Ионный обмен неподвижные фазы

Ионообменная хроматография — сорбционный динамический метод разделения смесей ионов на сорбентах, называемых ионо-обменниками. При пропускании анализируемого раствора электролита через ионообменник в результате гетерогенной химической реакции происходит обратимый стехиометрический эквивалентный обмен ионов раствора на ионы того же знака, входящие в состав ионообменника. Ионообменный цикл состоит из стадии поглощения ионов (сорбции) ионообменником (неподвижной фазой) и стадии извлечения ионов (десорбции) из ионообменника раствором, который проходит через сорбент (подвижная фаза или элюент). Разделение ионов обусловлено их различным сродством к ионообменнику и происходит за счет различия скоростей перемещения компонентов по колонке в соответствии с их значениями коэффициентов распределения. [c.223]

Так как процессы взаимодействия разделяемых веществ с твердой и жидкой неподвижными фазами имеют существенное различие, пособие разделено на две части в первой рассматриваются хроматографические процессы на твердой неподвижной фазе (адсорбция, ионный обмен), во второй — процессы на жидкой неподвижной фазе (распределение, ситовой анализ). Несколько шире, чем другие методы, рассматривается газовая хроматография как наиболее распространенный вариант хроматографии, для которого теория процесса разработана наиболее полно. [c.3]

В отличие от адсорбции ионный обмен представляет собой химическую реакцию. Одно из реагирующих веществ является нерастворимым полиэлектролитом и образует неподвижную фазу. Ниже приведены уравнения реакций (388) —для анионного обмена и (389) — для катионного. Рамкой обведены ионы, задерживаемые ионитом. [c.246]

Ионообменная хроматография служит для разделения ионов и основана на различной способности разных ионов в растворе к обмену с ионитом (ионообменником), служащим неподвижной фазой. Обычно синтетический ионообменник представляет собой высокополимер (смолу), например поперечно-сшитый полистирол, содержащий различные функциональные фуппы. Для разделения катионов используют катиониты, анионов - аниониты. [c.294]

В ионообменной хроматографии неподвижной фазой служит ионит. Это неорганический или, чаще всего, органический полимерный материал, содержащий ионогенные группы. Ионит способен к обмену своих ионов на другие ионы, находящиеся в подвижной фазе. Вследствие этого последние распределяются по обеим фазам. [c.255]

Оптимальными при ион-парном разделении на обращенной фазе являются средние значения pH. При снижении pH подвижной фазы анионы X- начинают превращаться в неионизированные кислоты и число ионных пар образца в неподвижной фазе уменьшается, а следовательно, снижается и значение к. Изменение pH оказывается мощным средством изменения селективности разделения. При высоких значениях pH значение к также падает, что аналогично уменьшению обменной емкости, так как ионы ОН- подвижной фазы начинают связывать противоионы и конкурировать с анионом образца в образовании ионных пар. Слабые кислоты или основания обычно не используют в качестве противоионов для ион-парной хроматографии. [c.79]

В ионообменной хроматографии компоненты, подлежащие разделению, пропускаются через колонку вместе с подвижной фазой. Хро-, матографическое разделение происходит благодаря обмену ионов между образцом в подвижной фазе и смолой, используемой в качестве неподвижной фазы. Таким методом можно разделять соединения, содержащие ионы, обладающие различным сродством к смоле. [c.44]

Все перечисленные работы приводят к выводу, что возрастание удерживания при больших значениях С обусловлено полярными взаимодействиями в неподвижной фазе при уменьшении концентрации воды в подвижной. Наиболее вероятный механизм таких взаимодействий — ионный обмен [315]. [c.115]

Ионообменная хроматография включает обратимый обмен ионов, содержащихся в растворе разделяемой смеси, на ионы полимерных смол, называемых ионитами (катиониты, аниониты) и используемых в качестве неподвижной фазы. Катиониты — это вещества кислотного характера, содержащие карбоксильные и сульфогруппы, протоны которых обмениваются на катионы. Аниониты содержат в своем составе группы основного характера, например аминогруппы различной степени замещения. [c.498]

В ВЭЖХ могут быть реализованы почти все механизмы разделения, применяемые в хроматографии (адсорбция, распределение, ионный обмен и др.). Независимо от механизма разделения, подвижная фаза в ВЭЖХ — жидкость. Остановимся на жидкостно-адсорбционной хроматографии, которая широко представлена в двух вариантах нормально-фазовая (НФХ) и обращенно-фазовая (ОФХ) — в зависимости от полярности подвижной и неподвижной фаз. [c.203]

Классификация на основе природы элементарного акта. Если неподвижной фазой является твердое вещество, то элементарным актом взаимодействия анализируемого вещества (сорбата ) с твердой фазой (сорбентом) может быть 1) акт адсорбции— адсорбционная молекулярная хроматография 2) обмен ионов, содержащихся в твердой фазе, на ионы из раствора — ионообменная хроматография 3) химическое взаимодействие с образованием труднорастворимого осадка — осадочная хроматография. При адсорбционной молекулярной хроматографии жидких или газообразных веществ хроматографическое разделение основывается на различии адсорбционного сродства между компонентами разделяемой смеси и веществом твердой фазы, называемым в данном случае адсорбентом. Этот вариант хроматографии относится к классическому цветовскому варианту. [c.12]

Одним из первых хроматографических методов, нашедших практическое применение, был метод ионообменной хроматографии. В его основе лежит обратимый стехиометрический обмен ионами, содержащимися в растворе, т. е. в жидкой подвижной фазе, на ионы твердых или жидких веществ — неподвижной фазы. Такие вещества, обладающие подвижными ионами, способными к обмену, называются ионитами или ионообмечниками. Они могут быть как твердыми, так и жидкими веществами. В большинстве случаев в ионообменной хроматографии применяются твердые ионообменни-ки. Поэтому здесь рассмотрена лишь хроматография на твердых ионитах. [c.99]

Распределение может осуществляться также при обмене ионами между неподвижной и подвижной фазами. Тогда говорят об ионообменной хроматографии. Неподвижная твердая фаза обычно состоит из органического полимерного материала, содержащего группы, способные к обмену ионами. Такой шолимерный материал называют ионитом. Обмен ионами меледу ионитом и раствором, по существу, представляет собой химическую реакцию. Так, например, если ионит обменивает ионы водорода на катионы Ш+, реакцию можно написать в следующем виде [c.249]

Неподвижная фаза. Способностью к ионному обмену обладают некоторые минеральные материалы. Среди них цеолиты (анальцит, фозажит, стильбит), глинистые материалы (каолинит, монтмориллонит, слюды, силикаты). Такой способностью обладают также синтетические неорганические иониты (иониты на основе циркония, оксида алюминия), а также специально приготовленные сульфированные угли. Нашедшие наибольшее практическое применение ионообменные смолы состоят как бы из двух частей матрицы (каркаса), не участвующей в ионном обмене, и ионогенных групп, структурно связанных с матрицей. Такой матрицей чаще всего является сополимер дивинилбензола и полистирола. Дивинилбензол как бы сшивает поперечными связями цепи полистирола, что приводит к образованию зерен полимера, пронизанных порами. [c.604]

В случае ионообменной ТСХ ситуация проще элюцию ведут С помощью водных растворов солей (или гомосмесей — см. ниже), а образование водной неподвижной фазы, в которой происходит обмен ионов, осуществляется без осложнений, обеспечивая тождественность неподвижной и подвижной жидких фаз. [c.472]

Лигандообменная хроматография основана на образовании координационных связей между сорбентом и разделяемыми ионами или молекулами. Лигандообменная хроматография применима только для разделения соединений, содержащих донорные гетероатомы или кратные связи. Ионы переходных металлов, находящиеся в неподвижной фазе, являются акцепторами электронов и легко вступают в координационное взаимодействие с электронодонорными атомами функциональных групп разделяемого соединения. Для проведения лигандного разделения необходимо наличие склонных к координации органических соединений и комплексообразующего катиона металла. Такое разделение характеризуется обратимостью процесса и высокой скоростью обмена лигандов. Лигандный обмен применяют в жидкостной колоночной, тонкослойной и газовой хроматографии, но наибольшие успехи были достигнуты в ВЭЖХ. [c.82]

Неподвижными фазами, применяемыми в ТСХ, служат те же материалы, что и в ВЭЖХ для разделений, основанных нв адсорбции, распределении (нормально или обращенно-фазовом), ионном обмене и эксклюзии. Эти материалы в внце мелко размолотых частиц наносятся на плоские пластины размером 5 X 10,10 X 20 или 20 х 20 см. При размере частиц 20 мкы достигается толщина слоя от 200 до 250 мкм. Во время развития хроматограммы при ее длине 12см в течение 25 мин достигается около 200 стадий разделения. [c.293]

В основе разделения лежит обратимый обмен ионов между неподвижной понообмен-ной п жидкой подвижной фазой. Различие в сродстве ионов образца к ионообменной неподвижной фазе приводит к разделению. Это уже ироцесс химического, а не физического взаимодействия ионов. [c.9]

По механизму взаимодействия сорбента и сорбата можно выделить несколько видов хроматофафии распределительнся хроматография основана на различии в растворимости разделяемых веществ в неподвижной фазе (газожидкостная матофафия) или на различии в растворимости веществ в подвижной и неподвижной жидких фазах ионообменная хроматография — на разной способности веществ к ионному обмену адсорбционная хроматография — на различии в адсорбируемости веществ твердым сорбентом эксклюзионная хроматография — на различии в размерах и формах молекул разделяемых веществ, аффинная хроматография — на специфических взаимодействиях, характерных дпя некоторых биологических и биохимических процессов. Существуют пары веществ, реагирующих в растворах с высокой избирательностью, например антитело и антиген, фермент и его субстрат или ингибитор, гормон и соответствующий рецептор, и т. п. Если одно из соединений пары удерживается ковалентной связью на [c.267]

Кинетика ионного обмеца. При ионном обмене происходит перенос противоионов в фазе ионообменника и в растворе к границе раздела фаз и от нее. Переносу ионов в растворе к поверхности раздела фаз способствует перемешивание. Однако даже при самом эффективном перемешивании раствора зерно ионообменника окружено неподвижной жидкой пленкой раствора толщиной примерно 10 —10" см. Процесс ионного обмена между зернами ионообменника и хорошо перемешиваемым раствором сводится к трем последовательным стадиям диффузия обменивающихся противоионов через стационарную пленку, окружающую зерно ионообменника (пленка Нернста) диффузия их в зерне ионообменника химический обмен. Последняя стадия протекает практически мгновенно, поэтому ионный обмен рассматривают как чисто диффузионный процесс, скорость которого определяется самой медленной стадией либо диффузией в пленке (пленочная кинетика), либо диффузией в зерне (гелевая кинетика). [c.319]

Удq)живaниe молекул в эксклюзионной хроматографии определяете их диффузией в поры сорбенга и зависит как от размера молекул, так и от размера пор неподвижной фазы. Если на механизм такого расцределенш молекул не накладываются другие побочные эффекты, наприм ) адсорбция или ионный обмен, то изот >ма [c.323]

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]

Сравнительно недавно стали применять лигандный обмен в подвижной фазе, перемещающейся по колонке. В этом случае неподвижная фаза не обязательно должна быть ионообменником, она может быть и неполярной, как, например, силикагель с привитыми октадецильными группами, являющийся самой распространенной насадкой в обращенно-фазовой хроматографии. Ионы металла добавляют в подвижную фазу, и если при этом лиганды образуют незаряженные комплексы, то последние распределяются между неподвижной и подвижной фазами. Аминокислоты относятся именно к таким лигандам, и поэтому метод лигандного обмена в подвижной фазе в настоящее время щироко используется для анализа смесей энантиомеров аминокислот, т.е. Ь- и Б- оптических изомеров. [c.211]