Способ регенерации анионообменной хроматографической колонки Советский патент 1992 года по МПК G01N30/96 

(21)4870121/25 (22)28.09.90 (46)23.10.92. Бюл. №39

(71)Институт геохимии и аналитической химии им. В И.Вернадского

(72)А.Н.Крачак и A.M.Долгоносое

(56) Гуцану В.Л., Лабунская И.Я. Оптимизация процесса растворения FeOOH, образующегося в фазе высокоосновных анионитов. Ж. Физическая химия, 1986, т. 60, № 12, с. 3113

Хроматограф жидкостной ионный. Цвет - 3006, техническое описание и инструкция по эксплуатации 5Е1.550.151 ТО. ДОКБА НПО Химавтоматика, 1984, с. 17, п. 4.4.

(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АНИОНООБ- МЕННОЙ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ

(57) Использование: аналитическая химия, ионообменная технология. Сущность изобретения: способ регенерации анионооб- менных хроматографических колонок включает десорбцию загрязнений последовательно регенерирующим раствором и раствором щелочи. В качестве регенерирующего раствора используют водный раствор смеси растворимых солей иодата, иодида и минеральной кислоты в соотношении соответственно 1 :(8-11):6 экв/экв/экв и количестве, обеспечивающем поглощение не менее 1 моль з на 1 моль полной обменной емкости анионита. Раствор щелочи используют в количестве не менее 2 моль на 1 моль полной обменной емкости анионита. 2 ил.

Sw

Ё

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности, ионной хроматографии, и может быть использовано также в ионообменной технологии.

Известен способ регенерации высокоосновных анионитов, заключающийся втом, что сорбент обрабатывают28%-ным раствором серной кислоты при 96°С в течение 3 ч. При этом все загрязнители в том числе гид- роксокомплекс железа/З-FeOOH удаляются из сорбента.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ регенерации сорбента в хроматографической колонке, заключающийся в пропускании через колонку с анионообменником 200 мл 0,5 М раствора №2СОз в 15%-ном этаноле, затем 100 мл 0,5 М NaOH. Способ используют,для регенерации сорбентов без выгрузки их из колонок, однако с помощью этого способа невозможно удалить из высокоосновных анионитов (анионообменников с четвертичными аммониевыми основаниями гидроксокомплекс железа 111 |/J-FeOOH).

Целью изобретения является обеспечение полного восстановления исходных характеристик хроматографических колонок.

Поставленная цель достигается тем, что в способе регенерации анионообменной хроматографической колонки, включающем десорбцию загрязнений последовательно регенерирующим раствором и раствором щелочи, в качестве регенерирующего раствора используют водный раствор смеси растворимых солей иодата, иодида и минеральной кислоты в соотношении соответственно 1:(8-11):6 экв/экв/экв и количестве, обеспечивающем поглощение не менее 1 моль лолийодид-иона на 1 моль пслной обменной емкости анионита.

На фиг. 1 представлена зависимость степени регенерации колонки наполненXIXJ

О

00

00

ной сорбентом КанК-АСт размерами 6x100 мм при пропускании раствора смеси KI, КЮз и HCI со скоростью 2,5 мл/мин. Сумма концентраций компонентов 0,1 моль/л соотношение Юз :l-:H+ 1:8:6 ()и 0,13 моль/л 1:11:7 и более (2): на фиг. 2 - зависимость степени регенерации колонки от количества пропущенного 1 М раствора NaOH.

Авторам не известен из других источников информации регенерирующий раствор предложенного состава, применение которого позволяет получить-ранее недостижимый эффект - полное восстановление исходных характеристик хроматографиче- ской колонки. В предлагаемом способе используется динамический ионообменный процесс

КА-Чз Рч1з+Л.(I)

где А -загрязнитель (например, FeOa). Кон- сганта ионного обмена для пары на высокоосновных анионитахсоставляет 10 , что обеспечивает эффективную десорбцию любого иона-загрязнителя..Из уравнения (1) видно, что для полной регенерации аммонита необходимо не менее 1 моль з на 1 моль апионообменной емкости.

Образование полийодид-иона в регенерирующем растворе описывается реакцией 8Г+Юз +ЗН20.(2)

откуда видно, что для осуществления процесса на 1 экв Юз требуется не менее 8 экв (в противном случае выпадает осадок te) и О экв Н1. В таблице представлена характеристика регенерирующего раствора при различных соотношениях Юз :Г.

Таким образом, при использоь чип рас- тооров концентрации 0,5 г-ат/л I и выше достаточно стехиометрического соотношения Юз :. При переходе к более низким концентрациям регенерирующего раствора это соотношение увеличивается до 1:11, чтобы обеспечить растворимость образующегося 2. Использование растворов с более низким содержанием иона нецелесообразно из-за увеличения длительности процесса. Для большего смещения равновесия (2)

Образование осадка в растворе. Смесь непригодна для работы, полное растворение компонентов. Смесь пригодна для работы.

вправо это соотношение может быть увеличено до 1/11/6 экв/экв/экв, соответственно (см. фиг. 1). Избытка кислоты избегают для предотвращения коррозии оборудования.

Для последующего перевода анионита в менее прочную I форму (константа обмена Г - С на том же анионите около 20) достаточно разрушить з -форму щелочью

по реакции

ЗШз +60H 23RJ+5r+IO з +ЗН20. (3) Из стехиометрических соотношений реакции (3) вытекает, что расход щелочи должен составлять не менее 2 моль на 1 моль з (см.

фиг. 2).

Затем полученную 1-форму анионита переводят в любую требуемую форму соответствующим концентрированным раствором,

Пример. Через разделяющую колонку

для ионной хроматографии диаметром 6 мм и длиной 100 мм, содержащую сорбент КанК-АСт 5, пропускают 50 мл смеси 0,2 М Nal. 0,025 М КЮз и 0,15 М НМОз. После этого

через колонку пропускают 50 мл 1 М раствора КОН. После промывки таким образом подготовленнойколонки элюентом

(20-30 мл) она может быть включена о схему ионного хроматографа.

Формула изобретен и я

Способ регенерации анионообменной хроматографической колонки, включающий десорбцию загрязнений последовательно регенерирующим раствором и раствором

щелочи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения полного восстановления исходных характеристик хроматографи- ческих колонок, в качестве регенерирующего раствора используют

водный раствор смеси растворимых солей йодата, йодида и минеральной кислоты в соотношении соответственно 1:(8-11):6 экв/экв/экв и количестве, обеспечивающем поглощение не менее 1 моль полийодидиона на 1 моль полной обменной емкости анионита.

Флг.1

1,0

а

т . +ЈЈЈ- Js 0,/ЮЕ

ьМЛ.