Ионный обмен разделение на колонках

Ионный обмен как метод разделения. I. Выделение искусственных радиоизотопов, в том числе и индивидуальных редкоземельных элементов с помощью элюирования комплексообразо-вателями колонок из смолы амберлит [1884]. [c.313]

Адсорбция и ионный обмен. Распределение изотопных молекул между адсорбентом и газом или раствором неравномерное. Повторение процесса адсорбции и десорбции ведет к разделению изотопов. На практике разделение лучше всего достигается с помощью адсорбционной (газовой или жидкостной) или ионообменной хроматографии. Хроматографическую колонку наполняют одним из видов адсорбентов (активированный уголь) или ионообменных материалов (смол, цеолитов и т.п.). По мере продвижения изотопных молекул или ионов изотопов по колонке идет их разделение. [c.454]

Для разделения и количественного определения аминокислот особенно эффективными оказались методы распределительной, адсорбционной и ионообменной хроматографии. Большое применение, в частности, получил метод Мура и Стейна, в котором исследуемый раствор пропускают через колонку, наполненную или крахмалом (твердый полярный адсорбент), или ионообменной смолой (сочетание адсорбции с ионным обменом), и затем связанные на колонке вещества вымывают с различной скоростью подходящими растворителями. Сбор и анализ отдельных фракций осуществляются при помощи автоматических приспособлений. Метод Мура и Стейна позволяет получить через 24 часа данные о полном аминокислотном составе образца белка, используя при этом только 2,5—3,5 мг белка. Для оценки эффективности и значения этого метода полезно напомнить, что старые и более грубые аналитические приемы требовали для получения данных о полном аминокислотном составе белка нескольких недель трудоемкой работы, связанной с расходованием десятков граммов белка. [c.35]

Ф. Гельферих показал что заимствованное из теории дистилляции понятие эффективной теоретической тарелки ( 2) можно использовать для расчетов разделения при ионном обмене на колонках. Для элюентной хроматографии малых количеств веществ и при предположении прямолинейности изотермы ионного обмена им выведены следующие уравнения, позволяющие рассчитать форму выходной кривой [c.181]

Ионный обмен в колонках. Использовать ионообменники для отделения и разделения ионов можно статическим или динамическим путем (в колонке). При статическом разделении навеску ионообменника приводят в контакт с определенным объемом раствора, из которого требуется удалить те или иные ионы. Но при этом, как правило, их полного удаления из раствора не происходит, так как процесс ионного обмена обратим. Количественное поглощение ионов возможно только в некоторых частных случаях, когда равновесие ионного обмена можно полностью сместить, а именно при поглощении катионов катионообменником в Н-форме из щелочных растворов, а также анионов анионообменником в ОН-форме из растворов свободной кислоты. [c.38]

Ионный обмен в смешанных растворителях. При соприкосновении с ионитом смесь растворителей [например, ацетон — вода (4 1)] распределяется так,, что фаза ионита преимущественно содержит воду, а окружающая его фаза — органический растворитель. Это распределение можно использовать для разделения ионов, причем явлениям ионного обмена при этом сопутствуют процессы распределения. При проведении ионного обмена в смешанных растворителях можно легко разделить ионы лития и натрия. В этих условиях соль лития димеризуется, полученное соединение не вступает в реакцию ионного обмена с ионитом и вымывается из колонки. [c.377]

Ионообменная хроматография. При этом методе разделения колонку заполняют полимером (обычно синтетическим), содержащим связанные заряженные группы (катионные или анионные), которые могут обмениваться с аналогично заряженными ионами из подвижной фазы, протекающей через колонку. Обменный процесс для катионита может быть представлен схемой [c.19]

В технологии редких элементов ионный обмен используют не только, для разделения, но также и для выделения их из растворов после вскрытия (осветленных и из пульп), для очистки сбросных вод. При этом колонка используется до проскока, после чего исходный раствор переключается на другую колонку, а первая регенерируется. Время работы колонки до проскока называется временем защитного действия. Для времени защитного действия слоя смолы длиной I Н. А. Шилов предложил формулу [c.162]

Цель работы определение полной обменной емкости катионита и константы ионного обмена разделение смеси катионов на ионообменной хроматографической колонке. [c.51]

Ионный обмен — это еще один метод, дающий возможность проводить эффективное количественное разделение. Он похож, по крайней мере внешне, на хроматографию тем, что жидкий образец пропускается через колонку с гранулированным твердым материалом, находящимся в стеклянной трубке. Однако разделение в этом случае основано совершенно на других принципах и применимо только к диссоциированным веществам. В этом методе имеются два параллельных ряда операций, связанных с обменом соответственно катионов и анионов. Сначала будут рассмотрены процессы обмена катионов и затем — аналогичные явления, касающиеся анионов. [c.269]

В противовес доводам предыдущего параграфа читатель должен, однако, иметь в виду, что хотя способ опережающего электролита, несомненно, представляет собой процесс разделения, механизм этого разделения не является сорбционным, как в случае деионизации или других ионообменных процессов. Природа разделения в способе опережающего электролита имеет чрезвычайно большое значение, так как весь процесс непрерывен, а не периодичен, как в случае большинства ионообменных операций. Имеются примеры, когда, не прерывая рабочих операций для того, чтобы взмутить слой смолы, можно было на одной и той же колонке обработать до 100 загрузок. Это означает, что в колонку вводили определенный объем разделяемого раствора, за ним следовало введение промывной воды, затем второго объема разделяемого раствора и т. д. Если можно использовать такую методику работы, то этот процесс не уступает обычным ионообменным процессам, а в определенных случаях может даже быть более эффективным, чем ионный обмен. Практическим примером такого случая является установка по очистке глицерина мыловаренного происхождения, в которой за 1 час с 1 л колонки снимают до 2,27 кг очищенного глицерина. [c.129]

Чтобы исследовать другие методы разделения, мы провели некоторые опыты по применению способа опережающего электролита. В этом случае не требуется регенерации смолы, которая происходит совершенно по другому механизму, чем при обычном ионном обмене. Границы применения способа опережающего электролита определяются многими факторами, а именно скоростью движения жидкости через колонку, объемом разделяемого раствора и соотношением концентраций компонентов, рабочей температурой, величиной зерен смолы и степенью сшивки, степенью диссоциации соединений, подлежащих разделению. Разделение по способу опережающего электролита является в принципе эффективным, если разделяемые компоненты обладают различными степенями диссоциации в этом случае одно из веществ выступает как электролит , а другое — как неэлектролит . [c.132]

Ионный обмен как метод разделения. VI. Исследование на ионообменной колонке относительных эффективностей различных комплексообразователей при разделении легких редкоземельных элементов [1932]. [c.319]

Ионный обмен как метод разделения. IV. Теоретический анализ процесса разделения на колонке [3227]. [c.477]

Ионный обмен как метод разделения. IV. Теоретические исследования процессов разделения на колонках [3340]. [c.477]

Ионный обмен как метод разделения. VI. Изучение на колонках относительных эффективностей различных комплексообразующих соединений при разделении легких редкоземельных элементов [3225]. [c.477]

Кроме осаждения и соосаждения, существуют и другие методы разделения, основанные на различных явлениях на поверхности твердой фазы. Общий и наиболее характерный из этих методов основан на применении твердого носителя (колонка с зернами поглотителя, полоска бумаги или пластинка и т. п.). Смесь, пропускаемая через такой носитель, постепенно разделяется на отдельные компоненты. Процессы разделения основаны иногда на ионном обмене, в других случаях — на адсорбционных явлениях или на сочетании экстракционных и адсорбционных процессов. Первых два способа относятся к хроматографии. [c.43]

Выделение следов металлов из органических сред изучено сравнительно мало, несмотря на то, что ионообменное разделение катионов могло бы существенно упростить многие определения. В основном это связано с низкой скоростью ионного обмена в органических растворителях в типичных неполярных средах ионный обмен вообще не происходит (гл. 7. 5). При анализе растворов в неполярных жидкостях пробу следует разбавить более полярным растворителем. В качестве примера приведем определение меди в минеральном масле [9]. Пробу масла (10 мл) смешивают с равным объемом 2 пропанола. Раствор пропускают через колонку (10 X 300 мм), заполненную сульфокатионитом в Н-форме и предварительно промытую 2-пропанолом. Затем колонку промывают 70 мл 2-пропанола и 60 мл воды. Медь элюируют 60 мл 10%-ной серной кислоты ш 20 мл воды. В элюате медь определяют колориметрически с диэтилдитиокарбаматом. Если исследуемое масло не смешивается с пропанолом, следует добавить немного бензола для обеспечения полной смешиваемости. Описанная методика позволяет с достаточной точностью определять медь при содержаниях 10 5% и меньше. Для выполнения анализа требуется около 2 ч. [c.285]

При создании соответствующих условий ионообменная хроматография позволяет сконцентрировать весьма малые количества вещества. Благодаря простоте техники ионный обмен очень перспективен, экономичен и широко используется в аналитических целях [47—51]. Однако еще мало работ по применению ионообмен-. ных смол для концентрирования элементов при химико-спектральном анализе [22]. По-видимому, разделение металлов ионным обменом неудобно из-за больших объемов растворов, получаемых после разделения. Кроме того, может быть неполное поглощение и неполное вымывание определяемых ионов из колонки. [c.178]

Ионный обмен может быть осуществлен двумя основными способами динамическим или статическим. Последний — это процесс разделений из замкнутого объема раствора. Динамический метод осуществляется в колонке с адсорбентом, через который пропускают раствор, содержащий определяемые примеси. Адсорбционные колонки, содержащие мелкие зерна (0,1—1 мм) адсорбента, обладают большим сопротивлением, и раствор через них фильтруется медленно. [c.178]

Для проведения хроматографического разделения, при постоянной и повышенной температуре, та часть колонки, в которой совершается ионный обмен, окружается рубашкой, по-которой циркулирует термостатирующая жидкость. [c.255]

Большое значение для хроматографического разделения имеет время прохождения раствора через колонку с сорбентом и концентрация компонентов смеси в анализируемом растворе. Бремя прохождения раствора через колонку зависит от площади поперечного сечения и скорости фильтрования на единицу площади. При увеличении скорости фильтрации уменьшается динамическая емкость ионита и увеличивается перекрытие отдельных зон. Скорость фильтрации устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от анализируемой смеси, от количества и качества сорбента и особенно от высоты колонки. Если колонка имеет высоту столба сорбента 10 см, то скорость пропускания раствора примерно составляет от 1 до 2 мл/см -мин. На основании теории полного обмена раствор смеси для хроматографического разделения должен быть разбавленным, так как величина ионообменной емкости ограничена. Однако в очень разбавленных растворах возникают процессы гидролиза, которые мешают ионному обмену. Оптимальные концентрации анализ ирумых ионов лежат в пределах от 0,05 до 0,1 и. Более концентрированные растворы рекомендуется разбавлять до этих концентраций. [c.315]

Отделение радия от бария осуществляется также в ионно-обменных колонках с почти полным разделением производится оно значительно быстрее, чем дробная кристаллизация. [c.280]

Разделение компонентов смеси может происходить по различным признакам коэффищ1ентам адсорбции, распределения, растворимости, ро способности к ионному обмену или размерам молекул и т. д Хроматографический анализ можно проводить в колонках, кациллярах, в тонком слое сорбента. Компоненты смеси собирают по фракциям на выходе из колонки после элюции соответствующим растворителем или вытеснителем. [c.169]

Наиболее широко в технологии редких металлов ионный [ обмен применяют для разделения лантаноидов. Лишь с освое-> нием этого метода удалось получить количества индивидуальных 1 редкоземельных металлов, достаточные для изыскания возможностей их технологического применения. При пропускании раствора смеси солей РЗЭ через колонку, наполненную катионитом, происходит частичное разделение благодаря различной способности к ионцому обмену. Ионообменное разделение основано на том, что постепенное уменьшение радиуса иона (и соответствующее понижение основности) приводит к постепенному упрочнению связи с гидратной оболочкой. Поскольку в основе прочности связывания катионов с анионными группами ионообменников лежит, по-видимому, электростатическое притяжение гидратированного катиона к отрицательной группировке, то оказывается чем больше радиус гидратированного иока, тем менее прочно он связывается. В ряду РЗЭ, таким образом, ряд сродства к катиониту имеет вид Ьа +>Се2+>Рг2+>. .. >0у + > >уз+>НоЗ+>. .. >ЬиЗ+>5сЗ+. [c.168]

При разделении катионов с использованием в качестве элюенга 0,001 М НС1 в разделяющей колонке с катионообменником гфоисходиг ионный обмен [c.320]

Для разделения натрия и калия использован ионный обмен в сочетании с электромиграцией на колонке с диаионом РК-228 в КН4-форме без наложения и с наложением электрического поля (150 В, 3,3 мА) [987]. В качестве элюента использован 0,1 М раствор КН4С1. Содержание щелочных металлов во фракциях оценивали по разности концентраций КЩ в элюенте и в выходящих из колонки фракциях. При наложении электрического поля калий перемещался быстрее натрия, эффективность разделения повышалась. [c.51]

Использование ступенчатых градиентов. Как отмечено в разд. 1.2.3 и на рис. 1.3, препаративную ЖХ можно использовать как быстрое средство выделения или обогащения классов соединений в условиях ступенчатого градиента. Иногда для простых смесей на этом может быть закончена необходимая очистка (см. пример на рис. 1.27). В других случаях для разделения сложного образца с компонентами, сильно отличающимися по полярности, может быть необходимо использовать многоступенчатую последовательность. Если оставить в стороне вопросы, связанные с растворимостью образца (см. разд. 1.6.2.2.6), то в адсорбционной ЖХ с помощью комбинации только четырех растворителей можно создать последовательность восьми градиентных ступеней и быстро разделить образец на фракции, которые затем можно индивидуально очистить в изократическом режиме. В каждой фракции спектр компонентов будет перекрывать диапазон к примерно только на 5—10 единиц. При скорости 1 мертвый объем в минуту процесс разделения, показанный в табл. 1.8, потенциально может быть закончен менее чем за 20 мин. Размер колонки может быть выбран в соответствии с имеющимся в наличии образцом. Для быстрого фракционирования образца можно аналогичным образом достаточно эффективно использовать градиентные схемы и в других методах разделения (ионный обмен, аффинная хроматография, распределение и т.д.). Классическая колоночная хроматография на открытых колонках часто выполнялась с использованием ступенчатого градиента, создаваемого элюотроп-ным рядом, подходящим для используемой неподвижной фазы. Однако, поскольку приготовление хорошей препаративной ЖХ-колонки требовало искусства и длительного времени. [c.100]

Борат-ионы легко отделяются от других ионов на сильноосновных анионообменниках (pH раствора < 5). Борная кислота, как слабая кислота, непрочно связывается функциональными группами и количественно вымывается из обменной колонки водой (например, разделение Н3ВО3 — Н3РО4). При отделении борат-ионов часто рекомендуют сначала удалять катионы металлов, обменивая их с ионами Н на сильнокислотном катионообменнике. Отсутствие катионов, особенно тяжелых металлов, значительно облегчает отделение борат-ионов раствором гидроксида натрия (разделение ВО — 810з [104]). Слабоосновные анионообменники в ОН-форме также пригодны для отделения борат-ионов (например, разделение смеси ионов борат — фосфат — сульфат [105]). [c.212]

Обессоливание. В разделе, посвященном ионному обмену, уже отмечалось, что при анализе биохимических проб для сохранения активности ферментов или для проведения некоторых разделений часто используют буферные растворы. В результате выделения получают водный раствор искомых соединений, а также электролиты, которые входят в состав различных буферных растворов. Если работают с декстрано-вым гелем, который будет исключать молекулы пробы, то обессоливание раствора пробы можно выполнить посредством гель-фильтрации. Для этого нужно только ввести в колонку солевые растворы пробы, а элюирование проводить чистой водой. Относительно небольшие [c.598]

На колонке с равномерным заполнением при очень малой скорости протекания высота теоретической тарелки приблизительно равна диаметру зерна ионита На практике из-за неравномерности потока жидкости внутри колонки /1пр>/1ид в технологии редких элементов ионный обмен используют не только для разделения, но также и для выделения их из растворов после вскрытия (осветленных и из пульп), для очистки сбросных вод при этом кочонка используется до проскока, после чего исходный раствор переключается на другую колонку, а первая регенерируется Время работы колонки до проскока называется временем защитного действия Для времени защитного действия слоя смолы длиной I Н А Шилов предложил формулу [c.162]

Еще одним недостатком является то, что емкость смолы по отношению к молекулам органического вещества представляет лишь небольшую долю от ее ионообменной емкости кроме того, молекулы веществ, содержащих более чем три-четыре атома углерода, вряд ли вообще поглощаются смолой. Сульфированная поли-стирольная смола обычного типа имеет ионообменную емкость около 5 мэкв1г, но ее емкость в отношении адсорбции этилового спирта будет не более 0,5 мэкв1г. Следовательно, для удаления определенного весового количества неэлектролита этим новым методом требуется больше смолы, чем для удаления такого же количества электролита обычным ионным обменом. Такая малая емкость означает, что объем раствора, который можно единовременно очищать, очень мал. В практике обычного ионного обмена лишь в особых условиях стали бы обсуждать целесообразность работы с раствором, объем которого не может превышать за операцию пятикратного объема слоя ионита, так как обычно количество раствора превышает объем слоя в несколько сотен раз. В способе опережающего электролита количество разделяемого раствора за операцию составляет 0,2—1,0 объема слоя, и это должно сильно затруднять операции разделения (если только они вообще возможны). После каждой операции неэлектролит вымывают из колонки большим количеством воды. В одном из типичных опытов, описанном изобретателями метода, после пропускания одного объема рабочего раствора на объем слоя колонку регенерируют тремя объемами воды, а поэтому в результате происходит не менее чем трехкратное разбавление неэлектролита. Такое разбавление, вероятно, очень нежелательно и делает неизбежным [c.128]

Весьма разнообразны методы хроматографии, играющие большую роль в аналитической химии, особенно в анализе органических веществ. Разделение смесей осуществляется при движении жидкой или газообразной фазы сквозь слой неподвижного сорбента, состоящего из дискретных элементов — обычно зерен или волокон. Сорбент обладает большой суммарной поверхностью. Разница в адсорбируемости компонентов разделяемой смеси или в кинетике их сорбции и десорбции обеспечивает разделение. Дело в том, что при движении смеси через слой сорбента элементарные акты сорбции и десорбции повторяются множество раз это позволяет эффективно использовать даже очень малую разницу в сорбируе-мости компонентов или разницу в кинетике сорбции — десорбции. Механизм сорбции может быть различным — простая адсорбция, ионный обмен, образование осадков, растворимых комплексных соединений, распределяемых между двумя жидкими фазами. Соответственно известны и применяются адсорбционная, ионообменная, осадочная, распределительная хроматография. Различна и техника хроматографического разделения сорбентом можно заполнить колонку, его можно использовать в виде тонкого слоя — мы будем иметь дело с колоночной, бумажной или тонкослойной хроматографией. Иногда хроматографическое разделение осуществляют ири наложении электрического поля и тогда появляется [c.80]

При проведении разделения радионуклидов ионным обменом использовали стеклянные колонки с внутренним диаметром 5 мм, длиной 150 мм, заполненные катионитом КУ-2-8 и АВ-17-8 размером зерен 0,25 мм. В облученную нефть весом от 0,5 до 1 г добавляли носители определяемых элементов и проводили ее минерализацию вышеописанным способом. Натрий, присутствующий в образцах нефти, резко уменьшает круг определяе.мых элементов за счет создаваемого комптоновского фона и поэтому в схему анализа включена операция по его селективному удалению на гидрате пентаоксида сурьмы, помещенному в ионообменную колонку тех же размеров. Содержание натрия не определяли. Элюат после колонки с НАР (гндропентаоксид сурьмы) трижды упаривали с 1 М соляной кислотой, доводили объем раствора до 15 мл 1 М НС1, добавляли носитель золота в количестве 0,5 мг и проводили экстракцию золота 4 мл 0,5 М раство- [c.116]

Экстракционно-хроматографические колонки с аминами в качестве неподвижны фаз часто оравнивают с ионным обменом на смолах в результате иногда приходят к выводу о нецелеоообраз-ности использования колонок с аминами, поскольку смолы легко доступны и нашли широкое применение. Действительно, роль и той и другой систем приблизительно сводится лишь к предоставлению катионных групп для содержащихся в элюенте анионных частиц, и, хотя реальные химические процессы, обусловливающие распределение, по-видимому, существенно различаются, но в большинстве случаев селектианость и даже факторы разделения очень близки. [c.160]

Выполнено несколько работ, посвященных методам отделения лантаноидов от продуктов деления урана [114—119] главным образом, при этом использовались колонки с Д2ЭГФК. Для осуществления ташх разделений экстракционную хроматографию часто ком бииируют с ионным обменом или с обычной экстракцией. [c.321]

Носителем для актиния является лантан. Разделение обоих элементов производится в ионно-обменных колонках на катионите. Десорбентом служит 6%-ный раствор цитрата аммония. Так как актиний обладает очень мягким -излучением, то перед выделением актиния, для наблюдения за разделением, к раствору добавляют МзТЬг. [c.280]

Если вещество сильно задерживается в гранулах геля (т. е. если диффузионное равновесие резко смещено в сторону фазы геля), это свидетельствует о наличии взаимодействия между веществом и гелем. Во-первых, это может быть кулоновское взаимодействие между ионами и заряженными областями в геле (ионный обмен) во-вторых, действие вандерваальсовых сил между веществом и фазой геля в целом (распределение) и, в-третьих, адсорбция вещества на скелете полимера, образующего гель. Взаимодействие между заряженными группами не требует пояснений. Ионный обмен легко исключить в ряде случаев его можно использовать для разделения веществ с очень близкими молекулярными весами (см. стр. 190). Гораздо сложнее обстоит дело с явлениями распределения и адсорбции. В гелях нелегко провести границу между этими типами взаимодействия. Поэтому далее эти два эффекта будут рассматриваться вместе. Их объединяет еще одно обстоятельство — задержка вещества при элюировании, являющаяся следствием его взаимодействия с наполнителем колонки. [c.126]

В идеальном случае для А. и. с. характерно стехиомет-рич. соотношение кислотных и основных групп, предполагающее возможность 100%-ного образования ВС-формы. Наличие в А. и. с. ионогенных групп в свободиом (не связанном в ВС-форму) состоянии обусловливает протекание обычных реакций ионного обмена, в то время как для истинных А. и. с. характерен не ионный обмен, а так наз. ионная задержка , т. е. замедление движения ионов сильных электролитов при разделении на А. и. с. в хроматографич. колонках смесей сильных и слабых электролитов. [c.63]

Ионный обмен применяется для разделения смеси осколков деления урана [36]. При промывании катионитной колонки щавелевой кислотой удаляются коллоидообразующие элементы (2г и ЫЬ), затем цитратом аммония при pH = 3 вымываются редкоземельные элементы и при pH = 5 — щелочноземельные элементы. [c.419]

При выборе соответствующей формы комплексных соединений с помощью ионообменников возможно провести также групповое отделение нескольких элементов. Кроме уже упомянутых хлорид-ных комплексов, устойчивость которых хорошо коррелирует с концентрацией хлористоводородной кислоты и которые подходят для селективного разделения, процессы ионного обмена могут контролироваться с помощью различных органических комплексообразующих реагентов (лимонная и винная кислоты, ЭДТА и т. д.). Сильноосновные анионообменные колонки, насыщенные комплексными анионами этого типа, пригодны для одновременного выделения различных групп катионов. Колонки с анионами, образующими осадок (хлориды, сульфиды, карбонаты и т. д.), также использовались для разделения некоторых групп катионов. Как следует из приведенных примеров, селективное элюирование пригодно для разделения отдельных ионов. В общем случае на определение примесей спектральными методами не оказывает влияние неполнота отделения мешающего элемента, которая возможна из-за недостаточно благоприятных условий взаимодействия раствора со смолой. Для большинства спектральных методик нет необходимости использовать ионный обмен для полного отделения ионов одного типа, т. е. селективную хроматографию при ионном обмене. Вполне достаточно воспроизводимо концентрировать определенную группу следов примесей или удалять основную часть мешающего элемента. [c.70]