ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярная адсорбционная хроматография жидких веществ из "Практическое руководство по хроматографии" В основе молекулярной адсорбционной хроматографии лежит различие в адсорбционных свойствах компонентов разделяемой смеси. [c.12] В состоянии равновесия каждой концентрации адсорбируемого вещества отвечает определенное количество его на адсорбенте. В связи с тем, что такое равновесие зависит от температуры, его изучение должно проводиться при постоянной температуре. Зависимость количества адсорбированного вещества от его концентрации в растворе при состоянии равновесия и при постоянной температуре может быть выражена изотермой адсорбции. [c.12] Изотерма адсорбции является важной характеристикой системы адсорбент — адсорбат, так как знание формы изотермы адсорбции, а также взаимного расположения изотерм адсорбции различных веществ может помочь правильному выбору условий хроматографического разделения сложных смесей. [c.12] Наиболее общей теорией адсорбции является теория Лэнгмюра. В основе ее лежит предположение, что на поверхности твердого тела — адсорбента — находятся активные участки, свободное силовое поле которых способно так или иначе фиксировать молекулы посторонних веществ. Второе предположение сводится к тому, что каждый элементарный участок поверхности адсорбента способен фиксировать только одну молекулу. Поэтому при адсорбции на твердых поверхностях образуется мономолекулярный слой, который экранирует силовое поле адсорбента. [c.12] Однако на поверхности адсорбента происходит не только адсорбция молекул из окружающей среды, но и ил возврат в окружающую среду — испарение, или десорбция. В результате между поверхностью адсорбента и средой устанавливается подвижное равновесие, определяемое равенством скоростей прилипания (адсорбции) и испарения (десорбции) молекул. [c.12] Из уравнения (5) следует, что существует предел адсорбции, т. е. увеличение концентрации раствора выше определенного значения не приводит к дальнейшему увеличению количества адсорбированного вещества. Теоретически этот предел наступает при ассимптоти-ческом приближении кривой изотермы адсорбции к линии насыщения, так как изотерма адсорбции представляет собой гиперболу (рис. 5). [c.13] Уравнение Лэнгмюра вполне удовлетворительно описывает зависимость величины адсорбции от концентрации для очень большого экспериментальных данных. [c.13] Из сказанного следует, что для правильного выбора условий хроматографического разделения и анализа смеси веществ большое значение имеет знание изотерм адсорбции каждого из компонентов разделяемой смеси. Получение изотерм адсорбции можно осуществить с помощью фронтального хроматографического метода. [c.14] Как уже указывалось во введении, фронтальный метод состоит в непрерывном пропускании смеси анализируемых веществ через слой адсорбента до тех пор, пока адсорбент не насытится всеми компонентами изучаемой смеси веществ. При этом насыщение наступает последовательно для каждого компонента в порядке возрастания адсорбционного сродства компонентов. При достижении насыщения на выходе из колонки наступает проскок данного вещества. [c.14] При проведении фронтального анализа раствора, содержащего два растворенных вещества, на выходной хроматографической кривой возникает две ступени, соответственно проскоку каждого из компонентов раствора. [c.15] Первая ступень соответствует проскоку раствора одного наименее адсорбирующегося вещества, вторая — проскоку раствора обоих веществ исходной концентрации (рис. 6). [c.15] При наличии в растворе двух и более веществ имеет место адсорбционное вытеснение, вследствие чего высоты ступенек на хроматографических кривых фронтального анализа не соответствуют концентрации первоначального раствора. [c.15] В случае адсорбционного равновесия величина / (с ) будет больше, чем /1( 1, Сг). Следовательно, при фронтальном анализе двухкомпонентных систем концентрация первого, менее адсорбирующегося вещества, в растворе, соответствующем первой ступеньке хроматографической кривой, будет больше, чем в исходном растворе. Это объясняется тем, что движущееся за первым веществом второе частично вытесняет с адсорбента первое. [c.16] Определение изотерм адсорбции для двухкомпонентной системы статическим методом, без применения фронтального анализа, представляет значительные трудности. [c.16] В случае трех и более растворенных веществ вычисление адсорбированного количества по данным хроматографической кривой становится невозможным, так как при этом число неизвестных оказывается больше числа уравнений. [c.16] Это уравнение показывает, что для успешного вытеснения необходимо выбрать подходящую концентрацию вытеснителя в соответствии с уравнением (13). Если в течение всего опыта концентрация вытеснителя будет оставаться постоянной, то будет постоянна и концентрация анализируемого вещества с , независимо от количества этого вещества, прошедшего через слой адсорбента. [c.17] Успех проявительного анализа также связан с формой и взаимным расположением изотерм адсорбции компонентов анализируемой смеси. Рассмотрим движение в колонке одного растворенного вещества в случае проявительного анализа. На рис. 8 изображено распределение вещества в первичной полосе I, образующейся после введения в колонку с адсорбентом порции анализируемого раствора. По всей ширине полосы содержащийся в ней раствор имеет постоянную концентрацию Со, соответствующую равновесной. Количество вещества, адсорбированного из этого раствора единицей длины адсорбента, равно МЦсо), где М — масса адсорбента, содержащегося в единице длины, а /(с ,) — величина удельной адсорбции при концентрации с . У переднего нижнего края полосы концентрация круто падает до нуля. [c.18] Отдельные зоны полосы, соответствующие различной концентрации, будут двигаться с разной. скоростью, зависящей от функции /(с). [c.19] для которых Ос , нагонят передние зоны. [c.19] В результате этого полоса номере ее промывания и продвижения вдоль слоя адсорбента растягивается, появляется хвост (зона П1 на рис. 8). [c.19] Вернуться к основной статье