Адсорбенты с модифицированной поверхностью

Химическое модифицирование поверхности адсорбентов и различных высокодисперсных тел (пигментов, наполнителей для полимеров, волокнистых материалов и т. п.) с помощью инертных, а также способных к реакциям сополи-меризации групп имеет большое практическое значение для улучшения свойств различных покрытий и пластмасс. [c.504]

Для модифицирования поверхности ТЗК взвешенную па аналитических весах навеску жидкой фазы растворяют в петролейном эфире в соотношении 1 25. Раствор заливают в круглодонную колбу, добавляют навеску ТЗК, колбу помещают в водяную баню, нагретую до 90 °С, и вращают до тех пор, пока не испарится весь растворитель и адсорбент станет сухим на вид. (Работать с эфиром необходимо, соблюдая правила техники безопасности, без открытого огня.) [c.99]

Химическое модифицирование поверхности капиллярных колонок нанесением адсорбирующего слоя, наполненные адсорбентом капиллярные колонки. [c.297]

В первой части описывается химия поверхности и адсорбционные свойства основных неорганических и органических адсорбентов (от таких одноатомных непористых и однородных, как графитированные сажи, до пористых органических полимеров), адсорбционное и химическое модифицирование поверхности адсорбентов, спектроскопическое исследование поверхностных соединений и адсорбционных комплексов. В этой части устанавливается качественная связь структуры молекул с адсорбционными свойствами, ярко проявляющаяся в хроматографии. [c.3]

Для создания устойчивых по отношению к воздействию среды поверхностных химических соединений нужны прочные химические связи между поверхностью и веществами-модификаторами. Таким химическим модифицированием поверхности можно резко изменять ее адсорбционные свойства. Для многих процессов адсорбции с последующей регенерацией и особенно для адсорбционной хроматографии нужна такая поверхность, которая по отношению к молекулам в газе или растворе соответствовала бы девизу хроматографии схвати, подержи и отпусти . Этот девиз хроматографии отличается от девиза схвати и не отпускай , которым можно выразить требования к работе противогаза или шунта с адсорбентом, применяемого для экстракорпорального (вне организма) поглощения ядов из крови. В адсорбционной хроматографии адсорбция на поверхности адсорбента в хроматографической колонне должна сопровождаться десорбцией, полностью регенерирующей адсорбент в самом процессе хроматографии. Поэтому и взаимодействия молекул подвижной среды колонны (газа, жидкости) с неподвижным адсорбентом, заполняющим хроматографическую колонну, не должны быть слишком сильными. [c.7]

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]

ЛЕКЦИЯ 4. АДСОРБЦИОННОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ АДСОРБЕНТОВ [c.74]

Цели и возможности адсорбционного модифицирования поверхности адсорбента [c.75]

Таким образом, энергия неспецифической адсорбции на модифицированных таким способом адсорбентах (так же как на поверхности адсорбентов, модифицированных адсорбированными слоями органических веществ, и на поверхности молекулярных кристал- [c.94]

В лекциях 4 и 5 были приведены примеры адсорбционного и химического модифицирования поверхности адсорбентов с жестким скелетом — непористых и широкопористых саж и кремнеземов. Если модифицирующие молекулы сильно адсорбированы, имеют вытянутую или плоскую конфигурацию, а также если химически прививаемые к поверхности кремнезема группы обладают большой жесткостью и ограниченной конформационной подвижностью, модифицированный адсорбент также можно считать инертным. Если же к поверхности кремнезема привиты длинные н-алкильные цепи, то в результате их конформационной подвижности, особенно при высоких температурах, адсорбция может сопровождаться абсорбцией, т. е. объемным поглощением молекул, проникающих между этими цепями. Это же может происходить и при адсорбционном модифицировании адсорбентов-носителей слабо связанными с поверхностью конформационно подвижными слоями полимеров. [c.128]

В этой и следующей лекции рассматриваются эксперименталь-чые данные, полученные для наиболее широко применяемого в жидкостной хроматографии адсорбента — силикагеля с гидроксилированной и с адсорбционно и химически модифицированной поверхностью. [c.283]

Вопросы эффективности хроматографических колонн не входят в задачи этого курса лекций, поэтому мы касаемся их лишь постольку, поскольку это необходимо при конструировании адсорбентов, используемых в жидкостной хроматографии. Для высокоэффективной скоростной жидкостной хроматографии не очень больших молекул нужны адсорбенты с размерами зерен от 2 до 10 мкм (узкие фракции) с удельной поверхностью около 500 м /г и возможно большими при сохранении такой удельной поверхности размерами пор. Обычно таким условиям удовлетворяют силикагели с гидроксилированной и адсорбционно или химически модифицированной поверхностью. [c.286]

Киселев и Щербакова (1962) использовали свой обширный опыт по химическому и геометрическому модифицированию поверхности адсорбентов для приготовления стеклянных капилляров. Авторы связали наиболее активные центры химически неоднородной поверхности слабо адсорбирующими группами. Были получены почти прямолинейные изотермы [c.327]

В практике молекулярной хроматографии наряду с га-зо-жидкостным все большее применение находит адсорбционный вариант. Это обусловлено созданием, разработкой и внедрением ряда высокоэффективных адсорбентов с достаточно однородными и разнообразными по химическому составу поверхностями, таких, как графитированные сажи, цеолиты, геометрически и химически модифицированные силикагели, пористые стекла и др., а также развитием раз- личных методов направленного синтеза адсорбентов с заданным комплексом свойств и разнообразных приемов Модифицирования поверхностей твердых адсорбентов. [c.3]

Разнообразное применение уже нашли эффективные кремнеземные адсорбенты и избирательные поглотители, носители активной фазы в катализе, наполнители, в том числе армирующие волокна, для полимерных систем, загустители дисперсионных сред, связующие для формовочных материалов, адсорбенты и носители для газовой хроматографии и др. Большое развитие получило химическое модифицирование поверхности дисперсного кремнезе.ма, что дает возможность направленно изменять [c.7]

К промежуточным методам относится хроматография на модифицированном сорбенте (газо-жидко-твердофазная), основанная на том, что неподвижной фазой служит твердый адсорбент, модифицированный небольшим количеством жидкости. В этом случае играют роль как адсорбция на поверхности газ-твердое тело (и, в определенной степени, — на поверхности жидкость-твердое тело), так и растворимость в жидкости. Существуют и другие промежуточные варианты. [c.9]

Колонки с неполярными адсорбентами представляют интерес для анализа многих биологических систем, так как процессы адсорбции, происходящие на таких адсорбентах, особенно на полученных направленным химическим модифицированием поверхности, близки к процессам, происходящим в клетках живых организмов в обоих случаях происходит адсорбция из водных сред. На полярных адсорбентах можно реализовать положительную адсорбцию и удерживание из водных растворов даже смешивающихся с водой веществ. [c.304]

Наряду с геометрической структурой, химическая природа поверхности адсорбентов, высокодисперсных наполнителей, загустителей смазок в значительной степени определяет их свойства. Химическим модифицированием поверхности можно в значительной степени изменять адсорбционные и технологические свойства важнейших дисперсных систем. [c.165]

Таким образом, модифицирование поверхности кремнеземов органическими радикалами с четко выраженными основными или кислотными свойствами приводит к получению специфических адсорбентов, избирательно поглощающих вещества кислого или основного характера, для которых такие радикалы являются активными центрами адсорбции. Характер адсорбционных свойств модифицированных кремнеземов с функциональными группами определяется как размерами радикалов, так и его химическими свойствами. [c.176]

В сильноувлажненных системах типа торфов, связывающих значительные количества воды, ее свойства и состояние играют особенно важную роль, определяя выбор технологических рещений. В этом случае, как и в случае минеральных адсорбентов, новые возможности открываются при модифицировании поверхности различными физико-химическими методами. Эти способы воздействия оказываются актуальными и в случае горных пород, механические свойства которых зависят от количества связанной воды и характера ее взаимодействия с твердой фазой сложных геологических образований. [c.7]

Сущность и особенности физико-химических процессов распределений в газо-адсорбционной хроматографии. Непористые и пористые адсорбентьь применяемые в газовой хроматографии. Роль геометрической структуры адсорбента. Молекулярные сита. Неспецифические и специфические адсорбенты разных типов, роль химической природы поверхности адсорбента. Пористые полимеры. Вредное влияние неоднородности поверхности твердого тела и способы его ослабления. Способы улучщения разделения и достижения большей симметрии пика. Непористые адсорбенты. Пористые и макропористые адсорбенты, соотношение между удельной поверхностью и размерами пор. Химическое и адсорбционное модифицирование поверхности адсорбентов. Выбор оптимальной геометрической структуры и химии поверхности для разделения конкретных смесей. [c.297]

Химическое модифицирование поверхности. Кроме величины по-верхрюсти, для адсорбции большое значение имеет также и ее ссстоя-ние. Хемосорбция зависит, как мы видели, от химического состава адсорбента. Однако здесь правильнее говорить о химическом составе его поверхности, так как это не всегда одно и то же. В результате специальной обработки материала или какого-нибудь естественного процесса поверхность твердого тела может отличаться по составу от его внутренних слоев. Такое изменение состава поверхностного слоя называют его химическим модифицированием. [c.26]

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]

Исключительно важное значение химия поверхности адсорбентов и носителей имеет в газовой и жидкостной хроматографии для анализа сложных смесей, препаративного выделения чистых веществ и управления технологическими процессами. Химия поверхности играет важную роль и в процессах, протекающих в биологических системах. К ним относится, в частности, взаимодействие биологически активных веществ, в том числе лекарственных препаратов, с рецепторами — местами их фиксации в организме. Изучение модифицирования поверхности необходимо для решения вопросов совместимости искусственных материалов с биологическими. Химическое модифицирование адсорбентов применяется при разработке эффективных методов вывода из крови разного рода токсинов (гемосорбция). Прививка к поверхности крупнопористых адсорбентов и носителей соединений с определенными химическими свойствами необходима для иммобилизации ферментов, их хроматографического выделения и очистки, а также для иммобилизации клеток. Иммобилизованные ферменты и клетки эффективно используются в промышленном биокатализе, обеспечивая высокую избирательность сложных реакций в мягких условиях. Очистка и концентрирование вирусов гриппа, ящура, клещевого энцефалита и других для получения эффективных вакцин требует применения крупнопористых адсорбентов с химически модифицированной поверхностью. [c.6]

Избежать этих недостатков можно, применяя адсорбционное модифицирование поверхности таких адсорбентов. В отличие от нанесения больших количеств жидкостей на носители с малой удельной поверхностью, используемого в газожидкостной хроматографии, когда основной причиной удерживания является растворение в неподвижной жидкой фазе, при модифицировании поверхности адсорбентов-носителей для газоадсорбционной хроматографии количество модифицирующего вещества должно быть небольшим. В случае лет учих модификаторов оно не должно превышать количества, достаточного для образования плотного мономолекулярного слоя, чтобы все молекулы модификатора контактировали бы с адсорбентом-носителем. Поэтому для обеспечения необходимой [c.75]

Для придания поверхности адсорбента электроноакцепторных свойств и использования образования комплексов с переносом заряда было применено модифицирование поверхности ГТС нитросоединениями. Так, например, для анализа сложных смесей алифатических и ароматических углеводородов используется сходный по свойствам с ГТС макропористый (углеродный адсорбент карбопак С с нанесенным на него монослоем плоских молекул модификатора — 2, 4, 5, 7-тетранитрофлуоренона, содержащих электроноакцепторные нитрогруппы [c.80]

При отложении же пеларгоната холестерина на адсорбент-носитель с большой удельной поверхностью (силохром) зависимость дельного удерживаемого объема от Т совершенно другая. Как видно из рис. 4.7, б, в области температур объемного перехода пеларгоната холестерина в мезоморфное состояние скачкообразного изменения в удерживании изомеров ксилола не наблюдается. Наоборот, во всем исследованном интервале температур, как ниже, так и выше области существования объемной мезофазы, с увеличением температуры наблюдается монотонное уменьшение удельных удерживаемых объемов. В этом сл(учае селективность адсорбента, модифицированного монослоем пеларгоната холестерина, к мета- и пара-изомерам ксилола сохраняется во всем исследуемом интервале температур, лишь постепенно уменьшаясь с ростом температуры от а= 1,32 до а= 1,25. [c.84]

Способность к специфическим межмолек улярным взаимодействиям придают полимерам ПА атомы кислорода карбоксильных и сложноэфирных групп, имеющие неподеленные электронные пары. В гораздо меньшей степени эти свойства проявляют я-связи ароматических ядер. В ПАН электронная плотность сосредоточена на атомах азота, это придает ПА и ПАН свойства адсорбента третьего типа. Полиарилат хорошо растворяется в органических растворителях, например в бензоле и эфире, а полиакрилонитрил в диметилформа-миде и диметилоульфоксиде. Поэтому эти полимеры можно использовать для модифицирования поверхности макропористых кремнеземов методом адсорбции из растворов. [c.85]

Второй путь получения пористых полимерных адсорбентов с полярными функциональными группами состоит в химическом модифицировании поверхности уже готовых пористых полимеров, подобно тому, как это делается при органохимическом модифицировании неорганических пористых полимеров (см. лекцию 5). Сюда относится прививка к углеводородному остову сополимера таких полярных функциональных групп, как ОН, [c.115]

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

Рассмотрим теперь разделение на силикагеле с гидроксилированной поверхностью веществ, растворимых только в сильно полярных растворителях, на примере углеводов. Углеводы плохо разделяются на гидроксилированной поверхности силикагеля из сильно полярных элюентов, потому что силанольные группы поверхности имеют кислотный характер. Особое значение для разделения таких полярных адсорбатов из полярных элюентов на гидроксилированной поверхности силикагеля имеет модифицирование поверхности адсорбента органическими модификаторами с полярными группами основного характера (электронодонорными группами), обращенными к элюенту. Удержать на поверхности полярного адсорбента такие модификаторы можно, как это было показано в лекциях 4 и 5, прибегнув к предварительному адсорбционному или химическому модифицированию поверхности полярного адсорбента кислотного типа. В частности, в лекции 5 было рассмотрено аминирование силикагеля путем проведения химической реакции силанольных групп его поверхности с -аминопро-пилтриэтоксисиланом [см. реакцию (5.23)]. Однако не обязательно проводить предварительное химическое модифицирование повер ) -ности. Можно воспользоваться адсорбцией бифункциональных веществ, в данном случае диаминов, добавив их в элюент в такой концентрации, при которой обеспечивается создание достаточно плотибго адсорбционного слоя. Молекулы этих непрерывно действующих на адсорбент в колонне при прохождении элюента адсорбционных модификаторов должны быть бифункциональными, в данном случае обе группы должны быть донорами, чтобы одна из них обеспечивала сильное специфическое взаимодействие с силанольными группами поверхности силикагеля, а другая была бы обращена к элюенту для Обеспечения опецифичеокого взаимодействия с дозируемыми адсорбатами. Важно при этом, чтобы создание достаточно плотного мономолекулярного слоя модификатора обеспечивалось при весьма малых его концентрациях в элюенте. Такими бифункциональными модификаторами по отношению к кислым силанольным группам силикагеля из водно-ор- [c.301]

Рассмотренный выше адсорбционный способ иммобилизации добавленного в элюент компонента, вступающего в адсорбированном состоянии во взаимодействие с дозируемыми веществами, используется и в так называемой ион-парной хроматографии. В таких случаях на гидрофобизированной поверхности адсорбцией из элюента иммобилизуют, например, ион алкиламмония с достаточно сильно адсорбирующимися на такой поверхности алкильными группами. При дозировании смеси органических кислот они, во-первых, могут образовывать с находящимися в элюенте алкилам-монийными ионами нейтральные молекулы, по-разному адсорбирующиеся на модифицированной поверхности адсорбента, и, во-вторых, могут образовывать такие молекулы с иммобилизованными алкиламмонийными ионами. У разных кислот устойчивость комплексов с аммонийными ионами будет различна и благодаря этому произойдет их разделение. [c.331]

ПодготоЕ ленная путем модифицирования реакцией с -амино-пропилтриэтоксисиланом поверхность достаточно крупнопористого силохрома или силикагеля может быть использована для иммобилизации белков и, в частности, ферментов, нужных для проведения -биокаталитических реакций. Для этого, как указывалось в лек-дии 5, надо провести дальнейшее модифицирование поверхности адсорбента-носителя прививкой агента (глутарового альдегида), способного вступить в реакцию с аминогруппами как модификатора, так и балка. Адсорбент-носитель с привитыми теперь уже альдегидными концевыми группами вводится в реакцию с различными белками. Ра ссмотрим иммобилизацию уреазы — важного фермента, находящего также применение в аналитическом определении мочевины и в аппарате искусственная почка . На рис. 18.9 представлена зависимость активности иммобилизованной уреазы от количества иммобилизованного белка. Адсорбентом-носителем является макропористый силохром со средним диаметром пор 180 нм. Этот размер пор значительно превышает размер глобулы уреазы. Вместе с тем удельная поверхность этого силохрома еще достаточно высока (5 = 41 м /г), чтобы обеспечить иммобилизацию значительного количества уреазы. Из рис. 18.9 видно, что при этом удается иммобилизовать до 120 мг белка на 1 г сухого адсорбента-носителя (это составляет около 3 мг/м ). Активность уреазы снижается не более, чем наполовину, даже при большом количестве уреазы в силикагеле, зато иммобилизованный так фермент можно многократно применять в проточных системах, и он не теряет активности при хранении по крайней мере в течение полугода. [c.341]

В настоящее время известно более сга сортов (различных модификаций) силикагеля, а также ряд силикагелей с химически модифицированной поверхностью, однако выбор э1ноента в ЖАХ играет болсс значимую роль, чем выбор неподвижной фазы. Меняя природу ПФ, можно в широких пределах изменяп. объемы удерживания и селсктивнсхть разделения на одних и тех же адсорбентах. [c.40]

Подавляющее большинство технологических процессов осуществляется > адсорбентах с модифицированной поверхностью. Это моднфици рование связ с неполнотой десорбции в предыдущей стадии подготовки адсорбента или с пр [c.400]

В этом направлении большой интерес представляют работы Зи, Блемера, Рийндерса, Ван Кревелена [273, 274], использовавших в качестве флюидов пентап, диэтиловый эфир, изопропанол при давлении 30—50 атм и температуре 250° С вместо газа-носителя низкого давления. В основе метода флюидной хроматографии лежит принцип смещения адсорбционного равновесия, которое определяется двумя факторами молекулярным взаимодействием в плотной газовой фазе и модифицированием поверхности адсорбента молекулами адсорбированного газа-носителя — флюида. Метод позволяет при температуре 200—250° С разделять производные алкилбензолов с числом атомов углерода 36 (температура кипения выше 500° С) за короткое время одновременно улучшается симметрия пиков. В работе [273] приведены примеры разделения антиоксидантов, алкалоидов, хинонов и эпоксисмол (рис, 52, 53). [c.155]

Таким образом, химическое модифицирование поверхности силикагелей фтором или органическими радикалами приводит к резкому уменьшению адсорбции не только полярных веществ, но и неполярных углеводородов. Поэтому такие модифицированные кремнеземы не представляют интереса как адсорбенты, а могут быть с успехом применены как наполнители полимерных материалов, в газоадсорбционной хроматографии, загустители смазок и в случае наличия на их поверхности функциональных групп — как ненабухающие ионообменники. [c.170]

Таким образом, приведенные данные показывают, что п)тем химического модифицирования поверхности можно резко улучшить химические и физические свойства высокодисперсных тел — адсорбентов, наполнителей полимериых материалов, загустителей смазок, носителей жидких и твердых фаз для газовой хроматографии и др. Заменой гидроксильных групп кремнезема органическими радикалами с определенными функциональными группами можно придать кремнезему специфические адсорбционные и ионообменные свойства. Метод химического модифицирования поверхности наполнителя кремнеземов позволяет также в широких пределах изменять физико-химические свойства наполненных ими полимерных материалов. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология