دانلود گزارش کارآموزی شرحی بر نحوه کار و آشنایی با دستگاه ها در آزمایشگاه مرکزی در شرکت پتروشیمی شهید تندگویان

آشنائی با شرکت پتروشیمی شهید تند گویان:

شرکت پتروشیمی شهید تندگویان با تصویب هیئت مدیره شرکت ملی صنایع پتروشیمی جهت اجرای طرحهای تولید اسید ترفتالیک خالص (PTA) وپلی اتیلن ترفتالات (PET) در تاریخ 6/2/1377 تأسیس گردید.

شرکت ملی صنایع پتروشیمی با توجه به مصرف محصولات این طرح در بازارهای داخلی وخارجی ودر انجام بخشی از تعهدات خود در برنامه پنج ساله دوم دولت جمهوری اسلامی ایران اقدام به اجرای این طرح با اهداف ذیل نموده است:

حرکت در جهت خود اتکایی وقطع وابستگی در زمینه های مهندسی،تجهیزات ساخت داخل ،ساختمان ونصب وصنایع پایین دستی

افزایش صادرات محصولات پتروشیمیایی

انتقال فن آوری وتربیت نیروهای انسانی

طرحهای PET/PTA اول و دوم در ضلع شمال غربی خلیج فارس در استان خوزستان و در منطقه ویژه اقتصادی پتروشیمی در بندر ماهشهر و در زمینی به وسعت34 هکتار احداث گردیده است .

اسید ترفتالیک خالص PTA یکی از مهمترین مواد اولیه برای تولیدرزین های پلی اتیلن ترفتالات است که روند رشد تولید ومصرف آن در جهان بسیار چشمگیر می باشد.

تولید اسید ترفتالیک خالص شده(PTA) دارای سه بخش زیر می باشد.

الف-بخش CTA :تولید اسید ترفتالیک خام

ب- بخش PTA : فرآیند خالص سازی CTAبه PTA

ج- بخش بازیابی و احیاءکاتالیست برای CTA

در بخش CTA،پارازایلین،اسید استیک وکاتالیستها مخلوط شده و به راکتور اکسیداسیون فرستاده می شود.تحت دما و فشار بالا و بوسیله اکسی‍‍‍‍ژن موجود در هوا،پارازایلین به اسید ترفتالیک اکسید شده و پس از کریستالیزاسیون،صاف کردن و خشک کردن بصورت CTA ذخیره می شود. از آنجائیکه آب به عنوان یکی از محصولات فرعی در واکنش اکسیداسیون پارازایلین تولید می شود،بخش CTAدارای فرآیند آبگیری  (Dehydration)  از اسید استیک است وآب از بالای برج آبگیری خارج می شود.همچنین متیل استات که به عنوان یکی دیگر از محصولات فرعی است در اینجا بازیابی می شود.

در بخش PTA و تحت دما و فشار بالا، CTA بطور کامل در آب خالص حل شده و CTA ناخالص در راکتور بوسیله هیدروژناسیون فاز مایع،خالص سازی می شود.دوغاب  PTAخالص سازی شده تحت فرآیندهای کریستالیزاسیون،سانتریفوژ و خشک کردن قرار گرفته و در نهایت PTAحاصل می شود.

در بخش بازیابی و احیاء،کاتالیست های CTA به منظور استفاده مجدد در بخش CTA بازیابی و احیاء شده و باقیمانده آن در یک کوره سوزانده می شود.

این طرح با فناوری تولید و مهندسی پایه شرکت تکنی مونت با ظرفیت تولید 350 هزار تن اسید ترفتالیک خالص در سال طراحی شده است مشاورین و مهندسی وتدارکات این طرح را شرکت مهندسی مشاور سازه با مشارکت شرکت خارجی دایلم از کره می باشد فعالیتهای آماده سازی زمین، شمع کوبی، بارگذاری به موازات فعالیتهای مهندسی از سال 77 آغاز و پس از اتمام این فعالیتها ، عملیات ساختمان و نصب و پیش راه اندازی توسط شرکت ساختمان و نصب صنایع پتروشیمی(ECC) از اردیبهشت ماه 79 شروع و در اوایل اردیبهشت ماه 84 راه اندازی گردیده است .

مواد اولیه و خوراک اصلی این واحد عبارتنداز:

الف-پارازایلن به میزان 235 هزار تن در سال از مجتمع پتروشیمی بوعلی سینا تامین می گردد.

ب-اسید استیک به میزان 21 هزار تن در سال از مجتمع پتروشیمی فناوران و واردات تامین می گردد.

ج- مواد شیمیایی و کاتالیستهای مورد نیاز که از خارج تامین می شود

پلی اتیلن ترفتالات (PET) نیز از مهمترین مواد اولیه پلی استر تولید الیاف وپنبه مصنوعی برای صنایع نساجی ،صنایع تولید فیلم های پلاستیکی ،تولید انواع بطریهای نوشابه ،قوطی وظروف مورد استفاده در بسته بندیهای مواد غذایی ،دارویی و بهداشتی می باشد که از روند رشد تولید ومصرف فزاینده ای برخوردار است.

این طرح با فن آوری تولید ومهندسی پایه شرکت لورگی زیمر آلمان و با ظرفیت حدود 412 هزار تن در سال در چهار خط تولیدی به شرح زیر طراحی گردیده است.

الف- پلی Aتولید گرید بطری با ظرفیت 60 هزار تن در سال

ب- پلیB تولید گرید الیاف با ظرفیت 5/117 هزار تن در سال

ج- پلی C تولید گرید الیاف با ظرفیت 5/117 هزار تن در سال

د- پلی D تولید گرید بطری با ظرفیت 5/117هزار تن در سال

پیمانکار مهندسی و تدارکات این طرح شرکت ایرانی چگالش با مشارکت شرکت آلمانی لورگی زیمر می باشد فعالیتهای آماده سازی زمین ،شمع کوبی و بارگذاری به موازات فعالیتهای مهندسی از سال 78 شروع و پس از اتمام آن عملیات ساختمان و نصب و پیش راه اندازی طرح توسط شرکت OIEC از آبانماه 79 آغاز گردید.

خطوط تولید پلی A در دیماه 83 راه اندازی و پلی B,C,D در سال 84 راه اندازی شده است.

مواد اولیه و خوراک اصلی واحد عبارتست از:

الف-اسید ترفتالیک خالص به میزان 350 هزار تن در سال که از واحد PTA تامین می شود

ب-اتیلن گلیکول به میزان 140 هزار تن در سال که از مجتمع های اراک، مارون و واردات تامین می شود

ج- مواد شیمیایی و کاتالیستهای مورد نیاز که از خارج تامین می شود

تصفیه خانه پساب (WWT):

واحد تصفیه پساب شرکت پتروشیمی شهید تندگویان یکی از واحدهای بزرگ تصفیه پساب در ایران می باشد که قرارداد آن به صورت EP شامل مهندسی خرید و تامین تجهیزات و همیاری فنی درحین ساخت با شرکت ACTEA ایتالیا منعقد گردید.  شروع قرارداد تاریخ 5/4/79 و راه اندازی اولیه در مرداد سال 83 بود.

هدف و علت تاسیس واحد تصفیه پساب در پتروشیمی شهید تندگویان و ارسال ننمودن پساب این کارخانه به پتروشیمی فجر(همانند سایر مجتمع های موجود در منطقه ویژه ) را می توان به دلایل زیر دانست:

وجود فلزات سنگین در پساب واح د CTA (مانند منگنز و کبالت ) وهمچنین COD بالای پساب

حجم خیلی زیاد پساب این کارخانه

بازدید از واحدهای مشابه PTA که واحدهای پساب مخصوص به خود دارند.

فعالیت های مهندسی این طرح توسط شرکت ACTEA از کشور ایتالیا در سال 79 آغاز وعملیات آماده سازی زمین، شمع کوبی وسیویل توسط شرکت عمران فلات وعملیات نصب میکانیکی توسط شرکت محور سازان ورامپکو اجرا گردیده است که همزمان با راه اندازی واحدهای تولیدی عملیات راه اندازی این واحد انجام پذیرفته وهم اکنون در سرویس می باشد.کلیه پساب های صنعتی وغیر صنعتی چهار واحد تولیدی مجتمع (10 هزار متر مکعب در روز ) جهت تصفیه نهایی به واحد WWTP منتقل می گردند وپس از فعل وانفعالات بیولوژیکی وشیمیایی لازم نهایتا" به لجن های شیمیایی تبدیل شده وسپس توسط قسمت INCINERATOR سوزانده می شوند. در نهایتا" ناخالصیهای موجود در پساب های ورودی 5000ppm می باشد پس از این فرایند به حدود 100ppm میرسد وآب بدست آمده با این مشخصات جهت آبیاری فضای سبز به مصرف می رسد.

جریان های اصلی ارسالی از واحدهای بالا دست به واحد تصفیه پساب

STREAM 1  پساب ارسالی از کارخانجات تولید پلیمر PET1,PET2)PET)

STREAM 2 پساب غنی از اسید ترفتالیک ارسالی از کارخانجات تولید  PTA (PTA2, PTA1)

STREAM 3 پساب غنی از کاتالیست ارسالی از کارخانجات تولید CTA   ( CTA1 , CTA2)

STREAM 4 پساب بهداشتی

STREAM 5  دوغاب غنی از کاتالیست ارسالی از قسمت CTA  واحد PTA1

آزمایشگاه

آزمایشگاه PTA-1 با در اختیار داشتن 24 نفر کارشناس ارشد ؛ کارشناس و تکنسین ارشد وظیفه کنترل کیفیت مواد اولیه ؛ مواد میانی ؛ محصول نهایی و امکانات جانبی واحد را بصورت 24 ساعته بعهده دارد. نمونه ها از دو بخش عمده واحد بهره برداری(PTA section  و CTA section ) و گاهی اوقات از واحد تعمیرات به آزمایشگاه ارسال می گردند.

دستگاههای آزمایشگاه

اشاره :

در این بخش به شرح مختصری در مورد دستگاههای مهم آزمایشگاه و موارد کاربرد آنها بسنده شده است. بدیهی است که آزمایشگاه دارای تجهیزات و دستگاههای عمومی دیگری نیز هست که در پایان لیست آنها ارایه می شود.

1- نام دستگاه:        (Gas Chromatograph) GC

کمپانی سازنده:     Thermo - ایتالیا     

مدل :                Trace 2000                                

اساس کار: 

    اساس جدا سازی به وسیله کروماتوگرافی گازی بر پایه توزیع تعادلی (به صورت انحلال و یا جذب سطحی)گونه­های موجود در نمونه بین دو فاز غیرقابل اختلاط (فاز ساکن و فاز متحرک) می­باشد . بستر ساکن ذراتی با سطح بسیار زیاد و فاز متحرک گازی است که از میان این بستر ساکن میگذرد.

اساس جداسازی به وسیله  کروماتوگرافی بر پایه توزیع نمونه بین دو فازاستوار است یکی از این فازها عبارت است ازبستر ساکن ذراتی با سطح بسیار زیاد وفاز دیگر که از میان این بستر ساکن می گذرد. گروماتوگرافی گازی روشی برای جداسازی مواد فرار با گذراندن یک جریان گاز از روی فاز ساکن است.چنانچه فاز ساکن جامد باشدآن را کروماتوگرافی گاز - جامد می نامند.این روش بستگی به خواص جذب سطحی مواد موجوددر ستون برای جدا کردن نمونه ها بویژه گازهادارد.مواد موجود در ستون عبارتند از سلیکاژل الک مولکولی وزغال.اگر فاز ساکن مایع باشدآن را کروماتوگرافی گاز-مایع می نامیم.فاز ساکن به صورت لایه نازکی بر روی جسم جامد بی اثری پخش می شود واساس جداسازی بر پایه تقسیم نمونه به درون وبیرون نمونه است.گستره وسیعی از فازهای مایع دماهای قابل استفاده تا 400.c کروماتوگرافی مایع را به صورت متنوعترین وگزنش پذیرتر شکل کروماتوگرافی گازی در می آورد، این روش برای تجزیه گازها ،مایعات وجامدات به کار میرود.

اجزاء یک کروماتوگرافی گازی:

استوانه گاز حامل

کنترل کننده سرعت جریان گاز وتنظیم کننده فشار آن

محل ترزیق (محل ورود نمونه)

ستون

آشکار ساز (با مدارهای الکترونیکی لازم)

ثبات

دماپای برای تنظیم دمای محل ترزیق نمونه ،ستون و آشکار ساز

گاز حامل:

یک استوانه گاز با فشار زیاد به عنوان منبع گاز حامل به کار برده می شود .در کار باGC در دمای ثابت ،نفوذ پذیری ستون در طول مدت تجزیه تغییری نمی کند .برای آنکه فشار یکنواختی به ابتدای ستون وارد شود ودر نتیجه سرعت جریان گاز ثابت بماند،باید از یک تنظیم کننده فشار استفاده شود.در یک دمای معین این سرعت جریان ثابت گاز ،اجزای موجود در نمونه را در مدت معینی از ستون می شوید .چون سرعت جریان گاز ثابت است هر جزء حجم ویژه ای از حجم گاز حامل نیز خواهد داشت.گازهای که معمولا" مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :هیدروژن، هلیم ونیتروژن

گاز حامل دارای خصوصیات زیر است:

بی اثر باشدتا از هر گونه تأثیر بر نمونه یا حلال اجتناب شود.

قادر باشد که نفوذ گاز را به کمترین مقدار برساند.

به طور خالص وهمبشه در دسترس باشد.

ارزان باشد.

برای آشکار ساز مورد نظر مناسب باشد.

آسانترین راه اندازه گیری سرعت جریان گاز ،استفاده از جریان سنج حباب صابونی ویک ساعت کرونومتر است.

وارد کردن نمونه:

نمونه باید در یک لحظه وبه صورت توپی به ستون وارد شود ،برای پی بردن به خوبی روش وارد کردن نمونه می توانیم دمای محل ترزیق را بالا ببریم ومقدار نمونه را کاهش می دهیم .

اگر هر یک از این عامل ها باعث افزایش تعداد بشقاب های فرضی شود روش وارد کردن نمونه ضعیف بوده است.گازها معمولا" با سرنگ های گاز بندی شده یا بوسیله لوله جنبی حاوی نمونه وارد می شوند.مایعات را با سرنگ وارد میکنند.آسانترین روش نمونه برداری از جامدات ،حل کردن آنها در یک حلال است.یک روش استاندارد برای وارد کردن مایعات وگازها وارد کردن سوزن یک سرنگ معمولی از طریق یک در پوش لاستیکی خود جوش وترزیق حجم معینی از نمونه به وسیله سرنگ متصل به آن است.این نوع سرنگها در حجم های مختلف تا یک میکرو لیتر وجود دارندوبا کار مناسب ودقیق ،تکرارپذیری نسبی حدود 2درصد می توان بدست آورد.سرنگ های گاز بندی شده نیز وجود دارند.

ستون:

لوله ستون را می توان از مس ،فولادضد زنگ ،آلومینیم و شیشه به صورت مستقیم ،خمیده یا مارپیچی ساخت.مس ممکن جنس مناسبی نباشدزیرا بعضی از اجزای نمونه را جذب می کند یا با آنها واکنش می دهد.به طور کلی از ستونهای ضد زنگ استفاده می شود.برای اینکه مواد موجود در ستون به طور یکنواخت پر شودستون مستقیم را ابتدا پر می کنیم وسپس به شکل مارپیچ در می آوریم.ستونهای مستقیم کارآیی بیشتری دارندولی مخصوصا"برای کار در دماهای زیادمی تواند خسته کننده باشد.اگر ستونی به صورت مارپیچ به کار برده شود،قطر مارپیچ باید حداقل 10برابر قطر ستون باشد تا اثر نفوذ واثر مسیر عبور را به مینیمم برساند.

سرعت جریان گاز حامل در حال عبور از ستون تغییر میکندوبهترین سرعت جریان فقط در بخش کوچکی از ستون برقرار است .این امر بدان معنی است که در ستونهای بسیار بلند ،بشقابها ودرجه تفکیک به دست آمده نمایانگر بازده خوبی نیستند.به علاوه ،ستونهای بلند به فشارهای ورودی بسیار زیاد نیاز دارند.فشار زیاد مشکلاتی در روش ترزیق نمونه واجتناب از نشت گاز ایجاد می کند.ولی مزیت ستون بلند آن است که گنجایش نمونه متناسب با مقدار فاز مایع موجود است.این بدان معنی است که مقدار زیادی نمونه را می توان به ستونهای بلندتر ترزیق نمود.متأسفانه نفوذ ضعیف واثر چند راهی باعث می شود که با افزایش قطر ستون کارایی کم شود.

نگهدارنده جامد:

مقصود از نگهدارنده جامد ،ایجاد یک سطح بی اثر یکنواخت با مساحت سطح زیاد برای توزیع فاز مایع است.برخی از خاصیت های مطلوب نگهدارنده جامد عبارتنداز:

1- بی اثر (جذب سطحی بر روی آن انجام نشود.)

2- مقاوم در برابر خرد شدن

3- مساحت سطح زیاد

4- شکل منظم واندازه یکنواخت

4- شکل منظم واندازه يکنواخت

دو نوع از محصولات اصلي کروموسورب به عنوان نگهدارنده جامد در GC به کار ميروند:

1-کروموسورب P از آجر نسوز

2-کروموسورب W از فيلتر سلايت

با وجود اينکه سطح کروموسورب P ترکيبات قطبي را شديد جذب مي کند ،آن را در مواردي که بالاترين کارآيي ستون مورد نظر است ،به کار مي برند.کروموسورب P ماده اي است تکليس شده به رنگ صورتي ونسبتا" سخت .کروموسوربW را در مقايسه با کروموسورب P در جايي که سطح نسبتا" بي اثري مورد نظر است به کار ميبرند.

کارآيي ستون حاصل از اين ماده به خوبي کروموسورب P نيست .کروموسورب W ماده اي تلکيس شده روانساز که رنگ آن سفيد ونسبتا" نرم است ،از کروموسورب P بي اثر تر مي باشدوبراي ترکيبات قطبي توصيه شده است.

فاز ساکن:

گزينش صحيح حلال تقسيم کننده مورد نظر احتمالا مهمترين پارامتردرG.L.C. است.حلال به طور ايده آل بايد داراي خواص زير باشد:

اجزاي نمونه بايد ضرايب توزيع گوناگوني در آن نشان دهند .

حلاليت نمونه در حلال بايد قابل قبول باشد .

در دماي مورد عمل،فشار بخار حلال بايد ناچيز باشد .

دما:

دماي محل تزريق ،ستون و آشکارساز بايد دقيقا" گزارش شود.چون دماي هر يک از اين سه جزء براي مقاصد مختلفي به کار ميرود،بنابراين لازم است که دستگاه سه کنترل دماي گوناگون داشته باشد.

دماي محل تزريق نمونه:

محل تزريق نمونه بايد به قدري داغ باشدکه آن را به سرعت بخار کندتا به اين ترتيب کاهش در کارايي عمل به علت بدي روش تزريق حاصل نشود.از طرف ديگر ، محل تزريق بايد به حدي پايين باشد که از تجزيه حرارتي يا بازآرايي نمونه جلوگيري شود.يک امتحان عملي ،بالا بردن دماي محل تزريق نمونه است.اگر کارآيي ستون يا شکل پيک بهبود پيدا کرد دماي محل تزريق نمونه کم بوده است.چنانچه زمان باز داري ،مساحت پيک يا شکل آن به شدت تغيير کند،دما ممکن است زياد بوده واحتمالا" تجزيه حرارتي يا باز آرايي به وقوع پيوسته است.

دماي ستون:

دماي ستون بايد به قدر کافي بالا باشدتاتجزيه درزمان مناسب انجام گيردوبه قدر کافي کم باشد تا جداسازي مورد نظر حاصل شود.براي بسياري از نمونه ها هرجه دماي ستون کمتر باشدنسبت ضريب تقسيم در فاز ساکن بيشتر خواهد بودوجداسازي بهتري حاصل مي شود.در بعضي موارد امکان استفاده از دماي کم وجود ندارد،مخصوصا"در مورد نمونه هايي که داراي اختلاف نقطه جوش زياد باشند.

دماي آشکارساز:

تأثير دما در آشکار ساز بستگي زيادي به نوع آشکارساز مورد استفاده دارد.ولي به عنوان يک قاعده کلي مي توان گفت که آشکارساز ولوله هاي ارتباطي از محل خروج ستون به آشکارساز بايد به قدري گرم باشدکه از ميعان نمونه يا فاز مايع جلوگيري شود.پهن شدن پيک واز بين رفتن اجزاي آن از ويژگيهاي ميعان است.پايداري وحساسيت يک آشکارساز رسانايي گرمايي بستگي به پايداربودن کنترل دماي آن دارد.

آشکارسازها:

آشکارسازها وجود ماده را نشان ميدهند ومقدار اجزاي خارج شده از ستون را اندازه ميگيرد . از ويژگيهاي مناسب براي آشکار سازهاعبارتنداز:حساسيت زياد،پاسخ خطي وسيع،غير حساس به تغييرات دما وجريان گازوارزان بودن آن.

دو آشکار ساز بسيار عمومي عبارتند از:آشکار ساز رسانايي گرمايي(TC)و آشکار ساز يونش شعله اي (FID).آشکارساز TC از يک فيلامان تنگستن که با عبور جريان برق از ميان آن گرم مي شودتشکيل مي گردد،گاز حامل به طور مداوم از روي اين فيلامان داغ عبور مي کندوحرارت آن را با سرعت ثابت مي گيرد.وقتي مولکولهاي نمونه هم با گاز حامل از روي اين فيلامان داغ عبور کند،سرعت اتلاف حرارت کم مي شودمقاومت الکتريکي فيلامان افزايش مي يابد.

در آشکار ساز FID از هيدروژن وهوا براي توليد شعله استفاده مي شود.الکترود گيرنده که داري پتانسيل DC مي باشد در بالاي شعله قرار مي گيردورساناي الکتريکي شعله را اندازه گيري مي کند.در هيدروژن خالص رساناي الکتريکي کامل است .ولي وقتي يک ترکيب آلي در شعله به احتراق در مي آيد رسانايي افزايش مي يابدوجرم حاصل پس از تقويت به يک ثبات برده مي شود.

ثبات:

ثبات پتانسيل سنجي که در GC از آن استفاده مي شود،وسيله معادل کننده ولتاژ خودکار است که با يک موتور محرک کار مي کند.

در GLC اجزاي نمونه که بايد از هم جدا شوند به وسيله يک گاز بي اثر وارد ستون مي شوند.اجسام موجود در نمونه ميان گاز حامل وحلال غير فرار که بر روي جسم جامد بي اثري با اندازه معلوم ومعين نگاه داشته شده است تقسيم مي شوند .اين حلال بطور انتخابي حرکت اجزاي نمونه را بر اساس ضريب توزيع متفاوتي که دارند کند مي کندبه طوري که هر يک نوارهاي مجزايي در گاز حامل بوجود مي آورند .هر يک از اين نوارهاي اجزاء همراه با جريان گاز از ستون کروماتوگرافي بيرون مي آيندوبوسيله يک آشکارساز به صورت تابعي از زمان ثبت مي شود.

مزاياي اين روش شستشو عبارت است از:

1- ستون بطور پيوسته به وسيله فاز گاز بي اثر احياء مي شود.

2-معمولا" اجزاء موجود در نمونه کاملا" جدا مي شوند وفقط با يک گاز بي اثر مخلوط مي شوند.

3-مدت زمان تجزيه کوتاه است.

وقتي از يک ثبات مجهز به کاغذ نمودار استفاده شودنتيجه حاصل از تجزيه کروماتوگرافي بر روي کاغذي بنام کروماتوگرام ثبت ميشود.

کاربرد در آزمايشگاه PTA-1 :

پنج عدد از اين آنالايزرها در آزمايشگاه موجود ميباشند که براي موارد ذيل مورد استفاده قرار ميگيرند:

تعيين مقادير ترکيباتي از قبيل متيل استات، ايزوبوتيل استات، پارازايلين، تولوئن، اتيل استات در نمونه هاي مايع مياني

تعيين خلوص پارازايلين و ايزوبوتيل استات

تعيين خلوص گاز هيدروژن

تعيين مقادير اکسيژن ، نيتروژن ، منواکسيد کربن و دي اکسيد کربن در گازهاي خروجي و Off Gas

2- نام دستگاه: (chromatograph HPLC (High performance liquid

کمپاني سازنده: -Waters آمريکا

مدل: Waters 600 E

اساس کار:

مانند همه روشهاي کروماتوگرافي اساس جداسازي بر مبناي اختلاف ضريب تقسيم اجزاي نمونه در فاز ساکن و متحرک مي باشد. فاز متحرک در اين روش مايع است.

کروماتوگرافي مايع با بازده اي عالي بعد از کاربرد اصول تئوري ودستگاهي گاز کروماتوگرافي براي آن رشد کرد.مدت زمان طولاني است که روش کلاسيک کروماتوگرافي مايع مورد استفاده قرار مي گيرد.در روش اصلي يک جاذب سطحي به عنوان مثال آلومنيا يا سليکا به عنوان فاز ساکن به درون ستون انباشته شده ومخلوط موادي که بايد مورد از هم جدا گردند در روي ستون قرار گرفته وتوسط مايعي مناسب در طول ستون شسته مي شود .اگر يکي از اجزاء مخلوط ضعيفتر از ديگر اجزاء توسط سطح جامد فاز ساکن جذب شود به نسبت اجزايي که محکمتر توسط فاز ساکن جذب مي شوند، سريعتر از ستون خارج شد.پس جداسازي در ستون امکان پذير است که اجزاء نمونه با قدرتهاي متفاوت توسط فاز ساکن جذب شوند.اين روش را کرومانوگرافي جذب سطحي يا کروماتوگرافي جامد- مايع گويند.در کروماتوگرافي مايع مکانيزم هاي جذب ديگري هم است که سبب جداسازي مي شود و آن بستگي دارد به اينکه از چه نوع فاز ساکن (مايع يا جامد) استفاده مي کنيم ويا اينکه جامد مورد استفاده از چه نوعي است.

در عمل روش کلاسيک کروماتوگرافي مايع با انباشتن فاز ساکن درون يک ستون شيشه اي با قطر حدود 5 سانتيمتر وطول 1متر وشستن با يک حلال مناسب يا مخلوطي از چند حلال انجام مي شود .ستون ها اغلب يک بار استفاده ميگردند وبراي هر نمونه اي ستون بايستي دو مرتبه پر گردد .در کروماتوگرافي مايع- مايع در کروماتوگرافي مايع،مايع از يک فاز ساکن مايع که به روي يک نگهدارنده جامد آستر شده استفاده مي شود.در اينجا جداسازي بر مبناي اختلاف ضريب تقسيم اجزاء نمونه ها در فاز ساکن وفاز متحرک مي باشد اگر کروماتوگرافي مايع- مايع در فاز معمولي باشد منظور اين است که فاز ساکن نسبتا" قطبي و فاز متحرک غير قطبي است در حاليکه در کروماتوگرافي مايع - مايع در فاز معکوس فاز ساکن غير قطبي وفاز متحرک قطبي است.

حلال شوينده بايد با فاز ساکن به اشباع رسد تا در طول آزمايش از شستن فاز ساکن توسط حلال جلوگيري شود بسياري از فازهاي ساکن به کار رفته فاقد کارآيي بسيار مطلوب مي باشندلذا براي جداسازيهاي پيچيده بايد از ستونهاي بلند استفاده شود.اجزاءنمونه جدا شده در ستون با تقسيم خروجيهاي ستون به قسمت هاي مختلف از يکديگر مجزا مي شوند وسپس با پراندن حلال وآزمايشهاي شيميايي وفيزيکي مي توان آنها را شناسايي کرد.

فازهاي ساکني که امروزه مورد استفاده قرار ميگيرند ذرات بسيار ريز ناميده شده يکدست مي باشند .يک نوع از اين فازهاي ساکن ذرات سليکاي پرمنفذ مي باشند که باشکلهاي کروي يا غير منظم وجود دارندذرات ريزي که در ستون انباشته مي شوند در مقابل عبور فاز متحرک مقاومت مي کنند ،لهذا فاز متحرک بايد با فشار زياد به ستون پمپ شود.اگر چه اين ستونها گران مي باشند اما براي دفعات زياد قابل استفاده اند .لذا قيمت آن در مجموع زياد نمي شود .ستون وتمام اجزايي که آن را به قسمتهاي ديگر متصل مي کند مي بايد در فشار بالا مقاوم وهم در برابر فاز متحرک از لحاظ شيميايي پايدار باشند.سنونها معمولا" از فولاد زنگ نزن مي باشند هر چند که پلاستيک وشيشه نيز مورد استفاده بعضي کارخانه هاي سازنده قرار گرفته است.در تجزيه باHPLC فاز متحرک به درون ستون پمپ مي شود وسرعت عبوري برابر 1تا5 سانتيمتر مکعب در دقيقه خواهدداشت.اگر محتوي فاز متحرک در طول آزمايش تغير نکند آنرا شستشوي ثابت واگر محتوي فاز متحرک طبق برنامه از پيش تعين شده تغير کند روش را شستشوي شيبدار گويند.بعد از آنکه اجزاء نمونه از ستون خارج شدند مستقيما" به آشکارگر همراستا هدايت مي شوند .خروجي آشکارگر يک علامت الکتريکي است که تغير در آن روي يک دستگاه ثبات پتانسيومتري ، انتگرالگير کامپيوتري يا صفحه تلويزيون نمايش داده مي شود.بيشتر آشکارگر هاي HPLC وسيله اي انتخابگر مي باشند يعني اين دستگاهها در برابر همه اجزاء نمونه موجود در يک مخلوط حساس نيستند .در حال حاضر براي HPLC يک آشکارگرجامع که همانند آشکارگر هاي HPLC نيستند وبعد از خروجي از ستون بايد تغيير وتحولي در آنها بوجود آيند تا قابليت آشکار شدن را پيدا نمايند .انجام اين تغيير وتحول را مشتق سازي بعد از ستون گويند.همانند مابقي روشهاي کروماتوگرافي زمان مصرف شده براي جزء نمونه جهت عبور از سيستم کروماتوگرافي را زمان بازداريي گويند که يکي از مشخصه هاي جزء نمونه در شرايط خاص است.

اجزاء اصلي کروماتوگرافي مايع با بازدهي عالي:

يک دستگاه HPLC به يک پمپ فشار قوي ،يک تامين کننده فاز متحرک (مخزن فاز متحرک)،يک ستون که از فاز ساکن با بازدهي عالي انباشته شده ،يک واحد تزريق براي ارائه نمونه به ستون ،يک آشکارگر همراستا وروشي براي نشان دادن علامات آشکارگر (دستگاه ثبات ) احتياج دارد.

هر قسمتي از سيتم که در تماس بافاز متحرک است بايد از موادي ساخته شود که توسط حلالهاي تحت استفاده مورد حمله قرار نگيرد .قسمتهاي که در تماس با حلال هستند معمولا" از فولاد زنگ نزن ياپلي تترا فلوئور واتيلن يا مواد ديگر مثل ياقوت کبود ياقوت يا سراميک ساخته مي شود.همچنين هر قسمتي که بعد از ايجاد فشار قوي قرار مي گيرد (بنابراين خروجي پمپ تا انتهاي ستون )بايد آنقدر محکم باشد که تحمل فشار را داشته باشد.

نکته مهم ديگر در طراحي دستگاه HPLC اين است که مابين تزريق جسم و آشکار کردن آن حجم مرده مي بايد به کمترين حد برسد .منظور از حجم مرده فضاهاي خالي يا اشغال نشده مي باشد.وجود حجم مرده زياد سبب از دست دادن شديد کارآيي سيستم مي گردد .به روشني مشخص است که ستون در جاهايي که توسط فاز ساکن پر نشده داراي مقدار کمي حجم مرده مي باشد.

کاربرد در آزمايشگاه :PTA-1

يک عدد از اين نوع دستگاه در آزمايشگاه موجود است که در موارد زير کاربرد دارد:

اندازه گيري پاراتولوييک اسيد و بنزوييک اسيد در CTA و PTA

اندازه گيري ناخالصي هايي از قبيل ايزوفتاليک اسيد و اورتو فتاليک اسيد و ناخالصي هاي آلي با نقطه جوش بالا از قبيل تري مليتيک اسيد و تري مسيک اسيد

3- نام دستگاه: (Chromatograph HPIC (High Performance Ion

کمپاني سازنده: -Waters آمريکا

مدل: Waters 600 E

اساس کار:

در اين روش فاز ساکن يک ماده تبادل کننده يوني است (مانند رزين) و بر مبناي بر هم کنش يون جزء نمونه و يون هاي تعويض شونده رزين،جداسازي امکان پذير است. فاز متحرک هم در اين روش مايع است.

کاربرد در آزمايشگاه :PTA-1

يک عدد از اين نوع دستگاه در آزمايشگاه موجود است که در موارد زير کاربرد دارد:

اندازه گيري کلرايد در آب DM

اندازه گيري کلرايد و سولفات در ايزوبوتيل استات

4- نام دستگاه: ((Atomic Absorption Spectrophotometer AAS

کمپاني سازنده: Shimadzu- ژاپن

مدل: AA-6300

اساس کار:

در اين دستگاه ؛ پرتويي با طول موج مشخص به اتم هاي مورد نظر تابيده شده و ميزان پرتوي جذب شده اندازه گيري ميشود. ميزان پرتوي جذب شده با غلظت اتم مورد نظر متناسب است.

اسپکترومتری جذب اتمی به نشر اتمی پلاسما وفلورسسانس اتمی از جمله تکنيکهای اسپکترومتری اتمی نوری هستندکه در سالهای اخير بطور سريعی گسترش پيدا کرده اند اندازه گيری نشر جذب و فلورسسانس حاصل از اتمهای آزادوغير يونيزه اي يونهای اتمی در فاز گازی اساس اين روش ها را تشکيل می دهد .دستگاههای جذب اتمی نوين هنوز بر اساس شبيه دستگاههای اوليه جذب اتمی هستند بارزترين پيشرفت در الکترونيک دستگاهها بوده است .ميکرور پروسسورها بطور قابل ملاحضه ای کار کردن بااين دستگاهها را ساده تر نموده اند .شهرت عمومی AAS را می توان به کاربرد ساده وراحت آن درروشهای مختلف مربوط ساخت .بعلاوه حساسيت بالای AAS با کوره گرافيتی در بسياری از کاربردها خيلی حائز اهميت است.ليکن اندازه گيری همزمان چند عنصر وتجزيه کيفی بوسيله AAS يک کار سختی می باشد.اين دو نقص AASبه منبع تابش خط مانند واتمساز به کار برده می شوند .چون يک منبع تابش خط مانند يک خط مانند اتمساز بکار رفته می شود .چون يک منبع تابش خط مانند يک خط تابش فوق العاده باريک و منطبق با خط تشديد اتم عنصر مورد اندازه گيری نشر می کند لذا منحنی های شاهد نسبتا"خطی بدست می آيد مزاحمت های طيفی به حداقل می رسند وبه خط کردن دستگاه وانتخاب طول موج ساده تر می گردد به استثناء چند مورد،کوره های گرافيتی واتمسازهای شعله ای هر دو از نظر کاربردی محدود به نمونه های محلول بوده قادر به اتم سازی موثر تنها کسری از عناصر هستند در اندازه گيرهای کوره گرافيتی جهت حصول نتايج مطلوب لازم است که شرايط دستگاهی برای هر عنصری بهينه شود.به منظور تعويض سريع لامپ آرايش های دستگاهی گوناگونی توسط سازنده پيشنهاد شده است. به عنوان مثال چند لامپ را می توان در پيرامون يک چرخ دندانه دار سوار نمود ودر هر گردش چرخ عناصر را پشت سرهم اندازه گرفت .طريق ديگر استفاده از يک منبع تابش پيوسته ويک اسپکترومتر با قدرت تفکيک بالا است.لازمه انجام AAS با منبع پيوسته به کارگيری اسپکترومتر انتقال فوری، اشغال سازهای تلويزيون مانند به همراه يک تکفام ساز شبکه ،يک تکفام ساز تشديدی وبلاخره دستگاهی مبتننی بر اسپکترومتری تشديد می باشد.

دستگاهها :

قسمت های اساسی اسپکترومتری جذب اتمی :

عملکرد دستگاه به قرار زير است :

منبع تابش (يک لامپ کاتدی حفره ای ياEDL) طيف خطی نيز مخصوص عنصر آناليت را نشر می کند.

پرتو نشری منبع تابش مدوله می شود .

علامت مدوله شده از بخارات اتمی يعنی جائيکه اتمهای آناليت تابش خط گونه منبع را جذب می کند.

خط طيفی مورد نظر بوسيله تکفام ساز انتخاب می شود .

خط جدا شده آناليت به آشکار ساز می رود.

علامت مدوله شده بوسيله يک تقويت کننده انتخاب گر تقويت می شود.

بلاخره علامت توسط يک وسيله قرائت ثبت می گردد.

1-2 –دستگاههای يک پرتويی ودو پرتويی :

تابشی که به آشکار گر می رسد متناسب با عبوراست .بنابراين لازم است که برای بدست آوردن مقداری جذب مربوطه دو اندازه گيری انجام گيرد .با يک سيستم يک پرتويی اندازه گيری جذب به شرطی دقيق خواهد بود که منبع تابش بسيار پايدار باشد .با اينکه شدت نشر هر منبعی بر حسب زمان تغيير می کند ولی لامپهای کاتد حفره ای جديد EDL پايداری خوبی را دارد.علامت نشری حاصل از منبع تابش بوسيله يک قطع کننده آئينه ای چرخنده وبه پرتوهای نمونه وشاهد تقسيم می شوند .پرتوی نمونه از درون اتمساز وپرتوی شاهد از کنار اتمساز عبور می کنند. دو پرتو بوسيله يک آئينه نيمه شفاف که بعد از اتمساز قرار دارد با هم ترکيب می شوند .الکترونی سيستم نسبت اين دو پرتو را پرتو نمونه وپرتو شاهد صورت کسر ، بدست می دهد .چون پرتوهای نمونه وشاهد هر دو بوسيله يک منبع تابش ايجاد می شوند از يک تکفام ساز عبور می کنندوبه وسيله يک آشکار ساز دريافت شده وبا الکترونيک يکسان تقويت می شوند هر تغيير در تابش منبع ،حساسيت آشکار ساز با ميزان تقويت در هر دو پرتو ظاهر می شوند و يکديگر را حذف می کنند.بنابراين پايداری اين سيستم بهتراز سيستم يک شعاعی است .ولی چون پرتو شاهد از اتمساز عبور نمی کند تغييرات شرايط اتميزاسيون قابل حذف نيستند .عيب ديگر سيستم نوری در پرتو هدر رفتن انرژی حدود 50% است که به مراتب بيشتر از سيستم نوری تک پرتوی است.

1-3- دستگاهای دو کانالی:

در دستگاهای دو کانالی دو منبع تابش به کار می رود. پرتوهای اين منابع از يک اتمساز عبور می کنند وسپس بطور مستقل به وسيله دو تکفام ساز ، دو آشکار ساز ودو واحد الکترونيکی مورد اندازه گيری قرار می گيرند.با يک سيستم دو کانالی اندازه گيری همزمان دو عنصرممکن است.

1-4- خود کارسازی :

از خودکار سازی می توان در AAS برای آسان وسريع نمودن مراحل مختلف تجزيه استفاده کرد بعنوان مثال اعمال زير را می توان خودکار ساخت:

تهيه نمونه

رقيق نمودن نمونه

نمونه گذاری

تجزيه چند عنصری

داده پردازی

1-5- منابع تابش :

در اندازه گيری AA اين نکته مهم است که پهنای خط نشری که از منبع تابش می آيد باريکتر از پهنای خط جذبی اتمهای مورد مطالعه باشد. اصولا" يک تکفام ساز با قدرت جدا کنندگی بالا برای جدا کردن خط تجزيه ای از ساير خطوط موجود در طيف لازم نيست ولی در عمل نوار گذر طيفی منبع بايد برابر يا کوچکتر از پهنای خط جذبی باشد. در غير اين صورت مقادير جذب بطور غير طبيعی پايين خواهد بود که منجر به کاهش حساسيت می شود مهمترين منابع تابش در AAS عبارتنداز لامپهای کاتد حفره ای و تخليه ای بدون الکترود ،ليزرها ،شعله ها ،پلاسمای تجزيه ای ،لامپهای دئوتريم و قوس گزنون .

1-6- تکفام ساز:

عمل اصلی تکفام ساز جدا نمودن خط مورد اندازه گيری از ساير خطوط نشری ماده کاتد وخطوط گاز پرکن است. جذب اتمی وقتی که از يک منبع تابش مخصوص عنصر استفاده می شود يک روش بسيار انتخاب گر است و عملا" عاری از مزاحمتهای طيفی ناشی از همپوشانی خطوط اتمی ساير عناصر می باشد نشر مولکولی و ساير نشرهای پيوسته زمينه غير مدوله ناشی از شعله يا کوره گرافيتی بوسيله تقويت کننده انتخاب گر خذف می شوند. تکفام ساز شامل دو شکاف ورودی وخروجی ويک وسيله جدا کننده طول موج ها (شبکه يا منشور )است.