ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные элюционные характеристики из "Курс коллоидной химии" Селективность зависит и от состояния ионов в растворе, что следует из уравнения (III. 131). Чем меньше их активность, тем хуже они сорбируются. Сорбируемость элемента увеличивается, если он находится в соответствующей ионной форме. Например, катионы металлов сорбируются катионитом лучше, если они в растворе не образуют комплексов. Анионит поглощает элементы, если они находятся в форме анионов или входят в состав комплексных анионов. [c.171] Как и следовало ожидать, уравнение изотермы ионного обмена ( И.135) аналогично изотерме адсорбции из бинарных растворов (111.97). Графическое изображение и их анализ также подобны (см. рис. П1. 15). Фактически полное подобие будет в том случае, если рассматривать адсорбцию из растворов двух растворенных веществ в растворителе. Соотношение (III. 135) не учитывает наличия растворителя. При ионном обмене, как уже отмечалось, не изменяется общая ионная концентрация в фазах (в эквивалентах). Таким образом, полная изотерма ионного обмена является поверхностью ОВВ О ), по ширине которой (координата 00 ) откладывается общая концентрация раствора (рис. III. 24). Уравнение (111.135) отражает сечение поверхности изотермы прн данной общей концентрации раствора. В зависимости от последней несколько изменяется коэффициент обмена. [c.172] В заключение необходимо отметить широкое применение ионообменной адсорбции для извлечения и разделения ионов. Ионный обмен применяется для умягчения и очистки воды, извлечения ценных компонентов, например урана, золота, серебра. Сейчас нет производства по переработке урановых руд, в котором пе применялась бы ионообменная адсорбция. Ионный обмен используется для разделения редкоземельных элементов, что позволило получать нх в больших количествах и с высокой степенью чистоты. Раньше для этой цели применяли перекристаллизацию, производительность которой несравненно меньше. Ионообменная адсорбция является одним из важных методов в аналитической химии. [c.172] Органические и неорганические иоииты нередко используют в качестве сорбентов неэлектролитов. Наличие полярных групп в ионитах обусловливает нх селективность к сорбции полярных газов и растворителей. Закономерности извлечения описываются ранее рассмотренными соотношениями для адсорбции неэлектролитов (см. разд. III.В). Несколько своеобразны закономерности адсорбции сильных электролитов на ионитах. [c.172] Из уравнения (III. 138) видно, что с ростом емкости ионита уменьшается коэффициент распределения электролита. Он снижается также с уменьшением концентрации электролита. Можно утверждать, что ионит, находящийся в равновесии с разбавленным раствором электролита, практически не содержит коионов, т. е. сильные электролиты в иротивоиоложность слабым электролитам и неэлектролитам почти не адсорбируются ионитами из разбавленных растворов. Из этого следует, что через иониты могут диффундировать практически только противоионы, т. е. ионообменные материалы проявляют свойства полупроницаемых мембран но отношен кчо к отдельным ионам. [c.173] Реальная мембранная разность потенциалов тем сильнее отличается от идеальной (III. 142), чем больше разница в концентрациях растворов по обе стороны мембраны. [c.175] Полуэлемент со стороны исследуемого раствора ведет себя как электрод, обратимый по отношению к определенным ионам. Его называют мембранным электродом. Предложено много мембран ных электродов, с помощью которых можно селективно определять активности (концентрации) различных ионов в растворах. Например, к мембранным электродам относится стеклянный электрод, широко применяемый для определения активности водородных ионов в растворах, на чем основана рН-метрия. [c.175] Открытие хроматографии как метода разделения веществ при надлежит русскому ботанику М. С. Цвету, который в 1903 г. опубликовал работу, посвященную хроматографическому анализу хлорофилла. Ему принадлежит и название метода разделения (хроматография в переводе — цветописание), хотя он уже тогда указывал на возможность разделения этим методом и бесцветных вс]цеств. [c.175] В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы различают газовую и жидкостную хроматографию, В газовой хроматографии подвижной фазой является газ. Газовая хроматография служит для разделения летучих веществ, к которым обычно относятся вещества с молекулярной массой приблизительно до 300, и термически стойких соединений. В жидкостной хроматографии подвижной фазой является жидкость. Она применяется для разделения нелетучих веществ с молекулярной массой от - 300 до 1000—2000, неорганических иоиов и термически нестойких соединений. Таким образом, газовая и жидкостная хроматография дополняют друг друга. [c.176] По способам оформления метода хроматографию делят иа колоночную и плоскостную. Плоскостная в свою очередь включает бумажную и тонкослойную хроматографию. В бумажной хроматографии в качестве адсорбента используется специальная однородная бумага, иа которую наносят раствор разделяемых компонентов. Под действием капиллярных сил и диффузии отдельные компоненты движутся по поверхности бумаги с различной скоростью. В тонкослоЙ юй хроматографии применяют тонкие слои адсорбента, нанесенные на пластинку из инертного материала. [c.177] Наиболее щироко используется колоночная хроматография, в процессе которой разделение веществ происходит в узкой и длинной хроматографической колонке, заполненной адсорбентом. [c.177] В зависимости от способа передвижения компонентов смеси вдоль неподвижной фазы различают три метода проявительный (элюционный), вытеснительный и фронтальный. [c.177] Проявительный (элюционный) метод заключается в том, что смесь веществ сорбируют в самом начале неподвижной фазы, а затем через нее пропускают элюент — нейтральный разбавитель нли вещество, сорбирующееся хуже разделяемых компонентов. В ходе элюирования компоненты выделяются отдельными зонами, которые изолированы друг от друга чистым элюентом. [c.177] Вытеснительный метод отличается от проявительного тем, что с качестве элюента применяют вытеснитель — вещество, сорбирующееся лучше разделяемых компонентов. При вытеснении разделяемые компоненты смеси выделяются примыкающими друг к другу зонами, выходящими из колонки в порядке увеличения сорбируемости компонентов. [c.177] При фронтальном методе смесь веществ непрерывно пропускают через неподвижную фазу. Очевидно, что этот метод непригоден для разделения близких по свойствам компонентов и используется обычно для извлечения из смесей сильно сорбирующихся веществ. [c.177] Детектирование может быть интегральным и дифференциальным. При интегральном детектировании фиксируется общее количество компонентов (например, их общий объем). Вследствие малой чувствительности и инерционности интегральные детекторы применяют крайне редко. Дифференциальное детектирование (более чувствительное) обеспечивает фиксацию концентрации компонентов. Наиболее распространенными детекторами являются ка-тарометры (регистрируют изменение теплопроводности газов по изменению электрического сопротивления проводника), ионизационные детекторы (по току ионизации молекул газа под воздействием пламени или радиоактивного излучения), детекторы плотностн, или плотномеры (по плотности газа), пламенные детекторы (по температуре пламени, в котором сгорает элюат) и др. [c.178] Самописец хроматографа записывает хроматограмму в виде отдельных хроматографических зон, отвечающих соответствующим компонентам, которые движутся с разной скоростью по хроматографической колонке и поочередно выходят из нее. [c.178] ВДОЛЬ неподвижной фазы со скоростью потока элюепта и изменением величины сорбции. [c.179] Уравнение (III. 14G) является основным уравнением идеальной равновесной хроматографии. [c.179] Вернуться к основной статье