Хроматографические методы ионный обмен

Сорбционные методы концентрирования основаны иа использовании процесса сорбции готовым сорбентом. По механизму сорбции различают физическую адсорбцию (молекулярную), основанную на действии межмолекулярных сил между сорбентом и сорбируемым веществом, и хемосорбцию (ионный обмен, комплексообразование, окисление-восстановление и др.), основанную на протекании химических реакций между сорбентом и сорбируемым веществом. Сорбцию можно осуществлять в статическом, динамическом и хроматографическом вариантах. В этом разделе рассмотрен статический вариант сорбции, т. е. сорбция навеской сорбента в замкнутом объеме раствора или газа. Статический метод обычно используют при большой избирательности сорбента к извлекаемым компонентам. Извлекать можно микрокомпоненты и матрицу. Если сорбируют микрокомпоненты, то для конечного определения их либо десорбируют, либо озоляют сорбент. [c.316]

Ионообменная хроматография используется как вспомогательный метод, предшествующий количественному определению веществ. При помощи хроматографического метода разделяют компоненты анализируемого раствора катионы от анионов, катионы от катионов, анионы от анионов. Ионообменная хроматография основана на обратимом стехио-метрическом обмене ионов, содержащихся в растворе, на подвижные ионы ионообменника. Одновременно с разделением элементов осуществляется их концентрирование, что имеет большое значение для повышения точности результатов анализа при определении примесей. Количественное определение веществ после их хроматографического разделения проводят химическими, физико-химическими или физическими методами. Различают три вида ионообменной хроматографии фронтальный анализ, вытеснительная хроматография и элюентная хроматография. Из них в количественном анализе применяют только вытеснительную и элюентную хроматографию. По этим методам разделяемую смесь вначале адсорбируют в верхней части колонки, а затем элюируют соответствующим растворителем (элюентная хроматография) или раствором (вытеснительная хроматография). [c.19]

Так как процессы взаимодействия разделяемых веществ с твердой и жидкой неподвижными фазами имеют существенное различие, пособие разделено на две части в первой рассматриваются хроматографические процессы на твердой неподвижной фазе (адсорбция, ионный обмен), во второй — процессы на жидкой неподвижной фазе (распределение, ситовой анализ). Несколько шире, чем другие методы, рассматривается газовая хроматография как наиболее распространенный вариант хроматографии, для которого теория процесса разработана наиболее полно. [c.3]

Количественное определение ионов после хроматографического разделения на бумаге можно проводить несколькими методами 1) извлечением из пятен отдельных компонентов после разделения смеси и количественное их определение обычными микроаналитическими методами 2) измерением площади пятен на хроматограммах. Площадь 5 пятна на хроматограмме является функцией концентрации С компонента в анализируемой пробе 8 = a g + В, где а и й — постоянные, определяемые экспериментально. Однако первый метод трудоемкий, а при использовании второго приведенная зависимость площади пятна от логарифма концентрации соблюдается не строго и для получения более или менее надежных результатов необходимо проводить много параллельных определений. Одной из причин разброса результатов анализа является то, что при хроматографировании разделение происходит по нескольким механизмам протекающим одновременно — распределение ионов между двумя растворителями, ионный обмен, образование малорастворимых осадков, физическая адсорбция на бумаге. [c.341]

Обмен ионами между раствором электролита и твердой фазой, являющийся разновидностью сорбционных процессов, имеет широкое практическое применение. Он используется для концентрирования ионов из разбавленных растворов, очистки веществ от примесей электролитов, определения суммарного содержания солей в природных водах и разделения некоторых ионов при их одновременном присутствии в растворе. Особенно удачным оказалось сочетание ионообменных процессов с хроматографическим методом, положившее начало развитию ионообменного хроматографического анализа многокомпонентных гомогенных растворов. Разделение анализируемой смеси ионов в растворе позволяет легко идентифицировать и определять их количественное содержание доступными химическими или физико-химическими приемами анализа. [c.37]

Выбор группы методов концентрирования для конкретного анализируемого чистого вещества, с одной стороны, зависит от свойств элементов основы и примесей. Например, концентрирование при анализе щелочных и щелочноземельных металлов проводится, в основном, путем группового выделения примесей (экстракцией, ионным обменом, соосаждением с коллектором и пр.). Для элементов, расположенных в середине Периодической системы, и переходных металлов в высших степенях валентности характерно образование летучих соединений с ковалентным Типом связи и для целей концентрирования при анализе названных элементов и их соединений часто могут быть использованы методы испарения (сублимации) основы. Переходные металлы (с достраивающимися электронными -оболочками) склонны к комплексообразованию в растворах и для их отделения перспективны экстракционные и ионообменные методы. Разделения в группах редкоземельных и актинидных элементов (с достраивающимися /-оболочками) требуют использования высокоэффективных хроматографических методов, в частности, метода ионообменной хроматографии. С другой стороны, важное значение для выбора метода концентрирования имеют физико-химические свойства анализируемого соединения (летучесть, плавкость, растворимость). Так, соединения, которые с трудом переводятся в раствор, следует подвергать обогащению методами испарения или направленной кристаллизации. Те же методы, не связанные с химической обработкой пробы, если они могут обеспечить концентрирование нужных примесей, следует применять и при анализе прочих чистых соединений. [c.319]

Наиболее обширной областью использования ионообменных процессов в аналитической химии следует, по-ви-димому, считать хроматографическое разделение смеси ионов, а также ионообменный хроматографический анализ металлов и сплавов. Ионный обмен сам по себе не позволяет открыть или определить какие-либо ионы. Эта задача решается при сочетании ионообменных процессов с каким-либо известным качественным или количественным методом определения катионов и анионов. [c.139]

Таким образом, применение хроматографического метода чрезвычайно важно для приготовления чистых препаратов отдельных рзэ, а также для тех объектов, которые не могут быть проанализированы более экспрессными спектральными методами (разделение очень малых весовых количеств, например, смесей радиоактивных изотопов). Кроме того, ионный обмен представляется весьма удобным и в лабораторной работе, например при очистке загрязненных солей рзэ, при улавливании следов рзэ из разбавленных растворов и т. д. [c.92]

Как указывалось выше, относительное концентрирование состоит в получении из смеси продукта, обогащенного данным компонентом. Поэтому оно является результатом частичного или полного разделения смеси. В методе сорбции разделение смесей осуществляется в хроматографическом опыте, представляющем собой сорбционный динамический метод разделения смесей. Поскольку системы классификации сорбционных процессов по их механизму (адсорбция, ионный обмен, распределение, осадкообразование) и по способу осуществления сорбционного опыта (статика, динамика, хроматография) независимы друг от друга, можно говорить [c.315]

О возможности использования молекулярных сит в газо-адсорбцион-ной хроматографии говорилось в разделе ПВ, роль диффузии в других хроматографических методах обсуждается в главе 15. Ионный обмен — тема раздела V этой главы. Следовательно, единственный основанный на диффузии аналитический метод, который следует обсудить в этом разделе,— это гель-фильтрация. [c.476]

Ионный обмен в органическом анализе используется для тех же целей, что и в неорганическом анализе. Помимо методов хроматографического разделения смесей известны способы удаления мешающих ионов, определения общей концентрации ионных форм в смесях, концентрирования следовых количеств веществ. [c.489]

Хроматографический метод успешно применяется для разделения молекул за счет сорбции или растворения в неподвижной фазе и для разделения ионов при ионном обмене на ионитах. Теоретическое описание двух этих процессов, в общем, тождественно. [c.79]

Хроматографические методы уже давно применяли в химии алкалоидов. Некоторые исследования, в которых для очистки алкалоидов использовали ионный обмен, остались незамеченными. Что касается хроматографии на окиси алюминия, то этот сорбент впервые использовали в 1937 г. для очистки настоек белладонны, хинина, ипекакуаны и стрихнина [1]. Хроматографические методы были впервые использованы при очистке отдельных или целых групп алкалоидов для отделения от сопутствующих веществ с последующим выделением и определением классическими методами анализа. Введение таких хроматогра,-фических методов, как хроматография на бумаге и тонкослойная хроматография, произвело переворот в анализе алкалоидов, особенно в идентификации близких в структурном отношении алкалоидов (например, алкалоидов спорыньи, опиума и раувольфии и др.). Из колоночных методов подобный успех имела газовая хроматография, впервые примененная в этой области в 1960 г. Следует ожидать, что в ближайшее время широкое применение получит хроматография высокого разрешения. [c.100]

Наиболее перспективным направлением использования ионитов в анализе чистых веществ следует считать методы простого ионообмен- ного разделения динамические методы), которые заключаются в фильтровании исследуемого раствора через колонку с ионитом. В этом случае смолой поглощаются и могут быть сконцентрированы все способные к обмену ионы и отделены от неспособных к обмену веществ и неэлектролитов. Хроматографические методы разделения используют гораздо реже (см. гл. 12). [c.300]

Все упомянутые выше хроматографические методы основаны на поглощении и элюировании веществ, находящихся в ионной форме. Однако некоторые важные для органической химии хроматографические разделения основаны на явлениях, не связанных с обменом. Для аналитической химии представляют известный интерес хроматографические методы, основанные на явлениях высаливания, и распределительная хроматография в смешанных растворителях. Эти методы в настоящей книге не рассматриваются. [c.25]

Простейшим случаем хроматографического разделения является отделение катиона от аниона. Если целью отделения служит очистка одних ионов от других, то раствор ионов пропускают через ионно-обменную смолу, адсорбирующую ионны, подлежащие удалению из раствора. Примером такого использования хроматографического метода отделения может служить очистка многовалентных катионов, например, трехвалентного железа от фосфат-иона. [c.317]

Всем этим требованиям удовлетворяет безводная окись алюминия, наиболее часто используемая в осадочной хроматографии в качестве носителя. Образование осадков на безводной окиси алюминия сопровождается, как правило, ионным обменом. По этому при разделении катионов осадочно-хроматографическим методом на безводной окиси алюминия последнюю необходимо перевести в анионную форму для уменьшения возможности ионного обмена. [c.390]

Бойд, Адамсон, Майерс. Обменная адсорбция ионов из водных растворов при помощи органических цеолитов. В сб. Хроматографический метод разделения ионов. М., Изд-во иностр. лит-ры, 1949, с. 333—370. Библ, 9 назв. 834 [c.39]

Бойд, Майерс, Адамсон. Поведение глубоких слоев адсорбента в неравновесных условиях. В сб. Хроматографический метод разделения ионов. М., Изд-во иностр. лит-ры, 1949. с. 371—400, Библ. с. 400, 833 Бойд, Шуберт, Адамсон. Равновесие при обмене ионов. В сб. Хроматографический метод разделения ионов. М., Изд-во иностр. лит-ры, 1949, с, 257—291. Библ. с, 290—291. 836 [c.39]

Для контроля чистоты веществ можно использовать методы классического химического анализа. Например, иодометрически можно определять медь примерно до 10 г/мл раствора. Вообще же для количественного определения примесей в ос. ч. веществах требуются новейшие методы, отличающиеся высокой чувствительностью и селективностью а) фотометрические (колориметрия, спектрофотометрия, пламенная фотометрия) б) флуоресцентные (фосфоресценция, флуоресценция , катодо- и хемилюминесценция и др.) в) электрометрические (полярография, особенно осциллографическая, по-тенциометрия, кондуктометрия, кулонометрия и др.) г) спектральные, обладающие высокой чувствительностью, но малой точностью д )масс-спектрографические , е) радиохимические (активационный анализ, изотопное разбавление и др.) ж) электрофизические (измерение-проводимости, эффекта Холла и др.) з) концентрирование микропримесей в малых объемах (экстракцией, со-осаждени-гм, хроматографически, ионным обменом, электролизом, зонной плавкой и т. д.) с последующим определением их разными способами. [c.319]

Одним из первых хроматографических методов, нашедших практическое применение, был метод ионообменной хроматографии. В его основе лежит обратимый стехиометрический обмен ионами, содержащимися в растворе, т. е. в жидкой подвижной фазе, на ионы твердых или жидких веществ — неподвижной фазы. Такие вещества, обладающие подвижными ионами, способными к обмену, называются ионитами или ионообмечниками. Они могут быть как твердыми, так и жидкими веществами. В большинстве случаев в ионообменной хроматографии применяются твердые ионообменни-ки. Поэтому здесь рассмотрена лишь хроматография на твердых ионитах. [c.99]

Теория ионообменной хроматографии сложна вследст вие многообразия химических и физических явлений, характерных для обменного поглощения ионов на ионообменных сорбентах. В соответствии с природой этих явлений она слагается из статики (равновесия), кинетики и динамики ионообменных процессов. Ниже рассматриваются элементы теории ионообменно-хроматографического метода [c.172]

Общие критерии для выбора метода разделения можно применить также к радиохимическому разделению в активационном анализе. Однако для корот-коживущих индикаторных радионуклидов решающим требованием становится высокая скорость. Когда радионуклиды с очень высокой активностью, полученные из основы пробы, следует отделить от индикаторных радионуклидов с низкой активностью, требуются высокие факторы разделения до 10 . Хотя в радиохимическом активационном анализе можно применять все обычные методы разделения, используемые для определения следов, а также ряд специальных методов, наиболее важными оказываются ионный обмен и некоторые другие хроматографические методы, а также жидкостная экстракция. [c.115]

В подавляющем числе случаев, говоря о хроматографическом разделении рзэ, имеют в виду ионный обмен, хотя из различных разновидностей хроматографического метода для разделения рзэ применяются также хроматография на бумаге и ее сочетание с элек-тромиграционными способами. Именно благодаря ионообменным методикам разделение всей группы родственных элементов приобрело ту надежную основу, которой нехватало для успешного изучения и освоения индивидуальных рзэ. В настоящее время, когда приготовление препаратов отдельных представителей ряда с чистотой, например, 99,9% осуществляется достаточно легко и уже не представляет той проблемы, которая примерно до 1940 г. разрешалась в течение почти двух столетии и для некоторых рзэ так и не была разрешена, многие исследования в области химии и анализа ряда объектов не представляются возможными без применения ионного обмена. [c.92]

Так как в пищевой промышленности и медицине применяют только ь-изомеры аминокислот, рацемические смеси необходимо разделять на отдельные энантиомеры. Для этой цели используют различные хроматографические методы, в том числе и основанные на ионном обмене. Химические методы разделения, связанные с взаимодействием рацематов с определенными асимметрическими соединениями, достаточно сложны и не находят применения в промышленных условиях. Гораздо более эффективным является ферментативный метод разделения рацематов аминокислот, впервые разработанный и использованный японскими исследователями. В основу метода положена способность фермента ацилазы ь-аминокислот специфически гидролизовать только ацилированные ь-аминокислоты без воздействия на О-сте-реоизомеры. Ацилированные аминокислоты, полученные методом химического синтеза, подвергаются воздействию иммобилизованного фермента ацилазы, причем после полного ферментативного гидролиза образуется смесь ацилированной о-аминокислоты и свободного ь-стереоизомера, легко разделяющиеся простой кристаллизацией или посредством ионообменной хроматографии. [c.22]

Хроматография — метод разделения смесей, основанный на избирательном распределении их компонентов между двумя фазами, одна из которых (подвижная) движется относительно другой (неподвижной). Основное достоинство хроматографических методов заключается в разнообразии механизмов разделения. Это может быть адсорбция, распределение между двумя жидкими или жидкой и газовой фазами, ионный обмен, гель-фильтрация, комплексообразование, образование малорастворимых соединений и др. Соответственно различают адсорбционную (газовая и жидкостная), распределительную (газожидкостная хроматография, экстракционная хроматография, распределительная хроматография на бумаге), ионообменную, гель-проникающую (эксклюзион-ная), комплексообразовательную (адсорбционная, лигандо-обмеиная, хроматография на хелатных сорбентах), осадочную хроматографию. Возможны и другие методы. Дополняя друг друга, хроматографические методы позволяют решать широкий круг аналитических задач. Этим объясняется ведущее место хроматографии среди методов разделения, имеющихся в арсенале современной аналитической химии. [c.77]

Весьма разнообразны методы хроматографии, играющие большую роль в аналитической химии, особенно в анализе органических веществ. Разделение смесей осуществляется при движении жидкой или газообразной фазы сквозь слой неподвижного сорбента, состоящего из дискретных элементов — обычно зерен или волокон. Сорбент обладает большой суммарной поверхностью. Разница в адсорбируемости компонентов разделяемой смеси или в кинетике их сорбции и десорбции обеспечивает разделение. Дело в том, что при движении смеси через слой сорбента элементарные акты сорбции и десорбции повторяются множество раз это позволяет эффективно использовать даже очень малую разницу в сорбируе-мости компонентов или разницу в кинетике сорбции — десорбции. Механизм сорбции может быть различным — простая адсорбция, ионный обмен, образование осадков, растворимых комплексных соединений, распределяемых между двумя жидкими фазами. Соответственно известны и применяются адсорбционная, ионообменная, осадочная, распределительная хроматография. Различна и техника хроматографического разделения сорбентом можно заполнить колонку, его можно использовать в виде тонкого слоя — мы будем иметь дело с колоночной, бумажной или тонкослойной хроматографией. Иногда хроматографическое разделение осуществляют ири наложении электрического поля и тогда появляется [c.80]

Достоинствами некоторых хроматографических методов являются возможность осуществления в одном приборе метода кон-центрироваиня и метода определения, а также экспрессность определения, воз.можность разделения компонентов с близкими свойствами. Методы позволяют получать результаты даже при анализе микроколичеств веществ. Ионообменная хроматография как метод предварительного концентрирования применяется не очень широко из-за больших объемов перерабатываемых растворов, а следовательно, из-за большой поправки на холостой опыт. Статический ионный обмен, простой и доступный прием, получил известное распространение. [c.89]

Хроматографические разделения основаны на селективной адсорбции и дифференциальной диффузии. Во многих случаях успешное разделение достигается обменом ионов, как, например, замена Са + на 2Ка ири умягчении воды. В других случаях искомые вещества адсорбируются из раствора и удерживаются адсорбентом, так что раствор непрерывно от них освобождается. Это имеет место, например, при удалении окрашенных веществ из растворов сахара твердыми адсорбентами. До настоящего времени хроматографический метод остается в значительнбй степени эмпирическим, т. е. нет определенных принципов, на которых можно основываться при выборе адсорбента, растворителя и элюента когда требуется провести разделение какой-либо смеси. Выбор этот следует делать, основываясь на накопленном опыте. В последнее время, однако, эмпирические сведения накапливаются быстро, и уже сделано достаточно обобщений, чтобы дать некоторые теоретические основы, которыми можно руководствоваться при выборе методов для осуществления требуемых разделений. [c.183]

Для количественного разделения циркония и гафния достаточно удовлетворительных методов неизвестно, Для этой цели предложен метод ионного обмена. При соответствуЮш ем подборе катионитов и раствора для элюирования эти методы могут дать- хорошие результаты в аналитической практике, но они еще недостаточно детально разработаны, чтобы лх здесь можно было излагать. Комплексные оксалаты, а также фториды циркония и гафния были хроматографически разделены на анионите. сильноосновного типа Для очистки циркония и разделения циркония и гафния предложены также и некоторые другие способы, основанные на ионном обмене. Для разделения этих элементов рекомендуется, кроме того, использовать различное давление паров их тетрахлоридов,-а также их фосфоридхДоридов . [c.635]

Ионообменная хроматография—один, из видов хроматографического метода, основана на обратимом (стехиометрическом) обмене ионов, содержащихся в растворе, на подвижные ионы ионообменника. Хроматограммы при ионообменной хроматографии образуются вследствие разной способности к обмену различных ионов хроматографируемого раствора. [c.11]

Р) II у d G. Е., S hubert J., Adamson А. W., Обменная адсорбция ионов из водных растворов нри немощи органических цеолитов. L Ионообменное равновесие, J. Ат. hem. So ., 69, 2818 (1947) Сборник Хроматографический метод разделения ионов , Издатинлит, 1949, стр. 257. [c.227]

Как при облучении в реакторе, так и при взрыве бомбы получается смесь трансурановых элементов, из которой нужно выделить отдельные элементы. В этом случае помогает хроматографический метод разделения сложных смесей химически сходных элементов. Как уже говорилось, трансурановые элементы, включая лоуренсий (2=103), образуют семейство актиноидов (89 2 103), подобное семейству лантаноидов. Если в атомах редкоземельной группы последовательно добавляются 4/-электроны, то в атомах актиноидов происходит аналогичная застройка внутреннего 5/-уровня. Поэтому химические свойства соседних элементов почти совершенно одинаковы, отсюда кнмическое разделение затруднено, и только современная ионно-обменная методика позволяет достаточно быстро выделять и анализировать далекие по 2 актнноидныезлементы. [c.221]

Метод ионообменной хроматографии в настоящее время широко используется для получения чистых препаратов редкоземельных элементов (РЗЭ) [1—4]. Известно большое число различных методик хроматографического разделения смесей РЗЭ, но многие из них носят эмпирический характер. Наряду с этим в литературе имеется ряд сообщений, посвященных выбору условий хроматографического разделения смесей. Мейер и Тонкине [5] использовали теорию тарелок для описания процесса элюирования РЗЭ раствором лимонной кислоты теоретические кривые вымывания совпали с опытными. Метод расчета применим также для определения чистоты РЗЭ, разделяемых при помощи процесса элюирования. Корниш [6], используя выражение, данное Глюкауфом для высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), применил теорию тарелок для предсказания условий разделения смесей ряда элементов. В работах Масловой, Назарова и Чмутова [7,8] была рассчитана величина ВЭТТ для процесса вымывания церия раствором молочной кислоты, что дало возможность произвести расчет кривой элюирования и установить условия получения элемента с заданной степенью чистоты. В работе тех же авторов [8] на примере разделения церия и прометия молочной и пирофосфорной кислотами был проведен расчет процесса градиентного элюирования РЗЭ, с использованием теории Фрейлинга. Расчет удовлетворительно совпадает с экспериментальными данными. В работах Еловича и сотр. [9—12] получено выражение для расчета процесса разделения близких по свойствам элементов. На примере разделения трансурановых элементов при помощи ЭДТА показано решающее значение комплексообразования по сравнению с обычным ионным обменом. В работах Материной, Сафоновой и Чмутова[13] рассмотрена возможность применения фронтального анализа в ионообменной комплексообразовательной хроматографии. Авторы изучали процесс комплексообразования в зависимости от pH среды. Маторина [14] изучила зависимость равновесного коэффициента разделения от pH [c.170]

О хроматографических методах очистки и выделения веществ см. Хроматографический метод разделения ионов . Сборник статей, Издатинлит, 1949 Ионный обмен . Сборник статей, Издатинлит, 1951 Р. Ли нстед, Дж. Э л ь-в и Д ж, М. В о л л и, Дж. Вилкинсон, Современные методы исследования в органической химии, Издатинлит, 1959. [c.453]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология