Для химической реакции, протекающей в метанольной среде:
А + В (МеОН) → [C] → D + EtOH ,
где: А и В – исходные реагенты, [C] – нестабильный интермедиат и D, EtOH – продукты этой реакции.
Обозначим относительные молекулярные массы вышеприведённых веществ соответственно a, b, c, d, 46.
Из уравнения однозначно следует, что признаком протекания данной реакции является накопление этанола в реакционной смеси до определённого предела.
Этанол, в свою очередь, может быть качественно и количественно определён методом газоадсорбционной хроматографии (ГАХ).
Таким образом, можно оценить время протекания реакции, степень конверсии исходных веществ, выход целевого продукта D.
Например, если 1 сантимоль (смоль) (0,01a г) вещества А реагирует с эквимолярным количеством (0,01b г) вещества B в x мл метанола, то в соответствием с уравнением реакции следует ожидать при степени конверсии исходных веществ 100 % образование 1 смоля (0,01d г) продукта D и 1 смоля (460 мг) этанола, образовавшихся в результате разложения 1 смоля (0,01с г) промежуточного вещества С.
Естественно, при условии, что вещества А — D находятся в твёрдом агрегатном состоянии и, кроме того, вещества A, B, D – термически устойчивые хроматограмма реакционной смеси будет представлена в виде двух чётких пиков, один из которых будет доминировать (метанол).
Количественно этанол в среде метанола определяют методом абсолютной калибровки [1].
Калибровочный график (Рис. 1) представляет собой линейную зависимость hср = f (C), где: hср — усреднённая высота пиков этанола (мм), С — концентрация (мг EtOH / x мл MeOH).
Минимальный диапазон значений концентраций С от 0 до 500 мг EtOH / x мл MeOH, так как концентрация С = 460 мг EtOH / x мл MeOH отвечает концу реакции.
Экспериментальная часть
Калибровка хроматографа «ЛХМ-72» по чистому этанолу в среде абсолютного метанола
1. Условия проведения анализа
Хроматограф «ЛХМ-72». Проба: абс. этанол в абс. метаноле. Детектор: ионизационно-пламенный (ДИП). Колонка насадочная длиной 1 м и внутренним диаметром 4 мм. Адсорбент: «Полисорб-1», фракция 0,25 — 0,5 мм. Расход газа-носителя (азот) 30 мл/мин. Расход водорода 30 мл/мин. Расход воздуха 300 мл/мин. Изотермический режим колонки (150 оС). Температура испарителя 180 оС. Загрубление выходного сигнала 1:4. Скорость движения диаграммной ленты 600 мм/час. Дозатор — микрошприц «МШ-10». Объём пробы (const) 2 мкл.
2. Данные качественного анализа
В этих условиях время удерживания этанола составило 1 мин. 27 сек. Время удерживания метанола — 56 сек.
