Применение ионитов для разделения веществ

Преимуществом колоночной хроматографии является возможность количественного фракционирования больших количеств веществ без превращения их в какие-либо производные. Однако хорошее разделение часто возможно лишь при малых скоростях элюирования, поэтому были разработаны новые виды колоночной хроматографии. Методы аффинной и адсорбционной хроматографии основаны на избирательной адсорбции молекул на нерастворимом адсорбенте, который содержит группы (молекулы), специфически взаимодействующие с молекулами подлежащих очистке соединений, например ингибиторы (для очистки ферментов) или антитела (для очистки антигенов) в настоящее время эти методы нашли широкое применение и для разделения углеводов. Невзаимодействующие с адсорбентом примеси удаляются, а связанный с адсорбентом сахар затем десорбируют способом, не приводящим к его разрушению. Десорбцию можно осуществить, изменяя pH, ионную силу среды или применяя соответствующий ингибитор взаимодействия, удерживающего вещество на адсорбенте. Для разделения ряда полисахаридов были использованы иммобилизованные формы (см. разд. 26.3.7.6) конканавалина А [40], являющегося фитогемагглютинином (лектином), который специфически взаимодействует с разветвленными полисахаридами определенного строения в настоящее время применяют и другие иммобилизованные фитогемагглютинины. Колоночная хроматография на носителях, покрытых полиароматическими соединениями [41], также находит применение для разделения полисахаридов. Благодаря достижениям в производстве носителей для жидкостной хроматографии под высоким давлением можно осуществить хроматографическое разделение быстро и избирательно описаны методы фракционирования небольших олигосахаридов, продолжающегося менее 1 ч [42]. [c.224]

Количественную оценку реакций осаждения, протекающих с образованием соединений с ионными решетками, можно дать, исходя из величины произведения растворимости. В разд. 3.1 уже обсуждались следующие иа этого возможности разделения веществ. Количественное разделение двух компонентов в растворе методом осаждения достигается при применении условий (7.1.3)-—(7.1.5), если исходная концентрация определяемого компонента А1 значительно больше исходной концентрации мешающего определению компонента А [уравнения (7.1.3)—(7.1.5)] и произведение растворимости значительно меньше произведения растворимости /Сь . Необходимо еще раз отметить, что в процессах разделения следует особое внимание обращать на возможность различных процессов соосаждения. [c.328]

Широкое применение хроматографического метода в различных областях химии началось с 30-х годов этого столетия и было связано с развитием теории адсорбции и ионного обмена, а также с синтезом и применением новых эффективных неорганических и органических сорбентов, в том числе ионообменных смол. Одновременно совершенствовалась техника хроматографического анализа и разрабатывались новые принципы сорбционного разделения веществ. [c.6]

Многообразие типов ионообменных смол, наличие большого числа вариантов постановки сорбционных ионообменных процессов выделения, очистки и разделения веществ позволяют в настоящее время в применении к антибиотикам широко использовать метод ионного обмена. Однако это вместе с тем требует теоретически обоснованного подхода к решению каждой отдельной задачи для ее успешного решения в течение короткого срока. В связи с этим возникла необходимость создания теории обмена ионов и, в частности, обмена ионов органических соединений, а также теории динамики ионообменной сорбции как наиболее совершенного способа постановки сорбционных экспериментов. [c.10]

Рассмотренные примеры применения цеолитов не охватывают всю область адсорбционного разделения веществ. Многочисленные случаи использования селективности адсорбции на цеолитах, изменения ее путем ионного обмена приводятся в отечественных и зарубежных обзорных работах. [c.366]

Применение ионного обмена к разделению веществ, присутствующих в малых концентрациях [3337]. [c.483]

Подобный расчет объемов фракции был применен Мейером и Томпкинсом [7] при разделении веществ методом ионного обмена. Выведенные этими авторами математические выражения для величин г и р отличаются от наших вследствие того, что коэффициент распределения они принимают равным отношению концентрации вещества в смоле к равновесной концентрации его в растворе, а не наоборот. [c.110]

Разнообразно применение ионообменных смол хроматографическое разделение (в том числе групповое разделение веществ заряженных и незаряженных ц разделение по знаку заряда), удаление ионов из растворов, концентрирование ионов, изменение солевого состава жидкостей, введение нужных ионов в реакционную смесь прц проведении реакции посредством фильтрования через колонку, катализ. [c.83]

Третья часть содержит описание различных разделений, необходимых при анализе неорганических веществ. Изложенный здесь материал может служить руководством для тех, кто намеревается использовать известные ионообменные методы анализа, а также для желающих заняться изысканием новых областей применения ионного обмена в аналитической химии. Поэтому в книге, наряду с важнейшими, приведены и методы, представляющие меньший или специальный интерес. В эту часть книги сознательно не включены результаты некоторых работ, так как они либо повторяют предыдущие исследования, либо содержат ошибки, либо устарели. [c.15]

Основы метода избирательной сорбции, нашедшего впоследствии щирокое применение для очистки, концентрирования и разделения веществ и известного под названием хроматографического, были разработаны около 50 лет назад русским ученым М. С. Цветом. Хроматографический метод анализа, одной из разновидностей которого является метод разделения ионов, основан на различной сорбируемости отдельных компонентов анализируемой смеси веществ различными сорбентами из различных растворителей. При пропускании раствора анализируемой смеси через колонку сорбента она разделяется на отдельные компоненты, располагающиеся в виде зон. Хроматографический метод анализа исключительно чувствителен и позволяет разделять смеси чрезвычайно сложного состава, содержащие очень близкие по химическим свойствам вещества. [c.552]

Иониты широко используют для уменьшения жесткости воды и ее обессоли-вання (см. 212), для выделения и разделения разнообразны.х неорганических и органических ненов. Ионный обмен используют в кожевенной, гидролизной, фармацевтической промышленности для очистки растворов, а также для удаления солей пз сахарных сиропов, молока, вин. С помощью ионитов улавливают ноны ценных элементов из природных растворов и отработанных вод различных производств. Промышленное производство многих продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (антибиотиков, аминокислот) оказалось возможным или было значительно удешевлено благодаря использованию ионитов. Применение ионного обмена позволило усовершенствовать методы качественного и количественного анализа многих неорганических и органических веществ. [c.326]

Основным достоинством хроматографии является универсальность метода он пригоден для разделения практически любых веществ. Увеличение толщины слоя адсорбента (высоты хроматографической колонки) позволяет обеспечить высокую степень разделения даже близких по свойствам веществ, ионов. Это значит, что степень разделения можно регулировать. Метод пригоден для работы с макроколичествами и микроколичествами веществ. Хроматографический метод разделения веществ легко поддается автоматизации. Эти достоинства обеспечили широкое применение хроматографии в производстве и научных исследованиях. [c.212]

Условие 1 не создает слишком больших затруднений. Для большинства металлов легко удается получить соединение требуемой степени чистоты (будь то окисел пли галогенид). Если хотят ограничиться общепринятыми до недавнего времени химическими методами, то весь ма затруднительно разделение пар 2г—И , ЫЬ—Та, Мо—XV и прежде всего группы редкоземельных элементов. В последнее время эти трудности преодолены применением двухфазной жидкостной экстракции или ионного обмена. Принципиально наряду с окислом в качестве исходного вещества можно взять также галогенид или сульфид. Но поскольку получить эти соединения, как правило, труднее, чем окисел, то нет смысла предпочитать их окислу, особенно потому, что область применения различных исходных веществ примерно одинакова — изменение свободной энергии на 1 моль газа несколько больше для хлорида восстановление водородом хлорида титана еще возможно, но практически более не применяется. [c.342]

Применение капельных реакций на фильтровальной бумаге дает возможность повысить чувствительность реакции и разделить смесь ионов [16]. Капельный метод анализа основан на использовании капиллярно-поверхностных свойств пористых тел (бумаги, волокна). Различная сорбируемость, а также различная капиллярная активность ионов и скорость диффузии вызывают локальное размещение ионов, вследствие чего происходит накопление и разделение веществ на бумаге в виде концентрических зон. Бумага в водном растворе заряжена обычно отрицательно. Поэтому большое значение для разделения имеет также адсорбция и диффузия коллоидных частиц, которые несут электрический заряд. [c.53]

В самом деле, из двух растворителей один является полярным (вода), а другой—неполярным. Поэтому распределение между этими растворителями ионов и молекул растворенных веществ зависит от природы химической связи в разделяемых веществах более хорошо растворимые в подвижном органическом растворителе вещества проникают вместе с ним далее вдоль носителя и образуют более низкие зоны. Этот метод был применен для разделения катионов четвертой и пятой групп. Для четвертой группы подвижным растворителем является метилизопропилкетон, содержащий 10% соляной кислоты. Зоны элементов располагаются в следующем порядке свинец, медь, висмут, кадмий, ртуть (П), следовательно, соединение свинца лучше всего растворяется в неподвижной водной фазе, а ртути—в подвижной органической, т. е. ион свинца передвигается медленнее всех этих ионов, а ион ртути (И)—быстрее. Таким образом, в солянокислой среде наименее полярным соединением, хорошо растворимым в органическом растворителе, оказывается соединение наиболее электроотрицательного из этой группы элемента—ртути наиболее полярным—соединение свинца. [c.210]

Интерес к процессам разделения с помощью селективных мембран заметно усилился в настоящее время. Целью настоящей работы явились исследования и разработка мембран, воспроизводящих селективную растворяемость растворителей, используемых в гидрометаллургических процессах разделения. Основное достоинство этого направления — возможность создать мембраны, селективность которых повышена по сравнению с обычными мембранами для диализа и ионного обмена. Молекулярные размеры и плотность заряда, определяющие диффузию сквозь пористые или заряженные мембраны, не являются специфическими свойствами вещества. Растворимость вещества более специфична. Кроме того, если растворимость обусловлена образованием комплексов, то эту специфичность можно существенно усилить. В биологической литературе подобная концепция заложена в некоторых гипотезах [2, 6]. Однако еще не сообщалось об искусственных незаряженных мембранах, проницаемость и селективность которых основана на растворении за счет специфического комплексообразования. Селективность мембран, описанных здесь, невелика и их применение для разделения пока ограничено. [c.373]

Мембранные методы отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими процессы разделения, а также областями их применения (табл. 26). Существуют мембранные методы щести типов микрофильтрация процесс мембранного разделения коллоидных растворов и взвесей под действием давления ультрафильтрация — процесс мембранного разделения жидких смесей под действием давления, основанный на различии молекулярных масс или молекулярных размеров компонентов разделяемой смеси обратный осмос — процесс мембранного разделения жидких растворов путем проникновения через полупроницаемую мембрану растворителя под действием приложенного к раствору давления, превышающего его осмотическое давление диализ — процесс мембранного разделения за счет различия скоростей диффузии веществ через мембрану, проходящий при наличии градиента концентрации электродиализ — процесс прохождения ионов растворенного вещества через мембрану под действием электрического поля в виде градиента электрического потенциала разделение газов — процесс мембранного разделения газовых смесей за счет гидростатического давления и градиента концентрации. [c.209]

В заключение следует отметить, что в данном кратком обзоре не ставилась задача рассмотреть все существующие варианты прерывного и непрерывного электрофореза. Эти варианты чрезвычайно многочисленны и определяются в большой мере индивидуальным вкусом исследователя и стоящей перед ним задачей, например разделение двух веществ с большой или незначительной разницей в подвижностях ионов, разделение многокомпонентных смесей, разделение в препаративном масштабе, определение знака заряда или подвижности, изучение комплексообразования и др. Эти задачи можно успешно решить, воспользовавшись одним из методов и аппаратов, кратко описанных в настоящем обзоре. Следует, однако, подчеркнуть, что зачастую альтернативой высоковольтного электрофореза для разделения элементов с очень близкими подвижностями в растворах простых солей является применение подходящих комплексообразующих веществ, дающих с изучаемыми элементами комплексы с неодинаковой устойчивостью. Последний способ, возможно, более длителен, однако его преимущество в том, что появляется возможность одновременно рассчитать состав и константы устойчивости образующихся комплексов (см. гл. 4). [c.77]

Метод распределительной хроматографии также получил за последнее время применение для разделения смесей ионов неорганических веществ. [c.115]

Вопросы применения ионного обмена для процессов разделения смесей веществ различной природы — неорганических и органических, изложенные в технологическом аспекте, представят несомненный интерес для читателя. [c.3]

О. Самуэльсон. Применение ионного обмена в аналитической химии. ИЛ, 1955 (296 стр.). В книге изложены методы хроматографического анализа, основанные в значительной части на собственных исследованиях автора и его сотрудников. Приведен краткий исторический обзор применения неорганических и органических ионитов, описаны основные свойства ионообменных смол, рассмотрены теории ионного обмена и техника его применения в аналитической химии. Описаны примеры разделения и открытия ионов различных металлов, анионов, углеводородов, алкалоидов, антибиотиков, витаминов и ряда других органических веществ. Описано применение метода для исследования растворов комплексных соединений. [c.475]

Основным достоинством хроматографии является универсальность метода он пригоден для разделения практически любых веществ. Увеличение толщины слоя адсорбента (высоты хроматографической колонки) позволяет обеспечить высокую степень разделения даже близких по свойствам веществ, ионов. Это значит, что степень разделения можно регулировать. Метод пригоден для работы с макроколичествами и с мнкроколичествами веществ. Хроматографический метод разделения веществ легко поддается автоматизации. Эти достоинства обеспечили широкое прнмепенио хроматографии в производстве и научных исследованиях. В промышленности хроматографию применяют для получения высоко-чистых веществ (редкоземельных элементов, актиноидов и др.). Хроматография широко используется как метод физико-химического исследования. С ее помощью можно изучать термодинамику сорбции, определять молекулярные массы веществ, коэффициенты диффузии, давление паров веществ, удельные поверхности адсорбентов и катализаторов и т. д. Широкое применение хроматография получила в аналитическом контроле различных смесей веществ. Важным преимуществом хроматографии является быстрота и надежность проведения анализа, [c.176]

За последние годы широкое применение для разделения высокомолекулярных веществ и определения их молекулярной массы нашел предложенный Л. Поратом и П. Флодином метод гель-фильтрации (гель-хроматографии). Гель-хроматография состоит в фильтровании исследуемого раствора через колонки, заполненные зернами набухающего трехмерного полимера (сефадекса). Набухшие зерна сефадекса представляют собой своеобразные клетки , внутрь которых могут проникнуть путем диффузии только молекулы (ионы) подходящего размера. Более крупные молекулы проходят с фильтрационным потоком мимо зерен сефадекса (рис, 10.8). Набор различных марок сефадексов с возрастающим размером клеток позволяет отделять низкомолекулярньк вещества от высокомолекулярных, разделять макромолекулы, изучать образование ассоциатов в макромолекулярныхрастворах. [c.299]

Практическое применение ионный обмен и иониты нашли при решении таких важных задач, как обессоливанне, замена одного иона на другой (ионообменный синтез), разделение сложных смесей с целью очистки, анализа или препаративного выделения тех или иных веществ (ионообменная хроматография). [c.684]

Правило ПР находит важное применение в химии для разделения веществ, их очистки и синтеза. По величинам ПР можно найти растворимость веществ, уменьшить (з величнть) концентрацию нужного для той или иной цели иона и т. п. [c.304]

Применение ионного обмена для целей разделения и очистки веществ началось давно, значительно раныне, чем были получены первые синтетические иониты. [c.185]

Сборник статей но теорпп н применений) ионного обмена. Описано применение ионного обмена для очистки води, сахарных сиропов, для разделения и анализа сложных органических веществ (аминокислоты, алкалоиды). Дано описание ионного обмена для концентрирования и извлечения металлов из руд, а также для разделения редкоземельных элементов. [c.4]

Хотя применение ионообменных смол в электрохимических процессах еще не получи.чо широкого распространения, однако для разделения веществ можно использовать так называемую. члектромиграцию (движение ионов под действием электрического поля в среде, образуемой влажной смолой) и электро-диализ (диффузия через ионообменную мембрану). Ионообменные мембраны обычно изготовляют из сульфополистирола (катионообменные) или полистиролчетвертичного аммониевого основания (аиионообмеиные). — Лр л. ред. [c.524]

Процесс диализа не нашел г-акою широкого промышленного применения, как процессы ультрафильтрации, обратного осмоса шш элек хродиализа. При осуществлении перечисленных процессов обычно могут быть получены большие потоки вещества, чем при диализе, благодаря тому, что они протекают под действием приложенной извне движущей силы (градиент давления или градиент электрического потенциала). Так как стоимость мембран дает сравнительно большой вклад в суммарные затраты на проведение процесса разделения, предпочтительно иметь сравнительно большие потоки вешества, хотя энергетические затраты при этом оказываются более высокими. Тем не менее, диализ оказывается конкурентоспособным процессом при разделении веществ, нестойких к действию внешнего давления или электрического поля. Эффективным процессом является процесс отделения ионов от других растворенных веществ с помощью диализа. [c.438]

Развитие хроматографических методов разделения и идентификации аминокислот значительно облегчило проведение исследований с аминокислотами многие успехи, достигнутые в изучении аминокислот за последнее время, непосредственно связаны с применением хроматографии. Занимаясь разделением аминокислот, Нейбергер [154] в 1938 г. обнаружил, что у ацетил-производных разных нейтральных аминокислот коэффициенты распределения между водой и несмешивающимися с водой растворителями различны. В 1941 г. хМартин и Синг [155] осуществили разделение ацетилированных аминокислот на силикагеле последний служил инертной опорой для водной фазы, через которую протекал неводный растворитель. В дальнейшем эта техника была усовершенствована. Большим достижением явилось использование фильтровальной бумаги в качестве неподвижной фазы [156], что привело к широкому развитию разнообразных методов хроматографии на бумаге (см. Блок и др. [157]). В настоящее время считают, что в процессе разделения веществ на бумаге наряду с распределением между растворяющими фазами играют роль также механизмы адсорбции и ионного обмена. [c.40]

С разделением веществ, основанным на различии растворимостей осадков, приходится сталкиваться довольно часто. Так, многие из описанных в капельном анализе реакции [3] можно отнести к осадочным хроматограммам. Ряд хооматограмм с применением органичесй>1Х реактивов [4] (ортооксихинолина, виолуровой кислоты, диметил-глиоксима и т. д.) также правильнее относить к осадочным хроматограммам, так как хроматографируемые ионы дают с указанными реагентами малорастворимые осадки, [c.5]

В последнее время для разделения как органических, так и неорганических веществ широко используются различные хроматографические методы анализа. Из многих разделов хроматографического анализадля разделения неорганических ионов особый интерес представляет метод осадочной хроматографии, применение которого помогает во многом разрешить задачи разделения веществ при достаточной полноте их выделения. [c.92]

Практическое значение привеД Ьных рядов растворимости в применении к осадочной хроматографии ионов состоит в том, что знание такого ряда позволит предвидеть возможность разделения веществ, так как, согласно правилу рядов, хроматографически будут делиться и четко опре- [c.96]

Были выделены производные бензоилацетона и дибензоилмета-на, представляющие собой кристаллические вещества, окрашенные в цвета, близкие к окраске ионов РЗЭ. Получаются они добавлением спиртового раствора бензоилацетона к водно-спиртовому раствору нитрата РЗЭ. Смесь нейтрализуют спиртовым раствором аммиака, в результате выделяется осадок. В процессе комплексообразова-ния окисляется Се + в Се +, что используют для отделения церия от всех других РЗЭ. Позднее были получены комплексные соединения с теноилтрифторацетонатом. Производные теноилтрифтораце-тона находят применение при разделении смесей РЗЭ. [c.157]

Применение прямого ввода с делением потока при работе с насадочными колонками связано со значительным снижением чувствительности из-за потерь вещества. По этой причине в большинстве конструкций хромато-масс-спектрометров предусмотрено устройство, отделяющее большую часть газа-носителя, но пропускающее анализируемые вещества в источник ионов — молекулярный сепаратор. Известно несколько типов сепараторов, основанных на различных принципах разделения веществ [1—3, И—14]. В струйных сепараторах (типа Рихаге — Беккера) разделение веществ осуществляется на основе различий в их коэффициентах диффузии и неодинаковой подвижности молекул с различными массами в газовой фазе. Подобные сепараторы способны эффективно отделять только легкие газы, такие, как гелий или водород, причем потери анализируемых соединений также зависят от их молекулярной массы. Принцип работы сепараторов с пористыми стеклянными, металлическими (стальными или серебряными) либо тефлоновыми капиллярами основан на эффекте эффузии газообразных веЩеств через микроотверстия, сравнимые с длиной свободного пробега молекул (несколько микрометров). Скорость этого процесса также выше для веществ с малой молекулярной массой. Механизм действия мембранных сепараторов (типа Ллюэллина) основывается на различной растворимости и скорости диффузии органических соединений и неорганических газов (гелий, аргон, азот и др.) в мембранах из полимерных материалов. [c.80]

Ионнообменная хроматография. Процесс ионного обмена широко известен в связи с его применением для умягчения воды. Впервые он был использован для разделения неорганических катионов и анионов. Позже были сделаны попытки применить хроматографическую теорию к ионнообменной адсорбции. В хроматографическом анализе диссоциирующих органических соединений в последнее время все более широкое применение получают синтетические смолы, способные к избирательной адсорбции и обладающие ионнообменными свойствами (Адамс и Холмс, 1935). Получены смолы с кислыми свойствами для катионного обмена и смолы с основными свойствами для анионного обмена. Адсорбция этими смолами в значительной мере определяется зарядом растворенного вещества (при этом надо отметить, что обменная адсорбция представляет собой очень сложный процесс), а для элюирования применяются растворы кислоты, щелочи или соли. Синтетические анионнообменные смолы (например, Амберлит IR4) применялись для хроматографического разделения аминокислот (например, глутаминовой и аспарагиновой кислот в продуктах гидролиза шерсти). Другими примерами применения ионного обмена могут служить анализ нуклеиновой кислоты, адсорбция алкалоидов и отделение свободных сульфокислот от азокрасителеЙ с ЗОзМа-группами в молекуле. Ричардсон наблюдал, что свободные сульфокислоты Небесно-голубого FF и других высокомолекулярных красителей быстро адсорбируются ионнообменной смолой Деацидит В. С уменьшением величины молекулы может быть достигнут такой предел, при котором начинается медленная диффузия в структуру смолы, юз Ионнообменная хроматография может применяться для разделения, очистки и анализа ионизирующихся красителей (кислотные красители и прямые красители для хлопка с сульфогруппами в молекуле и оспов- [c.1514]

Добавление к таким системам комплексообразующих реагентов может значительно изменить растворимость индивидуальных веществ. Применение комплексообразующих агентов имеет большое значение для химического разделения веществ в самом деле, один ионный компонент можно перевести в комплексный ион и сохранить благодаря этому в растворе, когда другие компоненты осаждаются. Или наоборот, необходимое вещество можно осадить в виде нерастворимого комплекса, в то время как другие соединения останутся в растворе. Сульфиды Си +, Си+, Сс1+почти нерастворимы (Кз=6- Ю , 2 10 и 1 соответственно), но добавление к нейтральному раствору солей Си и Сс цианид-иона приводит к образованию комплексов Си (СМ) 4 [соединение меди (I)] и С(1(СК)4 с логарифмами констант устойчивости27,7 и 16,9 соответственно, в результате чего предотвращается осаждение СпгЗ, но не С(18. Причина этого различия становится очевидной, если равновесия, определяемые величинами произведений растворимости и констант устойчивости, рассмотреть количественно. [c.198]

Разработана также схема хода анализа на катионы всех групп при применении проявления смесью бутилового спирта и бензоплацетона. Метод распределительной хроматографии позволяет проводить полное разделение смесей ионов неорганическтх веществ. [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология