Разделение многозарядных ионов

РАЗДЕЛЕНИЕ МНОГОЗАРЯДНЫХ ИОНОВ [c.293]

Растворимость большинства применяемых в весовом анализе осадков обычно очень мала, и повышение растворимости даже в несколько раз при действии некоторых сильных электролитов, состояш,их из многозарядных ионов, не влияет на результаты количественного осаждения или разделения элементов. Более значительных изменений растворимости под влиянием сильных электролитов не происходит. [c.53]

Наряду с пиками обычных, однозарядных, ионов в масс-спектрах иногда встречаются малоинтенсивные пики двух- и даже трехзарядных ионов. Эти ионы заряжены положительно. Они образуются в результате элиминирования (удаления) из молекулы двух или трех электронов под воздействием ЭУ. Наиболее часто многозарядные ионы наблюдаются в спектрах ароматических соединений, особенно многоядерных, а также соединений с разделенными центрами, способными локализовать положительный заряд. Двух- и трехзарядные ионы проявляются в масс-спектрах при значениях массового числа mHz и т /Зг соответственно. [c.56]

Столь резкое уменьшение длины диполя, т. е., другими словами, неполное разделение зарядов между ионами, подтверждает то, что на практике чисто ионную связь наблюдать не удается. Сближение электронных оболочек увеличивает роль ковалентной связи в молекуле по сравнению с ионной и к соответствующему изменению химических свойств веществ. Так, из-за внедрения протона в электронную оболочку анионов кислоты диссоциируют в растворах гораздо слабее, чем их соли. Сильная взаимная поляризация многозарядных ионов приводит к тому, что реальный заряд на последних всегда значительно меньше их формальной степени окисленности и в них, наряду с ионной связью, обычно наблюдается большая доля ковалентной. [c.262]

Интенсивное развитие метода ионообменной хроматографии, являющей ся, наряду с распределительной, вариантом хроматографического метода М. С. Цвета, началось в связи с необходимостью разделения смесей осколочных продуктов, в основном состоящих из редкоземельных элементов и их химических аналогов — трансурановых элементов, получаемых при облучении тяжелых ядер нейтронами или многозарядными ионами. ОднакО вскоре была показана целесообразность распространения метода ионообменной хроматографии на препаративное разделение природных смесей р. з. э. Это направление оказалось столь перспективным, что в настоящее время ионообменная хроматография является незаменимым методом получения индивидуальных р. з.э. высокой чистоты в лабораторных и производственных масштабах. [c.284]

Разделение тг, В и rf, на ионные вклады производится в предположении о равенстве вкладов К+ и С1 . Простые ионы, которые по значениям А5 , г (разд. З.Г) и спектральным данным (разд. З.Б) относят к структурирующим, дают положительные значения В, отрицательные <1Л и времена переориентации тг, превосходящие эти величины для чистой воды. Такие ионы, следовательно, снижают вращательную и поступательную подвижность соседних молекул воды. Термодинамические и кинетические критерии в данном случае согласуются, указывая на преобладание положительной гидратации для ионов Li+, F , OH и для большинства двух- и многозарядных ионов. Полностью ли подавляется вращение молекул воды в первичной гидратной оболочке этих ионов Некоторые данные указывают на то, что для большин-- гва ионов этого в действительности нет. Время переориентации для совершенно жесткого комплекса М2+ (Н20)6 оценивается примерно величиной 10 10с при 25 °С [26]. тг для положительно гидратирован-ных катионов, хотя и превосходит значение для чистой воды, все же далеко от этого значения. Детальный анализ [430] данных по диффузии и магнитной релаксации 19F и 1Н в водных растворах фторидов также показывает, что изменение положения одного атома Н относительно другого происходит быстрее, чем изменение положения Н относительно F. Такой же результат получен для ионов лития [432]. Наконец, времена диэлектрической релаксации т , хотя и не коррелируют точно с тг, в присутствии любых ионов уменьшаются. Можно предположить, что положительно гидратированные ионы полностью иммобилизуют молекулы воды в первой координационной оболочке по тем степеням свободы, которые определяют ориентационный вклад в диэлектрическую проницаемость. Следовательно, т относятся к более удаленным молекулам воды, которые участвуют в отрицательной гидратации. Одновременное увеличение тг для этих ионов указывает на то, что некоторые из движений, существенных для релаксации 1 Н (например, вращение вокруг оси симметрия С2 молекулы воды в структуре 3), остаются не замороженными в первичной координационной сфере, тогда как движения, определяющие переориентацию электрических диполей воды, подавляются [16]. Только в случае А1 3+ равенство времен переориентации векторов Н-Н и А1—Н указывает на жесткую сольватацию в первичной координационной сфере [432]. [c.289]

Но и в тех случаях, когда нет оснований опасаться образования кислых солей, комплексных соединений, амфотерности осадка (при осаждении гидроокисей), есть все же причина, делающая нецелесообразным применение слишком большого избытка осадителя при разделениях ионов. Эта причина заключается в том, что наряду с понижением растворимости осадка вследствие увеличения концентрации осаждающего иона избыток осадителя в то же время повышает растворимость вследствие усиления солевого эффекта. При небольших избытках осадителя первое влияние сказывается сильнее, чем второе, и растворимость осадка понижается. Однако при применении слишком большого избытка осадителя (особенно если он образует многозарядные ионы) может происходить обратное явление, а именно повышение растворимости осадка вместо ее понижения. Вследствие указанных причин на практике никогда не употребляют более чем полуторный избыток осадителя, иногда же его берут еще меньше. [c.157]

Разделение ионов с разной величиной зарядов основано на том, что многозарядные ионы из разбавленных и умеренно концентрированных растворов поглощаются намного прочнее, чем ионы с меньщей величиной заряда. Следовательно, разделение разновалентных элементов возможно с помощью простого ионного обмена. Так, если на сульфокатионите типа КУ-2 или дауэкс-50 поглотить смесь щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов, то при элюировании разбавленными растворами хлорной или соляной кислоты в первую очередь будут вымываться ионы щелочных металлов. [c.169]

Если рассматривать разделение, основанное на ионном характере образца, то напротив, надо придавать большее значение возможности образования многозарядных ионов. [c.94]

Многозарядные ионы. В экспериментальных условиях вероятность получения многозарядных ионов невелика, хотя для некоторых классов соединений, таких, как ароматические, образование двухзарядных ионов представляет довольно частое явление. Условием стабилизации двухзарядного иона является максимальное разделение зарядов, которое происходит, нанример, в молекулах конденсированных ароматических соединений и т. п. Разделение зарядов показывают следующим образом [c.24]

Реакции отдачи являются единственным практическим способом разделения ядерных изомеров. Рассмотрим этот вопрос на примере разделения изомеров Вг °. При облучении брома нейтронами его стабильные изотопы Вг и Вг по реакциям (п, у) дают радиоактивные Вг и Вг . Первый из них существует в двух изомерных формах Вг с повышенной энергией, который с полупериодом 4,5 час. превращается в низший изомер Вг ° с полупериодом дальнейшего распада 18 мин. Изомерный переход сопровождается испусканием у-лучей и электронов внутренней конверсии, которые уносят избыточную энергию, а образующийся изомер Вг ° получает энергию отдачи. Ее недостаточно для того, чтобы атом этого изомера мог разорвать связи в молекуле и вырваться из нее. Действительно, суммарная энергия у-фотонов при изомерном переходе брома равна 0,084 Мэв, что согласно (5—27) сообщает атому брома энергию всего лишь в 0,05 эв, соизмеримую с энергией тепловых движений при обыкновенных температурах. Согласно (5—29), внутренняя конверсия (при той же энергии испускаемых электронов) сообщает атому Вг энергию отдачи на один порядок больше, но и ее недостаточно для разрывания химических связей. Тем не менее в этом и во многих других случаях изомерный переход путем внутренней конверсии ведет к освобождению атомов образующегося изомера в таких формах, в которых он может быть отделен от исходного изомера. Происходит это благодаря эффекту Оже. После того как конверсионные электроны уходят с К- или -уровней, вакантные места заполняются переходом электронов с более высоких уровней, а освобождающаяся при этом энергия излучается в виде фотонов рентгеновских частот. Они могут вызывать внутренний фотоэффект на внешних валентных электронах и вырывать их из оболочки атома. При этом изомерный атом превращается в многозарядный ион, который может покинуть молекулу, так как ее стабильность нарушается при такой ионизации. [c.207]

Обменники в форме гидратированных оксидов для солей многозарядных элементов имеют важное значение при разделении пары Rb— s и прн выделении цезия из смеси продуктов расщепления урана. С этой целью чаще всего используют фосфат циркония [25—28], а для элюирования — растворы нитратов различной концентрации, хлорид аммония или азотную кислоту. Коэффициенты распределения ионов щелочных металлов на фосфате циркония представлены в табл. 5.6. [c.158]

Схема разделения предполагает применение макрометода. Ведут систематический анализ выделенных аналитических групп, используя дробные методы открытия анионов в образовавщихся подгруппах с небольшим числом ионов. Ион СО должен быть открыт непосредственно в исходном образце. Систематический анализ начинают с содовой вытяжки , проводящейся с целью удаления всех многозарядных катионов. [c.154]

В табл. 2.2 [53] приведены некоторые данные о наложениях, вызванных загрязнениями, многозарядными и многоатомными ионами, массы которых незначительно отличаются от составляющих твердых веществ, а также требуемое для их разделения значение разрешающей силы масс-спектрометра Л1/ДЛ1 [c.56]

Можно было предполагать, что из кислых растворов удобнее поглощать не фосфорную кислоту на анионите, а отделять железо на катионите. Действительно, при малом содержании железа в среде 0,3 н. соляной кислоты удается отделить железо, а также кальций, магний и другие элементы поглощением на катионите. Однако при больших количествах железа возникают затруднения в связи с образованием катионных форм фосфатных комплексов железа типа Ре(Н2Р04)2+. Эти катионы также поглощаются на катионите, в результате чего фосфорная кислота не отделяется от железа. Образование катионных комплексов при взаимодействии многозарядного иона металла, находящегося в избытке с анионом слабой кислоты, наблюдается часто, что препятствует многим разделениям. [c.54]

Определим эффективность использования разделяемого вещества г]т как отношение веса полученных изотопно-обогащённых препаратов Р к весу исходного вещества, помещённого в источник ионов Рисх (по элементу) — тогда г]т = Р/Рисх- Предполагается, что приёмник собирает все изотопы разделяемого элемента. Чтобы увидеть роль основных источников потерь исходного вещества, представим г]т в виде произведения коэффициентов Г]т = исп Г]кам г]тн прох пр г]х, каждый ИЗ которых учитывает эффективность определённой части процесса разделения туисп — полноту испарения вещества в тигле источника (нередко близок к 1) г/кам — учитывает потери пара через неплотности ГРК и пароподающего тракта источника ионов при хорошей конструкции достигает 0,85, но для многих источников менее 0,5 г/ион — коэффициент преобразования нейтральных частиц в однозарядные ионы. Так как с ростом эффективности ионизации увеличивается доля многозарядных ионов, то Щон редко превышает 0,8. г/прох —учитывает потери ионов при прохождении в сепарационной камере из-за рассеяния, перезарядки, несовершенства фокусировки, обычно близок к 0,8 ч- 0,9 г/пр — эффективность приёма учитывает неполное захождение в карманы и неполное улавливание, т.е. обратный вылет частиц. Хорошим значением является величина около 0,8, однако нередко она составляет не более 0,5. тух — учитывает потери на стадии химических работ, редко бывает больше 0,9. Если перемножить максимальные значения всех составляющих эффективности, то получится т]т 0,44, если минимальные — то 0,1. На практике хорошей величиной является г]т = 0,3 0,35. [c.299]

Применение катионитов. Лантаноиды и актиноиды, как, впрочем, и другие элементы, сорбционным методом можно разделять разными способами. Наиболее просто разделяются ионы, различающиеся зарядом. Разделение разнозарядных ионов основано на том, что многозарядные ионы из умеренно концентрированных и разбавленных растворов сорбируются намного прочнее ионов с меньшим зарядом. Поэтому для разделения возможно использовать сульфокатиониты типа КУ-2 или дауэкс-50. [c.358]

Но взаимодействие представляет собой действительно самый разумный способ использования систем с разделением времени в аналитических целях и стимулирует развитие новых направлений в этой области. Подобная система обработки данных с обратной связью, объединенная с подходящим устройством для считывания данных, фактически служит развитием способностей и возможностей аналитика. Она, правда, не делает его более умным (к сожалению), но позволяет принимать решения (например, при идентификации линий), основываясь на расчетах, которые производятся немедленно и даже прежде, чем будет установлена их необходимость. Подобный прием лежит в основе системы, описанной Вулстоном и Ботником (1969) и схематично изображенной на рис. 7.1. Аналитик наблюдает на экране с 15-кратным увеличением часть фотопластины, расположенной на микрофотометре. Он может быстро передвигать пластину взад и вперед, если, например, необходимо найти нужную линию или проверить наличие линий многозарядных ионов. Затем пик линии совмещают со стрелкой и производят автоматическое [c.232]

По мере расширения областей использования ионообменного метода выявились и пределы применения сульфокатионитов. Эти пределы обусловлены высокой энергией связи анионного остатка сульфогрунп со многими катионами. Применение сорбентов, содержащих сульфогруппы, затрудняет как процесс хроматографического разделения некоторых сложных смесей, так и процесс регенерации катионитов. В случае разделения сложных смесей катионов, используют, в большинстве случаев, не избирательное действие поглотителя (которое выражено очень слабо), а избирательное действие вытеснителя (комплексообразующее вещество, растворы кислот различной концентрации и т. д.). Для вытеснения из сульфокатионита многозарядного иона требуется затратить большой избыток раствора кислоты, иногда доводя его концентрацию до 10%-ной, в некоторых случаях повышая температуру раствора. Указанные соображения вызвали повышенный интерес к ионитам, имеющим в своей структуре слабокислотные группы и, в частности, к сорбентам, содержащим карбоксильные группы. Специфической особенностью подобного типа сорбентов является ярко выраженная зависимость энергии связи катионита с катионом раствора от числа зарядов последнего (за исключением [c.40]

Неоднократно было замечено, что ионообменные смолы обладают способностью восстанавливать ионы переменной зарядности. Используя восстановительные свойства ионитов, можно облегчить решение многих задач хроматографического анализа, а в некоторых случаях предупредить возникновение нежелательных вторичных процессов. Описан, например [166], метод извлечения серебра из растворов его солей, основанный на восстановлении иона серебра на катионите амберлит 1К-1 до металла с последуюш им выделением металлического серебра сожжением смолы. В ряде случаев возникает необходимость разделения многокомпонентной системы, содержащей многозарядные ионы, которая в значительной мере упрощается, если один из многозарядных ионов может быть иосстаповлен в процессе хроматографического исследования. [c.73]

Хроматографическое разделение смесей многозарядных ионов (железо, алюминий, хром и пр.) способом простого вытеснения оказалось сравнительно малоэффективным [6]. Задачи такого рода оказалось возможным успешно решать методом ионообменной хроматографии с использованием комплексообразующих реагентов. Этот вариант ионообменной хроматографии был предложен в связи с разработкой проблем атомной энергетики, в первую очередь в качестве этапа определения урана и для анализа гродуктов деления урана, в частности смесей редкоземельных элементов [2]. [c.231]

В различных лабораториях выполнена значительная экспериментальная работа по получению полифосфатов с необычными катионами для придания им гибкости. Хотя большинство этих работ не опубликовано, по этому вопросу все же имеется некоторая литература [34, 46]. Четвертичные аммониевые ионы ведут себя как по крайней мере один объемистый органический радикал, способный к разделению заряда, так что образующийся фосфат уже не будет жестким. Определенное количество эффективных поперечных связей может возникать в таких структурах при использовании многозарядных ионов металлов. Так, сообщалось 46], что цетилтриметиламмониевые полифосфаты, которые осаждаются из раствора калиевой соли Курроля, после уплотнения представляют собой скользкую массу. Однако при замене четвертичного аммониевого иона 8—25 ионами магния на 100 атомов фосфора получается твердое вещество, напоминающее кожу. С другой стороны, при выборе надлежащего органического катиона и без ирименения ионов металла будет получаться вещество, напоминающее кожу. Так, приготовленный из соли Курроля лаурилпиридиниевый полифосфат по свойствам напоминает кожу его молекулы могут быть ориентировапы путем многократного вытягивания лепты полифосфата. Интересный гибкий полифосфат получен при [c.62]

Данная работа посвящена использованию ферроцианидов для ил-плечения и разделения ионов щелочных элементов. Однако в основу этих процессов положена обнарулченная нами способность ферроциаии-дов сорбировать дополнительные количества ионов щелочных элементов из растворов, содержащих многозарядные анионы. Аналогичное явление уже было отмечено в литературе для некоторых амфотерных окислов и гидроокисей [4—6]. [c.175]

Цеолиты с многозарядными обменными катионами. Электростатические поля и кислотность. Самые ранние представления о каталитическом превращении углеводородов на цеолитах содержатся еще в первой работе, выпущенной в 1960 г. исследовательской группой фирмы Union arbide [4]. В качестве модельной реакции была выбрана скелетная изомеризация н-гексана под давлением водорода при 350—400° С. Катализаторами служили цеолиты с 0,5% Pt. Авторы обратили внимание, что активность катализатора в этой реакции, протекающей по карбониево-ионному механизму, обусловлена не только декатионированием, но и обменом Na на многозарядные катионы Mg=+, Са +, Sr +, Zn=+, Mn=+, e , Al +, e + и Th +, т. e. на такие ионы, которые, как считалось, отравляют алюмосиликатные катализаторы крекинга. Оказалось, что у активированных аммонийных форм каталитическая активность появляется уже после 10%-ного обмена, превращение над Са -формой было значительным только после того, как степень обмена превысила 40%. Цеолиты Y были более активны, чем X. Была предложена гипотеза, согласно которой активность катализатора определяется существованием нескомпенсированных электростатических зарядов, возникших из-за того, что один двузарядный катион не может образовать эквивалентные связи с двумя заряженными тетраэдрами AIO4. Такое разделение зарядов должно становиться все более эффективным по мере увеличения расстояния между соседними атомами алюминия, т. е. при переходе от цеолитов X к цеолитам Y. [c.39]

Известно, что при добавлении к растворам полиэлектролитов многозарядных катионов может наблюдаться агрегация макроионов с образованием нерастворимой фазы. Примером такого фазового разделения является гелеобразование раствора альгината или пектината натрия при добавлении ионов Са " . Процесс гелеобразования альгината натрия нашел широкое применение в иммобилизации ферментов и клеток микроорганизмов. [c.107]

Высаливание. Растворы нейтральных солей широко используются не только для повышения растворимости белка, но и для избирательного осаждения разных белков, т. е. их фракционирования. Процесс осаждения белков нейтральными солями называется высаливанием. Характерной особенностью белков, осажденных в процессе высаливания, является то, что после удаления соли они сохраняют свои нативные биологические свойства. Сушность процесса высаливания заключается в том, что ионы забирают на себя гидратную оболочку белка, одновременно нейтрализуя заряд белковой молекулы. Способность к высаливанию наиболее ярко выражена у многозарядных анионов, в частности у сульфатов. На практике для высаливания чаше всего применяют сульфаты натрия и аммония. Помимо солей для осаждения белков могут быть использованы органические водоотнимаюшие (гидрофильные) растворители — этанол, ацетон, метанол и др. Высаливание достаточно широко применяется для разделения и очистки белков. Для каждого белка существует своя зона высаливания, т. е. диапазон концентраций соли, позволяющий дегидратировать и осадить белок. После удаления высаливающего агента белок сохраняет все свои природные свойства и функции. [c.72]

Для придания мембранам новых селективных свойств, в частности, для обеспечения их селективности в отношении однозарядных ионов, в последние годы широко применяется модификация их поверхности. Идея такого рода модификации впервые была высказана, видимо, в 1956 г. Глюкауфом и Киттом [182], предложившими для разделения разнозарядных катионов использовать двухслойную мембрану. Основу такой мембраны составляет катионообменная мембрана с высокой концентрацией фиксированных групп, к поверхности которой прижата тонкая анионообменная мембрана с низкой концентрацией фиксированных групп. Катионообменная составляющая мембраны обеспечивает селективность по отношению к катионам, а анионообменная составляющая, благодаря преимущественному исключению многозарядных коионов, сообщает двухслойной мембране специфическую селективность по отношению к однозарядным катионам. [c.310]