Изучение молекулярно-массового распределения ГВ и продуктов их модификации

Для полученных препаратов ГВ и продуктов их модификации было исследовано ММР методом эксклюзионной хроматографии на сефадексе G-100.

Определение ММР проводили в соответствии с методикой, описанной в пункте 2.6.

Исследование влияния природы ГВ на молекулярно-массовое распределение

Сравнение ММР исходных ГВ показало, что в ряду ГВ шахт Львовская (зольность 32,2) — Бельковская (21,3) — Подмосковная (18,0) с уменьшением зольности наблюдается уменьшение содержания низкомолекулярной фракции (рис. 3.1).

Исследование влияния условий модификации ГВ на молекулярно-массовое распределение

При сравнении ММР исходных ГВ и продуктов модификации наблюдается уменьшение низкомолекулярной фракции при ужесточении условий модификации ГВ бурых углей всех трех шахт (рис. 3.2−3.4).

На основании полученных кривых элюирования были рассчитаны молекулярные массы ГВ, представленные в таблице 3.6.

а).

• б)
• в)

Рисунок 3.1 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахт: а) Львовская; б) Бельковская; в) Подмосковная; (рН=12; элюент-7М раствор мочевины) а).

• б)
• в)

Рисунок 3.2 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахты Подмосковная.

• а) исходных; б) модифицированных 4% НСl; в) ГВ модифицированных HClконц.; (рН=12; элюент — 7 М раствор мочевины)
• а)

• б)
• в)

Рисунок 3.3 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахты Бельковская.

• а) исходных; б) модифицированных 4% НСl; в) ГВ модифицированных HClконц.; (рН=12; элюент — 7 М раствор мочевины)
• а)

• б)
• в)

Рисунок 3.4 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахты Львовская а) исходных; б) модифицированных 4% НСl; в) ГВ модифицированных HClконц.; (рН=12; элюент — 7 М раствор мочевины) Таблица 3.6 — Расчет молекулярных масс ГВ.

Название образца.	Молекулярные массы, кДа.
ММ1.	ММ2.	ММ3.	ММ4.
ГВ бурого угля шахты Подмосковная.	124,2.	89,7.	24,5.	17,7.
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Подмосковная в мягких условиях.	124,2.	37,7.	27,5.	;
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Подмосковная в жестких условиях.	124,2.	;	;	;
ГВ бурого угля шахты Бельковская.	124,2.	70,0.	62,4.	24,9.
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Бельковская в мягких условиях.	124,2.	35,2.	24,9.	17,66.
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Бельковская в жестких условиях.	124,2.	;	;	;
ГВ бурого угля шахты Львовская.	124,2.	61,7.	52,5.	19,5.
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Львовская в мягких условиях.	124,2.	42,0.	25,0.	24,5.
Модифицированные ГВ бурого угля шахты Львовская в жестких условиях.	124,2.	;	;	;

С точки зрения современных представлений, ГВ имеют мицелярное строение, согласно которому они состоят из молекул относительно небольших размеров, связанных между собой посредством поливалентных катионов, водородных связей и гидрофобных взаимодействий. Модификация ГВ приводит к уменьшению содержания связывающих катионов, о чем свидетельствует уменьшение зольности. Вместе с тем модификация сопровождается уменьшением алифатической периферии по данным ИК-спектроскопии. При использовании в процессе хроматографирования 7 М раствора мочевины в качестве подвижной фазы происходит разрушение водородных связей. Таким образом, при модификации ГВ усиливаются гидрофобные взаимодействия, что приводит к увеличению молекулярных масс образующихся мицелл ГВ, что подтверждается данными эксклюзионной хроматографии.

Исследование влияния условий хроматографического эксперимента (рН раствора вводимого образца) на ММР

Для исследования влияния условий хроматографического эксперимента были использованы растворы ГВ в 0,01 и 0,1 М NaOH (рН=12 и рН=13 соответственно). Показано, что увеличение концентрации щелочи в 10 раз не оказывает существенного влияния на ММР, наблюдается незначительное уменьшение низкомолекулярной фракции (рис 3.5).

Хроматографирование ГВ бурого угля шахты проводилось на двух колонках. Установлена хорошая воспроизводимость ММР для одного образца на двух хроматографических колонках (рис. 3.6).

а).

б).

Рисунок 3.5 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахты Подмосковная а) рН=12; б) рН=13 (хроматографическая колонка № 1, элюент — 7 М раствор мочевины).

• а)
• б)

Рисунок 3.6 Кривые элюирования ГВ бурого угля шахты Подмосковная при рН=12 NaOH: а) хроматографическая колонка № 1; б) хроматографическая колонка № 2; (элюент — 7 М раствор мочевины).