Методы простого ионообменного разделения

Вторая часть дает общую характеристику методов простого ионообменного разделения и методов ионообменной хроматографии. В главах по ионообменной хроматографии приведены типичные случаи разделений, основанных на изменении знака заряда ионов в результате селективного образования комплексов Обобщен опыт, накопленный автором и другими исследователями. [c.15]

МЕТОДЫ ПРОСТОГО ИОНООБМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ [c.155]

В настоящей главе рассматриваются методы простого ионообменного разделения, т. е. методы отделения способных к обмену ионов от неэлектролитов и от ионов, не поглощаемых ионитом. Методы разделения, основанные на различном сродстве ионов к иониту, т. е. ионообменная хроматография, будут рассмотрены в главе 10. [c.155]

Ионообменная хроматография широко применяется для разделения ионов с близкими свойствами, т. е. в таких системах, которые очень трудно или даже невозможно проанализировать другими методами. Ионообменная хроматография основана на различии в поглощаемости разделяемых ионов. В системах, не содержащих комплексных ионов, селективность часто слишком мала, чтобы обеспечить возможность эффективного разделения. Однако, используя комилексообразование или другие реакции в растворе, можно значительно повысить разделяем ость ионов. Принцип ионообменной хроматографии в общих чертах тот же, что и принцип обычного хроматографического анализа. Ионообменная хроматография несколько сложнее, чем описанный ранее метод простого ионного обмена. При разделении смесей ионов с близкими свойствами часто требуется несколько часов или даже дней, чтобы достичь количественного разделения. Однако ионообменная хроматография легко поддается автоматизации, а поэтому может применяться даже для серийных анализов сложных смесей родственных веществ. [c.24]

Глава 9. Методы простого ионообменного разделения [c.160]

Самуэльсон уделил особое внимание дифференцированной классификации процессов ионного обмена. Он предлагает различать методы простого ионообменного разделения и собственно методы ионообменной хроматографии. [c.13]

Наиболее перспективным направлением использования ионитов в анализе чистых веществ следует считать методы простого ионообмен- ного разделения динамические методы), которые заключаются в фильтровании исследуемого раствора через колонку с ионитом. В этом случае смолой поглощаются и могут быть сконцентрированы все способные к обмену ионы и отделены от неспособных к обмену веществ и неэлектролитов. Хроматографические методы разделения используют гораздо реже (см. гл. 12). [c.300]

Ионообменная хроматография — все методы разделения ионов, происходящего как в стадии поглощения, так и в стадии элюирования. По мнению О. Самуэльсона, ионообменную хроматографию нужно отличать от простого ионообменного разделения, когда способные к обмену ноны в стадии поглощения отделяют от неспособных к поглощению ионов и от неэлектролитов. [c.23]

Методы ионообменной хроматофафии используют преимущественно для целей разделения. Количественное определение компонентов после разделения может быть выполнено любым подходящим методом. Простейшая методика ионообменного разделения состоит в поглощении компонентов смеси ионитом и последовательном элюировании каждого компонента подходящим растворителем. [c.295]

Для работы с микроколичествами пользуются также хроматографическими методами, основанными на различной скорости движения растворенных веществ в многофазных системах. Это хроматография колоночная (распределительная), бумажная, ионообменная. Эти методы удобны для разделения смесей органических соединений в количествах, измеряемых миллиграммами. Каждый из них прост и позволяет выделять ничтожно малые количества веществ. Широкое применение они нашли для разделения природных органических соединений, а также для микроаналитической работы (см. гл. I, разд. 12). [c.57]

Несмотря на сравнительно отчетливую химическую специфичность группы рзэ, отделение их от многих примесей обычными способами представляет далеко не простую задачу, особенно в ряде отдельных случаев. Ионообменный метод позволяет успешно проводить такие трудные разделения, а также оказывается полезным и в более простых, часто уже ставших классическими случаях анализа. В этом отношении хроматографический метод обладает очевидными преимуш,ествами. Так, ионообменное разделение невесомых количеств элементов возможно без применения носителей высокое качество разделения достигается большей частью в одну стадию, так как при квалифицированном проведении анализа загрязнения разделяемых компонентов не происходит, что обычно неизбежно при выделении нерастворимых осадков из растворов ионообменный способ позволяет проводить комплексное разделение сложных смесей за одну операцию, тогда как при разделении в растворе потребовалось бы применить несколько последовательных операций и, наконец, в хроматографии удалось наиболее эффективно использовать процессы комплексообразования, которые до этого в практике разделений применялись очень ограниченно. [c.109]

Вид ионообменной хроматографии, используемой в каждом отдельном случае, определяется природой разделяемых кислот и формой, в которой анализируемый образец вводится в колонку. Ситуация наиболее простая, если в образце присутствуют только кислоты. В таком случае подходящий метод может быть выбран быстро и непосредственно. Если, однако, в анализируемом образце присутствуют некоторые количества других веществ, их целесообразно удалить перед анализом. Если эти примеси обладают неионогенной природой, удаление должно быть выполнено путем связывания кислот на колонке, заполненной анионообменной смолой, обладающей основным характером. Неионогенные вещества проходят через колонку, а затем из колонки вытесняются кислоты. Они образуют фракцию, которую далее можно разделить селективными методами. Такое предварительное разделение необходимо почти во всех случаях, когда требуется выделение кислоты из природных веществ или из сложных смесей, образующихся при промышленном получении кислот. Благодаря молекулярной сорбции неионогенные вещества также могут удерживаться на колонке и влиять на разделение кислот. [c.152]

П 0 р в а я часть содержит описание важнейших свойств ионитов, а также изложение основ ионного обмена и ионообменных разделений. При этом автор ограничился рассмотрением лишь основных положений, представляющих интерес для химика-аналитика. В этой части книги приведены также простые методы расчетов, применяемые в практике аналитических работ. [c.15]

Если разница в свойствах ионов достаточно велика, то разделение может быть достигнуто очень быстро при этом нет необходимости вводить какие-либо дополнительные усложнения. В простейших случаях, например, когда один из ионов, подлежащих разделению, переведен в форму непоглощаемого комплекса [19, 22], возможно селективное поглощение. Такие разделения иногда могут выполняться методом простого ионного обмена. Как показали Краус с сотрудниками [14], некоторые элементы, считающиеся обычно сходными, например, кобальт и никель, на самом деле легко могут быть разделены на анионите в концентрированном растворе соляной кислоты. Ионообменная хроматография заслуживает внимания даже и тогда, когда разделение может быть выполнено и другими методами. Часто ионообменная хроматография позволяет достичь разделения быстрее и с большей точностью, чем при использовании других методов. [c.25]

Для нахождения оптимальных условий хроматографического разделения ионов обычно определяют сорбцию ионов ионообменными смолами из тех или иных растворов. Из применяемых в хроматографии методов определения сорбируемости ионов наиболее простым является метод определения коэффициента распределения того или иного иона между ионообменной смолой п растворами. [c.228]

Последовательное и фракционное экстрагирования, занимающие среднее положение между простым экстрагированием и противоточным распределением, предпочтительны в тех случаях, когда хотят с небольшими затратами времени и труда добиться более эффективного разделения. Использование этого метода для количественного анализа возможно только, если известен качественный состав смеси. Так, например, в свое время был разработан метод определения низших жирных кислот в смеси, основанный на принципе последовательного экстрагирования и титровании отдельных фракций [145, 155]. В настоящее время, когда имеются гораздо более точные и быстрые методы, основанные на распределительной, газовой и ионообменной хроматографии, эта методика уже устарела. [c.405]

Во всех до сих пор разработанных методиках ионообменной тонкослойной хроматографии ограничиваются одномерным разделением. Это одно из преимуществ данного метода по сравнению с классическими методами тонкослойной хроматографии. Для получения однозначной и простой для оценки картины следует в двух местах пластинки (в виде точки или полосы) нанести соответствующие контрольные смеси. Это очень облегчает идентификацию, а если по какой-то причине хроматографическая картина отличается от ожидаемой, тогда с помощью контрольной смеси можно выяснить причину неполного разделения и определить состав образца [c.248]

Среди современных методов анализа ионов одним из наиболее простых и эффективных является хроматография. В ней разделение осуществляется в результате неодинакового распределения ионов между двумя фазами—подвижной и неподвижной. Так как преимущественно используют водные растворы, то в основном наибольшее значение имеет жидкостная хроматография в виде ее таких вариантов, как колоночная ионообменная, тонкослойная распределительная и бумажная распределительная хроматография. [c.63]

Метод хроматографии в тонких слоях, предложенный советскими учеными Н. А. Измайловым и М. С. Шрайбер, устраняет многие из этих затруднений. Применение самых разнообразных материалов делает метод поистине универсальным. Вместо волокон целлюлозы в распоряжение исследователя поступают порошки различных сорбентов окиси алюминия, силикагеля, ионообменных смол и т. д. Течение жидкости в таких слоях подобно перемещению ее в слое зерненого сорбента в колоночной хроматографии в результате получаются более резкие фронты, что приводит к более четкому разделению. Сама аппаратура поэтому сильно уменьшается в габаритах, сокращается время разделения и обработки хроматограмм. Идентификация может производиться не только колориметрически или радиометрически, но и простой десорбцией с участка слоя, содержащего пятно с последующим химическим анализом. [c.5]

Основными задачами препаративной хроматографии амино кислот являются разделение максимальных количеств материала, выделение чистых аминокислот и, наконец, разработка и использование предельно простых методик. В отличие от аналитической хроматографии здесь вполне допустимы те или иные потери материала. Наибольшей емкостью в отношении аминокислот обладают сорбенты, используемые в адсорбционной хроматографии. В той или иной форме этот метод используют для разделения аминокислот на колонке с активированным углем (в виде фронтального, элютивного или вытеснительного анализа). Разработка этого метода связана главным образом с именем А. Тизелиуса [86]. Таким методом удобно отделять ароматические аминокислоты [87, 88], однако по эффективности этот метод значительно уступает ионообменной хроматографии. [c.355]

Необходимо подчеркнуть, что количе ственное выделение какого-либо вещества в совершенно чистом состоянии методом вытеснительной хроматографии теоретически невозможно. Поэтому он представляет ограниченный интерес для аналитической химии. В принципе ширина каждой полосы (измеряемая объемом, который занимает эта полоса либо в колонке, либо в элюате) пропорциональна количеству соответствующего этой полосе вещества на практике, одпако, полосы часто асимметричны, и простыми способами бывает трудно точно определить их ширину. Для препаративных целей вытеснительная хроматография предпочтительнее, чем элюентная, так как позволяет получить за одну операцию значительно большее количество вещества. Можно с успехом использовать колонки, заполненные на 50%, и получать растворы веществ в чистом виде и с высокими концентрациями. Ионообменные разделения методом вытеснительной хроматографии изучались Снеддингом с сотрудниками [35], Тремийоном [41], Корне с сотрудниками [6] и другими авторами. Подробное обсуждение этого метода выходит за рамки настоящей книги. Следует, однако, отметить, что существуют промежуточные случаи между элюентной и вытеснительной хроматографией. К ним относятся некоторые разделения, выполняемые с помощью комплексообразователей или буферных растворов. Примером может служить разделение металлов на катионообменных колонках с помощью цитрат-ных растворов. При низких значениях pH (когда концентрация некомплексных ионов сравнительно велика) происходит элюентная хроматография при высоких же значениях pH (когда концентрация некомплексных ионов мала) — вытеснительная хроматография. [c.110]

Элюирование малых количеств имеет бо-ньшое значение при аналитических разделениях родственных ионов. В этом случае тарелочная теория оказывается более удобной, чем другие теоретические представления. Простые расчеты, выполняемые на основе тарелочной теории, дают ценную информацию для химика-аналитика, желающего применять или улучшать уже известные хроматографические методы или разрабатывать новые применения этих методов. Поэтому тарелочной теории в хроматографических разделениях посвящена отдельная глава (гл. 6). Для надлежащего использования простых ионообменных методов и для выполнения хроматографических разделений ионов, сильно различающихся по своей склонности к поглощению, вполне достаточно общих правил и эмпирических сведений, приведенных в соответствующих разделах этой книги. [c.111]

При разработке новых методов ионообменного разделения аналитик должен выяснить, какие иониты наиболее пригодны для его целей. Некоторые задачи аналитического разделения могут быть решены с помощью как катионитов, так и анионнтов нередко вопрос о иредиочтении того или иного материала является чисто вкусовым. Простым примером может служить отделение щелочных металлов от фосфат-иона. Следует отметить, что даже хроматографическое разделение ионов одного знака часто может быть выполнено с помощью ионитов обоих типов. Например, для разделения некоторых металлов могут с успехом применяться катиониты однако применение для этой же цели анионитов, основанное на разделении комплексов этих металлов, часто бывает проще и быстрее. В этой главе мы не будем, однако, углубляться в рассмотрение подобных вопросов разнообразные примеры такого тина будут разобраны главах 10, 11 и 15. Цель настоящей главы — дать информадшо о свойствах ионитов наиболее важных типов для облегчения выбора подходящего ионита. [c.143]

При определении ионообменным методом щелочноземельных металлов их поглощают сульфокатионитом и затем элюируют, например соляной кислотой [138]. При анализе растворов, содержащих мешающие органические вещества, ионный обмен во многих случаях является простейшим средством разделения, так как позволяет избежать операции озоления. Франзон, Иварссон и Самуэльсон [58] установили возможность дальнейшего упрощения онроде- [c.264]

Электродиализ. Удаление ионных примесей из растворов электрохимическим методом с использованием мембран или диафрагм получило название электродиализа. Рассмотрим удаление сульфата натрия из воды в электродиализаторе с ионообменными мембранами. Простейший электродиализатор (рис. Х1У.З) состоит из трех отделений, разделенных двумя ионообменными мембранами, и двух электродов. Мембрана состоит из ионообменного материала, способного пропускать через себя либо катионы (ка-тионитовая мембрана — Мк), либо анионы (анионитовая мембрана— Ма). Вода, содержащая сульфат натрия, подается в среднее отделение электродиализатора. При подводе напряжения ионы натрия и водорода через катионитовую мембрану двигаются к катоду К, а сульфат-ионы и ионы гидроксида через аниони-товую мембрану — к аноду А. [c.380]

В первых жидкостных хроматографах (тина ионообменных хроматографов) прошедшая через колонку подвижная фаза с комиоиеитами пробы просто собиралась в небольшие сосуды, а затем методами титриметрии, колориметрии, полярографии и т.д. определялось содержание комиоиеита в этой порции. Т.е. процессы разделения пробы п определения ее количественного состава были разделены во времени и пространстве. В современном жидкостном хроматографе эти процессы объедипепы в одном приборе. [c.19]

Во многих работах ионообменные процессы были предложены в качестве способа решения химико-аналнтических задач. В самом общем виде в ге-терофаэной системе ионообменный сорбент — раствор можно осуществить абсолютное и относительное концентрирование определяемого компонента. Конечно, эти процессы в ходе аналитического определения являются вспомогательными, но во многих случаях они необходимы, иначе их применение было бы неоправданным иа фоне интенсивно развиваемых разнообразных прямых химических, физико-химических и физических методов современной аналитической химии. При недостаточном пределе обнаружения существующих или доступных в конкретной ситуации методов анализа прибегают к абсолютному концентрированию, например, путем упаривания, экстракции, осаждения. В ионообменном методе абсолютное концентрирование проводят поглошением определяемого элемента ионообменным сорбентом и регенерацией последнего малым объемом специально подобранного реагента (элюента). При недостаточной селективности существующих или доступных методов анализа прибегают к относительному концентрированию — отделению определяемого элемента от мешающих примесей. При ионообменном отделении мешающих элементов, далеких по ионообменным свойствам от определяемого компонента, относительное концентрирование выполняют простым пропусканием анализируемого раствора через слой (колонку) ионита в так называемых динамических проточных условиях (напрнмер, поглощение щелочноземельных металлов катионитом при титриметрическом определении сульфатов). Наконец, при отделении мешающих элементов, близких по свойствам к определяемому элементу (например, смесн щелочных, щелочноземельных, редкоземельных элементов, галогенов и пр.), относительное концентрирование осуществляют методом ионообменной хроматографии, т. е. методом разделения сме- [c.5]

В классическом варианте заполнения колонок ионообменными смолами метод ИОХ наиболее интфесен для решения препаративных задач. Переход от классической схемы ИОХ к аналитическому варианту метода — ионной хроматограф потребовал решения целого комплекса проблем. Во-первых, ориентируясь на наиболее универсальный и технически простой способ неселективного определения концентрации разделенных ионов в растворе — измерение [c.206]

Так как в пищевой промышленности и медицине применяют только ь-изомеры аминокислот, рацемические смеси необходимо разделять на отдельные энантиомеры. Для этой цели используют различные хроматографические методы, в том числе и основанные на ионном обмене. Химические методы разделения, связанные с взаимодействием рацематов с определенными асимметрическими соединениями, достаточно сложны и не находят применения в промышленных условиях. Гораздо более эффективным является ферментативный метод разделения рацематов аминокислот, впервые разработанный и использованный японскими исследователями. В основу метода положена способность фермента ацилазы ь-аминокислот специфически гидролизовать только ацилированные ь-аминокислоты без воздействия на О-сте-реоизомеры. Ацилированные аминокислоты, полученные методом химического синтеза, подвергаются воздействию иммобилизованного фермента ацилазы, причем после полного ферментативного гидролиза образуется смесь ацилированной о-аминокислоты и свободного ь-стереоизомера, легко разделяющиеся простой кристаллизацией или посредством ионообменной хроматографии. [c.22]

В качестве справочного материала в приложении приведен перечень насадок, опубликованный Маджорсом [66] Из них только насадки на полимерной основе применяются в полумикро-ВЭЖХ относительно редко Однако это не означает, что они менее пригодны для полумикро-ВЭЖХ Просто до последнего времени в этой области ЖХ более популярны были такие распространенные насадочные материалы, как силикагель или силикагель, модифицированный ОДС Пористые полимеры, ионообменные смолы и насадки для эксклюзионной хроматографии также являются хорошими материалами для заполнения полумикроколонок В работе Хиби и сотр [67], например, описано разделение методом эксклюзионной хроматографии на полумикроколонках с полимерной насадкой [c.88]