176461. lajstromszámú szabadalom • Eljárás rétegkromatográfiás célokra/alkalmas alumíniumoxid előállítására
3 176461 4 választandó vegyületek oldatát, majd futtatókádba vagy úgynevezett „szendvics kamrába” helyezik, ahol a vegyületek szétválasztásához alkalmas oldószerrel futtatják, azaz a szétválasztást elvégzik. A szétválasztás után a lemezen az egyes alkotó vegyületek különálló foltok formájában jelennek meg. A foltok területe arányos a vegyület koncentrációjával, tehát a vegyületek ismert koncentrációjú oldatát felvive a lemezre, meghatározható az ismeretlen anyag koncentrációja. A rétegkromatográfiás lemezek adszorbens rétegének meglehetősen stabilan kell a lemezen tapadni, hogy az analitikai vizsgálatok elvégezhetők legyenek. Nem szabad repedezni a szárítás, aktiválás és futtatás alatt, mert a megrepedt réteg akadályozza a futtatás alatt az oldószer egyenletes felszívódását és ezzel az analitikai meghatározást bizonytalanná teszi. Rétegkromatográfiás célokra általában az alábbi adszorbenseket alkalmazzák: szilikagél (Kieselguhr), alumíniumoxid, kovaföld (Kieselguhr), cellulózpor. Az egyes adszorbens típusokon különböző funkciós csoportokat tartalmazó vegyületek választhatók el egymástól. Alumíniumoxidon elsősorban semleges és bázikus jellegű szerves anyagok választhatók el, például aromás szénhidrogének, terpének, szeszkviterpének, alifás alkoholok, alifás aminok, imidazolok, illő olajok, gliceridek, alkaloidok, de alkalmas az alumíniumoxid szervetlen vegyületek szétválasztására is, például Cu-Co-Ni, Mo-V-W, Re-Mo-W, Rh-Ru-Pt, Ir-Cu fémek vegyületeinek szétválasztására. A rétegkromatográfiás alumíniumoxidnak hófehérnek, nagy fajlagos felületűnek, kevés szennyező anyagot tartalmazónak, finom szemcseméretűnek kell lennie, azaz 63/rm-nél nagyobb szemcséket nem tartalmazhat, az átlagos szemcseméret 8-20 /im között kell legyen, az optimális szemcseméret 12 /um. A hófehér szín azért fontos, mert a futtatás után a szétválasztott vegyületek színes foltok alakjában jelennek meg, és színes alumíniumoxidon nem lehet a foltok határvonalát (így a területét sem) pontosan meghatározni, ami a mennyiségi meghatározásánál döntő fontosságú. A fajlagos felülettel függ össze a réteg adszorpciós tulajdonsága, azaz a vegyületek szétválasztásának mértéke. Az alumíniumoxid szennyező anyagai befolyásolhatják a kromatografálás során a szétválasztást (kioldódást), ezért a rétegkromatográfiás célra alkalmazott alumíniumoxid nem tartalmazhat kolloid vas(III)oxidot, titándioxidot és huminsav-nátriumsókat. A szemcseméretnek a rétegek felkenésénél van jelentős szerepe, mivel a durva szemcséjű anyag a kenőkészülékben leülepszik, akadályozza az egyenletes réteg kialakítását, a lemez „csíkos” lesz. Az ilyen lemez alkalmatlan a futtatásra, mert az oldószer egyenetlenül szívódik fel rajta. Jelen találmány feladata olyan rétegkromatográfiás célra alkalmas alumíniumoxid előállítása, mely egyszerű technológiával állítható elő, nagy fajlagos felületű, hófehér, a fent említett szennyezőanyagokat nem tartalmazza, szemcsemérete a fentieknek megfelel, jól tapad a lemezhez és tetszőleges aktivitásúra beállítható. Optimális tulajdonságú rétegkromatográfiás célra alkalmas alumíniumoxidot tisztított nátrium-aluminát-oldatból csak szigorúan meghatározott körülmények között lehet előállítani. Hosszas laboratóriumi kísérletek eredményei alapján megállapítottuk, hogy optimális tulajdonságú rétegkromatográfiás célra alkalmas alumíniumoxidot olyan alumíniumhidroxid 350 C hőmérsékleten 3 óráig történő izzításával lehet előállítani mely az alábbi kristályszerkezetű komponenseket az alábbi összetételben tartalmazza: 34-37% bayerit 3-5% pszeudobőhmit 60—62% amorf alumíniumhidroxid. A termék átlagos szemcsemérete 8-20 jum. Tisztított nátriumaluminát-oldatot ismert eljárással többféleképpen lehet előállítani. Legcélszerűbb a 139 607 számú magyar szabadalmi leírásban olvasható módon alumíniumoxidhidrátot 300 g/liter koncentrált nátriumhidroxid-oldatban melegítés közben feloldani, ülepíteni és szűrni. Az így kapott tisztított nátriumaluminát-oldatból a találmány szerinti eljárással a fenti meghatározásnak megfelelő optimális tulajdonságú rétegkromatográfiás célra alkalmas alumíniumoxidot lehet előállítani. Általánosan ismert, hogy a nátriumaluminát-oldatok könnyen hidrolizálhatók savakkal, savanhidridekkel, savasan, hidrolizáló sókkal. így például a 286 978 sz. szovjet szabadalmi leírás nátriumaluminát-oldatok széndioxidos kezelését ismerteti. A nátriumaluminátot légköri nyomáson bontják meg folyamatos eljárással, amelyet kaszkád rendszerben szabályoznak. Az 1 440 194 számú brit szabadalmi leírás timföldszól előállítását ismerteti. E célból híg nátriumaluminát-oldatot légköri nyomáson kezelnek széndioxiddal. A nátriumaluminát-oldat széndioxidos hidrolízisének körülményeit az ismert eljárásokra vonatkozó szakirodalom nem ismerteti. E reakció körülményéit ugyanis eddig még nem vizsgálták részletesen. Azt találtuk, hogy a hidrolízis körülményei igen erősen befolyásolják a keletkező alumíniumhidroxid szerkezetét (fázisösszetételét) és rétegképző tulajdonságait. Ezért meghatározott szerkezetű és meghatározott tulajdonságú alumíniumhidroxidot csak a hidrolízis körülményeinek szigorú betartásával lehet előállítani. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a hidrolízishez a legalkalmasabb a fenti tisztaságú és 1,8—1,9, előnyösen 1,81—1,85 kausztikus mólarányú (Na2 O mól/Alj 03 mól), nátriumaluminátoldatból kiindulni és a leválasztást 2,4—2,9 atm nyomású széndioxid gáz alkalmazásával elvégezni. A leválasztást azonban erősen befolyásolja a nátriumaluminát-oldat koncentrációja, a széndioxid-gáz mennyisége, a leválasztás hőmérséklete, sebessége és az oldat keverése. Híg (20—70 g/liter alumíniumoxid tartalmú) nátriumaluminát-oldatokat alkalmazva főleg amorf alumíniumhidroxid válik le. Ez az anyag nem alkal-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
