Реферат на тему Адсорбційна (молекулярна) хроматографія - Хімія - Реферати - Каталог статей

Реферат на тему Адсорбційна (молекулярна) хроматографія. Адсорбційна хроматографія включає адсорбційно-рідинну і газо-адсорбційну хроматографію. Основні теоретичні положення цих видів хроматографії мають багато спільного. Поверхні всіх твердих тіл володіють в тій чи іншій степені адсорбційними властивостями, тобто здатні поглинати гази, пари і розчинені речовини за рахунок вільних зв’язків атомів [1,][3]. Сили взаємодії, які обумовлюють адсорбцію, залежать від структури молекули і є дисперсійними (полярні молекули). Характер поглинання і його величина сильно залежать від попередньої обробки адсорбента (речовина, яка поглинає), структури його активної поверхні. В ще більшому степені процес адсорбції залежить від природи речовини, що адсорбується. Наприклад, вугілля краще поглинає з водних розчинів органічні речовини, ніж неорганічні, нітратну (V) кислоту – краще, ніж хлоридну [1], [2]. Адсорбційна здатність є властивістю не тільки твердого тіла, але і будь-якої поверхні розділу двох фаз. На межі поділу між розчином і адсорбентом встановлюється адсорбційна рівновага, яка може бути виражена наступним рівнянням: А+БАБ, (1.1) де А – молекула, що адсорбується; Б – адсорбент; АБ – “адсорбційна сполука”. Процес, що протікає зліва направо, виражає адсобрцію; процес, що протікає справа наліво, виражає десорбцію [2]. На думку М.С. Цвета, розчинена речовина може або без остачі поглинатися адсорбентом, утворюючи “недисоційовану адсорбційну сполуку” між адсорбентом і поглинаючою речовиною, або ж розчинена речовина розподіляється між розчинником і адсорбентом у певному співвідношенні, утворюючи “дисоційовану адсорбційну сполуку”. Адсорбовані речовини здатні витісняти один одного із своїх адсорбційних сполук [8]. Як адсорбент може бути використана будь-яка тверда речовина при відповідному подрібненні і активізації, проте застосовується обмежене число адсорбентів, що дають найефективніші результати хроматографічного розділення [2], [9]. З органічних адсорбентів придатними для молекулярної хроматографії є сахароза, інсулін, молочний цукор, целюлоза, крохмаль тощо [12]. З неорганічних адсорбентів самі споживані: оксид алюмінію, карбонат кальцію, оксид цинку, оксид магнію, активоване вугілля, а також деякі природні мінерали, головним чином різні сорти глин [1], [2]. Адсорбенти для молекулярної хроматографії повинні задовільняти наступним вимогам: 1) повинні бути хімічно інертними по відношенню до компонентів розчину і розчинника; 2) мати достатню адсорбційну здатність (активність і місткість поглинання в значній мірі визначається способом приготування); 3) бути однорідними, легко подрібнюватися до потрібної величини зерна, але в той же час не піддаватися подальшому диспергуванню в колонці, коли через неї фільтрують рідину [2], [9]. Адсорбційну хроматографію виконують фронтальним, витиснювальним і елюент ним способами на папері і колонках. Головне тут – правильно вибрати нерухому фазу і носій [9]. Закон адсорбційного заміщення. Цей закон був відкритий М.С. Цветом і сформульований таким чином: “Речовини, розчинені в певній рідині, утворюють певний адсорбційний ряд A>B>C, який виражає відносну адсорбційну спорідненість його членів до адсорбенту. Кожний з членів адсорбційного ряду, володіючий великою адсорбційною спорідненістю, ніж наступний, витісняє його із сполуки і, у свою чергу, витісняється попереднім”. Відповідно до теорії Ленгмюра на поверхні сорбенту знаходиться силове поле, яке здатне притягувати молекули сторонніх речовин, причому утворюється мономолекулярний шар адсорбованих молекул. Між поверхнею адсорбенту і середовищем встановлюється рухома адсорбційна рівновага, визначувана рівністю швидкостей адсорбції і десорбції молекул. Основним фізичним чинником, що визначає поведінку адсорбованих газів, є адсорбційна рівновага. Теорії, що враховують лише цей чинник, розглядають так звану рівноважну хроматографію і не враховують такі ефекти, як повздовжня дифузія, стінний ефект і ін. Нижче приведено основне рівняння газової хроматографії: (1.2) де лінійна швидкість переміщення речовини в колонці, см/хв; - об’ємна швидкість газу, що проходить через шар сорбенту товщиною dx, мм/хв.; V – об’єм газової фази, що при ходиться на одиницю об’єму шару, при постійній концентрації газу, мл/см; Va – об’єм адсорбційного шару, мл/см; К – коефіцієнт Генрі (К=Са/С, - концентрація компоненту в шарі адсорбенту або нерухомій рідкій фазі; С – концентрація компоненту в газовій фазі) [3] [9]. Розділення суміші забезпечується різною швидкістю руху компонентів вздовж шару адсорбенту або рідкої фази, що характеризуються різними значеннями коефіцієнта Генрі. Зональний розподіл речовин, що утворюється в колонці адсорбенту, виражає відносне їх положення в адсорбційному ряді. Ізотерма адсорбції. Кожній концентрації речовини, що адсорбується, відповідає певна адсорбційна рівновага при відповідній температурі. Залежність кількості адсорбованої речовини від його концентрації в розчині при постійній температурі виражається ізотермою адсорбції. На практиці зустрічаються три типи ізотерм адсосрбції: опукла, увігнута і лінійна (рис.1.2.). а) б) в) Рис. 1.2. Розподіл речовини в колоінці в залежності від виду ізотерми адсорбції при промиванні колонки чистим розчинником: а, б, в – ізотерми адсорбції; 1, 2, 3 – криві розподілу речовини в колонці; М – кількість введеної в колонку хроматорафічної речовини; S – кількість адсорбованої речовини, С- концентрація речовини у розчині Первинний розподіл хроматорафічних речовин в колонці відображають криві 1, потім при промиванні колонки розчинником залежно від виду ізотерми спостерігаються три варіанти розподілу сорбованої речовини: а) при опуклій ізотермі адсорбції нижній край зони стає більш різким, а верхній розмивається, це обумолюється різною швидкістю руху хроматографічної речовини залежно від його концентрації. Таке розмивання хроматограм називають утворенням “хвостів” хроматограми (див.рис. 1.2, а, криві 2, 3); б) при увігнутій ізотермі адсорбції, навпаки, верхній край зони більш різкий, а нижній – розтягнутий (рис. 1.2, в, криві 2,3); в) при лінійній ізотермі адсорбції концентрація речовин на колонці розподіляється симетрично вздовж зони (рис. 1.2, в, криві 2, 3). Таким чином, вигляд ізотерми адсорбції дає уявлення про характер розподілу речовини в колонці і підстава для вибору умов хроматографічного розділу складних сумішей [3]. Зміна значення адсорбції газоподібної речовини із збільшенням його концентрації виражається рівнянням ізотерми Ленгмюра: (1.3) де а – значення адсорбції; Z, W – величини, по відношенняю до даного газу; С – концентрація газу. Якщо С<<1, то , (1.4) тобто одержуємо рівняння прямої, яка виходить з початку координат (рис. 1.3). Якщо С<<1, то a=ZWC/WC або а=Z, (1.5) в цьому випадку одержуємо рівняння прямої, паралельної осі абсцис. Аналіз рівняння Ленгмюра показує, що при малих значеннях С значення адсорбції (а) прямо пропорційно концентрації, а при дуже великих – з постійною величиною, відповідної насиченню поверхні адсорбенту Ізотерма адсорбції Ленгмюра по-своєму вигляду аналогічна адсорбційним ізотермам газів і рідин на твердих поверхнях. Рис.1.3 Ізотерма адсорбції Проте, слід враховувати, що при поглинанні молекули із рідких середовищ процес адсорбції ускладнюється впливом властивостей розчинника, котрий утримуючись на поверхні адсорбенту, зменшує адсорбованість розчиненої речовини і спотворює тип ізотерм. Тому в таких випадках для проведення хроматографічного процесу необхідно підбирати розчинник з якнайменшою сорбційною здатністю по відношенню до використовуваного адсорбенту [3], [9]. Процес послідовного видалення речовин з колонки може бути зображений графічно. Одержана при цьому крива носить назву вихідної кривої. При проведенні фронтального аналізу розчинів, що містять велику кількість розчинених компонентів, на вихідній криві виникає відповідна кількість ступенів (рис. 1.4). Перша ступінь відповідає якнайменш адсорбованій речовині, друга – суміші двох компонентів, третя – трьох компонентів, і остання ступінь відповідає всім компонентам, що входять до складу вихідного розчину. Рис.1.4 Вихідна крива фронтального аналізу: С – концентрація; V – об’єм розчину, який витікає із колонки. \| Рис. 1.5 Вихідна крива витиснювального аналізу: С – концентрація; t – час, хв. На вихідній кривій у витиснювальному методі утворюються піки, за площею яких можна визначити вміст окремих речовин (рис.1.5). У разі неповного розділу піки кривої частково накладаються одна на іншу. Величини площ піків відповідають відносному вмісту компонентів у суміші [3]. Адсорбенти. Для розділення речовин в адсорбційній хроматографії застосовують наступні адсорбенти: активоване вугілля, силікагель, оксид алюмінію, природні і штучні силікати, а також молекулярні сита. Останні представляють собою дегідратовані, штучно приготовлені цеоліти з геометричною однорідністю структури і постійністю міжмолекулярних відстаней. Так, міжмолекулярна відстань сита типу 4А, представяє собою кристалічнй алюмосилікат натрію, який складає 4, а у сита типу 5А – кристалічний алюмосилікат кальцію - 5 [3], [9]. 1.3.2. Іонообмінна хроматографія Іонообмінна хроматографія заснована на обміні іонів між розчиненою речовиною і адсорбентом (іонітом). Сорбент для іонного обміну повинен бути твердою нерозчинною речовиною, що містить у своїй структурі іоногенні групи, здатні до реакції іонного обміну. Сорбована речовина повинна знаходитися у розчині і бути в дисоційованому стані. Утворення хроматограм відбувається внаслідок різної здатності до обміну іонів хроматографічного розчину [1]. Для здійснення катіонного обміну сорбент повинен містити у своїй структурі кислотні групи, іон водню який легко обмінюється на катіон електроліту, що знаходиться в розчині (катіонообмінний сорбент або катіоніт). У разі аніонообмінної сорбції сорбент повинен містити у своїй структурі групи, що володіють властивостями основ, тобто гідроксидів; іон цих груп повинен обмінюватися на аніон електроліту, що знаходиться у розчині (аніонообмінний сорбент або аніоніт) [3]. Таким чином, іонообмінні сорбенти є своєрідною групою електролітів, які повинні містити у своїй структурі іони, здатні до дисоціації і в той же час бути нерозчинними. Поєдняння цих властивостей досягається з’єднанням іонних груп або атомів ковалентними зв’язками, внаслідок чого утворюється скелет молекули-гіганта, тобто високомолекулярні сполуки просторової або сітчастої структури. У іонообмінній хроматографії як елюент (вимиваючої речовини) затосовують розчини електролітів [3, [9]. Відповідно до прийнятої термінології іонообмінну хроматографію за способами виконання підрозділяють на фронтальний, витискувальний і елюентний аналізи. У всіх цих видах використовується багатократне повторення процесу іоннного обміну. Найбільше застосування має елюентний аналіз. При здійсненні елюентної хроматографії у верхню частину хроматографічної колонки, наповненої, наприклад катіонітом у водневій формі (Н-формі), вводиться суміш катіонів, що розділяються. Для отримання компонентів у чистому вигляді елюенювання проводять розчином кислоти чи другим елюентом при поступово зростаючій його кнцентрації (градєнтне елюенювання). Якщо досліджують суміш іонів елементів різних груп періодичної системи, то розділення за допомогою елюенювання розчинами електролітів полегшують тим, що елементи різної валентності володіють різною спорідненістю до іоніту. Сорбованість іонів зростає у міру збільшення ступеня окислення елементу. Приблизну закономірність сорбованості іонів з одинаковим ступенем окислення можна представити у вигляді сорбційних рядів: Ці ряди змінюються залежно від природи іоніту, хроматографічних речовин, розчинів, які вживаються при елюенюванні, і зовнішніх умов експерименту [1], [2], [3]. Іоніти. Іонітами називають тверді органічні або неорганічні речовини практично нерозчинні у воді і органічних розчинниках, що містять активні (іоногенні) групи з рухомими іонами, здатними обмінюватися на іони електролітів при контакті з їх розчинами. По своєму хімічному складу іоніти можна розділити на дві групи: 1) іонообмінні сорбенти мінерального походження; 2) іонообмінні сорбенти органічного походження [2]. Сорбенти мінерального походження є слабокислотні катіоніти або слабоосновні аніоніти. До них відносяться для катіонообмінної сорбції: оксид алюмінію, лужний силікагель, фосфат цирконію і інші природні алюмосилікати. Для аніонообмінної сорбції можна використовувати оксид алюмінію або гідрат оксиду цирконію. Алюмінатний оксид алюмінію для іонного обміну одержується розчиненням металічного алюмінію в лузі з подальшим осадженням вуглекислим газом і прожаренням осаду, що утворився. На поверхні важкорозчинного прожареного осаду Al2O3 адсорбується алюмінат натрію, утворюючи сполуку (Al-2O3)m · NaAlO2, яке здатне до дисоціації: (Al-2O3)m · NaAlO2 (Al-2O3)m · AlO2- + Na+, (1.6) в результіті чого на поверхні цієї складної сполуки утворюються рухомі іони натрію, які здатні до заміщення на інші метали: п(Al-2O3)m · Al2O- Na++Mn+ [(Al-2O3)m · Al2O2-]nM + Na+ (1.7) Обмін відбувається в еквівалентних кількостях речовин [2], [3]. Оксид алюмінію може бути використаний і як аніоніт. Для цього одержаний оксид алюмінію промивають азотною кислотою: [(Al-2O3)m · AlO2]-Na+ + 2HNO3 [(Al-2O3)m · AlO2]+NO3- + Na NO3+H2O (1.8) Для алюмінатного алюміній оксиду (катіоніту і аніоніту) встановлені адсорбційні ряди катіонів і аніонів [3]. Іонообмінні сорбенти органічого походження є продуктами хімічної переробки вугілля або лігніну. Різноманітні сорбенти, які застосовуються в даний час, одержані синтетичним шляхом методом поліконденсації або полімеризації органічних речовин. Широке застосування в аналітичнії хімії знаходять синтетичні іоніти – іонообмінні високомолекулярні сполуки – смоли (можуть бути різних марок, і використовуються як катіоніти і аніоніти). Вони володіють високою здатністю до іонного обміну і хімічною стійкістю [9]. Великий внесок у розвиток хімії і хімічної технології синтетичних іонітів внесли радянські вчені. Іонообмінні вискомолекулярні сполуки мають тривимірну сітчасту будову. Всі структурні елементи з’єднані між собою ковалентними зв’язками в єдину просторову сітку (полімерний каркас). Активні групи іоніту тісно пов’язані з просторовою молекулярною сіткою. Як правило, полімерні сітки створюються взаємодією молекул основного мономеру з ланками мостикоутворюючого мономеру, спеціально для цієї мети доданого до основного мономеру. Найбільше розповсюдження одержали смоли: фенол-формальдегідні, поліамінові і полістирольні катіоніти; аміно-формальдегідні, поліамінові і полістирольні аніоніти. Іонообмінна сорбція визначається характером іоногенних груп, присутніх в сорбенті, і структурою сорбенту [10]. Частинку фенол-формальдегідного катіоніту можна схематично зобразити у вигляді тіла неправильної форми, покритого іонізованою сульфокислотою або сульфогрупами (SO3-). Частинка смоли в цілому повинна бути електронейтральною. Це означає, що кожна сульфогрупа повинна асоціювати з одновалентним катіоном (або дві групи з двовалентним катіоном і т.д.). Тому таку частинку нерозчинної смоли можна представити як негативно заряджений іон, на поверхні якого адсорбуються позитивно заряджені іони: Z-SO3/Me+ [2], [10]. Смоли, що містять аміногрупи (-NH2, -N(CH3)2 і т.д.), володіють тими ж властивостями, що і сульфовані смоли, з тією лише різницею, що на них відбувається обмін аніонів, а не катіонів. По аналогії з катіоноообмінною смолою, склад смоли, що міситть аміногрупу, можна виразити символом R-NH2+/Cl-. Катіоніти (аніоніти), що містять у структурі іоногенні групи однакової кислотності (основності), називаються однотипними. Катіоніти (аніоніти), що містять у своїй структурі іоногенні групи різної кислотності (основності), називаються різнотипними [2]. Від ступеня дисоціації активних груп залежить, наскільки сильно виражені основні або кислотні властивості іоніту. Залежно від цього розрізняють чотири групи іонітів: сильнокислотні і слабокислотні катіоніти і сильноосновні і слабоосновні аніоніти. Особливий інтерес представляють комплексоутворюючі іоніти, які володіть підвищеною вибірковою здатністю поглинання по відношенню до яких-небудь іонів. Застосування іонітів настільки різноманітне, що неможливо передбачити всі ті вимоги, які можуть бути пред’явлені до них при рішенню конкретних задач [5]. Головні якості іоніту визначаються: 1) сорбційною місткістю; 2) фізичними властивостями; 3) хімічною стійкістю [3]. Активність сорбенту умовно характеризується кількістю розчиненого електроліту, яка була поглинута одиницею ваги чи об’єму сорбенту, тобто “місткістю сорбенту”. Випробування місткості сорбенту можна проводити в статичних і динамічних умовах. Статична обмінна місткість (СОМ) відповідає іонообмінній рівновазі, сталій між іонітом і розчином електроліу певної концентрації. Місткість в динамічних умовах характеризують двома показниками: місткістю сорбенту до появи першої порції даного іону у фільтраті – “динамічна місткість до проскакування” (ДОМ), і місткість сорбенту до повного припинення видалення даного іону з розчину – “повна динамічна місткість”. Для визначення іонообмінної місткості сильнокислотних і сильноосновних іонітів їх застосовують у водневій або гідроксильній формі. Слабокислотні або слабоосновні іоніти іноді піддають випробуванню в сольовій формі. До показників фізичних властивостей іонообмінних сорбентів слід віднести величину насипної ваги, вологовміст у повітряному стані, стійкість до розчинників, набухання, теплостійкість і механічну міцність. Хімічна стійкість сорбенту визначається по відношенню до тих робочих середовищ, в яких повинна відбуватися сорбція або регенерація. Мірою стійкості служить ступінь втрати місткості. Багато сорбентів (особливо аніоніти) здатні до поступового окислення під впливом кисню повітря. Цей процес приводить до зниження міцності зерен, появи водорозчинної фракції і зниження вмісту іоногенних груп [2]. Загальновизнаною раціональною системою маркування іонітів дотепер немає. За кордоном найбільш поширені назви іонітів по назвах фірм і заводів, що виготовляють їх. Маркування іонітів, яке використовується в нашій країні: КУ – катіоніт універсальний-сильнокислотний, катіоніт сульфатний; КФ – катіоніт фосфатний; КБ – катіоніт буферний; АВ – аніоніт високоосновний – для сильноосновних аніонітів; АН – аніоніт низькоосновний – для слабоосновних аніонітів. У Державному інституті прикладної хімії і частково в Московському хіміко-технологічному інституті ім. Менделєєва прийнята система позначення іонітів по їх сировинній базі, як, наприклад: ММГ – меламін, мочевина, гуанідін; СДБ – стирол, дивінілбензол; ПФСК – парафенолсульфокислота; МСФ – моносульфатити і т.д. Іонообмінні високомолекулярні сполуки знаходять все більш широке застосування в самих різних областях науки і техніки. В даний час розроблена велика кількість іонітів; крім катіонітів і аніонітів різних марок, одержані високомолекулярні смоли спеціального призначення. 1.3.3. Осадова хроматографія Осадова хроматографія грунтується на принципі послідовного осадження малорозчинних сполук, тобто на різній розчинності осадів. Колонки для осадової хроматографії складаються з суміші носія і осаджувача. Як носій застосовуються високодисперсні речовини, що забезпечують хорошу фільтрувальність розчину через їх шар та індиферентні до осаджувача і хроматографічного розчину (приклад: крохмаль). Осаджувачами служать речовини, здатні реагувати з аналізованим (хроматографічним) розчином з утворенням осадів різної розчинності (прикалда, КІ) носій механічно розтирають з осаджувачем, тоді просякають розчином осаджувача і висушують (сухі колонки) або просякають розчином осаджувача і не висушують (вологі колонки) [1]. Якщо через одержану тим або іншим шляхом колонку пропустити суміш двох речовин АХ і ВХ, які реагують з осаджувачем MZ, утворюючи осади AZ і BZ, то процес утворення осадової хроматографії можна виразити наступними рівняннями: MZ + AX = AZ + MX, (1.9) MZ + ВX = ВZ + MX, (1.10) Утворені в результаті реакції сполуки AZ, BZ підчиняються закону розчинності важкорозчинних речовин. Хімізм процесу, який проходить у колонці, через яку пропустити, наприклад, суміш AgNO3 і Hg(NO3)2 матиме вигляд: KI + AgNO3 = AgI + KNO3, (1.11) 2KI + Hg(NO3)2 = HgI + 2KNO3, (1.12) Одержана хроматограма матиме жовтий і оранжево-червоний кольори. Порядок розташування осадів у хроматограмі визначається розчинністю осадів, що утворюються. В одержаній осадовій хроматограмі часто спостерігаються вторинні процеси, такі, як переміщення осадів, розщеплення їх зон на окремі кільця, утворення вторинних сполук - комплесоутворення зони осаду – можуть бути розділені зоною чистого носія і т.д. Проте при промиванні осадової хроматограми розчинником, окремі зони можуть бути послідовно вимиті з колоники, внаслідок чого досягається чітке розділення компонентів суміші. Виділення одного або декількох компонентів з суміші можна одержати, застосовуючи розчинник, який добре розчиняє одні осади і не розчиняє інші [2]. Осадова хроматографія у поєднанні з методом граничного розбавлення може бути використана для визначення мікрокількостей речовин у розчині [3]. Носіями для осадової хроматографії можуть служити: силікагель, оксид алюмінію, крохмаль, гідроксид алюмінію, сульфат барію, кварц, скляний порошок, азбест, оксид цинку, оксид кальцію, аніоніти, катіоніти, пісок та інші. Розділення іонів тим легше, чим більша різниця в розчинності осадів. Доцільність в застосуванні того або іншого носія у кожному окремому випадку визначається характером речовин, що беруть участь у процесі. Осадова хроматографія виконується колонковим і паперовим способами [1], [2]. 1.3.4 Розподільна хроматографія Особливим видом хроматографічного аналізу є розподільна хроматографія, заснована на використанні процесів розподілу речовин між двома розчинниками, які не змішуються, і різній розчинності, однієї і тієї ж речовини у двох розчинниках. До неї відносяться методи розподільної хроматографії на колонках (колонкова хроматографія), на папері (паперова хроматографія), в тонкому шарі (тонкошарова хроматографія), газо-рідинна хроматографія та ін. У розподільній хроматографії розділення речовин здійснюється внаслідок різної і притому зворотньої сорбції компонентів суміші двома рідкими фазами, що не змішуються – рухомим і нерухомим розчинниками. У розподільній хроматографії (на колонах) роль сорбенту виконує нерухомий розчинник. Колонку наповнюють носієм (силікагель, оксид алюмінію, кизельгур і ін.) – речовиною, індиферентною до хроматографічних речовин і до вживаного розчинника. Носій утримує на своїй поверхні рідку фазу – нерухомий розчинник. Пробу хроматографічного розчину, що містить декілька компонентів, вносять в колонку і, після того, як розчин вбереться, промивають колонку рухомим розчинником. При цьому відбувається перерозподіл речовин суміші між двома рідкими фазами, що не змішуються. Для отримання чіткого розділення суміші необхідно, щоб компоненти її не взаємодіяли з носієм і щоб коефіцієнти розподілу їх сильно розрізнялися між собою. Однією з головних умов розділення компонентів аналізованої суміші методом колонкової розподільної хроматографії є відмінність у швидкостях пересування кожної зони хроматографічної речовини. Тільки дотримання цих умов дає можливість одержувати окремі зони чистих речовин при промиванні колонки рухомим розчинником. Властивості рухомої і нерухомої фаз. При підборі рухомої і нерухомої фаз, а також носія необхідно враховувати їх властивості. Якщо носієм є гідрофільна речовина, то як неруховий рочзчинник застосовують воду, а як рухомого – органічний розчинник. Наприклад, для розділення суміші полярних речовин (амінокислот, похідних піридину і інших) застосовують полярний нерухомий розчинник – воду, який добре утримується на таких гідрофільних носіях, як силікагель, порошок целюлози і ін. Рухомою фазою в цьому випадку може служити насичений водний розчин фенолу, н-бутанол і ін. Якщо ж носій – гідрофобна речовина, то нерухомим розчинником повинна бути неполярна речовина (масло, керосин, бензол, парафін), а рухомим – полярні органічні речовини і вода. Розділення проходить внаслідок різної розчинності компонентів у нерухомій фазі. Розподільна хроматографія, яка виконується в колонках, по характеру процесів, що відбуваються, аналогічна адсорбційній, з тією різницею, що в даному випадку сорбентом є нерухомий розчинник. Ізотерма розподілу речовин між двома рідкими фазами, що незмішуються, як правило, лінійна. Проте, в ряді випадків в розподільній хроматографії спостерігається викривлення лінійної ізотерми розподілу, що пов’язане з процесами дисоціації і асоціації хроматографічних речовин в рочинниках. Наприклад, елетроліти можуть в тій чи іншій мірі дисоціювати в нерухомому, більш полярному розчиннику, а якщо ж хроматографічна речовина здатна до асоціації, то вона може асоціювати в рухомому розчиннику. В обох випадках спостерігається викривлення ізотерми розподілу, внаслідок чого відбувається утворення “хвостів” і розділення речовин виявляється неповним. Коефіцієнт розподілу. Розподіл речовин між двома фазами прийнято визначати відношенням кількості речовини в нерухомому розчиннику до кількості речовини в рухомому розчиннику. Подібне відношення концентрацій називається коефіцієнтом розподілу даної речовини, яка характерна для розлядуваної системи, тобто: К = Снерухом./Срухом., (1.13) де К – коефіцієнт розподілу; Снерухом – концентрація визначуваного компонента в нерухомій фазі, моль/л; Срухом. – концентрація тої ж речовини у рухомій фазі, моль/л. Коефіцієнт розподілу залежить від різних факторів: природи речовини, природи розчинника, температури і способу проведення експерименту [3]. Отримання паперових хроматограм в розподільній хроматографії розглядається як особливий вид хроматографічного аналізу і носить назву паперової хроматографії. Іноді розділення речовин може відбуватися в результаті одночасної дії декількох фізико-хімічних явищ. Це приводить до утворення хроматограми змішаного типу. Природа змішаних хроматограм вимагає проведення додаткових досліджень. Застосування додаткових хімічних або фізичних засобів для більш ефективного розділення сумішей дають нові види хроматографічного аналізу. До хімічних засобів відноситься пропускання через колонку після одержання первинної іонообмінної хроматограми розчину комплексоутворювача. Такий спосіб носить назву комплексоутворюючого витіснення в хроматографії. Застосування електричного поля, яке діє на хроматографічну колонку, називається електрохроматографією. Нагрівання колонки при хроматографічному розділенні компонентів суміші-термохроматографія. Розділення сумішей газів в хроматографічній колонці, що містить нерухомий розчинник, носить назву газо-рідинної хроматографії. При продуванні повітря через гідрозоль, що містить невелику кількість желатину, відбувається захоплення колоїдних частинок піною, що утворюється. Такий метод розділення колоїдних частинок називається пінною хроматографією і т.д. [2].
1 2 3 4 5 Категория: Хімія \| Добавил: Aspirant (03.05.2013)
Просмотров: 1377 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: