ды, используемыми для регулирования относительной влажности и активности. Обработку можно проводить перед хро-матографическим проявлением или в процессе его.

23.20.

Обзорная литература: 1346.

ИОНООБМЕННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

В ионообменной хроматографии компоненты, подлежащие разделению, пропускаются через колонку вместе с подвижной фазой. Хро-. матографическое разделение происходит благодаря обмену ионов между образцом в подвижной фазе и смолой, используемой в качестве неподвижной фазы. Таким методом можно разделять соединения, содержащие ионы, обладающие различным сродством к смоле.

Использующиеся в качестве неподвижной фазы смолы ионообменных колонок должны иметь ионную природу и высокую проницаемость. К разряду синтетических ионообменников принадлежат сетчатые полиэлектролиты на основе сополимеров стирола и диви-нилбензола. Есть два общих типа ионообменных смол (рис. 23.30) — анионные и катионные.

Обменная емкость ионообменника определяется числом функциональных групп, участвующих в ионном обмене, и выражается в миллиэквивалентах на грамм сухой смолы в Н+(катионной)- или О- (анионной) -форме.

Обменная емкость слабо кислых и слабо основных смол в значительной степени зависит от рКа функциональной группы. Сильные кислые и основные смолы характеризуются более широким интервалом максимальной емкости.

Процесс ионного обмена может протекать в водной и неводной средах. Подвижная фаза обычно содержит противоион, противоположный по заряду ионной группе поверхности смолы, которая находится в равновесии со смолой в виде ионной пары.

Коэффициент распределения (К) определяется равновесием процесса ионного обмена.

(23.29)

1. Для процесса анионного обмена

K = k (Vm\~ 1-ы(СНз)зХ-][с'Ч \У.) [-N(CH,)JCr] [x-j

(23.30)

K — b(Vm\— l~'

COO~Na+][X4 '

снз ® е | он

,N-CH,

где k — емкостный фактор колонки [см. уравнение (23.7)], Vm — объем подвижной фазы в разделительной колонке (объем пор), Vs — объем неподвижной фазы (ионообменная емкость).

сн, ® э

N-CH,0H

сн.

—сн —снг—сн,—сн—сн,-\ сн-с

—сн—снг—снг— сн-Дсн— снг/п-сн —

е он

:нг)—

А сн,®

^v-^N-CH,

„S05H - СН — СН»—СН2 —СН —

снSOjH\ сн—сн2(/л-сн—

ф р )

— сн —сн,—сн,—сн—сн.-А сн—сн,/—

^^?SOsH

Рис. 23.30. Структуры ионообменных смол.

а — анионообменник; б — катионообменник.

Коэффициент разделения является функцией многих экспериментальных условий, в том числе рН (К можно изменять варьированием рН), ионного радиуса и заряда, пористости смолы, ионной силы, типа растворителя и температуры.

Природа указанных в уравнениях (23.29) и (23.30) противо-ионов обычно определяется буфером. При уменьшении концентрации буфера равновесие сдвигается в направлении перехода растворенного вещества в смолу, при этом хроматографическое удерживание растворенного вещества возрастает. Противоположный эффект наблюдается при повышении концентрации буфера.

46

Глава 23

Для разделения можно использовать простые открытые колонки диаметром 1 —10 см и длиной 20—200 см, а также автоматические промышленные жидкостные хроматографы с закрытыми колонками (разд. 23.14).

Обзорная литература: 34, 105, 411, 600, 601, 664, 1105, 1359. Периодическая литература: 5037.

23.21. ХИМИЧЕСКИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИУРЕТАНОВ С ОТКРЫТЫМИ ПОРАМИ

Полиуретан с открытыми порами представляет собой агломерированные сферические частицы диаметром 1—10 мкм, соединенные друг с другом в жесткой, сильно проницаемой структуре (рис. 23.31),

Рис. 23.31. Электронная фотография полиуретана с открытыми порами.

Колонки с полиуретаном с открытыми порами готовят осади-тельной поликонденсацией изоцианата и полиола в растворе смеси (60 -н40) толуола и четыреххлористого углерода в колонках из стекла или металла. Варьированием концентрации мономеров, условий реакции при приготовлении полиуретана с открытыми порами регулируют плотность, пористость и поверхностную площадь полимера. Диаметр полимерных сфер меняют путем варьирования температуры реакционной смеси или типа катализаторов. Наличие сетчатой структуры обусловливает высокую хемостойкость полиуретана с открытыми порами. Такой полимер совместим с рядом растворителей и разбавленных кислот. Он не обладает катионооб-менными свойствами, но имеет слабо основные анионообменные характеристики при низкой обменной емкости.

Полиуретан с открытыми порами можно использовать в жидкостной и тонкослойной хроматографии.

Обзорная литература: 969, 1129.

Периодическая литература: 2557, 3895, 4056, 5002, 6103.

Обзорная литература: 104, 198, 551, 892, 970.

Обращенная газовая хроматография представляет собой хромато-графический метод, в котором неподвижной фазой является полимер и изучается его взаимодействие с известным летучим соединением. Пользуясь величиной такого взаимодействия и его температурной зависимостью, можно оценить как свойства чистого полимера, так и системы полимер — летучее соединение.

Характеристикой удерживания летучего вещества является удельный удерживаемый объем (Vg), приведенный к 0°С