Взаимодействия межмолекулярные в хроматографи

ЛЕКЦИЯ 1. КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ХРОМАТОГРАФИИ. [c.5]

J Межмолекулярные взаимодействия в хроматографии [c.25]

МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ХРОМАТОГРАФИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ МОЛЕКУЛ И АДСОРБЕНТОВ ПО ИХ СПОСОБНОСТИ К РАЗЛИЧНЫМ ВИДАМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ [c.25]

Теории межмолекулярных сил рассмотрены в предыдущей книге этой серии [1]. Здесь мы остановимся только на некоторых полезных для практики качественных представлениях. Хотя все взаимодействия — межмолекулярные и химические— имеют общую квантовомеханическую основу, их удобно условно разделить на отдельные виды (табл. 3.1). В разных вариантах хроматографии, а именно в газовой и в молекулярной жидкостной (столбцы 1—5 в таблице), в хроматографии с образованием комплексных соединений (лигандной, столбцы 6—9), в ионообменной (столбцы 10 и 11) ив биоспецифической (аффинной, столбцы 12—14) хроматографии используются разные виды физических и химических взаимодействий (отмечены крестиками). Простейший случай — это неспецифическое дисперсионное притяжение (строка I и столбец 1). Неспецифическое взаимодействие может также включать комбинацию (столбец 2) дисперсионного (строка I) и индукционного (строка И) притяжения, если в структуре компонента либо неподвижной фазы имеются ионы, жесткие диполи, квадруполи и т. д. [c.25]

Межмолекулярные взаимодействия в хроматографии 27 [c.27]

Сорбционные свойства нефтяных пеков изучали методом обращенной газовой хроматографии на хроматографе марки ЛХМ-8МД с детектором по теплопроводности при температурах 30-50"С. В качестве органических растворителей использовали гексан, бензол, метанол, этанол, ацетон, которые моделируют определенные типы межмолекулярных взаимодействий. На пеках лучше адсорбируются спирты за счет образования водородных связей, бензол, так как проявляет специфическое сродство, обусловленное п-взаимодействием. [c.196]

Как уже указывалось в гл. I, межмолекулярные силы взаимодействия в растворах можно подразделить на ориентационные, индукционные, дисперсионные и специфические. Последние наиболее важны для газо-жидкостной хроматографии, так как именно они определяют высокую селективность жидких фаз. [c.62]

В зависимости от механизма сорбции — молекулярная и хемосорбционная хроматографии. В молекулярной хроматографии природа сил взаимодействия между неподвижной фазой (сорбентом) и компонентами разделяемой смеси — межмолекулярные силы типа сил Ван-дер-Ваальса. К хемо-сорбционной хроматографии относят ионообменную, осадочную, комплексообразовательную (или лигандообменную), окислительно-восстановительную. Причиной сорбции в хемосорбционной хроматографии являются соответствующие химические реакции. [c.320]

В основе распределительной хроматографии лежит поглощение разделяемых веществ жидкостью, т. е. растворимость главное условие для разделения — различие в растворимости. Природа сил межмолекулярного взаимодействия имеет тот же характер, что и в адсорбционной хроматографии. Но в первую очередь это вандерваальсовы силы. Однако, поскольку разделение протекает на границе двух фаз, несмешивающихся между собой — неподвижной (жидкости) и подвижной (жидкости или газа), — то правильнее сказать, что в данном случае процесс разделения определяется различием коэффициентов распределения разделяемых веществ между обеими фазами. Отсюда происходит и само название данного варианта хроматографии — распределительная. [c.13]

В хроматографии чаще всего применяются адсорбенты первого, второго и третьего типов. Селективность адсорбентов определяется силами межмолекулярного взаимодействия адсорбент—адсорбат как физического, так и специфического характера. [c.165]

Киселев А. В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции н хроматографии,— М, Высшая школа, 1986, [c.293]

Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии [c.1]

К44 Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. — Учеб. пособие для хим., биолог. и химико-технолог. спец. вузов. — М. Высш. шк., 1986.— 360 с. ил. [c.2]

Роль межмолекулярных взаимодействий и химии поверхности твердых тел в естествознании (химии, физике, биологии, медицине, гигиене окружающей среды, геологии и почвоведении), промышленности и сельском хозяйстве чрезвычайно велика. Адсорбция является одним из важных проявлений межмолекулярных взаимодействий. Поэтому адсорбция, и, в частности, адсорбционная хроматография, помимо практических применений, служит важным и удобным средством изучения не только химии поверхности и межмолекулярных взаимодействий, но также структуры и конформации сложных молекул, дополняя в этом отношении прямые структурные методы. Основные результаты исследований в этих областях составляют содержание пособия. Материал излагается в форме лекций, что наиболее удобно как для студентов и аспирантов, так и для преподавателей. В пособии отражены в основном те области науки, в которых автор и его сотрудники имеют длительный опыт исследовательской и преподавательской работы. Вместе с тем пособие готовит читателя к самостоятельному ознакомлению с не вошедшими в него разделами. В конце каждой лекции приведены ссылки на необходимую для этого дополнительную литературу (список которой приведен в конце книги). [c.3]

Таким образом, проблемы взаимодействия твердых тел, различающихся по геометрии и химии поверхности, со средой (газом, жидкостью или другим твердым телом) приобретают все большую важность. В зависимости от назначения соответствующих материалов эти взаимодействия могут изменяться в самых широких пределах — от слабых межмолекулярных с разной степенью специфичности, особенно важных в молекулярной хроматографии, до сильных химических, необходимых как при создании инертных защитных покрытий, так и при устойчивой иммобилизации хими- [c.6]

Из этого неполного перечня видно, как важны исследования химии поверхности неорганических и органических твердых тел и их межмолекулярного взаимодействия с компонентами различных сред. Эти исследования требуют объединения методов неорганического и органического синтеза с самыми современными физическими методами изучения структуры поверхности твердого тела и строения молекул. В кратком курсе лекций невозможно осветить все научные и прикладные аспекты химии поверхности твердых тел, ее модифицирования и влияния на межмолекулярные и химические взаимодействия с различными средами. В пособии рассмотрена хими/ поверхности адсорбентов, применяемых в газовой и молекулярной жидкостной хроматографии, и, соответственно, адсорбция из газовой фазы и жидких растворов при малых концентрациях, лежащая в основе селективности этих видов хроматографии. Эти проблемы исследованы как на макроскопическом уровне с использованием термодинамических характеристик адсорбции, так и на микроскопическом (молекулярном) уровне с привлечением молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

Роль межмолекулярных взаимодействий молекул с адсорбентом и возможность их изучения с помощью хроматографии [c.8]

Явление хроматографии было открыто М. С. Цветом в 1903 г. именно в ее адсорбционном варианте (жидкий раствор — твердый адсорбент). Цвет был ботаником и биохимиком он наблюдал разделение по-разному окрашенных (отсюда название хроматография ) биологически активных веществ в вертикальной трубке (хроматографической колонне), заполненной частицами адсорбента. Цвет вводил смесь таких веществ сверху и промывал колонну растворителем (элюентом). Из-за различий в энергиях межмолекулярных взаимодействий компонентов разделяемой смеси с адсорбентом (и элюентом) эти компоненты продвигались по колонне сверху вниз с разной скоростью, образуя различно окрашенные зоны. Таким образом Цвет получал хроматограмму. [c.8]

Селективность газоадсорбционного варианта хроматографии обычно гораздо выше, чем газожидкостного. Однако реализации этой высокой селективности ГАХ мешала низкая эффективность газоадсорбционных колонн. По мере увеличения однородности поверхности адсорбентов и усовершенствования способов ее модифицирования, а также методов синтеза новых, более однородных адсорбентов с конца 50-х годов началось развитие газоадсорбционного варианта хроматографии, приведшее к созданию высокоэффективных капиллярных колонн, наполненных небольшими зернами адсорбентов с поверхностью, близкой к однородной. В этом курсе будет рассмотрена газоадсорбционная хроматография не только как высокоселективный и достаточно эффективный метод анализа сложных смесей и как удобный метод изучения адсорбции, но и как важный способ изучения межмолекулярных взаимодействий, а также как экспериментальная основа нового метода определения некоторых параметров структуры молекул. [c.9]

В адсорбционной газовой и особенно жидкостной хроматографии обнаруживаются самые разнообразные виды межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент — от универсальных неспецифических межмолекулярных взаимодействий, которые проявляются в той или иной степени во всех случаях, до различных специфических взаимодействий, в которых наблюдаются ориентационные электростатические взаимодействия, водородная связь, образование комплексов с переносом заряда и лигандообменных комплексов. Поэтому при хроматографировании разных ио природе веществ используются разные виды межмолекулярных взаимодействий с другой стороны, хроматография позволяет изучать сами межмолекулярные взаимодействия. [c.10]

Межмолекулярные взаимодействия имеют общую природу. Однако для понимания связи между адсорбционными свойствами и структурой адсорбируемых молекул и адсорбента удобно подразделить межмолекулярные взаимодействия на разные виды по степени их усложнения и специфичности. В табл. 1.1 приведена классификация вариантов молекулярной хроматографии по видам межмолекулярных взаимодействий. Для повышения селективности в разных вариантах газовой и молекулярной жидкостной хроматографии используются комбинации различных видов межмолекулярных и слабых химических взаимодействий (в табл. 1.1 они отмечены крестиками). [c.10]

Приведенное подразделение межмолекулярных взаимодействий помогает в выборе подходящих партнеров для использования разных видов межмолекулярных взаимодействий, что увеличивает селективность при решении практических задач. В этом отношении полезна следующая, в известной степени условная, классификация адсорбатов и адсорбентов по их способности к различным видам межмолекулярного взаимодействия в условиях газовой и молекулярной жидкостной хроматографии. [c.11]

Сочетание разной химии поверхности адсорбентов (определяющей характер их межмолекулярного взаимодействия с различными адсорбатами) с разной их геометрией (значениями удельной поверхности, объема и размеров пор, степенью геометрической однородности поверхности, размерами и формой зерен) позволяет, с одной стороны, оптимизировать процессы адсорбционной хроматографии и, с другой стороны, исследовать межмолекулярные взаимодействия во всем их разнообразии как самими хроматографическими и статическими адсорбционными методами, так и (особенно) при использовании этих методов в совокупности с другими теоретическими и экспериментальными методами, в частности спектроскопическими, электронографией и рентгеноструктурным анализом. [c.14]

Рассмотренные примеры показывают высокую чувствительность определяемых с помощью газовой хроматографии термодинамических характеристик адсорбции (величин К и 51) к структуре молекул. Макроскопические (термодинамические) характеристики системы адсорбат — адсорбент связывают с ее микроскопическими характеристиками (со структурой адсорбента и молекул адсорбата) молекулярно-статистическая теория адсорбции и теория межмолекулярных взаимодействий, которые рассмотрены во второй части курса. Зная структуру молекул адсорбата и структуру адсорбента, можно решить прямую молекулярно-статистическую задачу — рассчитать константу Генри для равновесия адсорбат — адсорбент и предсказать последовательность выхода разных адсорбатов из хроматографической колонны с адсорбентом. [c.25]

В лекции 1 был описан непористый неспецифический адсорбент— графитированная термическая сажа, важный для газовой хроматографии веществ, различающихся по геометрии молекул, в частности, структурных изомеров. Однако гранулы из частиц этого адсорбента непрочны, так что проницаемость колонны при большом перепаде давления газа-носителя может изменяться во времени. Кроме того, энергия неспецифического межмолекулярного взаимодействия молекул с ГТС из-за высокой концентрации атомов (углерода в графитовых слоях настолько велика, что для разделения, например, изомерных терфенилов (см. табл. 1.3), надо повышать температуру колонны с ГТС до 350°С и выше. Вместе с тем, будучи хорошим адсорбентом для разделения молекул с различной геометрической структурой, ГТС менее чувствительна к различиям электронной конфигурации молекул, наличию в них электрических и квадрупольных моментов. Гранулы специфических адсорбентов, состоящих из кристаллов солей, обладающих высокой селективностью по отношению к молекулам, различающимся по электронной конфигурации (см. рис. 2.1), также часто механически непрочны. Гранулы же силикагелей, силохромов и пористых стекол достаточно прочны, но это аморфные адсорбенты, и их поверхность в той или иной степени геометрически и химически неоднородна (см. рис. 3.3, 3.7 и 3.12). Кроме того, промышленные образцы этих адсорбентов часто содержат примеси, образующие при дегидратации поверхности сильные электроноакцепторные центры (см. раздел 3.12). [c.75]

Адсорбционная хроматография. Разделение в адсорбционной хроматографии основано на различиях в адсорбционной способности молекул на поверхности полярных минеральных носителей. Под адсорбционными понимаются взаимодействия между полярной поверхностью сорбента и полярными фрагментами молекул или ионов. Согласно принятой классификации межмолекулярных взаимодействий в хроматографии [31], адсорбционная способность молекул определяется совокупностью неспецифических (дисперсионных и индукционных взаимодействий) и специфических (диполь-дипольных, донорно-акцепторных, межионных взаимодействий, а также образованием координационной и водородной связей). Неспецифические взаимодействия в той или иной степени характерны для всех вариантов жидкостной хроматографии, тогда как преобладание определенного вида специфических взаимодействий позволяет выделять соответствующую систему в отдельный вариант жидкостной хроматографии. Так, образование координационных связей характерно для комплексообразовательной и лигандообменной хроматографии, а преобладание межионных взаимодействий позволяет говорить о разделении по механизму ионообменной хроматографии. Слож11ые специфические взаимодействия типа фермент — субстрат или антиген — антитело характерны для аффинной хроматографии. Такая ситуация привела к тому, что в последние годы под адсорбционной хроматографией все чаще подразумевают разделение органических молекул на поверхности минеральных носителей типа силикагеля, оксидов алюминия, титана и циркония. [c.364]

Серусодержащие соединения. Методы выделения из нефтяных фракций и разделения сераорганических соединений основаны на регулировании межмолекулярных взаимодействий (перегонка, ректификация, экстракция, адсорбционная хроматография, солеобра-зование и комплексообразование). Процессы перегонки и ректификации рассмотрены выше. Ниже рассматриваются методы выделения сераорганических соединений, имеющие отличительные особенности по сравнению с методами выделения углеводородных соединений. [c.83]

Как показывает название, в основе адсорбционной хроматографии лежит поглощение разделяемых веществ на твердой поверхности выбранного адсорбента. Необходимая для этого энергия поглощения обусловлена или физическими вандерваальсовыми силами межмолекулярного взаимодействия в системе адсорбат — адсорбент [c.12]

Как показывает название, в основе адсорбционной хроматографии лежит адсорбция разделяемых веи еств на твердой поверхности выбранного адсорбента. Адсорбция обусловлена или физическими ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного взаимодействия в системе адсорбат—адсорбент (молекулярная хроматография), или силами химического сродства, действующими, например, в процессе реакции при обмене ионов разделяемых компонентов на поверхностные ионы применяемого ионообменного адсорбента (ионообменная хроматография). В обоих случаях главным условием для осуществления разделения должно быть различие энергии адсорбции разделяемых веществ, что равносильно различию коэффициентов адсорбции. [c.11]

Природа сил межмолекулярного взаимодействия имеет тот же характер, что и в адсорбционной хроматографии. Но в первую очередь это ван-дер-ваальсовы силы. [c.12]

Кроме ван-дер-ваальсовых межмолекулярных взаимодействий в газовой хроматографии имеет место также специфическое межмо-лекулярное взаимодействие, обусловленное донорно-акцепторной или водородной связью между молекулами сорбата и жидкой фазы. [c.192]

Знание химической природы жидкой фазы и разделяемых веществ, особенно полярности обоих, позволяет учитывать силел межмолекулярного взаимодействия и правильно, научно обоснованно решать практические вопросы качественного разделения конкретных смесей. Для хроматографии важно, чтобы значения разности энергий взаимодействия молекул жидкой фазы и сорбата различались. [c.195]

Распределительная хроматография основана на различной растворимости разделяемых веществ в заданном растворителе. Природа сил межмолекулярно-го взаимодействия та же, что и в адсорбционной хроматографии, но в первую очередь обусловлена ван-дер-ваальсовыми силами. Поскольку разделение протекает на границе двух несмещивающихся между собой фаз — неподвижной (жидкости) и подвижной (жидкости или газа), процесс разделения веществ определяется различием их коэффициентов распределения между обеими фазами. Одна из фаз, используемых в распределительной хроматографии, богаче ор-га [ическим растворителем, другая — водой. Водная фаза обычно закрепляется на твердых гидрофильных носителях, например силикагеле, диатомовой земле, крахмале, гидрофильных гелях, измельченной в порошок целлюлозе, фильтровальной бумаге. Органическая фаза обычно выполняет роль подвижной фазы. [c.221]

Многолетний опыт автора привел к заключению о целесообразности двухступенчатой компоновки содержания курса. Вначале читатель знакомится с самими объектами исследования — адсорбентами с разной структурой и химией поверхности, а также с качественными представлениями о межмолекулярных взаимодействиях и о их связи со строением адсорбирующихся молекул и адсорбентов. Это предварительное ознакомление производится. в основном на примере более простого случая адсорбции из газовой фазы и газоадсорбционной хроматографии. После этого делается переход к количественному рассмотрению этих вопросов. Однако количественные расчеты к настоящему времени можно сделать только для адсорбции газов на наиболее однородных адсорбентах. Более сложный случай адсорбции из растворов рассматривается на основе качественных представлений, поскольку теория адсорбции из растворов с количественным учетом межмолекулярных взаимодействий еще не разработана. В соответствии с этим курс лекций разделен на три части. [c.3]

В этом пособии впервые изложены в едином комплексе проблемы химии по-, верхностн, межмолекулярных взаимодействий и адсорбционной хроматографии по возможности на молекулярном уровне. [c.4]

Развитие хроматографии обеспечило возможность изучения влияния химии поверхности на межмолекулярные взаимодействия адсорбента главным образом с изолированными молекулами самых разнообразных веществ, адсорбирующихся из газовой фазы и жидких растворов в области малых заполнений поверхности, и, вместе с тем, потребовало создания возможно более однородных адсорбентов. В связи с этим теоретическая часть курса ограничена расчетами для однородных адсорбентов и в пособие не включены адсорбенты с сильно неоднородной поверхностью, не имеющие непосредственного применения в хроматографии. В нем не рассматриваются также теории ионообменной и ситовой (гель-фильтра-ционной) хроматографии, по которым имеются специальные руководства. Вместе с тем в пособии даются необходимые сведения о макропористых неионогенных и ионогенных адсорбентах и химических реакциях модифицирования их поверхности, которые облегчают читателю ознакомление с этими важными хроматографическими методами. [c.4]

Химия поверхности твердых тел и изменение адсорбционных свойств адсорбционным и химическим модифицированием поверхности. Межмолекулярные взаимодействия с твердым телом и возможность их изучения с помощью хроматографии. Простейший неспецифический адсорбент с однородной поверхностью — графитированная термическая сажа высокая чувствительность адсорбции к геометрии молекул и разделение структурных изомеров. Возможность определения структурных параметров молекул с помощью адсорбционной хроматографии (хроматоструктурный анализ, хроматоскопия). Применение углеродных адсорбентов как накопителей вредных примесей из окружающей среды. [c.5]

Простейшим случаем межмолекулярных взаимодействий является универсальное неспецифическое дисперсионное притяжение, вызываемое флуктуациями электронной плотности во взаимодействующих системах. Поэтому дисперсионное взаимодействие увеличивается с ростом поляризуемости партнеров. Если в молекуле компонента или (и) в адсорбенте имеются ионы, жесткие диполи, квадруполи и т. д., неспецифическое взаимодействие может также включать комбинацию дисперсионного и электростатического индукционного или поляризационного притяжения. Дисперсионное притяжение имеет место в любом варианте хроматографии. Однако, его относительный вклад в общее взаимодействие может быть больше или меньше в зависимости от электростатического индукционного взаимодействия и вкладов других видов взаимодействия. В газовой и молекулярной жидкостной хроматографии в зависимости от сложности разделяемой смеси, а также подбора адсорбента и элюента можно использовать различные комбинации видов неспецифйческого и специфического взаимодействия, которые подробнее рассматриваются ниже. (Во всех случаях наряду [c.10]

Это позволяет использовать ГТС как для разделения отличающихся по геометрии молекул, особенно молекул структурных изомеров, так и для изучения самой структуры молекул. Очевидно, что газовая хроматография на колоннах с ГТС, помещенных в хроматограф с чувствительными детекторами, может послужить важным экспериментальным методом для решения обеих задач, поскольку, как это уже было отмечено, при малых дозах вводимого адсорбата в колонне реализуются только межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбент, а межмолекулярнымн взаимодействиями адсорбат—адсорбат можно пренебречь. [c.18]

Зависимость адсорбции на ионных адсорбентах от электрических моментов молекул. Кристаллические непористые и тонкопористые ионные адсорбенты, катионированные цеолиты. Влияние на адсорбцию цеолитами полярности молекул, радиуса и заряда катионов, степени ионного обмена, декатионирования и деалюминирова-ния. Межмолекулярные взаимодействия адсорбат — адсорбат в полостях цеолита и влияние температуры на состояние адсорбированного вещества. Особенности адсорбции воды. Применение цеолитов в хроматографии. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология