Разделения, основанные на различии размеров молекул

На различиях в размерах молекул компонентов природного таза и конденсата основаны процессы их поглощения из смеси различными адсорбентами. Адсорбенты с разными размерами пор позволяют в определенной последовательности поглощать из смеси компоненты и в обратной последовательности их десорбировать. На этом же основаны также процессы разделения смесей с помощью мембран. [c.25]

В эксклюзионной хроматографии разделение основано на различии в проницаемости молекул разделяемых веществ в неподвижную фазу (в случае гель-хроматографии неподвижной фазой служит гель) и обусловлено размерами этих молекул. Компоненты элюируются в порядке уменьшения их молекулярной массы. [c.9]

В зависимости от природы взаимодействия, обусловливающего распределение компонентов между подвижной и неподвижной фазами, различают след, основные виды X. адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную (молекулярно-ситовую) и осадочную. Адсорбционная X. основана на различии в ад-сорбируемости веществ данным адсорбентом, представляющим собой твердое тело с развитой поверхностью. При распределительной X. различается растворимость компонентов смеси в неподвижной и подвижной фазах. В качестве неподвижной фазы в этом случае используют высококипящую жидкость, нанесенную на поверхность твердого макропористого носителя. При ионообменной X. неподвижная фаза — ионит, характеризуемый различными константами ионообменного равновесия по отношению к компонентам разделяемой смеси. При эксклюзионной (молекулярно-ситовой, гель-проникающей) X. разделение основано на различии в проницаемости молекул разного размера в поры неионогенного геля, служащего неподвижной фазой. Осадочная X. основана на различной способности разделяемых компонептов выпадать в осадок на твердой неподвижной фазе. [c.418]

В гель-проникающей хроматографии стационарная фаза, состоит из полисахаридного материала с поперечными связями между молекулами, который набухает в воде (или другом растворителе), образуя гель. Небольшие молекулы в состоянии-проникать в дырки в полимерной матрице, но более крупные-молекулы не могут. Следовательно, большие молекулы быстро проходят через пространство между частицами геля, тогда как небольшие молекулы дольше удерживаются гелем и элюируются позднее. Таким образом, разделение основано на различии-в физических размерах молекул. [c.61]

Все физические методы разделения веществ основаны на использовании кинетических явлений или фазовых равновесий. Фазовые равновесия лежат в основе таких методов разделения, как дистилляция, сублимация, кристаллизация, экстракция, адсорбция из газообразной или жидкой фазы и т. д. При этом молекулы разделяемых веществ постоянно переходят через границу раздела фаз в обоих направлениях, стремясь к такому состоянию распределения, при котором, несмотря на продолжающееся движение молекул через границу, в каждой фазе устанавливается постоянная концентрация составляющих смесь веществ. Если разделяемые компоненты мало различаются в отношении свойств, которые для выбранного метода разделения являются решающими (например, давление пара, растворимость или размеры молекул), то концентрирования веществ в одной из фаз практически не происходит. В этом случае достаточного разделения можно достигнуть путем многократного повторения элементарного акта разделения. Наглядным примером такого процесса, в частности лежащего и в основе хроматографии, может служить многократная экстракция. [c.92]

Разделение молекул по размерам и форме основано на свойствах молекулярного сита, которыми обладают многие пористые материалы. Наиболее часто для этой цели применяют органические полимеры с трехмерной сетчатой структурой, придающей им свойства гелей. Разделение веществ при помощи гелей, основанное на различиях в размере молекул, называется гель-фильтрацией. В последнее время в качестве молекулярного сита стали применять пористые стеклянные гранулы, а сам метод разделения получил название [c.92]

Между асфальтенами и смолами трудно провести четкую границу в силу близости их элементного состава и сходства в структуре углеродного скелета и их справедливо относят к одной группе высокомолекулярных веществ — неуглеводородным компонентам. В составе же нефтяных высокомолекулярных полициклических углеводородов и смол имеется принципиальное различие — последние являются гетероатомными производными углеводородов. Методы разделения асфальтенов и смол основаны на различии в размерах мх молекул, а также обусловленном последним обстоятельство различии некоторых физических свойств (растворимость, адсорбционная способность, склонность к ассоциации и др.). [c.42]

Молекулы полиэлектролита могуг иметь заряд, который в пределах туннеля не скомпенсирован зарядом противоионов, если радиус туннеля меньше дебаевско-го радиуса экранирования Гд. В таком случае при действии электрического поля макромолекулы полиэлектролита приобретут направленное движение к противоположно заряженному электроду. Это движение, как и движение коллоидных частиц, называется электрофорезом. Электрофорез макромолекул полиэлектролита внутри каналов неподвижной полимерной сетки (геля) называется гель-электрофорезом и является важнейшим методом разделения полиэлектролитов на фракции по их молекулярным массам. Он используется для выделения нужных фракций белков, при медицинской диагностике, идентификации личности по составу ДНК и т. д. Возможности гель-электрофореза основаны на том, что электрофоретическая подвижность макромолекул зависит от их размера, т. е. от молярной массы, контурной длины или числа элементарных звеньев в цепи. Это принципиально отличает гель-электрофорез от обычного электрофореза, поскольку скорость последнего не зависит существенным образом от размера частиц или размера К заряженных клубков (при К гд) в разбавленном растворе. Причины различия в том, что макромолекулы двигаются по извилистым туннелям в матрице геля и поэтому результирующая движущая сила электрофореза действует только на концы молекулярной цепи, тогда как сила сопротивления — на всю цепь. Поэтому чем длиннее цепь, тем меньше ее подвижность. [c.744]

Возможность разделения газовых смесей основана на том, что компоненты смеси обладают различными значениями коэффициентов проницаемости (см. Газопроницаемость). Селективность проницаемости повышается с ростом различия в критич. темп-рах, размерах или структуре молекул разделяемых компонентов, а также с понижением темп-ры. Разделение жидких смесей методами диализа, ультра- и микрофильтрации основано на проникновении через поры Р. м. молекул (частиц) малого размера и задерживании более крупных (фазовый механизм проницаемости). Во избежание роста концентрации растворенного вещества на границе раствора с Р. м. (концентрационной поляризации) разделяемая система должна перемешиваться. Основное условие реализации обратного осмоса — приложение к разделяемой системе давления, превышающего осмотическое. [c.136]

Разделение липопротеидов плазмы с помощью ультрацентрифугирования основано на существенном различии в плотности липидов и белков (соответственно 0,88—1,06 и 1,30—1,35). Различные классы липопротеидов плазмы, имеющие разное соотношение липид белок, характеризуются определенными значениями плотностей. Один из вариантов этого метода включает измерение скорости флотации (в единицах Сведберга, 5г) липопротеидов в водной среде данной однородной плотности. Величина 5 зависит от плотности, размера и формы молекулы липопротеида. Липопротеиды наиболее низкой плотности (низкое отношение белок липид) имеют наибольшее значение Другой вариант основан на центрифугировании по градиенту плотности. С этой целью плотность плазмы ступенчато повышают добавлением растворов веществ, не влияющих на ее свойства, в результате чего липопротеиды в процессе ультрацентрифугирования концентрируются в виде полос в тех местах раствора, где его плотность соответствует плотности липопротеида. [c.369]

В эксклюзионной (ситовой, гель-проникающей, гель-фильтрационной) Ж. х. разделение основано на различиях в размерах молекул молекулы малых pa3NxpoB проникают в сравнительно тонкие поры сорбента и задерживаются в ннх, крупные молекулы либо не проникают в поры, либо проникают лишь в широкие поры и проходят колонку с незначит. удерживанием. Пов-сть сорбента и состав элюента подбирают так, чтобы исключить или уменьшить энергию адсорбц. взаимодействия (однако иногда при разделении олигомеров удобнее использовать адсорбц. механизм). Применяют для разделения олигомеров и полимеров (в т. ч. биологических). [c.152]

Применение гелей в электрофорезе основано на том, что биополимеры с точки зрения зарядов являются полианионами или поликатионами с одинаковыми поверхностями, поэтому разделение в постоянном электрическом поле без дополнительных вспомогательных средств становится невозможным. Поскольку эти биополимеры в самом деле резко различаются по своим размерам, добавка некоторого геля может сильнее влиять на подвижность полимера с большими размерами молекул. Это приводит впоследствии к разделению молекул по размерам, т.е. по растущим ММ. Основной областью применения гелевого электрофореза является разделение молекул ДНК, а также разделение белков, которые подвергаются денатурированию в растворе ДДСН. Кроме того, гели в классическом электрофорезе применяются обычно в качестве стабилизаторов, хотя и не дающих вклад в разделение. [c.96]

Эксклюзионная хроматография является одним из методов жидкостно-твердофазной хроматографии, обеспечивающих разделение веществ в зависимости от размеров и формы молекул. Такая возможность открывается при использовании пористых неподвижных фаз с определенными размерами пор, соизмеримыми с размерами молекул. Метод за годы своего существования имел целый ряд названий, которые или полностью тождественны, или имеют несущественные смысловые отличия гель-проникающая, гель-фильтрационная, молекулярно-ситовая. Первый из выщеперечисленных терминов использовался при анализе органических веществ в органических растворителях, второй — в неорганическом анализе водных растворов, последний, как и современный термин — эксклюзионная, является собирательным понятием. В отличие от других хроматографических методов, использующих различия в химических свойствах разделяемых веществ, проявляющихся при их распределении между стационарной и подвижной фазами, разделение в эксклюзионной хроматографии основано на ситовом эффекте. Растворитель (подвижная фаза) заполняет в колонке как внешний объем между зернами геля, так и внутренний объем пор. Объем растворителя между зернами геля — называют промежуточным, транспортным или мертвым объемом, а внутренний объем пор — рассматривается как объем стационарной фазы. Когда в колонку вводят пробу, содержащую несколько типов ионов или молекул с разными размерами, то они стремятся перейти из подвижной фазы внутрь пор. Такое проникновение обусловлено энтропийным распределением, поскольку концентрация молекул разделяемых веществ в наружном растворе оказывается выше, чем в поровом пространстве. Но оно становится возможным только в том случае, если размеры ионов или молекул меньше диаметра пор. [c.209]

Разделение веществ этим методом основано на различии в размерах молекул. Крупные молекулы не проникают в 1юры гранул геля и выходят из колонки в первую очередь в то время как небольшие молекулы попадают через поры в гранулы, вследствие этого задерживаются на колонке и движутся с меньшей скоростью (рис. 7, а). Метод гель-фильтрации часто называют разделением веществ по принципу молекулярного сита. Три стадии такого разделения схематически показаны на рис. 7 (б, в, г). [c.28]

Во многих случаях разделение может быть осуществлено за счет различия в скорости движения различных компонентов смеси. Разделить смесь, компоненты которой различаются по физическим свойствам, можно путем приложения соответствующих сил, таких, как давление, электрический потенциал, магнитное поле, гравитационное поле, центробежная сила, или сил, вызванных градиентом температуры. Эффективность разделения физическими методами часто зависит от степени различий в физических свойствах разделяемых веществ (растворимости — при разделении смеси песка и хлорида натрия, летучести, размера молекул, способности диффундировать, полярности молекул, ионной подвижности и т. д.). На этом принципе основано большое число инструментальных методов анализа, таких, как газовая хроматография, диализ (как, например, в химическом анализаторе Te hni on SMA , о котором упоминалось в гл. 1), электрофорез, ультрацентрифугирование и др. [c.58]

Разделение в ЭХ основано на различии в дайне пути, который проходят в колонке молекулы разного размера. Заполнитель колонки (гель) имеет поры определенного размера. Если в разделяемом образце есть молекулы, размеры которых не позволяют им проникать в поры геля, эти молекулы проходят с потоком элюента только между частицами геля и выходят из колонки. Молекулы небольшого размера могут прошкать во все поры геля, путь их удлиняется, и они задерживаются в колонке большее время. И наконец, молекулы средних размеров проникают только в некоторые поры, иугь их оказьшается средним по длине, и они выходят из колонки между крупными молекулами, полностью исключающимися из пор геля, и молек лами, полностью проникающими в них. Область между исключением и . лолньш проницанием составляет область фракционирования геля, т. е. определяет те границы размеров молекул, которые могут подвергаться разделению на данном геле. Таким образом, одна из отличительных особенностей ЭХ - большие молекулы элюируются из колонки раньше, чем молекулы меньшего размера. Основным параметром, характеризующим разделение в ЭХ, является обьем элюирования или объем удерживания. В других методах ЖХ компоненты образца задерживаются в колонке и элюируются после неудерживаемого пика растворителя, т. е. объем элюирования компонентов образца больше объема подвижной фазы в колонке. В ЭХ компоненты образца частично (или полностью) исключаются из геля (заполнение колонки) и элюируются перед пиком растворителя, т, е. объем элюирования образца меньше объема подвижной фазы в колонке в этом другая особенность ЭХ. [c.72]

Сочетание ЭХ с жидкостно-адсорбционной хроматографией (ЖАХ) или каким-либо другим методом, в котором разделение основано на различиях в химическом строении, позволяет разделить образец на ряд фракций с разной молекулярной массой, а затем каждую фракцию разделить на под-фракции различного химического состава. Впервые такую схему разделения использовал Альтгельт для разделения асфальта [57]. Возможна и другая схема, где ЭХ используют в качестве дополнительного метода разделения фракций, полученных, например, методом ЖАХ. Но в принципе ЭХ должна быгь первой стадией разделения [59], так как это чистое разделение, т. е. разделение только по одному признаку по размеру молекул, в то время как в других методах (ЖАХ, дробное растворение и др.) разделение идет как по химическому строению, так и по молекулярной массе. [c.73]

Эксклюзгьонная хроматография. Разделения в эксклюзионной хроматографии (устаревшие названия — гель-проникающая хроматография, гель-фильтрация) основано на различиях в размерах молекул. Механизм разделения легко понятен из рис. 7.9. Для простоты представим, что сорбент содержит конические поры с диаметром у основания конуса п, а разделяемые молекулы или даже отдельные частицы с диаметром (1 < присутствуют в хроматографической системе в виде идеальных сфер. Понятно, что при условии свободной диффузии в подвижной фазе частицы меньшего диаметра диффундируют глубже в коническую пору вплоть до вершины конусоидальной поры и при отсутствии каких-либо адсорбционных взаимодействий с поверхностью пористого сорбента должны удерживаться в хроматографической колонке дольше, чем более крупные молекулы. [c.363]

Хроматографические методы, в которых разделение компонентов смеси основано на различии в размерах, форме или суммарном заряде молекул, часто недостаточно эффективны для разделения смесей белков. В таких случаях может оказаться полезной аффинная хроматография [48]. Успех метода зависит от того, удастся ли найти вещество, которое будет специфически взаимодействовать с подлежащим очистке белком. Для фермента таким веществом может быть конкурентный ингибитор катализируемой этим ферментом реакции, а для участвующего в гормональной регуляции белка-рецептора — соответствующий гормон. Это вещество связывают с подходящим нерастворимым гидрофильным носителем, и полученный материал используют при хроматографии как стационарную фазу. Вещества такого типа часто сами оказываются большими природными макромолекулами, и приемы, используемые для соединения их с носителями, сходны с методами приготовления иммобилизованных ферментов [см. разд. 27.4.2 (5)]. Реакции, с помощью которых белки, содержащие аминогруппы или фенольные группировки, могут быть связаны с носителем на основе сшитого полиакриламида, содержащего некоторое число гидразидных или 4-аминоанилидных остатков (схемы 30, 31 Б — остаток белка). Хорошие результаты получены в тех случаях, [c.322]

Эта классификация дает представление о примерных размерах внутренних каналов цеолитов. Процессы молекулярно-ситового разделения были разбиты на два типа 1) разделение вследствие полного молекулярно-ситового эффекта и 2) разделение вследствие частичного молекулярно-ситового эффекта. Примером полного молекулярно-ситового эффекта является отделение монозамещен-ных метанов от монозамещенных этапов на дегидратированном мордените. Разделение при частичном молекулярно-ситовом эффекте, как это видно из табл. 1.5 (колонка 2), основано иа различиях в скорости адсорбции. Благодаря этому удалось полностью или частично разделить такие смеси, как этан — пропан и этанол— и-гептан. Скорость адсорбции уменьшается с увеличением числа атомов углерода в молекуле углеводорода, причем молекулы адсорбата диффундируют в направлении, совпадающем с длинной осью молекулы в результате способность шабазита адсорбировать [c.24]

Дальнейшие доказательства вероятности пространственных представлений о карбамидаых комплексах хорошо согласуются с данными Шленка [25] при сравнении экспериментальных и теоретических значений плотности комплексов. Известны процессы адсорбции и перегонки, применяемые для разделения молекул по классам и размерам. Разделение же их при помощи комплексообразования основано на различии в пространственном строении молекул с учетом их размера и класса. Автор 25] разделил все комплексы на две группы одна группа реагирует легко, а другая образует комплекс благодаря индукции, т. е. при помощи более стабильных органических веществ и деформации кристаллической решетки. Это явление названо индукцией. [c.10]

Разделение соединений бора может быть основано на различии в размерах и форме молекул, дипольных моментах, кислотности по Брёнстеду и Льюису и наконец на различии в строении заместителей. Иногда применению твердо-жидкостной хроматографии препятствует неустойчивость соединений бора в присутствии кислорода, воды и некоторых растворителей. В таких случаях приходится проводить хроматографию в специальных условиях, обеспечивающих стабильность разделяемых веществ. [c.167]

Одним из преимуществ хроматографии с движущимся слоем перед простой перегонкой является то, что хроматографическое разделение может быть основано не только на использовании различия в точках кипения разделяемых веществ, но и на использовании различия их полярностей. Электрический заряд на поверхности полярных молекул распределен не равномерно, а сконцентрирован в одной или двух точках. Разделение веществ на основе различия их полярностей можно продемонстрировать на примере разделения двух жидкостей, имеющих одинаковые температуры кипения, но разные полярности. Таким примером является разделение бензола (точка кипения 80,1 °С) и циклогексана (точка кипения 80,7 °С) с использованием сорбента — производного полигликоля (иолиок-сиэтилендирнцинолеат 400), нанесенного на носитель кизельгур с размером частиц 10—20 меш. Типичные рабочие условия для колонки диаметром около 2,5 см, на которой осуществляли такое разделение смеси 1 1 (по объему), подаваемой в колонку в количестве 30 мл/ч, приведены в табл. 10.1. Концентрационные профили в такой колонке для трех циклов разделения показаны на рис. 10.4. [c.339]

Разделение растворов и суспензий методами ультра- и микрофильтрации основано на различии в эффективных гидродинамических размерах разделяемых молекул или частиц. Для описания этих процессов исходят из упрощенных механизмов разделения. В рамках одного из таких механизмов — ситового предполагается, что поры мембраны представляют собой цилиндрические капилляры радиусом г, а частиць имеют форму сферы радиусом г. При этом считается, что взаимодействие между частицами мало по сравнению с взаимодействием со стенками пор. В рамках указанной модели было получено следующее выражение для коэффициента просеивания [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология