Удерживание и сила растворителя

УДЕРЖИВАНИЕ И СИЛА РАСТВОРИТЕЛЯ [c.13]

Степень удерживания образца снижается с увеличением ионной силы подвижной фазы и увеличивается с увеличением ионообменной емкости сорбента. Ионная сила подвижной фазы возрастает при возрастании концентрации буфера и сохранении неизменным pH или при добавлении соли. Важна также концентрация буферных растворов, так как в растворе наблюдается конкуренция между ионами образца и буфера. Уменьшение концентрации буферного раствора увеличивает сродство смолы к образцу, что приводит к увеличению времени удерживания. Концентрация буферного раствора колеблется от 0,001 до 6 моль/л, причем верхняя граница определяется растворимостью соли, используемой в качестве буфера, а нижняя — самой буферной силой, так как в слабом буферном растворе нельзя контролировать уровень pH. Сильных буферных растворов также следует избегать, так как возможно выпадение осадка и забивание колонок. Сила растворителя зависит от типа противоиона, причем степень удерживания образца увеличивается в ряду, обратном ряду активности ионов, приведенному выше. [c.36]

При анализе pH раствора выбирают таким образом, чтобы молекула образца была полностью ионизирована, обычно для кислот рН=рКа+1,5, а для оснований рН=рКа+1,5. Изменение pH подвижной фазы влияет на удерживание образца. Оно с повышением pH увеличивается при анионообменном разделении и уменьшается при катионообменном, т.е. происходит уменьшение силы растворителя при анионном и увеличение при катионном обмене. Особенно сильно влияет изменение pH раствора, происходящее вблизи значений рКа образца. [c.36]

В ЖТХ применяют полярный адсорбент, тогда как подвижная фаза может быть как неполярной (пентан), так и очень полярной (спирты). Сорбционное равновесие определяется отношением полярностей подвижной фазы и растворенного вещества. Шкалу полярности можно установить эмпирическим путем, располагая растворители в порядке прочности их удерживания адсорбентом, например силикагелем. Более полярный растворитель будет вытес нять другой растворитель, стоящий ниже его в шкале полярности Такая шкала получила название элюотропного ряда (табл. 23.6) Элюирующая сила растворителя (е°) — это характеристика по лярности растворителя (силы растворителя) для жидкостно-твер дой и адсорбционной хроматографии. Она основана на свободной энергии адсорбции на стандартной поверхности. [c.32]

Пусть требуется разделить трехкомпонентную смесь веществ Х , Хо, Хз. Исходя из априорных соображений (например, схемы на рис. 2.3) мы выбрали неподвижную фазу, но необходимо также выбрать состав подвижной фазы. Испытав растворитель Аь получили хроматограмму без признаков элюирования компонентов (рис. 3.1,а). Можно применить какой-либо другой растворитель Аг и получить хроматограмму, приведенную на рис. 3.1,6. При этом обнаруживаем, хотя и слишком медленное, элюирование компонентов Х1 и Х2, в то время как сорбируется по-прежнему необратимо. Относительно обоих испытанных растворителей можно заключить, что они обладают явно недостаточной элюирующей силой. При использовании третьего растворителя Б1 обнаруживаем, что компоненты смеси почти не удерживаются (рис. 3.1,в) Аналогичный результат получаем с растворителем Б2 (рис. 3.1,г). В обоих последних случаях разделение Х , Х2, - з неудовлетворительно, растворителям присуща слишком большая элюирующая сила. Возможно, что при дальнейшем переборе растворителей найдем, наконец, растворитель Бi, в котором удерживание и разделение приемлемы (рис. 3.1,5), т. е. сила растворителя Бг [c.40]

Снайдер [1] принял значение е° для пентана равным 0,0, исходя из того, что энергия адсорбции пентана почти полностью представлена дисперсионным взаимодействием, а вклад дисперсионного взаимодействия в адсорбционную энергию всех растворителей примерно одинаков. Используя уравнение для изменения К образца с изменением элюирующей силы растворителя, он экспериментально определил для ряда растворителей, принимая К пропорциональным времени удерживания компонента и используя расчетные значения 8 . Для некоторых растворителей были рассчитаны из литературных данных. В результате Снайдер получил ряд растворителей, расположенных в направлении возрастания их элюирующей силы, так называемый элюотропный ряд. Основные расчеты были проведены для оксида алюминия (табл. 3) и частично дпя силикагеля. Порядок расположения растворителей оказался одинаковым для обоих полярных адсорбентов. На неполярных адсорбентах элюотропный ряд имеет почти обратный порядок (табл. 4). [c.32]

Обсуждая возможность оценки элюирующей силы растворителя подобным образом, Снайдер отмечает [1], что в случае оксида алюминия и количественная мера силы, и порядок расположения растворителей в ряду будут отличаться при этих двух способах построения элюотропного ряда. Объясняется это, по мнению Снайдера, разным характером адсорбции при использовании растворителя в качестве элюента и в качестве образца. В первом случае на оксиде алюминия адсорбция нелокализованная, а во втором случае наблюдается локализация адсорбируемых молекул на поверхности адсорбента (под локализацией Снайдер [1] имеет в виду удерживание молекулы определенным образом на конкретном адсорбционном центре). Если исключить вклад локализации в энергию адсорбции данной молекулы на оксиде алюминия, то элюирующая сила растворителя, оцененная обоими способами, будет одинакова. В то же время Снайдер подчеркивает, что из-за большой силы и дискретности адсорбционных центров на поверхности силикагеля адсорбция молекул вещества локализована, даже если это вещество используют в качестве растворителя [1], т. е. не должно быть особых различий в порядке расположения растворителей в ряду при построении его двумя способами. [c.46]

На рис. 31 показана относительная адсорбируемость различных типов кислородных и азотистых соединений на дезактивированном оксиде алюминия. Эти соединения классифицируются по элюирующей силе растворителей 61, которая необходима, чтобы обеспечить удерживание 1 мг образца на 1 г оксида алюминия с 3,8% воды. Этот рисунок ясно показьшает невозможность четкого разделения по классам соеди- [c.103]

Раствор пробы помещают в виде пятна или линии на расстоянии 1—2 см от края бумаги или пластинки и дают растворителю испариться. Затем край бумаги или иластинки погружают в соответствующий проявляющий растворитель (подвижная фаза), разделение проводят в закрытом сосуде, насыщенном парами растворителя. За счет капиллярных сил растворитель двигается вверх, проходя через пятна образца. Различные растворенные вещества двигаются вслед за растворителем с разными скоростями до тех пор, пока растворитель не достигнет другого края бумаги или пластинки. В этом случае не принято говорить об объеме удерживания, вместо этого вводят величину Rf относительного продвижения полосы — отношение длины пути центра полосы к пути, пройденному подвижной фазой. [c.551]

В обращенно-фазовой жидкостной хроматографии удерживание изменяется экспоненциально в зависимости от состава подвижной фазы, т. е. график зависимости 1п от ф представляет практически прямую линию (см. разд. 3.2.2). Если же мы рассмотрим удерживание каждого индивидуального компонента, то увидим, что оптимальные условия элюирования соответствуют линейному градиенту (линейный градиент силы растворителя, рис. 6.2,6, см. разд. 5.4). И действительно, при использовании в качестве подвижной фазы смесей ацетонитрил — вода оптимальным является линейный градиент. На рис. 6.7, а представлен пример типичного изменения удерживания некоторых низкомолекулярных компонентов в зависимости от состава подвижной фазы в этой системе. На графике зависимости пк от Ф получаются практически прямые липни (см. также разд. [c.321]

Подвижная фаза в ионообменной хроматографии должна обеспечивать растворимость различных солей и создание буферного раствора, необходимых для ионного обмена, контроль степени удерживания образца за счет использования растворителя нужной силы, получения необходимой селективности разделения. [c.36]

В жидкостной хроматографии наиболее важны дисперсионное, диполь-дииольное межмолекулярные взаимодействия, образование водородной связи, электростатическое взаимодействие между разноименно заряженными ионами. Для определения общего характера влияния того или иного растворителя иа удерживание используется понятие элюирующей силы, суть которого иллюстрируют нижеприведенные примеры. [c.40]

ТОЙ или иной конкретной пары веществ. Далее, вклад в удерживание, обусловленный введением в молекулу сорбата первой гидроксильной группы (0Н(1)), обычно больще соответствующего значения для второй группы (0Н(2)). Значит, вероятность двухцентровой сорбции молекул, содержащих две гидроксильные группы, относительно мала. Различия между инкрементами для первого и второго гидроксилов увеличиваются по мере увеличения элюирующей силы полярного растворителя. [c.153]

Подвижные фазы в ЖКХ различают по их элюирующей способности. В адсорбционной хроматографии на полярных. сорбентах элюирующая сила тем больше, чем полярнее растворитель. Экспериментально уста ювленную последовательность растворителей с возрастающей элюирующей силой называют элюот-ропным рядом. Элюирующая сила е, как правило, возрастает с увеличением диэлектрической проницаемости растворителя. Чаще всего используют насыщенные углеводороды (гексан, гептан), тетрахлорид углерода, хлороформ, этанол, метанол, воду (растворители расположены в порядке возрастания элюирующей силы). Элюирующую силу можно изменять в необходимых пределах добавлением к растворителю с низкой элюирующей силой более активного растворителя. Элюирующая способность смеси резко возрастает при небольших добавлениях полярного растворителя к неполярному (рис. 28.8). Если различие в элюирующей силе растворителей незначительно, то зависимость близка к линейной. В том случае, если к неполярному элюенту добавляют полярный, способный к образованию водородных связей (спирты, эфиры и др.), удерживание и селективность определяются специфическими взаимодействиями вещество— адсорбент, вещество — элюент и элюент — адсорбент. Эту систему применяют для разделения полярных, сильноудерживаемых соединений. Водородные связи образуются как между сорбентом и веществом, так и между веществом и элюентом, что резко сказывается на хроматографическом поведении соединений. Так, фенол и анилин в элюен-те, не способном к образованию Н-связи, выходят в указанной последовательности, а в подвижной фазе, содержащей спирты, порядок противоположный. Это объясняется тем, что анилин, в состав молекулы которого входит аминогруппа —NH2, обладает большей способностью к образованию водородных связей с молекулами спирта, чем фенол. [c.600]

Для оценки элюнрующеД силы растворителей предпочтительнее вместо индекса полярности использовать элюирующую силу (табл. 5.3-2). Элюирующая сила—это величина энергии адсорбции растворителя на единицу площади по-верхюэсти. Для перевода значений элюирующей силы системы на силикагеле к значениям для систем на оксвде алюминия приведенные величины следует разделить на 0,8. Практически нет различий в удерживании на силикагеле и оксиде алюминия в качестве неподвижных фаз. Времена удерживания увеличиваются в общем в такой последовательности [c.282]

Для качественного анализа углеводородных и гетероатомных соединений с помощью так называемой линейной элю-ционной адсорбционной хроматографии Снайдер предложил использовать относительную величину удерживания вещества (параметр адсорбируемости) 6], которая эквивалентна силе растворителя, необходимой для получения удерживания в 1 мл/г па оксиде алюминия с 3,8% воды [64]. Используя экспериментальные данные по удерживанию компонентов, содержащихся в продуктах разделения, и характеристичные параметры стандартизированного адсорбента — его активность и поверхностный объем (а и Fa)i можно рассчитать пределы изменения адсорбируемости отдельных групп соединений и качественно оценить состав анализируемых соединений [65, 66]. [c.134]

Сложность состава нефтепродукта позволяет предположить наличие непрерьшного распределения входящих в его состав соединений по их способности адсорбироваться на силикагеле (или по силе их удерживания). Поэтому практически любое ступенчатое изменение элюирующей силы растворителя должно способствовать образованию концентрационных зон разделяемого образца на фронте этого растворителя, что выразится в появлешш пика на выходной хроматографической кривой. Естественно, для этого необходимы высокая разрешающая способность колонки и высокая чувствительность детектирования, соответствующие заданной величине изменения элюирующей силы растворителя. В целом, эксперимент показал, что общая картина далека от совершенства. Лишь в начале и в конце хроматограммы наблюдаются достаточно четкие пики, соответствующие насьпценным углеводородам, первой группе ароматических углеводородов, бензольных и спиртобензольных смол. В середине хроматограммы хотя и имеются отдельные пики на выходной кривой, но разделение с появлением зон чистого растворителя не достигается. Границы отделения групп, определяемые по показателям преломления, не всегда совпадают с минимумами на хроматограмме, а в отдельных случаях такие разделения проходят даже через максимумы пиков. Причиной этого явления кроме упомянутых выше может быть также недостаточная разница в изменении элюирующей силы растворителей. Согласно Снайдеру [3], для высокоэффективной жидкостной хроматографии такая разница в элюирующей силе между соседними растворителями составляет 0,05. Для перечисленных выше смесей лишь при малом содержании бензола Де близка к 0,05, а в остальных случаях значительно меньше (см. табл.5). [c.42]

ФОП и ХОП из образцов растительного происхождения извлекают ацетонитрилом [54 и ацетоном [55,56] Установлено, что для извлечения пестицидов из растений, содержащих большие количества восков и липидов, лучше применять ацетон, а для образцов с большим содержанием пигментов - смесь гексана с изопропиловым спиртом (1 1). При экстракции пестицидов из почв используют ацетон, метанол, этилацетат, ацетонитрил и хлороформ [54,57-60]. Присутствующая в почвах вода, как правило, ослабляет силы адсорбционного удерживания пестицидов из-за процессов гидратации. Поэтому перед их извлечением почву рекомендуется хорошо увлажнить водой или обработать растворами кислот (щелочей), Поскольку при извлечении пестицидов в органический растворитель обычно переходят их гидратированные формы, то используют хорошо растворимые в воде растворители (метанол, ацетон, ацетонитрил и др,) или смеси с неполярными жидкостями, тогда как при экстракции из воды в основном применяются последние. Важно подчеркнуть, что степень извлечения органических компонентов из твердых образцов сильно зависит от прочности их связей с белками и другими составляю 1цими исследуемых субстратов [c.212]

Слабые силы взаимодействия, возникающие между олефиновыми углеводородами и ионами серебра, были успешно использованы при разделении трудноразделяемых олефинов (Уинстейн и Лукас, 1938 см. также Херлинг и сотр., 1962 Смит и Ольсон, 1962). Чаще всего в качестве жидкой фазы применяют растворы солей серебра в подходящем растворителе, прежде всего этиленгликоле. Можно полагать, что различие объемов удерживания является мерой стабильности комилексов олефинов и ионов серебра. [c.461]

Первоначальное представление о работе обращенно-фазных сорбентов было высказано, когда перешли от нанесенных на силикагель полимерных жидких фаз (жидкостно-жидкостная хроматография) к окгадецилтряхлорсилану и его аналогам, химически привитым на поверхность силикагеля в пелликулярных материалах, дававшим привитую довольно толстую полимерную пленку фазы. Поэтому первый подход к привитой фазе был как к пленке жидкости на носителе, разделение на которой происходит за счет разных коэффициентов распределения анализируемых веществ между двумя жидкостями — растворителем и привитой фазой, т. е. за счет абсорбции. Такой подход получил признание, как позволивший получить и предсказать линейную зависимость удерживания неполярных гомологов, таких, как алкилбензолы. Этот же подход был распространен в дальнейшем и на привитые монослои алкилсиланов, хотя здесь он представляется более удаленным от действительности, поскольку жидкости как таковой на поверхности нет, а есть только отдельные привитые химически молекулы, раствориться в которых молекула анализируемого вещества не может. В этом случае может идти речь о взаимодействии молекул привитой фазы и анализируемого вещества за счет межмолекулярных сил. [c.99]

Как показано в разделе 3.3, правильный выбор элюирующей силы подвижной фазы — необходимое, но не всегда достаточное условие успешного разделения. Для целенаправленного выбора или изменения состава подвижной фазы следует, ввести рациональную классификацию р аств6р йтёлей по их селективности, как это сделано в отношении элюирующей силы. Основой такой классификации является различная способность растворителей вступать в межмолекулярные взаимодействия различных типов. Например, хлороформ, эфир и октиловый спирт имеют значения е° 0,40 0,38 и 0,50 соответственно. Следовательно, использовав эти растворители в качестве компонентов Б , Бг, Бз в бинарных смесях АБь АБ2, АБз, можно получить в среднем удовлетворительные величины удерживания для некоторой группы сорбатов сходной химической природы. Однако при рассмотрении протонодонорных и протоноакцепторных свойств взятых трех растворителей ясно, что хлороформ, окта-нол и эфир должны по-разному взаимодействовать с различными сорбатами. Так, хлороформ, будучи донором протонов, особенно сильно должен способствовать элюированию акцепторов, например аминов. Наоборот, эфир, являющийся акцептором, будет сильнее ассоциироваться с донорами и ускорять именно их элюирование. [c.48]

Важнейшую роль в понимании механизма удерживания з обращенно-фазовой хроматографии сыграли работы Хорвата и его школы [201—203]. Суть теории Хорвата заключается в следующем. Существует принципиальное различие между процессами сорбции на полярных поверхностях из относительно неполярных растворителей ( нормально-фазовый режим ) и сорбции из воды либо сильнополярных растворителей на поверхностях неполярных (обращенно-фазовый режим). В первом случае между молекулами сорбатов и неподвижных фаз образуются ассоциаты за счет кулоновских взаимодействий или водородных связей. Во втором случае причиной ассоциации на поверхности являются так называемые сольвофобные- взаимодействия в подвижной фазе. Для полярных подвижных фаз, в особенности содержащих воду, характерно сильное кулоновское взаимодействие и образование водородных связей между молекулами растворителей. Все молекулы в таких растворителях связаны довольно прочно межмолекулярными силами. Для того чтобы поместить в эту среду молекулу сорбата, необходимо образование полости м.ежду молекулами растворителя. Энергетические затраты на образованиё такой полости лишь частично покрываются за счет взаимодействия полярных групп в молекуле сорбата с полярными молекулами растворителя. В аналогичном положении по отношению к растворителю находятся и неполярные молекулы неподвижной фазы. С энергетической точки зрения более выгодно такое положение, когда поверхность раздела между полярной средой (растворителем) и неполярными фрагментами неподвижной фазы и молекул сорбата минимальна. Уменьшение этой поверхности и достигается при сорбции (рис. 4.1). [c.52]

Для определения возможности применения уравнения (4.101) к подвижным фазам различной элюирующей силы были исследованы зависимости удерживания от концентрации полярного модификатора, аналогичные (4.52). На рис. 4.30 представлены примеры таких зависимостей для пары соединений, различающихся только одним структурным фрагментом. В рассматриваемом диапазоне С прямые lgA —lg можно считать параллельными, и, следовательно, значения бlg/г г.j мало зависят от концентрации полярного модификатора, а зависят от типа модификатора. Сказанное иллюстрируют данные табл. 4.33, в которую сведены значения бlg г г,j для трех полярных растворителей. Анализ данных показывает различие в селективности используемых модификаторов. Это различие может стать основой для выбора модификатора, обеспечивающего наилучщее разделение [c.150]

Неводные ионогенные растворители также могут быть применены при хроматографии на силикагеле. В работе [134] изучено влияние ионной силы, pH элюента и основности сорбатов на величины удерживания. Роль этих факторов указывает на то, что основным процессом, определяющим сорбцию, является катионный обмен с силанольными группами поверхности. Подвижные фазы состояли из метанола с добавками хлорной кислоты, перхлората аммония, гидроксида калия. Сопоставление хроматограмм, полученных на различных силикагелях (Пар-тисил-5. Гиперсил, Силоид, Сферисорб), свидетельствует о том, что абсолютные величины удерживания на последних трех сорбентах воспроизводятся хорощо. Партисил удерживает изученные лекарственные соединения слабее, хотя селективность сорбента по отнощению к ним примерно такая же, как у других материалов. В отличие от нормально-фазовой и обращенно-фазовой хроматографии, селективность разделения несколько улучшается при малом удерживании. На рис. 4.35 представлена [c.159]