Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей

Смеси многих гомологов и изомеров, которые не удается достаточно быстро и просто определить по их функциональным группам или разделить экстракцией, или чисто физическими методами (перегонка, определение констант и т. п.), иногда можно разделять методами, основанными на действии поверхностных сил или сил кристаллической решетки. Эти методы позволяют более избирательно выделять гомологи и изомеры из смесей веществ. Прежде всего следует упомянуть способ разделения углеводородов отдельных погонов нефти. Путем адсорбции на силикагеле разделяют предельные и непредельные углеводороды адсорбцией на угле компоненты фракционируют по величине и строению молекулы , а получением кристаллических соединений включения с мочевиной или тиомочевиной подвергают смесь еще более специфическому разделению. Мочевина образует кристаллические соединения с углеводородами, молекулы которых имеют неразветвленное строение и содержат шесть или более атомов углерода, и с их аналогичными по строению производными Тиомочевина образует кристаллические соединения предпочтительно с разветвленными ациклическими и насыщенными циклическими углеводородами . [c.928]

В 1903 г. Цвет опубликовал работу О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу В этой работе он указывает, что им были испытаны два способа использования различий в адсорбируемости для разделения пигментов — в статических и в динамических условиях. Цвет показал, что динамический способ наиболее эффективен. По этому методу раствор, содержащий смесь пигментов, пропускается через слой адсорбента. Вследствие различий в адсорбируемости отдельных пигментов последние располагаются в колонке адсорбента в виде отдельных, различно окрашенных зон при промывании колонки чистым растворителем зоны, передвигаясь вниз колонки с различной скоростью, все более и более обособляются, и, наконец, происходит их полное разделение, когда каждая из зон будет содержать только один пигмент. В дальнейшем можно механически разделить колонку на части и из каждой выделить адсорбированное вещество в чистом виде. Этот новый метод разделения смесей веществ Цвет назвал хроматографическим методом. [c.7]

Растворимость в воде и способность к адсорбции у неона малы в 100 граммах воды при 20° С растворяется всего 1,75 см , или 1,56 мг неона. Все же адсорбция неона на активированном угле при температуре жидкого воздуха ун е достаточна, чтобы с ее помощью, многократно повторяя процесс, разделить смесь гелия и неона. При температуре жидкого водорода из смеси этих веществ выпадают кристаллы чистого неона, а газообразный гелий отгоняется. Технике это дало второй — конденсационный способ разделения гелия и неона. [c.166]

В методе фронтального хроматографического анализа подвижной фазой является сама смесь разделяемых веществ. Полученная хроматограмма отличается от приведенной на рис. 7.6, так как в верхней части участка разделения присутствуют все компоненты, входящие в состав анализируемой пробы (фаза I). Указанным способом можно получить в чистом виде только наименее сорбируемое вещество, в связи с чем этот метод непригоден для аналитических целей. Фронтальный способ следует применять для очистки плохо сорбируемых веществ или для отделения следовых количеств примесей. от основного вещества. При этом условия разделения выбирают так, чтобы основной компонент смеси непрочно удерживался сорбентом. [c.344]

Цель аналитической ректификации состоит в разделении двух-или многокомпонентных смесей на составные компоненты, каждый из которых получают с максимально возможной степенью чистоты. Степень чистоты вещества обычно определяют по его физикохимическим константам показателю преломления, плотности, температуре плавления или застывания, а также по молекулярному весу. В большинстве случаев не известно, из каких компонентов состоит исходная смесь или в каких соотношениях содержатся в ней уже открытые компоненты. Поэтому аналитическую ректификацию проводят периодическим способом, применяя при этом колонки с достаточно высоким числом теоретических тарелок, которое можно рассчитать по методам, изложенным выше (см, главы 4.7—4.12) подобные колонки снабжены устройствами, обеспечивающими точное регулирование нагрузки и флегмового числа. Для определения количественного соотношения компонентов необходимо, чтобы промежуточная фракция была возможно меньшей. Промежуточной фракцией называют количество дистиллата, отбираемое между двумя чистыми (или в значительной степени чистыми) компонентами, с постепенным уменьшением в ней концентрации нижекипящего компонента (см. рис. 58). Количество загрузки в куб колонки выбирают, исходя из содержания того компонента, который необходимо выделить и который находится в исходной смеси в минимальном количестве. [c.230]

На основании опытов по разделению искусственных смесей ацетоновую фракцию растворяли в четырехкратном количестве 3%-ного раствора ацетона в бензоле раствор вводили в колонку длиной 1700 мм (окись алюминия с активностью III) и элюирование проводили при помощи этого же растворителя. Таким способом удались отделить фенолы от оснований. После отгонки растворителя в полученных веществах методом сожжения по Дюма азотистых соединений не обнаружено. С того момента, когда с колонки начинала стекать чистая смесь растворителей, дальнейшее элюирование вели 20%-ным раствором ацетона в бензоле. Этой смесью элюировали основания. [c.24]

Пятый, наиболее простой способ получения хроматограмм в потоке был предложен в 1940 г. Тизелиусом [40, 41] и описан С. Классоном [8, 12]. Этот способ называется фронтальным анализом, и он заключается в том, что через столбик адсорбента пропускается только исследуемая смесь, и хроматограмма не проявляется. Это дает возможность произвести качественный и количественный анализ смеси без разделения ее на отдельные компоненты при этом наиболее слабо адсорбирующийся компонент может быть отделен от смеси в чистом виде, но не количественно. Указанный способ широко применяется для определения относительной силы адсорбционного сродства, т. е. адсорбируемости какого-либо вещества в растворе любого растворителя, по отношению к данному адсорбенту, и он весьма удобен для определения изотермы адсорбции. Обычно при определении адсорбируемости и снятии изотермы адсорбции метод заключается в том, что измеряется объем вытекшего чистого растворителя до проскока (т. е. до появления в фильтрате) исследуемого вещества на основании выделившегося объема чистого растворителя вычисляют количество адсорбированного вещества, которое характеризует силу сродства данного вещества к адсорбенту. О том, как экспериментально определять адсорбируе-мость веществ, будет сказано ниже. [c.47]

Получение первичной хроматограммы — простейший способ проведения хроматографического анализа. При фильтрации через хроматографическую колонку смеси веществ, в результате различной адсорбируемости компонентов смеси, будет происходить образование зон. Однако при этом фактически не происходит полного разделения смеси, так как только первая, самая нижняя, зона будет содержать в чистом виде один наименее адсорбируемый компонент, вторая зона будет уже состоять из смеси двух компонентов, третья — из трех компонентов и т. д. Последняя, самая верхняя, зона будет содержать смесь всех компонентов. [c.36]

В основе классического адсорбционного метода разделения пигментов по М. С. Цвету лелсат различия в степени адсорбции данных веществ адсорбентом и растворимости их в соответствующих растворителях. Адсорбент— твердое вещество, способ,ное удерживать на своей поверхности молекулы. Если смесь пигментов листа и растворителей пропустить через колонку с пористым материалом, то отдельные пигменты будут располагаться на разных уровнях колонки, давая своеобразный спектр распределения, соответствующий их адсорбционному сродству. Чем слабее сродство пигмента к адсорбенту, тем ниже пигмент будет концентрироваться. Последующим промыванием чистыми растворителями получают хроматограмму с четким разделением адсорбированных веществ на зоны. [c.95]

Лишь приблизительная правильность полученных чисел объясняется чрезвычайно малыми количествами использованного для анализа вещества. Что касается природы последнего, то эти цифры и свойства соли не оставляют в этом отношении никаких сомнений.— Условия, способствующие образованию более значительных количеств уксусной кислоты, до сего времени еще точнее не определены. Природа ацетильного соединения, образующегося непосредственно при действии хлорокиси углерода иа цинкметил, также остается неизвестной, но образование ацетильной группы (- -0-,- Нз) путем соединения карбонила с метилом есть установленный факт. При всех опытах была получена, хотя и в очень незначительных количествах, уксусная кислота. Когда часть предназначенного для опыта цинкметила с целью сравнения была подвергнута разложению водой и отфильтрованная жидкость после кипячения обработана точно по описанному способу сероводородом и т. д., то установить присутствие уксусной кислоты оказалось невозможным. Упомянутый выше дестиллят, полученный из водного раствора кристаллов, содержал летучую жидкость, растворенную в воде.— Она была выделена из раствора с помощью углекислого калия, высушена над этой же солью и перегнана. Все количество вещества перешло от 80° до 81,5° (с поправкой) отсюда следует, что это был не ацетон, а какое-то другое [отличное от него] и, как казалось, довольно чистое соединение Однако когда две порции жидкости, одна, собранная нри 80°, другая — примерно при 81°, были охлаждены до 0°, вторая порция жидкости затвердела в массу широких пластинчатых кристаллов, в то время как в первой порции то же явление было отмечено лишь при значительно более сильном охлаждении. Уже это обстоятельство заставило усомниться в чистоте вещества анализы и определение плотности пара подтвердили это подозрение было установлено, что вещество представляет собой смесь двух тел, имеющих состав пропильного и бутильного алкоголя. Порция, собранная при 80°, содержала, правда, больше первого, тогда как выше кипящая часть — больше второго алкоголя, однако разделение обоих веществ дробной перегонкой, по крайней мере при работе [c.94]

В зависимости от способа перемещения разделяемой смеси вдоль слоя сорбента различают следующие варианты хроматографии фронтальный, про-явительный и вытеснительный. При фронтальном варианте в слой сорбента непрерывно вводится разделяемая смесь, состоящая из несущей среды (газ-носитель) и разделяемых компонентов 1, 2, 3,..., п. Через некоторое время после начала процесса наименее сорбируемый компонент 1 опережает остальные и выходит в виде чистого вещества раньше всех, а за ним в порядке сорбируемости располагаются зоны смесей компонентов 1-1-2, 1+2 + 3, и т. д. (рис. 6.10, а). При проявительном варианте через слой сорбента непрерывно проходит поток элюента и периодически в слой сорбента вводится разделяемая смесь вещества. Через определенное время происходит разделение смеси на чистые вещества, располагающиеся отдельными зонами, между которыми находится элюент (рис. 6.10, 6). При вытеснительном варианте в сорбент вводится разделяемая смесь, а затем поток газа-носителя, содержащего вытеснитель (элюент). При движении вытеснителя через некоторое время смесь разделится на зоны чистых веществ, между которыми окажутся зоны их смеси (рис. 6.10, в). [c.133]

Однозначные выводы можно, однако, сделать только из анализа масс-спектров чистых соединений. Смесь вешеств в результате аддитивного наложения спектров индивидуальных компонентов дает суммарный спектр, на основании которого надежно идентифицировать эти компоненты удается только в исключительных случаях. Поэтому предпринимались многочисленные попытки осушествить комбинацию газовой хроматографии как эффективного метода разделения смесей веществ с масс-снектрометрией. Вначале шли по пути индивидуального отделения хроматографически разделенных фракций с последующим переносом их в масс-спектрометр. Этот способ сочетания хроматографии и масс-спектрометрии в офф-лайновом режиме и в настоящее время находит еще применение на практике (разд. 3.4). Однако вскоре удалось ввести компоненты, элюируемые из хроматографической колонки, непосредственно в ионный источник. О первой успешной попытке комбинации газового хроматографа с масс-спектрометром в он-лайновом режиме сообщалось в работе [53]. [c.276]

Описываемый способ представляет собой один из вариантов метода непрерывного противоточного распределения смесь, подлежащую разделению, вводят в равных количествах в центральную пробирку батареи при каждом шаге необходимое число раз. Сам по себе этот процесс является периодическим, поскольку перемещение фаз производится периодически, а не непрерывно, как в рассмотренных выше примерах. Рассмотрим один из вариантов методики О Киффа. Батарея включает 5 пробирок, пронумерованных, как показано на рис. 11.12. Пробирки заполняются обеими фазами. Центральная пробирка г =0 заполняется одной долей разделяемой смеси, либо в чистом виде, либо в виде раствора в минимальном количестве легкой фазы. На концах батареи располагают резервуары и —5 (номера этих резервуаров г = г—1)/2. Батарею встряхивают до тех пор, пока в системе не установится равновесие и легкие фазы не переместятся на одну пробирку вправо. После этого вновь проводят встряхивание и перемещают тяжелые фазы на одну пробирку влево. Оба таких шага вместе составляют один цикл. Крайние пробирки наполняются соответствующими фазами N=1). Затем в центральную пробирку вводят вторую (равную) порцию разделяемой смеси и батарею вновь встряхивают. В этот момент обе фазы в пробирках под номерами г = содержат вещество, попавшее из первой порции разделяемой смеси, а фазы в пробирке О содержат вещество из обеих (и первой, и второй) порций разделяемой смеси. На рис. 11.12 это отмечено штриховкой. Теперь легкие фазы снова перемещаются на одну пробирку вправо, после установления равновесия нижние фазы сдвигаются на одну пробирку влево. После завершения второго цикла разделения вещество из первой порции смеси распределяется по всем пяти пробиркам, а вещество из второй порции смеси — по трем центральным пробиркам батареи. Третий цикл (М— 3) начинается с добавления свежей порции разделяемой смеси в централь- [c.268]

Замечательная стерическая специфичность реакции с дигитонином имеет очень большое значение для стереохимических исследований в ряду стеринов. Эта реакция очень полезна также и в препаративных работах для отделения от недеятельных продуктов незначительных примесей веществ, способных соединяться с дигитонином. Так, например, при приготовлении эпикопростанола гидрированием копростанона в эфирном растворе можно легко получить совершенно чистый продукт, если осадить следы копростанола дигитонином. Шёнхеймер разработал способ отделения насыщенных стеринов (Р-типа) от холестерина и других ненасыщенных стеринов, основанный на наблюдении, что дибромиды стеринов не осаждаются дигитонином. Подлежащую разделению смесь обрабатывают бромом для превращения холестерина в дибромид, после чего дигитонин осаждает только насыщенные стерины. [c.108]

Нередко применяют двумерную бумажную хроматографию проведя разделение способом, например, нисходяп1ей хроматографии, лист бумаги поворачивают на 90° и повторяют разделение, но с другими растворителями (в этом случае разделяемые вещества будут характеризоваться уже другими значениями / /). В результате после фиксации и окраски специфическими красителями получают хроматограммы (рис. 67), на которых пятна соответствуют каждому из разделяемых веществ. Для идентифицирования пятен обычно рядом со смесью разделяемых веществ наносят отдельно капельки чистых компонентов смеси (так называемые свидетели ) при сравнении их расположения на хроматограмме с расположением пятен разделяемых веществ делают заключение об их тол<-дестве. Хроматограмма, приведенная на рис. 67, показывает, что смесь состоит из веществ А, В, О, какого-то неизвесгного вещества X и не содержит вещества С. [c.171]

Фронтальный способ наиболее прост по выполнению. Раствор исследуемого вещества или газовую смесь непрерьшным потоком пропускают через хроматографическую колонку с сорбентом, насыщающимся компонентами смеси. При этом компоненты располагаются в колонке в соответствии с сорбционной способностью. Однако в чистом виде может быть вьщелен лишь наиболее слабо сорбирующийся компонент, который движется вдоль слоя сорбента впереди остальных и в момент насыщения сорбента начинает выходить из колонки. За зоной первого компонента следует в непосредственном контакте зона, содержащая первый и второй компоненты. Третья зона содержит смесь первого, второго и третьего компонентов и т. д. После детектирования выходная кривая будет иметь ступенчатую форму, при этом число ступеней равно числу разделяемых компонентов смеси. Таким образом, возможность применения фронтального способа доя определения количественного состава ограничивается из-за неполноты разделения. [c.707]

Поэтому мы были крайне удивлены недавно появившейся заметкой Смита [2], в которой автор указывает, что ири исследовании алкалоидов, выделенных из технического анабазинсульфата, ему удалось выделить значительное количество метиланабазина. Для выделения этого вещества Смит растворяет смесь низкокипящих алкалоидов, выделенных из технического сульфата, в воде и выбалтывает раствор эфиром. При этом, по его мнению, метилаиабазии переходит в эфир, а анабазин остается в водном слое. Будучи хорошо знакомыми со свойствами метиланабазина, мы считали возможность такого разделения этих алкалоидов мало вероятной. Однако для того чтобы иметь полную уверенность, мы поставили ряд опытов со смесями чистого анабазина и метиланабазина и пытались разделить их по способу, описываемому Смитом. Оказалось, что этот метод совершенно неприменим для разделения этих двух веществ, та как оба вещества распределяются между водным и эфирным слоем и никакого разделения не происходит. Смит совершенно не характеризовал полученного им метиланабазина , он не приводит ни анализа, ни физических констант и ограничивается лишь указанием температуры плавления пикрата (222—223° С), не соответствующей действительности, так как чистый пикрат метиланабазина плавится при значительно более высоких температурах 237—238° С. Весьма характерно далее, что Смит в своей заметке нигде не упоминает о лупинине, который, как известно, является существенной составной частью исследованной им смеси. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология