химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

ого насыщения ионами В"1". Первая определяется площадью OGEF, а вторая — площадью OGDF. Обе величины выражаются в мэкв/г воздушно-сухого ионита. Нужно отметить,

что вид выходной кривой зависит от факторов, определяющих

работу слоя ионита в динамических условиях, т. е. от природы

и структуры ионита и обменивающихся ионов, размеров колонки, скорости пропускания раствора, концентрации исходного

раствора, температуры, зернения ионита.

Рассмотренный процесс пропускания через ионообменную колонку раствора, содержащего один сорт ионов, представляет наиболее простой, но практически важный случай ионного обмена в колонках. Этот процесс используют для замены в растворе одного иона другим, например, ионов Са2+ ионами Na+ при умягчении воды, для извлечения и концентрирования металлов, для разделения электролита и неэлектролита. Более общий случай применения ионитов в колонках — разделение двух и большего числа ионов. Такого рода процессы осуществляются с помощью ионообменной хроматографии.

Ионообменная хроматография — один из видов хроматогра-фического анализа, основы которого были созданы в 1903— 1906 гг. Цветом первоначально с целью разделения пигментов группы хлорофилла. Современная хроматография — это метод разделения веществ (молекул или ионов), основанный на различиях в скорости переноса растворенных веществ в системе двух фаз, одна из которых подвижна; компоненты перемещаются через систему только находясь в подвижной фазе, в направлении ее движения. Компоненты, распределяющиеся предпочтительно в неподвижной фазе, двигаются медленнее компонентов, находящихся в основном в подвижной фазе. Таким образом, различия в равновесном распределении компонентов между двумя фазами и в кинетике обмена обуславливают различия в линейных скоростях движения компонентов и в конечном счете ведут к их разделению.

* Следует отметить, что положение точек G и D несколько условно и зависит от чувствительности аналитических методов обнаружения иоиов А+ и В+, а также Требуемой степени чистоты растворов, получаемых на выходе из колонки.

В зависимости от физико-химической природы взаимодействия разделяемых веществ между подвижной и неподвижной фазами, различают следующие наиболее важные виды хроматографии:

ионообменная—в основе лежит процесс стехиометрического обмена ионов;

адсорбционная — в основе лежат явления молекулярной адсорбции, подчиняющейся уравнению Лэнгмюра (или Фрейнд-лиха);

распределительная (и ее разновидность — экстракционная) — основана на различии в коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя несмешивающимися жидкими фазами;

осадочная — использует для разделения веществ различную растворимость осадков, которые образуются при взаимодействии ионов хроматографируемого раствора с осадителем, нанесенным на высокодисперсное вещество — инертный носитель;

гель-хроматография (эксклюзионная, гель-проникающая), применяемая для разделения молекул, отличающихся по размерам, основана на молекулярно-ситовых эффектах при движении разделяемых веществ через гелеобразную или жесткую пористую неподвижную фазу, обладающей сложной структурой. Чем меньше размер молекул и доступнее для них поры неподвижной фазы, тем больше скорость их движения;

лигандная (лигандообменная) — основана на разделении молекул, способных образовывать комплексы с поглощенными катионами металла (противоионами) в фазе ионита;

аффинная (биоаффинная, биоспецифическая)—может рассматриваться как частный случай лигандной хроматографии; она основана на специфических и обратимых взаимодействиях, свойственных биологическим системам; аффинные лиганды, закрепленные ковалентно на неподвижной фазе, специфически взаимодействуют с веществами, обладающими сродством к выбранному аффианту.

Перечисленные виды хроматографии относятся к жидкостной хроматографии (подвижная фаза — жидкость). Кроме этого, существует газовая хроматография, в которой подвижной фазой является газовая, а неподвижная фаза может быть твердой или жидкой.

По геометрии хроматографической системы различают колоночную хроматографию и плоскостную. К последней относится бумажная хроматография, являющаяся разновидностью распределительной, в которой роль неподвижной фазы играет вода, сорбированная волокнами целлюлозы. К плоскостной также относят и тонкослойную хроматографию, в которой могут быть реализованы все виды хроматографии, но неподвижная фаза представляет тонкий слой (закрепленный или не закрепленный) на пластине из инертного материала.

Ионообменная хроматография нашла широкое применение в химическом анализе, в препаративной неорганической и органической химии. В частности, ее используют для выделения и идентификации трансурановых элементов, обогащения изотопов. Такие уникальные возможности ионообменной хроматографии достигаются особыми приемами проведения хроматографическ'ого процесса. В зависимости от способа, с помощью которого проводится хроматографическое разделение, различают фронтальную, вытеснительную и элюентную ионообменные хроматографии. Кроме того, при разделении близких по химической природе ионов применяют метод так называемой ионообменной хроматографии с использованием комплексообразования.

При фронтальной хроматографии процесс проводят следующим образом. Раствор с разделяемыми ионами непрерывно подают в верхнюю часть колонки до тех пор, пока концентрация его на выходе не станет одинаковой с концентрацией исходного раствора; фильтрат на выходе из колонки собирают равными порциями. В каждой порции фильтрата определяют концентрацию разделяемых ионов. По этим данным строят выходные кривые в координатах c = f(v), реже — в координатах c = \{t). В качестве примера рассмотрим разделение двух ионов (В и С) на колонке с ионитом, насыщенным ионами А, причем селективность ионита к ионам соответствует ряду С Z> В > А. При этих условиях первыми на выходе колонки появляются ионы А, затем ионы В и последними ионы С. Как только весь слой ионита придет в равновесие с раствором, из колонки начнет вытекать раствор, неизменный по составу. Выходные кривые, соответствующие фронтальному разделению, схематически представлены на рис. XI. 5, а. На оси ординат нанесена относительная концентрация сг/с°, где с0—-исходная концентрация вытеснителя (ей равна суммарная концентрация обменивающихся ионов в растворе в течение всето процесса); с,- — концентрация i-ro про-тивоиона в растворе.

Из рис. XI. 5, а отчетливо видно, что первые порции вытекающего раствора до точки а содержат только ионы А, в точке а появляются ионы В, концентрация которых быстро достигает исходной (с0) и в точке с появляется проскок ионов С. Между точками бис фильтрат содержит только ионы В, т. е. в чистом виде при фронтальной хроматографии получают один из электролитов, катион (или, соответственно, анион) которого менее прочно связан с ионитом.

Рассмотрим разделение тех же ионов В и С на ионите, содержащем противоионы А, с помощью вытеснительной ионообменной хроматографии. В этом методе небольшую пробу исследуемого раствора вводят однократно в верхнюю часть колонки дост

страница 203
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Межкомнатная дверь Profildoors 76L
прием врача трихолога
металлические стеллажи на заказ
https://wizardfrost.ru/remont_model_4204.html

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.06.2017)