Разделение некоторых веществ на ионообменных смолах

Разделение некоторых веществ на ионообменных смолах [c.98]

Ионный обмен также относится к числу эффективных методов разделения, используемых, в частности, для глубокой очистки некоторых веществ. Разделение проводят с помощью ионообменных смол, представляющих высокомолекулярные соединения с реакционноспособными Н или ОН - [c.15]

В некоторых из этих веществ концентрация определяемых элементов настолько мала, что перед анализом ее приходится повышать (используя, например, сорбцию на ионообменной смоле). При анализе некоторых материалов необходимо использовать предварительное разделение для исключения эффектов наложения, связанных с основой. Так, можно использовать экстракцию из раствора в органическую фазу для отделения и (или) концентрирования определяемого элемента. Наличие органической фазы обычно вызывает увеличение интенсивности излучения в пламени. [c.89]

Помимо искусственных ионообменных смол, представляющих собой разнообразные высокомолекулярные органические соединения, в качестве ионообменников используют также некоторые природные и искусственные минералы (цеолит, глауконит и др.) и сульфированные угли. Эти вещества имеют, однако, меньшую поглотительную способность, чем смолы. Поглотительную способность выражают обычно в миллимолях иона на 1 г сухого ионита. Некоторые иониты обладают избирательной способностью, что позволяет осуществлять разделение ионов. [c.48]

Каждая ионообменная смола состоит из нерастворимой полимерной проницаемой матрицы. Эта матрица, или решетка, содержит фиксированные заряженные группы и подвижные противо-ионы с зарядом противоположного знака. Эти противоионы могут быть заменены на другие ионы, содержащиеся во внешней жидкой фазе. Таким образом, методом ионообменной хроматографии можно проводить разделение веществ, находящихся, по крайней мере частично, в ионизованной форме, однако в некоторой степени проявляется и физическая сорбция на поверхности смолы. [c.212]

Время жизни колонок в аналитической системе может составлять 6 месяцев. Это значит, что на одной колонке без замены смолы можно провести сотни простых хроматографических разделений. Если некоторые из содержащихся в образце веществ сорбируются необратимо (как, например, в некоторых биохимических системах), непосредственно перед основной колонкой помещают небольщую предварительную колонку или патрон из ионообменной смолы, эффективно задерживающий эти вещества. Предварительную колонку после нескольких опытов заменяют. [c.229]

На первых этапах работы, не имея возможности идентифицировать отдельные химические соединения, мы ограничивались лишь разделением всей массы органического вещества на шесть фракций. Впоследствии нам удалось уточнить химический состав отдельных фракций и выделить из них некоторые чистые компоненты. Для этого были использованы метод очистки некоторых фракций на ионообменных смолах и методы хроматографирования сахаров и органических кислот на бумаге. [c.47]

Большинство органических веществ, используемых в качестве люминесцентных реактивов, отличается малой селективностью, что несколько снижает их ценность. Однако они с успехом могут применяться в сочетании с каким-либо методом разделения. В некоторых случаях предварительная обработка люминесцентным реактивом, ионообменной смолы позволяет наблюдать распределение анализируемого вещества вдоль колонки. Весьма часто для качественного анализа неорганических и органических веществ используется наблюдение их собственной люминесценции. Этот способ наиболее удачен в случае органических соединений. Люминесцентные реакции сыграли большую роль в развитии микрохимических методов, в расширении их возможностей. [c.80]

Ионообменные смолы. Ионообменные смолы в настоящее время нашли более широкое применение в ионообменной хроматографии, чем неорганические адсорбенты. Большая адсорбционная емкость ионообменных смол по сравнению с неорганическими адсорбентами позволила более эффективно производить разделение веществ, и сейчас уже делаются попытки выделить при помощи ионообменных смол некоторые аминокислоты в промышленном масштабе. [c.122]

Специально разработанными тонкими аналитическими методами, исследованием процессов взаимодействия солей серебра с желатиной и изучением свойств образованных при этом комплексов удалось выяснить тот факт, что фотографическая активность желатины обусловлена содержанием в ней некоторых примесных веществ, обладающих химическим сродством к ионам серебра и взаимодействующих с твердой фазой фотографических эмульсий. Особый интерес в этом отношении представляют недавно опубликованные данные по выделению и разделению таких примесных веществ в желатине с помощью некоторых ионообменных смол (типа вофатит М и АН-1) и электродиализа [32]. [c.70]

Таким образом могут обрабатываться колонны с гранулированными ионообменными смолами и ионообменные мембраны. С помощью таких процессов электролиза смола может быть регенерирована и ионы могут перемещаться в смоле без применения растворов электролитов. Это особенно выгодно при разделении ионов некоторых биологических веществ. Электролитическая регенерация смол не так давно описывалась в ряде работ, но в промышленном масштабе она не применялась. Установлено, что в некоторых случаях полезными являются экономические обследования [76]. В дальнейшем термин регенерация будет применяться в случае превращения катионо- и анионообменных смол соответственно в водородную и гидроксильную формы. [c.172]

Влияние концентрации ионов на константы неионного распределения в некоторых случаях весьма значительно и важно для разделения неионизированных веществ на ионообменных смолах. Проведено подробное исследование системы этиленгликоль— хлористый натрий — вода — дауэкс 50-Х8 — Na+в пределах концентрации соли от 5 до 20% Ка гликоля при этом увеличивался от 0,5 до значений больше 1. [c.188]

Ионообменный процесс уступает процессу очистки с использованием костяного угля в отношении обесцвечивания. Хотя ионообменные смолы успешно извлекают некоторое количество окрашенных веществ, цикл до насыщения при удалении окраски короче, чем цикл до насыщения при извлечении золы. Более того, при непрерывном использовании способность к извлечению окраски падает гораздо быстрее, чем способность к извлечению золы. Это противоречие разрешается работой в неоптимальном цикле и применением в последующем других обесцвечивающих веществ, что повышает общую стоимость процесса. Применение обесцвечивающих смол в таком процессе в качестве отдельной операции, а также разделение очистительных и обеззоливающих свойств смол еще недостаточно исследованы. Кроме того, как показывают опубликованные работы, исследованию комбинированных процессов очистки с применением костяного угля и ионного обмена для получения кристаллической сахарозы из неочищенного сахара, в которых ионообменные смолы применяются исключительно для обеззоливания, не уделялось достаточного внимания. Объединение стадии аффинирования с ионным обменом представляет большой интерес, но, с другой стороны, это делает необходимой на некоторой стадии процесса ионообменную обработку сильно окрашенных сиропов с высоким содержанием золы. Эта обработка эквивалентна ионообменной обработке мелассы, которая экономически возможна лишь во время недостатка сахара. [c.546]

Существует изящный метод разделения больших, главным образом ароматических, молекул, состоящий в том, что ионообменные свойства обменника блокируют с тем, чтобы могла проявляться только его способность к общей адсорбции. Это — второй путь отделения органических веществ от примесей электролитов. Блокирование осуществляется путем изменения степени диссоциации смолы при изменении pH особенно легко это достигается, если использовать слабокислотную, соответственно слабоосновную, смолу. Вейсс применил этот способ к разделению некоторых красителей. Кислотные красители, такие, как метилоранж и чикаго голубой, хорошо адсорбируются карбоксильной смолой (Вейсс использовал амберлит ШС-50), когда она находится в недиссоциированном состоянии, т. е. из кислых растворов из щелочных растворов адсорбция красителей не имеет места вследствие того, что и смола и краситель практически полностью ионизированы и, будучи оба отрицательно заряжены, взаимно отталкиваются. Соответственно [c.411]

Некоторые из классических методик ионообменного разделения неорганических веществ эффективны и оригинальны. Они являются ценным источником хроматографической информации. В гл. 2 дан обзор основных принципов разделения методом ионной хроматографии, которые иллюстрируются характерными примерами. Обсуждаются также приемы работы и конструкция колонок, смолы и детекторы. [c.13]

Хроматографический метод анализа анионов, описанный в предыдущей главе, заполнил огромный пробел в анализе неорганических веществ. Однако необходимость во второй (компенсационной) колонке усложняет оборудование и до некоторой степени ограничивает выбор элюента и разделительную способность метода. Несомненным достоинством системы было бы непосредственное подключение детектора электропроводности к анионообменной разделяющей колонке. Это возможно лишь в том случае, если концентрация солей в элюенте очень низка, а потому очень низка и фоновая проводимость. Однако обычные ионообменные смолы содержат много обмениваемых групп (в полистирольных смолах примерно одну на каждое бензольное кольцо), и для хроматографического разделения анализируемых ионов требуется применять элюент с высокой концентрацией солей. [c.102]

Из ионообменной смолы всегда извлекается некоторое количество органических веществ даже при действии воды. При небольших сроках разделения это не имеет значения. Но при стоянии в течение ночи могут уже извлекаться более заметные количества, вступающие в реакцию с компонентами разделяемой смеси, например с нитратом серебра, бихроматом калия, перманганатом калия. В анализе сплавов методом ионного обмена существенное значение имеют размер зерен, форма колонки, скорость фильтрования, температура, pH растворов, состав растворов, процесс промывания колонки реагентами, выбор ионита и его форма, очистка ионита. [c.142]

Ионообменная хроматография. Для поглощения разделяемых катионов чаще всего применяются анионитные смолы дауэкс 1, амберлит и другие в хло-ридной, фосфатной или цитратной форме. Методы разделения основаны на способности катионов кобальта давать в сильно солянокислом растворе хлоридные анионные комплексы, поглощающиеся анионитом катионы никеля, марганца и некоторых других металлов в этих условиях не задерживаются анионитом и проходят в фильтрат. При промывании колонки более разбавленным раствором соляной кислоты, например 4 N раствором, происходит вымывание кобальта, в то время как медь, железо остаются адсорбированными смолой. Описаны и другие методы, когда разделяемые катионы поглощают катионитами, а затем вымывают кобальт растворами подходящих комплексообразующих веществ, например, раствором нитрозо-К-соли, комплексо-ном III и др., или смесью растворов соляной кислоты и органических растворителей. В табл. 18 дана сводка предложенных мето- [c.81]

Вид ионообменной хроматографии, используемой в каждом отдельном случае, определяется природой разделяемых кислот и формой, в которой анализируемый образец вводится в колонку. Ситуация наиболее простая, если в образце присутствуют только кислоты. В таком случае подходящий метод может быть выбран быстро и непосредственно. Если, однако, в анализируемом образце присутствуют некоторые количества других веществ, их целесообразно удалить перед анализом. Если эти примеси обладают неионогенной природой, удаление должно быть выполнено путем связывания кислот на колонке, заполненной анионообменной смолой, обладающей основным характером. Неионогенные вещества проходят через колонку, а затем из колонки вытесняются кислоты. Они образуют фракцию, которую далее можно разделить селективными методами. Такое предварительное разделение необходимо почти во всех случаях, когда требуется выделение кислоты из природных веществ или из сложных смесей, образующихся при промышленном получении кислот. Благодаря молекулярной сорбции неионогенные вещества также могут удерживаться на колонке и влиять на разделение кислот. [c.152]

В случае вытеснительной ионообменной хроматографии рационально создавать такие условия, чтобы смола в колонке первоначально находилась в форме иона, имеющего меньшее сродство к смоле по сравнению с разделяемыми ионами, а вытесняющий ион имел еще большее сродство к смоле. Это приводит к легкому вытеснению и локализации зон на участке, ширина которого зависит от количества веществ и емкости смолы, а взаимные наложения зон зависят от различия в сродстве ионов к смоле (чем больше это различие, тем более резкая граница между зонами), а также в некоторой мере и от диффузионных процессов. В указанных условиях скорость обменного процесса оказывается более высокой. Разделение получается в общем [c.396]

Безусловно, метод ионообменной хроматографии не лишен недостатков. Так, это не лучший способ разделения веществ, растворимых в органических растворителях. Массоперенос в жидкостной системе протекает относительно медленно и обычно определяет скорость сорбционных процессов. Это, вероятно, самый большой недостаток, присущий методу жидкостной хроматографии в целом. Кроме того, массоперенос внутри самих частиц смолы происходит крайне медленно. Таким образом, в силу указанных причин разделение методом ионообменной хроматографии требует больше времени, чем разделение другими хроматографическими методами, например методом газовой хроматографии. Однако при применении поверхностно-пористых и макросетчатых смол влияние массопереноса снижается, что позволяет решить некоторые проблемы [21]. [c.222]

Как уже упоминалось, вследствие большого разнообразия стероидов невозможно привести общую методику приготовления образца. Тем не менее можно сделать несколько полезных замечаний. Поскольку большая часть стероидов является веществами нейтральными, можно рекомендовать использование распределения экстракта из природного объекта между органическим растворителем (как правило, толуолом, бензолом, хлороформом, хлористым метиленом, диэтиловым эфиром и этилацетатом) и водным раствором щелочи с целью удаления органических кислот и других кислотных продуктов, в тех случаях, когда органический экстракт содержит алкалоиды или другие примеси основного характера, полезна обработка экстракта разбавленной соляной кислотой. Однако при разделении между неполярным растворителем, например толуолом или хлороформом, и водным раствором сильной щелочи некоторые высокополярные нейтральные стероиды проявляют кислотные свойства [3]. К ним относятся экстрогены, имеющие слабокислый характер вследствие присутствия в них фенольного гидроксила, или желчные кислоты. В этом случае фильтрация образца через колонку, заиол-ненную ионообменной смолой, приводит к его обогащению [4, 5]. За исключением сложных эфиров стеролов и некоторых практически неполярных стероидов, сырые органические экстракты, содержащие стероиды растительного и в особенности животного происхождения, могут быть предварительно очищены перед вводом в колонку распределением экстракта между петролейным эфиром (или м-гексаном, -гептаном, а также другими углеводородами) и 90—95%-ным метанолом. Обычные стероиды остаются в полярной фазе, в то время как парафины, жиры и вышеупомянутые исключения — в углеводородном растворителе. В случае применения техники противоточного распределения обогащение более эффективно. [c.213]

При выборе ионита существенно обеспечить отсутствие побочных реакций, влияющих на результат анализа. Такие реакции могут обусловливаться либо прямым взаимодействием некоторых растворов с твердым ионитом, либо выщелачиванием из ионита растворимых веществ. Некоторое количество органических веществ извлекается из ионообменной смолы, даже если последняя помещена в чистую воду нри комнатной температуре. На практике это обычно не имеет значения из-за небольших сроков контакта ионитов с растворами. Если же ионообменная колонка с раствором оставляется на некоторое время, например на ночь, то извлеченные органические примеси могут оказывать неблагоприятное влияние на ход анализа. Чтобы избежать этого, колонку промывают непосредственно перед употреблением. Невозможно рекомендовать какие-либо определенные пределы для температуры, pH и других условий, при которых следует использовать те или иные иониты. Умеренное разрушение ионита не опасно, если выделяющиеся вещества не влияют на результаты анализа элюата. Типичным примером может служить разделение металлов для последующего радиометрического анализа или разделение органических веществ, определяемых с помощью специальных колориметрических методов. С другой стороны, если элюат анализируется бихроматным методом или титрованием щелочью, то самое незначительное разложение ионита может иметь весьма вредные последствия. В связи с этим с.яедует заметить, что имеющиеся в литературе указания на выделение кислот из катионитов могут объясняться присутствием небольших количеств примесей в дистиллированной воде. [c.144]

В главе 1. 1 приводились примеры использования синтетических цеолитов. Другие неорганические материалы, например окись алюминия, также находят применение в аналитической химии. Вопросы, связанные с использованием подобных материалов, рассматриваются во многих руководствах но хроматографии. При разделении некоторых неорганических веществ иониты этого типа оказываются более селективными, чем ионообменные смолы. В главе 12. 4 (стр. 25Л) наглядно демонстрируются преимущества применения в качестве анионита окиси алюминия. Используются п другие неорганические соединения например, 12-молибденофосфат аммония может применяться как довольно селективный катионхгт (см., например, [7 ). В последние годы изготовляются и другие неорганические ионитье с приемлемой емкостью и удовлетворительной скоростью обмена [1, 2, 15, 16J . В их числе для хроматографических работ успешно применялись фосфат и вольфрамат циркония. Эти материалы обладают большой устойчивостью к высоким температурам и ионизирующей, радиации и являются весьма перспективными. [c.153]

Типы ИОНИТОВ и их свойства. При ионообменной хроматографии сорбентами служат ионообменники (иначе называемые ионитами) — вещества, которые имеют в своем составе катионы или анионы, способные к обмену в растворе с другими катионами или анионами. В качестве ионообменников могут применяться неорганические вещества цеолиты (водные алюмосиликаты натрия, кальция, магния и некоторых других элементов), сульфированные угли, фос-формолибдаты и цирконаты некоторых тяжелых металлов. В исследовательской практике для разделения радиоактивных изотопов наибольщее применение в качестве ионообменников нашли полимерные смолы, получаемые синтетически. Синтетические органические ионообменные смолы (сокращенно их называют просто смолами) имеют целый ряд достоинств они почти не растворимы в большинстве используемых растворителей, обладают хорошей механической прочностью, стойки к действию кислот и щелочей. По сравнению с другими сорбентами смолы способны поглотить на единицу веса значительно большее количество ионов из раствора (т. е. они обладают большей емкостью по сравнению с другими ионообменниками). [c.182]

Для разделения фенолов путем хроматографии на колонке используют ряд адсорбентов. Ионообменные смолы обычно применяют для поглощения кислых или основных компонентов, содержащихся в моче или в водных экстрактах растений. Фенолы и фенолокислоты поглощаются катионообменнымк смолами (Н+-форма), а аминофенолы — анионообменными смолами или слабокислыми катионообменными смолами. Их можно элюировать из этих колонок с помощью соответствующих кислот или оснований. Некоторые вещества на этих смолах либо совсем не разделяются, либо разделяются с трудом. При выделении аминофенолов, таких, как адреналин, часто используют окись алюминия. Для флавоноидов и других фенолов лучше применять магнесоль (синтетический гидратированный кислый силикат магния), силикагель, порошок целлюлозы, полиамид и карбоксиметилцеллюлозу [10]. При использовании колонок с магнесолем проявляют и элюируют сначала влажным этилацетатом, затем водой и, наконец, 95%-ным спиртом. Колонки с силикагелем, приготовленные с фосфорной кислотой, элюируют смесями бутанола и разбавленной уксусной кислоты, иногда содержащими бензол или хлороформ, либо смесью ацетона с бензолом (1 3) [11]. В колонках с порошком целлюлозы можно использовать все проявители, используемые в бумажной хроматографии (см. табл. 1). Колонки с полиамидом и карбоксиметилцеллюлозой проявляются и элюируются сначала водой, затем водным раствором спирта. [c.37]

Использование ионообменных смол в начальный период развития ядерной энергетики лимитировалось тем, что в 40-х — начале 50-х годов ассортимент ионообменных смол был еще весьма невелик, к тому же имевшиеся в то время ионообменники часто не обладали достаточной химической и радиационной устойчивостью. Вместе с тем преимущества ионообменных методов для целей концентрирования веществ из сильно разбавленных растворов перед методами, основанными на процессах выпаривания или осаждения, были совершенно очевидны. 1Как отмечает Лавроский [315], эти преимущества связаны в первую очередь с простотой осуществления ионного обмена, с меньшей вероятностью загрязнения растворов продуктами коррозии, а также с тем, что при концентрировании и разделении некоторых продуктов достигается их дополнительная очистка от нежелательных примесей. [c.156]

Рис. 12.10 иллюстрирует разделение некоторых дезоксинуклеози-дов. Анализируемая смесь содержит вещества, присутствующие в клетках необычных видов крабов. Мольное отнощение (дезокси-аденозин + тимидин) (дезоксигуапозин + дезоксицитидин) равно 30 1. Это вызывает большую перегрузку хроматографической системы ввиду того, что тимидин элюируется первым, затем следуют дезоксигуапозин и дезоксиаденозин и, наконец, дезоксицитидин. Соотношение размеров этих пиков (без учета фактора молярного отклика и эффектов уширения полос) равно 30 1 и 30 1. Чтобы обеспечить максимальные емкость и разрешение для такого образца, который дает поочередно большие и малые пики, была выбрана полностью пористая ионообменная смола (а не поверхностно-пористая или пленочная). Био-Рад А-7 (Bio-Rad А-7) —это сильнокислый катионообменный материал с очень узким распределением частиц по размеру 95% всех частиц имеет размеры 7—10 мкм. Рабочие условия были выбраны в соответствии с рекомендациями, обсуждаемыми в разд. В и Г данной главы. Не исключено, что разделение данной смеси можно провести и в других условиях. [c.311]

Имея в виду экспериментально наблюдавшиеся большие изотопные эффекты в растворимости тяжелой воды в жидкостях, а также в растворимости жидких и твердых веществ в тяжелой воде, некоторые исследователи ожидали, что в ряде равновесных бинарных систем вода — органическая жидкость или вода — кристаллогидрат будет происходить значительное разделение молекул DgO, HDO и HgO. Первые соответствующие опыты были проведены с водой, содержавшей 1—4 ат. % D, и кристаллогидратами NaaSOi-lOaq [911] и Sr la-6aq [912] при 0° С. Оказалось, что при равновесии содержание дейтерия в водном слое и в кристаллизационной воде в пределах 0,01/6 одинаково. В работе [912] не было обнаружено разделения водорода и дейтерия в системе вода — диэтиловый эфир (вода каждой из фаз содержала 2,33 ат. % D). Из работы [914] следует, что при гидратации ионообменных смол КУ-1 и КУ-2 в разбавленной тяжелой воде равновесная концентрация дейтерия в водной фазе несколько больше, чем в гидратационной воде. [c.274]

Нами были изучены оксихроматограммы, т. е. хроматограммы на колонках, содержащих только окислитель. В качестве носителей изучались различные вещества безводная окись алюминия, хроматографирующая окись алюминия, окись алюминия в анионной форме, стеклянный порошок и др. Из окислителей были исследованы висмутат натрия, двуокись свинца, иодат и перйодат калия, бихромат калия, персульфат натрия. Было изучено также образование хроматограмм и на некоторых ионообменных смолах — анионитах ММГ-1, АН-1, НО, АСД-4, АВ-17, АН-20. Разделение веществ изучалось на примере катионов Мп " , Сг " , Со " и анионов 1 , Вг", СГ, [c.253]

Адсорбция на поверхности зерен ионита некоторых высокомолекулярных веществ, например протеинов, может быть использована для целей хроматографического разделения. Чтобы увеличить поверхностную адсорбцию, следует применять ионит в тонко измельченном виде. Наилучшие результаты, достигнутые в экспериментах с товарными ионитами, получены на слабоосновном катионите марки амберлит ШС-50. Целый ряд ионообменных сорбентов для протеинов может быть получен из целлюлозы [117]. Эти сорбенты имеют большую емкость. Иониты с такими же свойствами получены путем покрытия смолой частиц инфузорной земли (целит 545). Бордман [8] описал получение катионита с карбоксильными группами (стирол—дивинилбензол — метакриловая кислота) и сульфированного стирол-дивинилбензольного катионита, относящихся к тому н<е типу. На основании тех же принципов могут быть получены и анионообменные смолы. [c.41]

Относительное сродство или селективность ионита к различным металлам также зависит в некоторой степени от характера функциональной группы в смоле. Брегман [10] отмечает, что для сильнокислых сульфокатионитов порядок сродства к щелочным металлам выражается следующим рядом К" > N3+ > Ы+, для слабокислой карбоксильной смолы этот порядок обратный. Эти эффекты могут быть значительными при ионообменном разделении таких ионов и незначительными в тех случаях, когда нужно просто извлечь растворенное вещество из раствора. [c.65]