Почему пропадает кислота?

[kika]

Уважаемые коллеги!
У меня похожая ситуация с разделением третичного амина и кислоты.
Картинка кислоты внизу.
Использую ионнообменник с Амберлайтом IR 120 Na. Опыт работы у меня небольшой.
На входе в колонку определяю процентное содержание кислоты и амина.
Смесь в колонку подаю со скоростью 200 мл/час. На выходе тоже
измеряю процентное содержание кислоты и амина.
Содержание амина падает до нуля, а вот почему у меня и содержание
кислоты падает?
Помогите, пожалуйста, разобраться.
И еще один вопрос, если можно.
Как мне амин вернуть назад? Если, допустим, через колонку буду приливать
какой-нибудь органический растворитель, амин у меня в него перейдет?
Заранее огромное спасибо!

[chemist]

Нужна предыстория реакционной массы, чтобы спрогнозировать её состав, иначе нам нужно только гадать. Также неплохо бы прикрепить прототип (или ссылку).

[kika]

Нужна предыстория реакционной массы, чтобы спрогнозировать её состав, иначе нам нужно только гадать.

В смысле Вы хотите знать конкретное процентное содержание кислоты и амина до и после ионнообменника?

Также неплохо бы прикрепить прототип (или ссылку).

Ссылку на что? Правда, не поняла.

[Phobos]

А как Вы меряете кислоту онлайн?

[chemist]

В смысле Вы хотите знать конкретное процентное содержание кислоты и амина до и после ионнообменника?

...и всего остального. А для этого приведите методику, по которой Вы получили реакционную массу, которую подаёте на ионит.

Ссылку на что? Правда, не поняла.

Ссылку на методику (см. выше) если лень её напечатать

[kika]

А как Вы меряете кислоту онлайн?

Наверное, я плохо выразилась.
Вот у меня есть, к примеру 500 г водного раствора моей кислоты и третичного амина в нем.
В этом растворе, допустим, 15 % кислоты и под 5 % амина. Раствор у меня пройдет через
ионнообменник. Количество его уже не будет 500 г, всегда меньше.
А вот содержание кислоты тоже ниже 15 %. Кислоту определяю потенциометрической
титрацией. И если я буду сравнивать граммы кислоты перед ионнообменником
и после него, то у меня получается нехватка кислоты, как будто она оседает в ионнообменнике.

[kika]

А для этого приведите методику, по которой Вы получили реакционную массу, которую подаёте на ионит...

Методика, по которой я получаю свою реакционную массу,
это есть как бы регламент моего технологического процесса.
Увы, даже в ЛС Вам его не могу сообщить.
chemist, ну хорошо, опустим вопрос, почему пропадает кислота, если
Вам так много нужно информации, чтобы высказать свою точку зрения.
А вот как мне третичный амин высвободить из ионнообменника?
Поможет ли органический растворитель? Или только разбавленная солянка
его выведет в форме гидрохлорида?

[Torq]

А экстрагировать щелочной раствор?

[Phobos]

Доступ к ПМР есть?
Добавьте в свой раствор internal standard -что-то инертное, растворимое в воде, но неоседающее на ионообменнике. Например, мне кажется, что хорошо подойдет диоксан (проверьте сперва с чистой водой + ~2% диоксана). Померьте ПМР до и после ионообменника и посмотрите, действительно ли изменилась интеграция пиков кислоты по отношению к стандарту, а также не образовались ли какие-то посторонние примеси (эстерификация и т.д.)
15% это нормальная концентрация, пару капель раствора на 1 мл D2O вполне хватает, чтоб получить четкий спектр. Разумеется, вес этих пары капель должен быть одинаков в обоих образцах. Мы как раз меряем один низший амин в воде таким методом.

[SkydiVAR]

Вопрос первый: Вы используете ионообменник именно в форме натриевой соли? Почему не в Н+?

[kika]

Вопрос первый: Вы используете ионообменник именно в форме натриевой соли? Почему не в Н+?

Да, в натиевой форме. Но перед его использованием мы его перевели
в H+ форму, т.е. с такой же скоростью 200 мл/ч придавали 5,5 %-ную солянку.
А потом с такой же скоростью промывали водой.
Форму Н+ мы заказали. Как оказалось, ее импортируют из Франции.
Поэтому пока работаем с формой натриевой соли, но вроде как переведенной в Н+.
Просмотрела книгу Gel'ferix F. Ionity... Но если чсетно, не разобралась, для чего служит
натриевая форма. Вроде как обмен с ионами кальция в этом случае идет ...
Нет, не поняла.

[SkydiVAR]

Раз отмыли солянкой - значит, смола уже в Н+ форме.

Хорошо. Тогда второй вопрос: после загрузки смеси в колонку - как долго промываете водой? Фиксированным объемом или до определенной реакции (какой?) индикатора (какого?)?

[kika]

А экстрагировать щелочной раствор?

А чем бы Вы посоветовали?

Доступ к ПМР есть?

Спасибо большое, Phobos!
Нет, доступа нет.
Но это мысль, что не бежит ли там какая-нибудь эстерификация.
Спасибо огромное!

[kika]

Хорошо. Тогда второй вопрос: после загрузки смеси в колонку - как долго промываете водой? Фиксированным объемом или до определенной реакции (какой?) индикатора (какого?)?

Воды даем раза в три больше, чем солянки.
Да, объем скорее фиксированный и связанный с объемом ионнообменной смолы.
А последние капли, вытекающие из колонки проверяем на лакмус. Нейтрально.

[Phobos]

Нету ПМР, вкалывайтесь в HPLC. Молекула у Вас небольшая, поглощение карбоксильной группы будет достаточным, чтоб получить четкий пик при 210 нм. Выделите небольшое количество чистого вещества в качестве стандарта, постройте график разбавления и меряйте количественно свою кислоту на выходе.
Вполне возможно, что концентрация и падает, но общий вес фракций раствор+промывка возрос, поэтому общее количество кислоты не меняется.

[SkydiVAR]

Еще раз, коллега: вопрос не в том, как Вы переводите смолу в Н+ форму - это понятно. Отмывка солянкой, потом водой до нейтральной реакции.
Вопрос в том, что Вы делаете после заливки своей смеси в колонку с ионообменником.
Смотрите: Вы залили смесь в колонку, амин сел на смолу в виде соли, кислота осталась в растворе и частично ад/абсорбировалась на смоле. Для вымывания кислоты из колонки - какой объем воды? Поскольку в случае малого объема промывной воды часть кислоты останется сорбированной на смоле, а в случае слишком большого объема - часть амина может быть смыта с колонки.

Итак: как контролируете окончание выхода кислоты из колонки? Как убеждаетесь в том, что не вымывается амин?

[kika]

Для вымывания кислоты из колонки - какой объем воды?

Упс! А мы этого-то и не делаем.
Как только у нас смола отработает, мы ее сразу регенирируем,
т.е. пускаем туда разбавленную солянку.
А оказывается, достаточно ее немного промыть, чтобы наша
задержанная кислота вышла с водой.
Огромное спасибо!!!
Но остается еще вопрос, если можно.
А как "достать" амин обратно?

[kika]

Вполне возможно, что концентрация и падает, но общий вес фракций раствор+промывка возрос, поэтому общее количество кислоты не меняется.

Спасибо большое! Теперь много понятно!
У нас не было промывки.
Теперь да, будем измерять содержание кислоты и в растворе
на выходе и в промывной воде.
Для начала дадим промывной воды 1:1 к объему смолы
и посмотрим, как объяснил коллега SkydiVAR, не будет ли
амин выходить в этой промывной воде.

[StYV]

Возможно кислота частично сорбируется на матрице ионообменника, она все-таки алифатическая. А амин щелочью вымывать.
С уважением StYV.

[chemist]

А для этого приведите методику, по которой Вы получили реакционную массу, которую подаёте на ионит...

Методика, по которой я получаю свою реакционную массу,
это есть как бы регламент моего технологического процесса.
Увы, даже в ЛС Вам его не могу сообщить.
chemist, ну хорошо, опустим вопрос, почему пропадает кислота, если
Вам так много нужно информации, чтобы высказать свою точку зрения.
А вот как мне третичный амин высвободить из ионнообменника?
Поможет ли органический растворитель? Или только разбавленная солянка
его выведет в форме гидрохлорида?

Методика-прототип и регламент - разные вещи с точки зрения сохранения коммерческой тайны, котору я выведовать у Вас не собираюсь (не думаю, что в Вашем регламенте за основу взято неизвестное науке превращение ). Все известные методы синтеза этой кислоты знает, конечно, Реаксис, но в русскоязычной литературе есть, например, окислением альдегида:

Мономеры для поликонденсации. Под ред. В. В. Коршака. М., Мир, 1976, стр.258.PNG

Думаю, что кроме альдегида реакционная смесь содержит и другие примеси, отсюда мой вопрос: по какой методике-прототипу написан регламент, по приведенной или другой?
Третичный (или другой) амин из катионита можно десорбировать щёлочью (выйдет свободный амин) или кислотой (выйдет соль этого амина с этой кислотой). Методика разрабатывается для каждого амина (как и кислоты) индивидуально в зависимости от молекулярного строения и наличия примесей, которые абсолютно разные в зависимости от метода синтеза (предыстории реакционной массы).
Что касается сохранения коммерческой тайны, так Вы её уже выложили в формуле кислоты на 100%, т.к. Вашим конкурентам нужно знать что именно Вы разрабатываете (ага, значит где-то есть потребность!), а уж как Вы собираетесь производить продукт - дело десятое, тем более у конкурентов своих научных бестолочей-нахлебников разработчиков девать некуда