Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych - ćwiczenie nr 5. przedmiot: Metody Analizy Technicznej kierunek studiów: Technologia Chemiczna, 3-ci rok



Podobne dokumenty
Instrukcja ćwiczenia laboratoryjnego HPLC-2 Nowoczesne techniki analityczne

PP7: Wymiana jonowa i chromatografia jonowymienna oznaczanie kationów i anionów

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

Zakres zastosowań chromatografii wykluczania

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Wpływ ilości modyfikatora na współczynnik retencji w technice wysokosprawnej chromatografii cieczowej

4A. Chromatografia adsorpcyjna B. Chromatografia podziałowa C. Adsorpcyjne oczyszczanie gazów... 5

Zastosowanie chromatografii żelowej w skali preparatywnej do otrzymywania niskodyspersyjnych

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Ilościowa analiza mieszaniny alkoholi techniką GC/FID

Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

masy cząsteczkowej polimerów nisko i średnio polarnych, a także lipidów, fosfolipidów itp.. silanizowanyżel krzemionkowy

CHROMATOGRAFIA WYKLUCZANIA (dawniej żelowa GPC/SEC) prof. M. Kamiński WCh-PG Gdańsk, 2018

Wysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej

Rys. 1. Chromatogram i sposób pomiaru podstawowych wielkości chromatograficznych

Ćwiczenie 5 Wyznaczanie parametrów makrocząsteczki za pomocą chromatografii żelowej.

HPLC? HPLC cz.1. Analiza chromatograficzna. Klasyfikacja metod chromatograficznych

WPŁYW ILOŚCI MODYFIKATORA NA WSPÓŁCZYNNIK RETENCJI W TECHNICE WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

Prof. dr hab. inż. M. Kamiński 2006/7 Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny PG. Ćwiczenie: LC / GC. Instrukcja ogólna

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych - ćwiczenie nr 2. przedmiot: Metody Analizy Technicznej kierunek studiów: Technologia Chemiczna, 3-ci rok

WYZNACZANIE ZAKRESU WYKLUCZANIA DLA WYPEŁNIEŃ STOSOWANYCH W WYSOKOSPRAWNEJ CHROMATOGRAFII WYKLUCZANIA (HPSEC)

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II

Jakościowa i ilościowa analiza mieszaniny alkoholi techniką chromatografii gazowej

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

CHROMATOGRAFIA CHROMATOGRAFIA GAZOWA

Techniki immunochemiczne. opierają się na specyficznych oddziaływaniach między antygenami a przeciwciałami

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Ćwiczenie 1 Analiza jakościowa w chromatografii gazowej Wstęp

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Wysokosprawna chromatografia cieczowa dobór warunków separacji wybranych związków

Kontrola produktu leczniczego. Piotr Podsadni

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 297

GraŜyna Chwatko Zakład Chemii Środowiska

CHROMATOGRAFIA BARWNIKÓW ROŚLINNYCH

K02 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

5. WYZNACZENIE KRZYWEJ VAN DEEMTER a I WSPÓŁCZYNNIKA ROZDZIELENIA DLA KOLUMNY CHROMATOGRAFICZNEJ

4. WYZNACZENIE IZOTERMY ADSORPCJI METODĄ ECP

ROZDZIELENIE OD PODSTAW czyli wszystko (?) O KOLUMNIE CHROMATOGRAFICZNEJ

CHROMATOGRAFIA II 18. ANALIZA ILOŚCIOWA METODĄ KALIBRACJI

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI. z dnia 9 grudnia 2008 r. w sprawie wymagań jakościowych dla paliw ciekłych. (tekst jednolity)

Benzen metoda oznaczania

Techniki Rozdzielania Mieszanin

Jakościowe i ilościowe oznaczanie alkoholi techniką chromatografii gazowej

pętla nastrzykowa gaz nośny

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH

Chromatogramy Załącznik do instrukcji z Technik Rozdzielania Mieszanin

CHROMATOGRAFIA W UKŁADACH FAZ ODWRÓCONYCH RP-HPLC

PORÓWNANIE FAZ STACJONARNYCH STOSOWANYCH W HPLC

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

OPTYMALIZACJA EFEKTÓW ROZDZIELANIA W KOLUMNACH KAPILARNYCH DOBÓR PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU GAZU

Ćw. 5 Oznaczanie węglowodorów lekkich w powietrzu atmosferycznym

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 297

Paration metylowy metoda oznaczania

Noty wyjaśniające do Nomenklatury scalonej Unii Europejskiej (2018/C 7/03)

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II. OznaczanieBTEX i n-alkanów w wodzie zanieczyszczonej benzyną metodą GC/FID oraz GC/MS 1

Laboratorium Utylizacji Odpadów (Laboratorium Badawcze Biologiczno Chemiczne)

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 6-1 w PWN. Warszawa, cop.

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Spektrofotometryczne oznaczanie stężenia jonów żelaza(iii) opiekun mgr K. Łudzik

Odpowiedzi na pytania w postępowaniu ofertowym dot.:

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Chromatografia kolumnowa planarna

-- w części przypomnienie - Gdańsk 2010

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 297

WYZNACZANIE ZAWARTOŚCI POTASU

Kolumnowa Chromatografia Cieczowa I. 1. Czym różni się (z punktu widzenia użytkownika) chromatografia gazowa od chromatografii cieczowej?

DESTYLACJA JAKO METODA WYODRĘBNIANIA I OCZYSZCZANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Disulfid allilowo-propylowy

WYZNACZANIE ROZMIARÓW

Fenol, o-, m- i p-krezol metoda oznaczania

ZAKŁAD CHEMII ANALITYCZNEJ

IDENTYFIKACJA SUBSTANCJI W CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

Oznaczanie lekkich węglowodorów w powietrzu atmosferycznym

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych - ćwiczenie nr 1. przedmiot: Metody Analizy Technicznej kierunek studiów: Technologia Chemiczna, 3-ci rok

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 297

Fazą ruchomą może być gaz, ciecz lub ciecz w stanie nadkrytycznym, a fazą nieruchomą ciało stałe lub ciecz.

KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 5. Łukasz Berlicki

2-Metylonaftalen. metoda oznaczania UWAGI WSTĘPNE

Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych / Zygfryd Witkiewicz, Joanna Kałużna-Czaplińska. wyd. 5, 4 dodr. Warszawa, 2015.

Nitroetan UWAGI WSTĘPNE. Nitroetan jest bezbarwną oleistą cieczą o charakterystycznym,

ĆWICZENIE 3: CHROMATOGRAFIA PLANARNA

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

Adsorpcja błękitu metylenowego na węglu aktywnym w obecności acetonu

LABORATORIUM: ROZDZIELANIE UKŁADÓW HETEROGENICZNYCH ĆWICZENIE 1 - PRZESIEWANIE

4,4 -Metylenodianilina

Spektrofotometryczne wyznaczanie stałej dysocjacji czerwieni fenolowej

PODSTAWY CHROMATOGRAFII GAZOWEJ

Kontrolowana polimeryzacja rodnikowa

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1275 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul.

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

Transkrypt:

5.1 Rozkład temperatury destylacji klasycznej oraz destylacji symulowanej (SIMDIS) 5.2 Rozkład masy molekularnej polimeru z zastosowaniem SEC/GPC-HPLC 5.3 Liczby charakterystyczne produktów technicznych Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych - ćwiczenie nr 5 przedmiot: Metody Analizy Technicznej kierunek studiów: Technologia Chemiczna, 3-ci rok Opracował: Zatwierdził : mgr inż. Grzegorz Boczkaj mgr inż. Mariusz Jaszczołt prof. dr hab. inż. Marian Kamiński Gdańsk, 2012

SPIS TREŚCI 1. WSTĘP... 3 2. METODY WYZNACZANIA WYBRANYCH LICZB I PARAMETRÓW CHARAKTERYSTYCZNYCH... 5 3. ROZKŁAD MASY MOLEKULARNEJ POLIMERU... 5 3.1 Wstęp... 5 3.2 Zasada działania odchyleniowego detektora refraktometrycznego (RID)... 5 3.3 Zasada metody... 6 4. LICZBY CHARAKTERYSTYCZNE PRODUKTÓW TECHNICZNYCH... 9 4.1 Wstęp... 9 4.2 Metody wyznaczania wybranych liczb i parametrów charakterystycznych... 11 5. WYKONANIE ĆWICZENIA... 11 5.1 Porównanie wyników... 13 6. SPRAWOZDANIE... 13 7. WYMAGANIA DO SPRAWDZIANU... 13 8. ZAŁĄCZNIKI... 14 9. LITERATURA... 14 2

1. WSTĘP Spośród wielu parametrów podawanych w świadectwie jakości produktów technicznych, duże znaczenie mają tzw. liczby charakterystyczne. Są to parametry wyznaczane w opisany w odpowiedniej normie przedmiotowej sposób, charakteryzujące konkretną właściwość produktu technicznego ważną z punktu widzenia jego użytkowania. Do najczęściej wykorzystywanych liczb charakterystycznych należą: Liczba bromowa Liczba jodowa L. hydroksylowa (acetylowa) L. maleinowa Liczba oktanowa o Motorowa LOM (ang. Motor Octane Number MON) o Badawcza LOB (ang. Research Octane Number RON) Nie wszystkie z podanych powyżej liczb są odpowiednie do charakterystyki każdego produktu technicznego. Większość z nich znajduje natomiast zastosowanie w charakterystyce paliw silnikowych. Istnieje wiele innych parametrów, które często podawane są w świadectwie jakości ciekłych produktów technicznych (głownie stosowanych jako rozpuszczalniki lub ciecze eksploatacyjne/specjalne), są to m.in.: Zawartość wody Napięcie powierzchniowe Temperatura krystalizacji Temperatur mętnienia Działanie korodujące na metale Zawartość siarki Biodegradowalność Toksyczność Parametry charakteryzujące zdolność do rozpuszczania: o Wskaźnik rozpuszczalności Hansena (HSI) obliczany jest na podstawie fizycznych właściwości rozpuszczalnika (temperatura wrzenia, gęstość, masa cząsteczkowa) i stosowany jest głównie do charakterystyki rozpuszczalników niepolarnych 3

o Parametr rozpuszczalności Hildebranda (HSP) oblicza się na podstawie ciepła parowania rozpuszczalnika, stosowany jest głównie do charakterystyki rozpuszczalników stosowanych do rozpuszczania polimerów o Indeks wiązań wodorowych (ang. Hydrogen Bonding Index - HBI) stosowany do przewidywania zdolności do mieszania się rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. o Index Kauri-Butanol (Kb value) stosowany do charakterystyki siły rozpuszczalników, głównie węglowodorowych. Wyznacza się go w znormalizowanych warunkach wg ASTM D1133. Określa ilość rozpuszczalnika którą można dodać do roztworu butanolowego żywicy kauri bez efektu zmętnienia (wypadania z roztworu żywicy). o Punkt anilinowy jest to najniższa temperatura wyrażona w C, F, K w której równe objętości aniliny i badanego rozpuszczalnika w znormalizowanych warunkach całkowicie się ze sobą mieszają. Istnieją również inne parametry charakterystyczne dla poszczególnych typów produktów technicznych. W przypadku produktów naftowych niezwykle ważnym parametrem jest rozkład temperatury destylacji. Obecnie wyznacza się go dwoma metodami: Metodą klasyczną wykonując klasyczna destylację w znormalizowanym aparacie, zapisując objętości zebranego destylatu w funkcji temperatury wrzenia. Wyróżnia się destylację pod ciśnieniem normalnym oraz destylację próżniową Metodę destylacji symulowanej (ang. Simulated Distillation SIMDIS) krzywą destylacji wyznacza się na podstawie chromatogramu uzyskanego techniką gazowej chromatografii z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (FID) lub (żadziej) cieplnoprzewodnościowym (TCD). 4

2. METODY WYZNACZANIA WYBRANYCH LICZB I PARAMETRÓW CHARAKTERYSTYCZNYCH Część powyżej wymienionych parametrów, zaplanowanych do wykonania w ramach ćwiczenia 5 laboratorium została opisana w załącznikach do niniejszej instrukcji Studenci są zobowiazani do szczegółowego zapoznania się z tymi załącznikami. 3. ROZKŁAD MASY MOLEKULARNEJ POLIMERU 3.1 Wstęp Chromatografia żelowa (GPC Gel Permeation Chromatography, albo SEC Size Exclusin Chromatography) jest techniką rozdzielania substancji, w której wykorzystuje się niejonowy mechanizm sita molekularnego, nazwany też mechanizmem wykluczania molekularnego. W odróżnieniu od innych rodzajów chromatografii, w chromatografii żelowej rozdziela się substancje prawie wyłącznie wg rozmiarów ich cząsteczek w roztworze. Wykorzystuje się zróżnicowanie dostępności molekuł do porów o zróżnicowanych średnicach, a w konsekwencji - drogi i czasu dyfuzji cząsteczek o zróżnicowanej wielkości i masie cząsteczkowej, w przestrzeni porów wewnątrz ziaren wypełnienia kolumny Zakres stosowania Oznaczanie średniej wartości oraz rozkładu masy cząsteczkowej olejów bazowych (co najmniej dla maksimum rozkładu oraz 10 i / lub 5% wysokości piku) z wykorzystaniem kalibracji polistyrenami o wąskich zakresach mas cząsteczkowych. Oznaczanie obecności i zawartości produktów polimeryzacji oraz frakcji wysokomolekularnej (wykluczanej w układzie zastosowanych kolumn). Oznaczanie orientacyjnego przebiegu rozkładu temperatury wrzenia (TBP / FBP), a szczególnie wartości tzw. "końca wrzenia" badanego materiału naftowego. Oznaczanie zawartości wiskozatora w roztworze w oleju bazowym i ewentualnie w oleju smarowym; Oznaczanie rozkładu masy cząsteczkowej asfaltów, identyfikacja asfaltu na zasadzie porównawczej, oznaczanie zawartości modyfikatora w asfaltach modyfikowanych polimerami. 3.2 Zasada działania odchyleniowego detektora refraktometrycznego (RID) Detekcja przy użyciu refraktometru polega na pomiarze różnicy współczynnika załamania światła eluentu i eluentu zawierającego w sobie substancję wymytą z kolumny. 5

Rys.1 Schemat działania odchyleniowego detektora refraktometrycznego Światło emitowane przez źródło i ograniczone przez przesłonę przechodzi przez kuwetę pomiarową. Kuweta ma dwie komory: odniesienia i pomiarową, które są przedzielone ukośnym kawałkiem szkła. W miarę zmiany składu fazy ruchomej światło ulega odchyleniu. Soczewki ogniskują światło na fotokomórce. Sygnał jest sumowany, wzmacniany i przesyłany do rejestratora. 3.3 Zasada metody Próbkę polimeru przeznaczonego do badania rozkładu masy cząsteczkowej rozpuszcza się w fazie ruchomej (w tetrahydrofuranie). Określoną objętość tego roztworu dozuje się do kolumny chromatograficznej typu HPLC, wypełnionej kulistymi cząstkami porowatego w całej objętości ziaren, albo typu CSP, kopolimeru styren diwinylobenzen o wysokim stopniu usieciowania, lub wypełnionej. wypełnionych innymi rodzajami sorbentu o znanym rozkładzie wielkości porów. Kolumna umożliwia rozdzielanie substancji różniących się masą cząsteczkową, a w istocie tzw. średnicą hydrodynamiczną. Wylot kolumny jest połączony z detektorem refraktometrycznym, którego sygnał jest proporcjonalny do stężenia oraz do masy cząsteczkowej substancji eluowanych z kolumny. Otrzymany pik chromatograficzny zostaje podzielony kilka do kilkunastu fragmentów o zbliżonych powierzchniach. Każdemu z fragmentów zostaje przypisany czas retencji, odpowiadający położeniu środka ciężkości odpowiedniego fragmentu. Uzyskane wartości czasu retencji poszczególnych fragmentów piku są porównywane są z odpowiadającymi im wartościami czasu retencji i logarytmu masy cząsteczkowej na przygotowanej wcześniej krzywej kalibracyjnej, uzyskanej dla nisko-dyspersyjnych standardów polimerów. Wagowy udział poszczególnych frakcji o określonych masach molekularnych w próbce badanego 6

polimeru wyznacza się w przybliżeniu na podstawie udziałów powierzchni poszczególnych fragmentów piku do całkowitej jego powierzchni. W celu dokładnego określenia wagowego rozkładu stężenia należy, dodatkowo, zastosować metodę normalizacji ze współczynnikami korekcyjnymi, określonymi na podstawie wykresu c M = f(a M ), gdzie: c M to stężenie roztworu nisko-dyspersyjnego polimeru o średniej masie molekularnej M, A M to powierzchnie odpowiedniego piku próbki kalibracyjnej. Rys. 2 Przykładowy chromatogramm rozdzielania próbki materiału Asfalt przemysłowyy PS 95/35, techniką chromatografii wykluczania (GPC/SEC), detektor refraktometryczny, kolumna: LiChrogel PS MIX, 5 µm, 250 x 7 mm, przepływ 0,7 ml/min, temperatura 33 C, objętość dozowanaa 20 µl, stężenie próbki: 0,05g/1ml w tetrahydrofuranie. 7

%zawartości 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% 1 10 100 1000 10000 100000 100000010000000 masa molekularna [Da] Rys. 3. Przykładowy wykres przedstawiający rozkład masy molekularnej dla próbki materiału Asfalt przemysłowy PS 95/35, wyznaczony na podstawie chromatogramu na rys. 2, w oparciu o kalibrację z wykorzystaniem wąsko-dyspersyjnych materiałów wzorcowych polistyrenu. %zawartości 35,0% 30,0% 25,0% 20,0% 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 liczba atomów węgla, Rys. 4. Przykładowy wykres przedstawiający rozkład liczby atomów węgla dla próbki materiału Asfalt przemysłowy PS 95/35, otrzymany w wyniku przeliczenia dokonanego na podstawie danych na rys. 3. 8

LogM 7 6 5 4 3 2 1 0 y = -0,8782x + 11,12 R² = 0,9978 4 5 6 7 8 9 10 11 Rt Rys. 5. Przykładowy wykres przedstawiający krzywą kalibracyjną na mieszaniny polistyrenów Tabela 1. Przykładowe wyniki badania materiału Asfalt przemysłowy PS 95/35, z wykorzystaniem techniki chromatografii wykluczania (żelowej) HPLC-GPC/SEC Zakres cząsteczkowej [Da] masy Zakres liczby atomów węgla 2523328-151676 194102-11667 1,6% 151676-29155 11667-2243 9,0% 29155-6332 2243-487 17,3% 6332-2693 487-207 17,8% 2693-1145 207-88 29,8% 1145-597 88-46 11,5% 597-287 46-22 8,3% 287-106 22-8 4,7% Udział masowy [%] Liczba atomów węgla w maksimum rozkładu 4. LICZBY CHARAKTERYSTYCZNE PRODUKTÓW TECHNICZNYCH 4.1 Wstęp Spośród wielu parametrów podawanych w świadectwie jakości produktów technicznych, duże znaczenie mają tzw. liczby charakterystyczne. 90 Są to parametry wyznaczane w opisany w odpowiedniej normie przedmiotowej sposób, charakteryzujące konkretną właściwość produktu technicznego ważną z punktu widzenia jego użytkowania. Do najczęściej wykorzystywanych liczb charakterystycznych należą: Liczba bromowa Liczba jodowa L. hydroksylowa (acetylowa) L. maleinowa Liczba oktanowa 9

o Motorowa LOM (ang. Motor Octane Number MON) o Badawcza LOB (ang. Research Octane Number RON) Nie wszystkie z podanych powyżej liczb są odpowiednie do charakterystyki każdego produktu technicznego. Większość z nich znajduje natomiast zastosowanie w charakterystyce paliw silnikowych. Istnieje wiele innych parametrów, które często podawane są w świadectwie jakości ciekłych produktów technicznych (głownie stosowanych jako rozpuszczalniki lub ciecze eksploatacyjne/specjalne), są to m.in.: Zawartość wody Napięcie powierzchniowe Temperatura krystalizacji Temperatur mętnienia Działanie korodujące na metale Zawartość siarki Biodegradowalność Toksyczność Parametry charakteryzujące zdolność do rozpuszczania: o Wskaźnik rozpuszczalności Hansena (HSI) obliczany jest na podstawie fizycznych właściwości rozpuszczalnika (temperatura wrzenia, gęstość, masa cząsteczkowa) i stosowany jest głównie do charakterystyki rozpuszczalników niepolarnych o Parametr rozpuszczalności Hildebranda (HSP) oblicza się na podstawie ciepła parowania rozpuszczalnika, stosowany jest głównie do charakterystyki rozpuszczalników stosowanych do rozpuszczania polimerów o Indeks wiązań wodorowych (ang. Hydrogen Bonding Index - HBI) stosowany do przewidywania zdolności do mieszania się rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej. o Index Kauri-Butanol (Kb value) stosowany do charakterystyki siły rozpuszczalników, głównie węglowodorowych. Wyznacza się go w znormalizowanych warunkach wg ASTM D1133. Określa ilość rozpuszczalnika którą można dodać do roztworu butanolowego żywicy kauri bez efektu zmętnienia (wypadania z roztworu żywicy). 10

o Punkt anilinowy jest to najniższa temperatura wyrażona w C, F, K w której równe objętości aniliny i badanego rozpuszczalnika w znormalizowanych warunkach całkowicie się ze sobą mieszają. Istnieją również inne parametry charakterystyczne dla poszczególnych typów produktów technicznych. W przypadku produktów naftowych niezwykle ważnym parametrem jest rozkład temperatury destylacji. Obecnie wyznacza się go dwoma metodami: Metodą klasyczną wykonując klasyczna destylację w znormalizowanym aparacie, zapisując objętości zebranego destylatu w funkcji temperatury wrzenia. Wyróżnia się destylację pod ciśnieniem normalnym oraz destylację próżniową Metodę destylacji symulowanej (ang. Simulated Distillation SIMDIS) krzywą destylacji wyznacza się na podstawie chromatogramu uzyskanego techniką gazowej chromatografii z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (FID) lub (żadziej) cieplnoprzewodnościowym (TCD). 4.2 Metody wyznaczania wybranych liczb i parametrów charakterystycznych Część powyżej wymienionych parametrów, zaplanowanych do wykonania w ramach ćwiczenia 5 laboratorium została opisana w załącznikach do niniejszej instrukcji Studenci są zobowiazani do szczegółowego zapoznania się z tymi załącznikami. 5. WYKONANIE ĆWICZENIA Niniejsze ćwiczenie 5 składa się z czterech modułów: 1. Wyznaczenie rozkładu temperatury destylacji paliwa lotniczego JET metodą destylacji klasycznej 2. Wyznaczenie rozkładu temperatury destylacji paliwa lotniczego JET metodą destylacji symulowanej 3. Zbadanie liczby jodowej oleju roślinnego i margaryny 4. Wyznaczenie rozkładu masy molekularnej kilku wybranych typów materiałów Wykonanie poszczególnych modułów 1-3 opisano w załącznikach do instrukcji. 11

Wykonanie modułu 4 - Wyznaczenie rozkładu masy molekularnej kilku wybranych typów materiałów. 1. Kalibracja Sporządzić roztwory nisko dyspersyjnych standardów polimerów o średnich masach molekularnych: 2 750 000 Da, 120 000 Da, 11 600 Da, 5 450 Da, 245 Da, i aceton o masie molekularnej 58 Da (stężenie końcowe ok. 3 mg / ml); Ustawić stałą prędkość przepływu eluentu (THF) 0,7 ml / min. Ustabilizować warunki rozdzielania po zapewnieniu wypełnienia kanału odniesienia detektora RI aktualnie stosowanym eluentem (konieczne uzyskanie stabilnej linii podstawowej detektora wahania wskazań na wyświetlaczu mniejsze od 0,2 jednostek względnych); Po ustaleniu warunków oznaczania, nastrzyknąć kolejno roztwory wzorcowych polimerów w THF; Zarejestrować chromatogramy i odczytać czas retencji oraz powierzchnię piku każdego wzorca. 2. Wykonanie oznaczenia Naważyć ok. 0,2 g polimeru o nieznanej masie cząsteczkowej (np. styropian) do kolby miarowej o poj. 10 ml i dopełnić do kreski THF. Po ustabilizowaniu warunków oznaczania, identycznych jak te, które stosowano podczas wzorcowania, dozować do kolumny roztwór próbki i rozpocząć zbieranie danych. Z uzyskanego chromatogramu odczytać czas retencji (czas położenia maksimum piku) oraz czas elucji początku i końca oraz czas położenia ok. ¼, 1/3, ½, 2/3, ¾ powierzchni piku analizowanego polimeru. 3. Warunki chromatograficzne Kolumna: LiChrogel PS MIX, 5 µm, 250 x 7 mm (MERCK, Niemcy) Eluent: tetrahydrofuran (THF), przepływ eluentu : 0,7 ml/min, Temperatura: 33 C, Objętość dozowanej próbki: 20 µl, Stężenie próbki: 0,05g/ml, Rozpuszczalnik próbki: tetrahydrofuran, Detekcja: RI. 12

5.1 Porównanie wyników 1. Wyniki uzyskane w pkt. 1 należy zestawić w tabeli oraz porównać ze sobą. W sprawozdaniu należy zawrzeć rozumowanie grupy nt. przyczyn różnic liczby jodowej oleju roślinnego i margaryny. 2. Należy porównać wyniki uzyskane w pkt. 2 i 3. Krzywą destylacji uzyskaną metodą SIMDIS (procent masowy w funkcji temperatury wrzenia) należy przeliczyć, zgodnie z formułą podaną w normie, na krzywą rozkładu destylacji klasycznej (procent objętościowy w funkcji temperatury wrzenia) zgodnie z norma ASTM 2887. W sprawozdaniu należy zawrzeć rozumowanie grupy nt. przyczyn różnic uzyskanych rozkładów, jeśli takowe wystąpią. 6. SPRAWOZDANIE Każda grupa przygotowuje odrębne sprawozdanie w formie raportu z badań, z odpowiednimi danymi spisanymi podczas zajęć. W raporcie należy zawrzeć opis wykonania każdej z części ćwiczenia. Podać wykorzystywaną aparaturę i odczynniki. Na końcu raportu należy zawrzeć wnioski Grupy nt. każdej z części ćwiczenia. Nad przygotowaniem sprawozdania powinna pracować cała grupa wykonująca ćwiczenie. Na stronie czołowej powinny zostać wpisane czytelnie nazwiska osób wykonujących ćwiczenie oraz sprawozdanie wraz z podpisami. Podpis oznacza, że określona osoba brała udział w pracy nad przygotowaniem sprawozdania i współodpowiada za jego treść i zamieszczone wnioski. 7. WYMAGANIA DO SPRAWDZIANU Na sprawdzianie obowiązuje materiał z niniejszej instrukcji oraz załączników do niej (Proszę uważnie zapoznać się z załącznikami, tak aby rozumieć pojęcia oraz znać sposób wykonania badania). 13

8. ZAŁĄCZNIKI 1. Załącznik 1. R. Pawłowicz: Badanie liczb charakterystycznych. Instrukcja do pobrania ze strony Kat. Inżynierii Chemicznej i Procesowej PG: http://www.pg.gda.pl/chem/katedry/inzynieria/images/data/mk/dydaktyka/matikj/zalaczn ik1.pdf 2. Załącznik 2. A. Wasik: Badanie rozkładu temperatury destylacji. Instrukcja do pobrania ze strony Kat. Chemii Analitycznej PG: http://www.pg.gda.pl/chem/katedry/analityczna/images/stories/dydaktyka/systemy_jako sci_i_analityka_techniczna/badanie%20rozkladu%20temperatur%20destylacji.pdf 9. LITERATURA Literatura podstawowa: 1. Praca zbiorowa pod redakcją M. Kamińskiego Chromatografia cieczowa, CEAAM, PG, 2003; 2. D. Berek, M. Dressler, M. Kubin, K. Marcinka Chromatografia żelowa PWN Warszawa 1989. 3. G. Boczkaj, M. Kamiński, Wykorzystanie chromatografii gazowej do destylacji symulowanej (SIMDIS). Aktualny stan wiedzy i nowe perspektywy, Postępy chromatografii i innych technik i technologii rozdzielania/ red. B. K. Głód. - Siedlce: Oficyna Wydawnicza Akademii Podlaskiej, 2010. s. 89-99 pozycja literaturowa dostępna w czytelni na Wydziale Chemicznym PG. 4. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT-W-wa, wyd. 2000 lub 2005. 5. G. Boczkaj, M. Kamiński: Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z technik rozdzielania dla Technologii chemicznej II rok, część teoretyczna do ćw. 4A i 4B. http://www.chem.pg.gda.pl/katedry/inzynieria/images/data/mk/dydaktyka/tr2/teoria4ab.p df 14