химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

вещества не могут задерживаться в верхних слоях адсорбента, так как при прохождении через эту зону новых порций раствора вещества, обладающие высокой адсорбционной способностью, вытесняют с поверхности адсорбента менее адсорбционноспособные соединения.

/—бесцветный слой; 2—ксантофилл 0 (желтый), $ — хлорофиллин Р (желто-зеленый), 4—хлорофиллин а (зелено-синий), 5—ксантофилл (желтый), 6—ксантофилл а' (желтый), 7— ксантофилл а (желтый), в—хлорофиллин (серо-стальной).

В результате по длине столба адсорбента образуются зоны, насыщенные отдельными компонентами смеси. Если отдельные компоненты имеют различную окраску, то эти зоны легко отличить по цвету. Если же компоненты бесцветны, но способны к люминесценции, то для определения границ между этими зонами слой адсорбента исследуют в ультрафиолетовом свете.

Для выделения отдельных компонентов столбик адсорбента осторожно выдавливают ч из трубки и разделяют на ряд коротких столбиков (зон), из которых затем можно извлечь адсорбированный компонент подходящим растворителем. На рис. VI, 3 показана хроматограмма хлорофилла, состоящего, как известно, из нескольких близких по строению, но различно окрашенных веществ, что не позволяет их разделить химическими методами, но дает возможность различить их по окраске, применяя метод хроматографии.

Для увеличения резкости границы между отдельными зонами, в которых адсорбировано то или иное вещество, приходится обычно прибегать к дополнительному «проявлению» хроматограммы. Для этого через колонку пропускают сравнительно небольшой объем исследуемой смеси, растворенной в подходящем растворителе. После этого через колонку пропускают чистый растворитель (или

последовательно ряд растворителей) и исследуют состав выходящего раствора, в котором компоненты появляются один за другим по мере увеличения их способности адсорбироваться адсорбентом. Этот метод называется проявительным. На рис. VI, 4 приведена типичная дифференциальная хроматограмма, полученная при разделении смеси аминокислот на колонке с крахмалом. Как можно видеть, почти каждый компонент дает на кривой самостоятельный пик и может быть собран в отдельную фракцию.

,1 Лейцин* ииопейцин

Гистидин Цистин

Вместо растворителя через колонку можно пропускать раствор какого-нибудь вещества, которое адсорбируется сильнее, чем любой из компонентов исследуемой смеси. В этом случае хроматограмма имеет также ряд пиков, расположенных в порядке возрастания адсорбируемости веществ, и заканчивается

Щ5 гчгъ

Объем бытекшей жидкости t мл

Рнс. VI, 4. Элюционное разделение аминокислот на крахмальной колонке (по

Штейну и Муру):

растворители: к-бутаиол, н-Пропанол, 0,1 н. НС1 (1 :2 : 1) и, после аспарагиновой кислоты,

н-пропанол, 0,5 н. HCi (2 : 1)„

выходом чистого вытесняющего вещества. Этот метод хроматографии называется вытеснительным.

Мы кратко остановились на некоторых методах жидкостной хроматографии. Но существует еще много других методов хроматографии — осадочная, газовая, газо-жидкостная и т. д. Все эти методы подробно рассматриваются в специальных разделах аналитической химии.

Для хроматографии первичный акт адсорбции может иметь в зависимости от адсорбента и разделяемых веществ характер молекулярной адсорбции или ионного обмена. Первичные процессы молекулярной адсорбции при хроматографии подчиняются уравнениям Ленгмюра или Фрейдлиха, а первичные процессы при ионном обмене — уравнению Б. П. Никольского, о котором будет сказано ниже.

Хроматография получила очень широкое применение при разделении и очистке лекарственных веществ, витаминов, пигментов, энзимов, протеинов и алкалоидов.

Интересно, что хроматография сыграла очень большую роль при открытии новых, искусственно приготовленных трансурановых элементов. Именно с помощью этого метода были разделены элементы № 99 эйнштейний (Es), № 100 фермий (Fm) и № 101 менделевий (Md),

2. ИОННАЯ АДСОРБЦИЯ

Адсорбция электролитов не укладывается в рамки учения о молекулярной адсорбции и требует специального рассмотрения, поскольку адсорбент может по различному адсорбировать ионы, на которые распадается молекула электролита в растворе. Так как наибольшее практическое значение имеют водные растворы электролитов, рассмотрим лишь адсорбцию электролитов из таких растворов.

На адсорбции ионов существенным образом сказывается природа адсорбента. Ионы, способные поляризоваться, адсорбируются обычно только на поверхностях, состоящих из полярных молекул или из ионов. Поэтому ионную адсорбцию часто называют также

о г г з

Рис. VI, 5. Соотношение между истинными радиусами одновалентных катионов и их радиусами в гидратирсЕанном состоянии.

полярной адсорбцией. Микроучастки поверхности, несущие определенный заряд, адсорбируют противоположно заряженные ионы. При этом ионы электролита, несущие противоположный знак, непосредственно не адсорбируются, но под* действием сил электростатического притяжения остаются вблизи адсорбированных ионов, образуя с ними на поверхности адсорбента так называемый двойной электрический слой. Строение этого слоя подробно рассмотрено в гл. VII, посвященной электрическим свойствам коллоидных частиц.

Радиус ионов сильно влияет на их способность адсорбироваться. Из ионов одинаковой валентности максимальную адсорбционную способность проявляют ионы наибольшего радиуса. Причина этого явления, с одной стороны, заключается в большой поляризуемости таких ионов и, следовательно, их способности притягиваться поверхностью, состоящей из ионов или полярных молекул, с другой стороны, в меньшей гидратации ионов (чем больше радиус иона, тем меньше при одном и том же заряде его гидратация). Гидратация вообще препятствует адсорбции ионов, так как наличие гидратной оболочки уменьшает электрическое взаимодействие.

Различие в гидратации одновалентных катионов иллюстрирует схема, приведенная на рис VI, 5. Сплошная линия обозначает границу самого иона, а пунктирная — границу его гидратной оболочки. Из схемы видно, что ион лития гораздо более гидратирован, чем ион цезия. Ряды ионов, составленные в порядке уменьшения их способности связывать среду, называются лиотропными рядами, или рядами Гофмейстера. Одновалентные катионы можно поставить в следующий ряд по возрастающей способности адсорбироваться:

Li+Одновалентные анионы по их возрастающей способности адсорбироваться располагаются в такой последовательности:

С1~ < Вг- < Ш3~ < I" < NCSАдсорбционная способность ионов весьма сильно зависит также от их валентности. Чем больше валентность иона, тем сильнее он

+ + + +

о#о#о#о#]

• oeoeoeoi© @ oeo#oeo©j

0ОвО0О0О1в ©

0-Ag-+ 0-К+ 0-Г

Рис. VI, 6. Достройка кристалла иодида серебра в растворе иодида калия.

притягивается противоположно заряженными микроучастками поверхности. Катионы различной валентности по их возрастающей адсорбционной способности можно расположить в следующий ряд:

K+Особый интерес для коллоидной химии представляет адсорбци

страница 48
< 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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
приборы отопления global
большие кастрюли из нержавеющей стали
стол для дачи купить
как оформить минимаркет

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
(08.12.2016)