ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Практические работы из "Физико-химичемкие методы анализа" Для отделения анализируемых элементов от мешающих, а гакже для их концентрирования обычно применяют методы, основанные на распределении вещества между двумя фазами. Это экстракция (две жидкие фазы), хроматография (фазы жидкая и твердая газообразная и твердая газообразная и жидкая на носителе жидкая и жидкая на носителе), соосаждение (фазы жидкая и твердая), цементация (фазы жидкая и твердая) и др. [c.285] При соприкосновении фаз концентрация данного вещества в одной фазе увеличивается, а в другой уменьшается до тех пор, пока при некотором отношении концентраций С /С не наступает равновесие. Отношение С /С является важной количественной характеристикой процесса и называется коэффициентом распределения. Каждому новому значению равновесной концентрации вещества в данной фазе соответствует новое значение равновесной концентрации С этого вещества в другой фазе. Эта зависимость равновесной концентрации от величины равновесной концентрации С может быть при постоянной температуре прямолинейной (рис. 87,а) или более сложной (рис. 87,6, е). Например, во многих процессах растворения, на которых основана экстракция и распредапительная хроматография, эта зависимость прямолинейна. В случае ограниченной растворимости рассматриваемая зависимость осложняется тем, что при некоторой концентрации вещества в первой фазе происходит насыщение им второй фазы. Концентрация этого вещества остается постоянной при любых значениях С, превышающих С . (рис. 87, а, б). [c.285] Сх и Сг —концентрации веществ в разных фазах —концентрация насыщения в фазе 2. [c.286] Повторные операции извлечения в данном случае становятся малопроизводительными. Степень извлечения а зависит от концентрации вещества в данной фазе С . Действительно, здесь С = КСи поэтому количество вещества во второй фазе ГП2 = КС . [c.287] Как видно из последней формулы, степень извлечения может, однако, приближаться к единице, если коэффициент извлечения достаточно велик. [c.287] Скорость извлечения элементов методами, основанными на распределении вещества между двумя фазами, очень сильно зависит от того, каким способом эти фазы приводятся в соприкосновение, насколько диспергированы и тесно соприкасаются вещества, находящиеся в различных фазах. [c.287] При определении элементов, находящихся в виде микропримесей в большой массе вещества, эти элементы предварительно извлекают и переводят в малый объем жидкости, газа или твердого вещества, т. е. концентрируют. В ряде случаев, однако, предпочитают не извлекать примеси, а удалять вещество—носитель микроэлементов. Наиболее простым способом удаления носителя является отгонка, например вьшариванне растворителя. Часто применяется также удаление летучих хлоридов, фторидов, солей ртути и т. п. Сюда же относится сожжение (озоление) органических веществ. Газообразные носители, например двуокись углерода, хлор и т. п., связывают соответствующими поглотителями, оставляя примеси в свободном состоянии. [c.288] Концентрирование необходимо во всех тех случаях, когда чувствительность методов определения (минимальная концентрация) ниже концентрации анализируемых элементов. [c.288] Наибольшей избирательностью среди других методов извлечения и концентрирования микроэлементов отличаются отгонка и экстрагирование. Вместе с тем они дают возможность получать анализируемые элементы без носителей , т. е. в наиболее концентрированном, наиболее чистом виде. [c.288] При правильно выбранных количествах реагентов (комплексообразователей и растворителей, осадителей-коллекторов, поглотителей-сорбентов, цемента торов), достаточном времени контакта и достаточном количестве повторных обработок можно извлечь из массы вещества при любой малой концентрации и сконцентрировать любой элемент, если, конечно, выбран подходящий метод концентрирования . [c.288] Хроматографический анализ, Госхимиздат, 1955. [c.289] Всесоюзн. н.-и. института монокристаллов, сцинтиллирующих материалов и особо чистых химических веществ, Харьков, 1962. [c.289] Хроматография принадлежит к группе методов разделения, основанных на различных процессах распределения веществ между двумя фазами. Одной фазой является анализируемая жидкость, например какой-нибудь раствор или газ (смесь газов), другой фазой—твердый поглотитель (сорбент). При контакте этих двух фаз происходит химическое взаимодействие, например ионный обмен, или поглощение за счет сил Ван-дер-Ваальса, в результате чего вещества распределяются так, что концентрация анализируемых элементов в жидкости (или газе) уменьшается, происходит поглощение—сорбция анализируемых элементов твердым поглотителем. При соответствующем изменении условий, например при обработке поглотителя кислотой, другими растворителями или при нагревании, происходит обратный процесс—десорбция поглощенные вещества переходят в жидкую или газообразную фазу, т. е. извлекаются из поглотителя. [c.290] Поскольку различные вещества сначала при сорбции, а затем при десорбции, дважды по-разному распределяются между двумя данными фазами, смеси веществ легко разделяются хроматографическим методом. Вместе с тем путем сорбции из большого объема и десорбции в меньший объем достигается концентрирование сорбированных веществ, что также используется в анализе. [c.290] Хроматографирование проводится при помощи колонки (рис. 88), представляющей собой трубку, наполненную порошком поглотителя. Через эту колонку и пропускают растворы (или газы), проводя сначала сорбцию, а затем десорбцию. [c.290] Этот метод исследования назван хроматографическим потому, что при разделении в колонке окрашенных смесей на сорбенте образуются цветные зоны, получается хроматограмма. Число зон на хроматограмме равно числу окрашенных веществ, находящихся в данной смеси, промежутки между окрашенными зонами могут указывать на наличие бесцветных веществ. [c.291] Хроматографическому разделению можно подвергать и бесцветные вещества. В этом случае, чтобы различить зоны или обрабатывают хроматограмму реактивами, образующимр окрашенные соединения с компонентами смеси, или пользуются другими специальными приемами, например облучением ультрафиолетовыми лучами. [c.291] В ряде случаев используются и некоторые физические процессы, например распределение разделяемых веществ между несмешивающими растворителями, один из которых нанесен на поверхность твердого тела в виде тончайшей, практически неподвижной пленки (распределительная хроматография). Распределение веществ при контакте газовой смеси с инертным пористым телом, несущим на своей поверхности пленку растворителя, положено в основу газо-жидкостной хроматографии. [c.292] Хроматографический метод используется для отделения одних компонентов от других, т. е. как для собственно разделения, так и для качественного и количественного анализа этих смесей. [c.292] Вернуться к основной статье