Молекулярная адсорбционная хроматография жидких веществ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ ЖИДКИХ ВЕЩЕСТВ [c.12]

Жидкостно-адсорбционная молекулярная хроматография в ее приближающемся к равновесному варианте основана на различии в константах равновесия системы раствор — адсорбент для разных компонентов раствора. Даже при полном разделении компонентов смеси при прохождении данного компонента через слой адсорбента в колонне раствор содержит по крайней мере два вещества компонент анализируемой смеси и растворитель. Таким образом, теория равновесной жидкостно-адсорбционной хроматографии должна основываться на теории адсорбции из бинарных [1 —16] и более сложных [1, 4, 17, 18] жидких растворов. Эта теория разработана еще недостаточно и носит чисто термодинамический характер. Поэтому коэффициенты активности компонентов раствора в адсорбированном состоянии и константы равновесия определяются из самих экспериментальных изотерм адсорбции. Константы равновесия при упрощенных представлениях о структуре адсорбционного слоя могут быть определены через разности работ смачивания чистыми жидкими компонентами, которые, в свою очередь, могут быть найдены из разности работ насыщения адсорбента парами чистых жидких компонентов и их поверхностных натяжений. Однако все это ограничивает возможности расчета и делает его неточным. [c.205]

В табл. 7 приведен список растворителей и адсорбентов, наиболее часто применяемых при разделении жидких смесей веществ методом молекулярной адсорбционной хроматографии. [c.28]

Методика распределительной хроматографии в колоночном варианте не отличается от рассмотренной в гл. II жидкостно-адсорбционной хроматографии. Здесь важен правильный выбор пары несмешивающихся фаз и твердого носителя неподвижной фазы. В их качестве могут применяться вещества различной молекулярной природы гидрофильные, удерживающие воду, и гидрофобные, удерживающие органические, несмешивающиеся с водой вещества. К носителям в колоночном варианте предъявляются следующие основные требования они должны прочно удерживать на своей поверхности неподвижную жидкую фазу, обладать достаточно развитой поверхностью, быть химически инертными, не адсорбировать анализируемые вещества и, наконец, не растворяться в применяющихся растворителях. [c.216]

Хроматографический метод анализа газовых смесей состоит в их сорбции твердыми или жидкими поглотителями с последующей десорбцией отдельных компонентов смеси. Метод разделения смеси газов в колонках с твердым неподвижным сорбентом с последующей десорбцией компонентов промывкой колонки малоактивным газом (газом-носителем) называется газо-адсорбционной хроматографией. Наиболее употребляемые наполнители активированный уголь марок АГ или СКТ, силикагель марок МСК, КСМ и молекулярные сита. Наряду с газо-адсорбционной хроматографией широко применяется газо-жид-костная хроматография. Здесь в качестве неподвижной фазы применяются нелетучие жидкости вазелин, силиконовые жидкости, сложные эфиры многоатомных спиртов и др. Метод газо-жидкостной хроматографии основан на различной растворимости индивидуальных газообразных веществ в подобранном жидком поглотителе. [c.102]

Для анализа веществ разделительные колонки (диаметром от 2 до 30 мм и длиной от 1 до 20 м) заполняются неподвижной фазой. В газо-адсорбционной хроматографии в разделительных колонках используют твердые адсорбенты — уголь, силикагель, молекулярные сита и т. п. — с зернами величиной от 0,04 до 0,8 мм. В газо-н идкостной хроматографии жидкую неподвижную фазу в виде тонкого слоя наносят на твердый носитель, размер зерен которого выбирается от 0,1 до 0,8 жж. Носитель должен быть инертным по отношению к анализируемым веществам, т. е. он не должен адсорбировать их через слой неподвижной жидкости. [c.160]

В последние годы происходит быстрое развитие газовой и жидкостной адсорбционной хроматографии (ГАХ и ЖАХ). Это вызвано необходимостью повышения селективности и стабильности хроматографических колонн, а также возможностью достижения высокой эффективности на адсорбционных колоннах. Повышения селективности можно достичь путем повышения геометрической однородности поверхности адсорбента, подбора нужного химического ее состава, а также путем подбора соответствующей подвижной фазы на основе исследования межмолекулярных взаимодействий в системе адсорбент — разделяемые вещества — подвижная фаза (газ- или пар-носитель, жидкий элюент). Чувствительность адсорбционной хроматографии к структуре адсорбирующихся молекул исключительно высока. Это позволяет использовать адсорбционную хроматографию для изучения структуры молекул и адсорбентов. В предлагаемой монографии рассмотрены в основном молекулярные основы селективности адсорбционной хроматографии. [c.8]

Ранее уже отмечалось, что хроматография была впервые осуществлена в молекулярном жидкостно-адсорбционном варианте при разделении биологически активных веществ. Как отмечалось в гл. И, жидкостно-адсорбционная хроматография обладает рядом важных преимуществ перед жидкостно-жидкостной хроматографией и в настоящее время применяется значительно шире по сравнению с последней. Действительно, судя по данным фирмы Перкин — Эльмер, свыше 60% всех разделений в жидкостной хроматографии можно выполнять в чисто адсорбционном варианте [1]. С учетом применения адсорбентов с химически привитыми молекулами на поверхности и отложенными монослоями жидких и полимерных тел, а также в тех случаях жидкостно-жидкостной хроматографии, когда основной вклад в удерживаемые объемы все еще вносит адсорбция, области применения адсорбционной хроматографии еще шире. [c.268]

Для адсорбции из растворов характерно взаимное вытеснение молекул его компонентов на поверхности адсорбента, т. е. адсорбция одних молекул обязательно сопровождается десорбцией других. Теплота адсорбции данного компонента из жидкого раствора определяется разностью энергий взаимодействия его молекул с адсорбентом и с соседними молекулами в объемном и поверхностном растворах. Поэтому она в несколько раз (иногда на порядок) меньше теплоты адсорбции того же компонента из газовой фазы. Это позволяет, во-первых, осуществлять жидкостно-адсорбционную хроматографию при значительно более низких температурах и, во-вторых, широко использовать изменение молекулярного поля растворителя-элюента, добавляя к нему сильнее или слабее адсорбирующееся вещество. [c.415]

Хроматография является важным физико-химическим способом разделения веществ, который в общем виде основывается на различиях сорбционного равновесия на твердой фазе или на различном распределении вещества между двумя жидкими или между газообразной и жидкой фазами. Во многих случаях одновремен о эффективны как адсорбция, так и распределение. Распределение веществ осуществляется между подвижной и стационарной фазами. В качестве подвижных или движущихся фаз используются растворители или, в специальном случае газовой хроматографии, газ-носитель в качестве стационарных фаз — твердые адсорбенты или жидкости, фиксированные на твердом носителе. Особыми видами хроматографии являются ионообменная хроматография и способы разделения, основанные на использовании молекулярных сит или на фильтрации через гели. До сих пор широкое применение находит адсорбционная или распределительная хроматография в колонках, на бумаге, тонкослойная и газовая. [c.203]

Как уже отмечалось, в молекулярной хроматографии для разделения смесей веществ используется явление молекулярной адсорбции. Поясним несколько подробнее сущность этого явления. Каждая молекула, находящаяся внутри тела, окружена со всех сторон другими молекулами, и благодаря этому силы ее взаимодействия с окружающими молекулами уравновешены. Молек лы же, расположенные в поверхностном слое твердого тела, находятся в особом состоянии. Они окружены другими молекулами того же тела только с одной стороны, благодаря чему над поверхностью твердого тела всегда имеется некоторое силовое ноле. Молекулы другой среды (жидкой или газообразной), находящейся в соприкосновении с данным твердым или жидким телом, попадая в сферу действия этого поля, будут притягиваться к твердому телу, концентрируясь нри этом на его поверхности. В этом и заключается процесс адсорбции. Природа адсорбционных сил сложна и окончательно еще не выяснена. [c.52]

От влияния геометрической неоднородности поверхности и пор можно в значительной степени освободиться, применяя кристаллические непористые и пористые, а также аморфные достаточно широкопористые адсорбенты и модифицируя химически или адсорбционно их поверхность. В этом случае основное влияние на адсорбционные свойства и на селективность газо-адсорбционных колонок будет оказывать химия поверхности адсорбента. Химия поверхности твердого тела определяет характер и энергию межмолекулярного взаимодействия, возникающего между молекулами разделяемых веществ и твердым телом. Взаимодействие молекул газовой смеси с однородной твердой поверхностью и состояние адсорбированных молекул на достаточно однородной поверхности (газо-адсорбционный вариант хроматографии) легче поддаются теоретической трактовке, чем молекулярные взаимодействия при растворении в объеме жидкой пленки (газо-жидкостный вариант хроматографии). В растворе все молекулы подвижны и молекулы данного компонента со всех сторон окружены другими молекулами, а при адсорбции на достаточно гладкой поверхности твердого тела молекулы взаимодействуют в основном только с ближайшими силовыми центрами этого твердого тела и эти центры фиксированы. [c.16]

Древесный активный уголь БАУ, являющийся пористой массой, после пропитки ацетоном сохраняет еще какую-то остаточную адсорбционную способность, однако адсорбция на его поверхности диацетилена из раствора в ацетоне вряд ли может иметь место. Из опыта газо-жидкостной хроматографии известно, что когда жидкая фаза и испытуемое вещество являются неполярными или имеют одинаковую полярность, то на поверхности носителя адсорбируются молекулы с большим молекулярным весом. Если же присутствуют соединения с разной полярностью, то молекулы соединений с ббльшим молекулярным весом, но имеющие меньшую полярность, могут быть вытеснены с поверхности носителя молеку- [c.190]

Методы исследования продуктов деструкции полимеров. Часто возникает необходимость оценить термическую стабильность полимерных материалов по количеству и составу газообразных и жидких продуктов деструкции, образующихся при переработке и эксплуатации полимерного материала, а также исследовать деструк-тированный полимер. Качественный и количественный состав летучих продуктов термической и термоокислительной деструкции изучается методами газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. Идентификацию продуктов деструкции проводят с помощью эталонных веществ и другими методами масс-спектроскопическим, ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, химическими анализами. Изменение химического строения полимера в процессе термического и термоокислительного старения изучают методами ИК- и УФ-спектроскопии. Для получения более полных данных об изменении структуры и молекулярной подвижности при деструкции полимеров может быть использован метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широких линий. Для установления строения стабильных радикалов, образующихся в процессах деструкции полимеров, применяется метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). [c.8]

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]

По природе взаимодействия разделяемых веществ с твердой фазой различают адсорбционную, распределительную и ионообменную хроматографии. Адсорбционная хроматография основана на молекулярной адсорбции и подчиняется уравнению Лэнгмюра. Ионообменная хроматография определяется процессом ио1нообмена. В основе распределительной хроматографии лежит различие н коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя жидкими фазами. По методике проведения различают колоночную, хроматографию на бумаге и тонкослойную. Сорбция, иоиный обмен, распределение между фазами различного состава протекают непрерывно при последовательном многократном повторении. При колоночной хроматографии изучаемую смесь веществ в виде раствора (жидкая фаза) пропускают через колонку со слоем сорбента (твердая фаза). [c.254]

Содержание воды в веществах различного агрегатного состояния можно определять методами газо-жидкостной, газо-адсорбционной и реакционной газовой хроматографии. Самым быстрым и часто наиболее удобным способом определения воды в неорганических и органических материалах является метод газо-адсорбционной хроматографии на колонках с пористыми полимерными сорбентами или углеродными молекулярными ситами. Метод газо-жидкостной хроматографии для определения воды менее пригоден. При использовании как полярных, так и неполярных жидких фаз, нанесенных на диатомитовые носители, пики воды получаются несимметричными, в первом случае — из-за сильного взаимодействия воды с гидроксильными группами поверхности носителя, а во втором — из-за образования прочных водородных связей между молекулами полярной неподвижной фазы и молекулами воды. Наиболее симметричные пики воды были получены на насадке, состоящей из тефлона и различных лолиэтиленгликолей, т. е. при использовании совершенно инертного носителя неподвижной жидкой фазы. [c.70]

Кроме молекулярно-ситовых свойств, используются также адсорбцион свойства макропористых кремнеземов, например, для поглощения полярных ществ (гликоли, стероиды и др.) из неводных или смешанных растворителей и разделения газов (ГАХ углеводородов, спиртов и других веществ). Макропс стые кремнеземы используют и в качестве твердых носителей стационарных ких фаз (ГЖХ в сочетании со специфическим влиянием твердой фазы) или т телей для жидкостной распределительной хроматографии. Небольшие доба жидких фаз применяются иногда с целью уменьшения размыва хроматогра ческих пиков при газовой хроматографии. [c.226]

При адсорбции на твердых телах разной природы проявляются молекулярные и химические взаимодействия во всем их разнообразии от ван-дер-ваальсовых взаимодействий до образования нестойких донорно-акцепторных соединений и прочных ковалентных связей. Исследование этих взаимодействий в случае адсорбции имеет свои преимущества. Во-первых, в отличие от газов и жидких растворов, силовые центры на поверхности адсорбента фиксированы. Во-вторых, в отличие от объема твердого тела, на поверхности можно реализовать невозмущенное состояние отдельных функциональных групп, например гидроксильных. Вместе с тем, поверхностные соединения и адсорбционные комплексы можно изучать с помощью химических и физических методов, дающих богатую информацию о химии поверхности, природе адсорбционного взаимодействия и состоянии адсорбированного вещества. Здесь нашли широкое применение химические, изотопнообменные, дифр актометрические и спектроскопические методы исследования состава и структуры поверхностного слоя твердого тела и поверхностных соединений, спектроскопические и радиоспектроскопические методы изучения состояния адсорбционных комплексов, а также статические и динамические (в частности, хроматографические и калориметрические) методы измерения изотермы адсорбции, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем. Однако исследованию адсорбции комплексом этих методов долгое время мешала неоднородность состава и структуры самих объектов исследования — традиционно применявшихся адсорбентов (активные угли, силикагели и другие ксерогели). В результате, во-первых, образовался разрыв между молекулярными моделями адсорбции, используемыми в теоретических исследованиях, и экспериментальными данными, получаемыми на адсорбентах, по степени чистоты и неоднородности структуры весьма далеких от теоретических моделей. Благодаря этому молекулярная теория адсорбции не находила экспериментальной базы, и ее развитие задерживалось. Во-вторых, выпускавшийся набор адсорбентов не смог удовлетворить и запросы новой техники. Например, для использования в хроматографии [c.5]

Все хроматографические методы определения воды следует разделить на газо-адсорбционные, газо-жидкост-ные и реакционную хроматографию. Разделение и количественный анализ воды методом газо-жидкостной хроматографии затруднен, так как пик воды, как и пики других полярных соединений, имеет большей частью неправильную форму, и на хроматограмме часто образуются вытянутые хвосты. Это характерно для неполярных жидких фаз и фаз со средней полярностью, особенно при использовании твердого носителя со значительными адсорбционными свойствами. На неполярных жидких фазах, нанесенных на диатомитовые носители, пики воды выходят несимметричными вследствие сильного взаимодействия молекул воды с гидроксильными группами поверхности носителя. Правда, размывание хвостов у пика воды е мешает определению растворенных в ней веществ, элюирующихся прежде воды, и соединения с низким молекулярным весом можно иногда без труда определить в водном растворе [3]. [c.113]

Так, например, в молекулярной хроматографии в настоящее время можно выделить две разновидности адсорбционную молекулярную хроматографию (классический вариант хроматографического метода М. С. Цвета) и абсорбционную (распределительную) молекулярную хроматографию, предложенную А. Мартином и Р. Сингом. В адсорбционной молекулярной хроматографии сорбентом является твердый дисперсный материал. Сорбционный процесс происходит на поверхности твердой фазы. В абсорбционной (расиределительной) молекулярной хроматографии роль своеоб-р разного сорбента (абсорбента) выполняет жидкая фаза, неподвиж- о удерживаемая сорбционными силами межмолекулярной при-Б оды на поверхности твердой фазы (носителя). Образование адсорб- щионных молекулярных хроматограмм происходит вследствие. количественных различий в адсорбируемости веществ, в абсорб- у онной хроматографии — вследствие различий в коэффициентах распределения между двумя несмешиваюпщмися жидкими фаза-Чии, из которых одна неподвижна, а другая — подвижна. Однако в том и другом случае действуют одни и те же силы — силы межмолекулярной связи, от энергии которых зависит характер распределения хроматографируемых веществ между граничащими и взаимодействующими фазами. [c.17]

За последние годы синтез большого количества разнообразных иорнообменных смол, обладающих большой сорбционной способностью и заметной избирательностью при адсорбции ионов, позволило значительно расширить область применения хроматографии. Большая часть работ по разделению различных смесей и выделению фармацевтических препаратов аминокислот и др. связана с использованием ионнообменных смол. Помимо адсорбционной и ионнообменной хроматографии в настоящее время применяется ряд новых видоизменений метода и из них наиболее эффективным является метод распределительной хроматографии, созданный в 1941 г. В основе метода лежит обмен вещества между подвижным растворителем и другим неподвижным растворителем, который не смешивается с первым, и находится в порах материала, заполняющего колонку. Если неподвижной фазой является вода, то в качестве носителей ее в колонке служит крахмал, целлюлоза, силикагель. В 1944 г. был предложен новый метод хроматографии на бумаге, возникший в результате использования фильтровальной бумаги в качестве носителя неподвижной фазы. Широко применяемые на практике методы хроматографии основаны, следовательно, на трех физических процессах молекулярной адсорбции, ионном обмене и распределении между жидкими фазами. Основной особенностью всех методов хроматографии является [c.239]

Как и в газовой хроматографии, разделение в жидкостно-адсорбционной молекулярной хроматографии в ее приближающемся к равновесному варианте основано на различии в константах равновесия растворов, содержащих разделяемые компоненты, с адсорбентом. Даже при полном разделении компонентов раствора при прохождении через адсорбент пика данного компонента раствор содержит но крайней мере два вещества компонент анализируемой смеси и растворитель — элюент. Для адсорбции из растворов характерно взаимное вытеснение молекул компонентов на поверхности адсорбента, т.е. адсорбция одних молекул обязательно сопровождается десорбцией других. Удерживаемый объем и теплота адсорбции для данного компонента из жидкого раствора определяется не только энергией взаимодействия с адсорбентом, как в случае газовой хроматографии из слабо адсорбирующегося газа-носителя, но и разностью энергии взаимодействия его молекул с молекурярными полями адсорбента и других плотных частей системы — поверхностного и объемного растворов. Поэтому теплота адсорбции из растворов обычно в несколько раз меньше теплоты адсорбции того же компонента из газовой фазы. Это позволяет, во-первых, осуществлять жидкостноадсорбционную хроматографию при значительно более низких температурах и, во-вторых, широко использовать измеиение лшлекулярного поля как адсорбента, так и растворителя — элюента. [c.56]

Описаны свойства макропористых аэрр-силогелей (диаметр пор 400—16000 А), получаемых из непористого высокодисперсного аэросила. Показано, что прокаливание и гидротермальная обработка аэросилогелей повышает их геометрическую однородность и улучшает хроматографические свойства. Макропористые адсорбенты могут быть получены и из пористых стекол путем их специальной обработки. Эти адсорбенты обладают исключительно однородной структурой и могут быть использованы в молекулярной хроматографии как адсорбенты и носители адсорбционных слоев неподвижных жидких фаз для разделения органических соединений, а также в химии полимеров и в биологии как макромолекулярные сита для разделения высокомолекулярных веществ. Библ. — 5 назв., рис."— 2, табл. — 3. [c.262]