsledků Následující grafy ukazují závislosti log R t(rel)= f(). V každém z ich jsou zázorěy dvě regresí přímky. Jeda pro = 7 9, která je pomocí fukce MC Excel odhad pro lepší ázorost prodloužea do oblasti dat = 9 2. Druhá regresí přímka je pro = 9 2, 6
v ěkolika případech ebylo za stávajících podmíek možé aměřit data pro = 2, proto obě směrice kočí v bodě =. V grafu jsou dále vepsáy rovice těchto přímek. V dolí části grafu je rovice přímky pro = 7 9 a v horí části pro = 9 2. Z grafu a rovic regresích přímek je zřejmé, že v bodě = 9 dochází vždy ke změě směrice přímky a to podle očekávaého tredu. Směrice přímky pro delší řetězce má větší hodotu. Změa směrice přímky je pro jedotlivá měřeí růzě velká. V grafu je dále vepsáa hodota spolehlivosti R, která se vždy velmi blíží ebo je rova a proto lze předpokládat, že změa směrice eí dáa chybou měřeí. Změa směrice u sledovaých -alkylailíů v itecích dat zjištěých u -alkylfeolů [] apovídá, že u sledovaých látek s počtem uhlíků > 9 dochází k itramolekulárím můstkům mezi bezeovým jádrem a vodíkem z posledího uhlíku -alkylu. Bez adsázky lze zjištěí během této studie ozačit za ojediělé a dosud v odboré světové literatuře epublikovaé. 3..2. Grafy závislosti log Rt(rel)=f() a epolárí stacioárí fázi NTX.8 y =.256x -.8277 R 2 =.9999 log Rt(rel).6.4.2 y =.238x -.665 R 2 = 7 8 9 2 Obrázek 7: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě C 7
.4.2 y =.246x -.7276 R 2 = log Rt(rel).8.6.4.2 y =.2226x -.5576 R 2 = 7 9 3 Obrázek 8: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 2 C.2 y =.2279x -.6242 R 2 = log Rt(rel).8.6.4.2 y =.227x -.488 R 2 = 7 9 3 Obrázek 9: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 3 C 8
.2 log Rt(rel).8.6.4.2 y =.256x -.5348 R 2 = y =.22x -.445 R 2 = 7 9 3 Obrázek : Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 4 C.8 y =.846x -.355 R 2 = log Rt(rel).6.4.2 y =.728x -.23 R 2 =.9998 7 9 3 Obrázek : Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 5 C 9
.8 y =.933x -.3689 R 2 = log Rt(rel).6.4.2 y =.85x -.298 R 2 =.999 7 9 3 Obrázek 2: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 6 C.8 y =.846x -.355 R 2 = Rt(rel).6.4.2 y =.728x -.23 R 2 =.9998 7 9 3 Obrázek 3: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 7 C 2
.8 y =.73x -.2226 R 2 = log Rt(rel).6.4.2 y =.679x -.763 R 2 =.9999 7 9 3 Obrázek 4: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 8 C 3..2.2 Grafy závislosti log Rt(rel)=f() a polárí stacioárí fázi RTX-5 ami.8 y =.2334x -.6646 R 2 =.9999 log Rt(rel).6.4.2 y =.275x -.523 R 2 =.9999 7 9 Obrázek 5: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 3 C 2
.2 log Rt(rel).8.6.4 y =.225x -.5698 R 2 =.2 y =.267x -.4459 R 2 =.9999 7 9 3 Obrázek 6: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 4 C.2 log Rt(rel).8.6.4.2 y =.292x -.4886 R 2 = y =.962x -.3726 R 2 = 7 9 3 Obrázek 7: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 5 22
log Rt(rel).9.8.7.6.5.4.3.2. y =.238x -.4622 R 2 =.9996 y =.87x -.378 R 2 =.9999 7 9 3 Obrázek 8: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 6 C.8 y =.886x -.348 R 2 = log Rt(rel).6.4.2 y =.777x -.2429 R 2 =.9999 7 9 3 Obrázek 9: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 7 C 23
.8 y =.792x -.272 R 2 = log Rt(rel).6.4.2 y =.697x -.87 R 2 =.9999 7 9 3 Obrázek 2: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 8 C 24
4 Závěr Při chromatografické separaci homologické řady 4--alkylailiů byla zjištěa změa směrice grafu závislosti logaritmu relativího retečího času a celkovém počtu uhlíků v bodě = 9. Společě s výsledkem předchozích chromatografických měřeí řady - alkylfeolů [] a výsledky spektroskopické studie čtyř 2--alkylfeolů to apovídá itramolekulárí iterakci mezi delšími alkylovými řetězci a aromatickým kruhem. Pro podrobější závěry je třeba důklaději prozkoumat další homologické řady vybraých orgaických látek s alkyly substituovaými v růzých polohách atd... Bez adsázky lze zjištěí během této studie ozačit za ojediělé a dosud v odboré světové literatuře epublikovaé. Zjištěé aomálie mohou mít velký výzam pro chromatografii eboť při idetifikaci, respektive idikaci ezámých látek může při použití iterpolace či extrapolace docházet k chybám. 25
Sezam použité literatury. Burya P., Macák J.; Joural of Chromatography, 237, 38-388; 982. 2. Holzbecher Z., Churáček J. a kol.; Aalytická chemie; Státí akladatelství techické literarury; 989. 3. Kolektiv autorů; Laboratorí cvičeí z koksáreství a plyáreství; Praha; 98. 4. Volka K. a kol.; Aalytická chemie II; Vydavatelství VŠCHT Praha; 995. 5. iteretové stráky www.wikipedia.sk dube, 27 6. Simpso C.; Gas Chromatography; Koga Page Lodo; 97. 7. Krofta J. a kolektiv; Návody pro laboratorí cvičeí z aalytické chemie II; Vysoká škola chemicko-techologická; Praha; 2 8. Leibitz H. C. E., Struppe H. G.; Hadbuch der Gas-Chromatographie; Akademische Verlagsgesellschaft Geest ud Portig K. - G.; Lepzig; 97. 9. iteretové stráky www.tut.fi květe, 27 26
Sezam symbolů K D... distribučí kostata R t(rel),...relativí retečí čas homologu s uhlíky...počet uhlíků v látce a, b...kostaty RI...retečí idex t R...redukovaý retečí čas t R...retečí čas t M...mrtvý retečí čas V R...redukovaý retečí objem V R.... retečí objem V M...mrtvý retečí objem c s...rovovážá kocetrace složky ve stacioárí fázi c m...rovovážá kocetrace složky v mobilí fázi F m...objemový průtok osého plyu 27
Sezam obrázků Obrázek : Schéma plyového chromatografu [5]...4 Obrázek 2: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v -alkyl bezeech a epolárí () a polárí (2) koloě...7 Obrázek 3: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v para- () a ortho- (2) -alkylfeyl metyletherech měřeá a epolárí koloě...7 Obrázek 4: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v para- () a ortho- (2) -alkylfeyl metyletherech měřeá a polárí koloě...8 Obrázek 5: Závislost log R t(rel) a počtu uhlíků v ortho- (3), meta- (2), a para- () - alkylfeolech měřeá a epolárí koloě...8 Obrázek 6: Plyový chromatograf HP 689 s hmotostím detektorem HP 5973. [9]...2 Obrázek 7: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě C...7 Obrázek 8: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 2 C...8 Obrázek 9: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 3 C...8 Obrázek : Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 4 C...9 Obrázek : Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 5 C...9 Obrázek 2: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 6 C...2 Obrázek 3: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 7 C...2 Obrázek 4: Graf závislosti log R t (rel) a epolárí fázi NXT při teplotě 8 C...2 Obrázek 5: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 3 C...2 Obrázek 6: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 4 C...22 Obrázek 7: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 5...22 Obrázek 8: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 6 C...23 Obrázek 9: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 7 C...23 Obrázek 2: Graf závislosti log R(t)rel a polárí fázi RTX-5 amie při 8 C...24 Sezam tabulek tabulka : Data aměřeá a NXT při teplotě C...3 tabulka 2: Data aměřeá a NXT při teplotě 2 C...3 tabulka 3: Data aměřeá a NXT při teplotě 3 C...4 tabulka 4: Data aměřeá a NXT při teplotě 4 C...4 tabulka 5: Data aměřeá a NXT při teplotě 5 C...4 tabulka 6: Data aměřeá a NXT při teplotě 6 C...4 tabulka 7: Data aměřeá a NXT při teplotě 7 C...5 tabulka 8: Data aměřeá a NXT při teplotě 8 C...5 tabulka 9: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 3 C...5 tabulka : Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 4 C...5 tabulka : Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 5 C...6 tabulka 2: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 6 C...6 tabulka 3: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 7 C...6 tabulka 4: Data aměřeá a polárí fázi RTX-5 amie při 8 C...6 28
Příloha Následující tabulky ukazují aměřeé redukovaé retečí časy -alkaů, potřebé pro výpočet retečích idexů sledovaých látek, a obou koloách při všech teplotách. Některé údaje ebylo možé při stávajících podmíkách aměřit, proto jsou v tabulkách vyecháy ěkteré koloky. -alka C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C hexa 6 hepta 7.54.52.38.27..2 okta 8.3.87.65.49.45.35.33.3 oa 9.92.5..83.7.55.46.42 deka.355.263.9.4.3.87.7.6 udeka.649.46.326.235.8.36.7.88 dodeka 2.84.87.557.393.29.24.63.3 tab. : Redukovaé retečí časy -alkaů a koloě s epolárí fází. -alka 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C hexa 6.62.35.2.97.79.72 hepta 7.29.236.2.63.32.7 okta 8.52.46.332.266.25.83 oa 9.897.692.548.432.344.285 deka.56.7.9.695.543.438 udeka 2.73.972.474.3.853.672 dodeka 2 4.669 3.32 2.47.776.333.25 tab. 2: Redukovaé retečí časy -alkaů a koloě s polárí fází. 29