Органические пористые полимеры

Получение органических пористых полимеров [c.112]

Органические пористые полимеры с полярными функциональными группами. Специфичность органических пористых полимеров по отношению к полярным молекулам адсорбатов резко возраста- [c.114]

Следует, однако, иметь в виду, что в отличие от многих неорганических адсорбентов органические пористые полимеры постелен- но подвергаются деструкции, выделяя летучие соединения (см. рис. [c.118]

ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОРИСТЫЕ ПОЛИМЕРЫ [c.31]

Органические пористые полимеры, даже содержащие функциональные группы, способные к специфическому взаимодействию, из-за большого количества углеводородных групп слабо адсорбируют воду и поэтому широко применяются для анализа водных смесей (подробнее см. разд. 7 этой главы и гл. 8). На рис. 3.25 приведены хроматограммы различных содержащих воду смесей на двух органических полимерах, один из которых (хромосорб-104) имеет функциональные группы, способные к специфическому взаимодействию, а другой (хромосорб-102) таких групп не имеет. Эти хроматограммы показывают, что положение пика воды (вода выходит из колонны с пористыми полимерами достаточно узким пиком) зависит от наличия и характера функциональных групп на поверхности пористого полимера. [c.61]

Рис. 3.25. Хроматограммы смесей, содержащих воду, на органических пористых полимерах при 50 °С

Применение пероксида водорода связано с его окислительной способностью и с безвредностью продукта его восстановления (Н2О). Его используют для отбелки тканей и мехов, применяют в медицине (3% ])аствор — дезинфицирующее средство), в пищевой промышленности (при консервировании пищевых продуктов), в сельском хозяйстве для протравливания семян, а также в производстве ряда органических соединений, полимеров, пористых материалов. Как сильный окислитель пероксид водорода используется в ракетной технике. [c.476]

В настоящее время применяются разнообразные неорганические адсорбенты как немодифицированные, так и с химически или адсорбционно модифицированной органическими веществами по-верхностью, а также чисто органические адсорбенты — пористые полимеры. Геометрическую структуру адсорбентов можно изменять в очень широких пределах —от непористых адсорбентов с удельной поверхностью s порядка 1—10 и макропористых с s порядка 10—100 м /г и размерами пор d>100 нм, до микропористых с S 1000 м /г и d< 10 нм. [c.14]

Органические пористые углеводородные сополимеры и пористые сополимеры с полярными функциональными группами. Объем и размеры пор, термостойкость. Адсорбция и хроматография паров воды и органических веществ на пористых полимерах с разными функциональными группами. Оптимизация пористости и химии поверхности полимерных адсорбентов для конкретных применений. Сопоставление с неорганическими адсорбентами. [c.111]

Органические полимеры, не имеющие пористости и внутренней поверхности, доступной для адсорбции из газовой фазы, нельзя использовать для поглощения вредных газов и в газовой хроматографии. Чтобы устранить эти недостатки, были созданы органические пористые адсорбенты с более жестким скелетом и достаточно крупными порами, в которые могут проникать молекулы из газовой фазы. Жесткость сополимера весьма существенна, так как позволяет органическому адсорбенту сохранять пористость в широком интервале температур и снижает растворение в нем молекул, родственных по химической природе звеньям, образующим скелет этих адсорбентов. Для придания жесткости используют реакции сополимеризации со сшивающим мономером. Чтобы увеличить объем и размеры пор, реакцию сополимеризации проводят в присутствии инертного растворителя (порообразователя), растворяющего мономеры, но не растворяющего сополимер. Регулируя количество сшивающего мономера и инертного растворителя, можно получать различные по жесткости и пористости адсорбенты с близ-кой к силикагелю глобулярной структурой скелета (см. рис. 3.3). Поры в этом случае представляют собой зазоры- между глобулами. Эти первичные глобулы химически соединяются друг с другом во вторичные частицы — пористые зерна. При эмульсионной полимеризации получаются сферические зерна. Удельная поверхность пористых сополимеров этого типа порядка 1—10 При избытке сшивающего мономера последний сам образует полимер, ухудшающий свойства пористого сополимера. [c.112]

Неполярные пористые полимеры. Сополимеры стирола с диви-нилбензолом. Для получения неполярных органических пористых [c.112]

Сопоставление изотерм адсорбции пара воды на пористых полимерах с разными функциональными группами. На рис. 6.10 приведены изотермы адсорбции пара воды пористыми органическими [c.124]

Для оценки пористости полимеров обычно применяют пары различных органических веш,еств, инертных по отношению к этим полимерам. При этом такие показатели, как удельная поверхность и суммарный объем пор полимерного сорбента, зависят от размеров молекул применяемого сорбата. Весьма удобным является использование для оценки данных параметров паров азота или криптона (табл. 17). [c.133]

Общая картина пористости полимера ниже Гхр в известной мере может напоминать структуру активированного угля Объем пор в застеклованных полимерах относительно невелик — на один-два порядка меньше объема пор активированных углей Большое значение для определения механизма переноса газов и паров в микропористых органических стеклах имеет характер пористости. При наличии сквозной пористости можег преобладать фазовый или поверхностный перенос вещества, при замкнутых порах — диффузионный тип переноса. [c.131]

Пористые полимеры использованы такл е для хроматографического определения ацетилхолина и его производных [254—2561, летучих карбонильных соединений [257], нитропарафинов (рис. 51), органических и неорганических галогенидов [258], моно- и двухатомных фенолов [2591, для анализа продуктов озонолиза терпеновых углеводородов [260] и идентификации продуктов окислительного дегидрирования изобутенов [261], для определения непрореагировавших мономеров в эмульсиях акриловых сополимеров [262], эфиров карбоновых кислот [263], этоксила в 0-этилцеллюлозе [264], для изучения состава терпеновых углеводородов лиственницы сибирской [265], для очистки и исследования растительных и животных пестицидных метаболитов [266], для определения металлоорганических соединений мышьяка и олова [267—268] и др. [269—283]. [c.143]

Порапак (пористый полимер) Газы, низкомолекулярные органические соединения, вода, аммиак 200 [c.85]

В заключение следует отметить тот большой интерес, который представляют аэрогели органических и элементоорганических полимеров. Это объясняется прежде всего возможностью изучения структуры растворов и определения областей перехода от предельно разбавленных к раз. бавленным и концентрированным растворам полимеров, а также к системам, которые по своей структуре почти не отличаются от полимера в конденсированном состоянии (пластифицированные полимеры). Помимо этого, пористые полимеры с развитой поверхностью являются [c.618]

В ряде случаев пористость полимеров, определенная по азоту, меньше, чем по метанолу и к-гексану, несмотря на то, что размер молекул метанола и к-гексана больше, чем азота. Это объясняется очень большими коэффициентами объемного расширения исследованных полимеров, которые имеют порядок 10 град . При таких значениях коэффициента расширения свободный объем полимера при изменении температуры на 200° С уменьшается на 10%, и неплотности в структуре полимера могут стать мало доступными для проникновения даже малых молекул азота. Однако при очень развитой пористости температурная усадка полимера практически может не оказывать влияния, и пористость, определенная по азоту, будет больше, чем по органическим веществам. Таким образом, метод низкотемпературной сорбции паров азота не всегда может дать правильную информацию [c.316]

В ряде случаев пористость полимеров, определенная по азоту, меньше, чем по метанолу и и-гексану, несмотря на то, что размер молекул метанола и н-гексана больше, чем азота. Это объясняется очень большими коэффициентами объемного расширения исследованных полимеров, которые имеют порядок 10 град . При таких значениях коэффициента расширения свободный объем полимера при изменении температуры на 200° С уменьшается на 10%, и неплотности в структуре полимера могут стать мало доступными для проникновения даже малых молекул азота. Однако при очень развитой пористости температурная усадка полимера практически может не оказывать влияния, и пористость, определенная по азоту, будет больше, чем по органически веш ествам. Таким образом, метод низкотемпературной сорбции паров азота не всегда может дать правильную информацию о пористости полимеров. Во всем остальном полимерные сорбенты ведут себя так же, как и минеральные, многие из которых являются по существу неорганическими полимерами (цеолиты, силикагели, кремнеземы). [c.316]

Сравнение органических пористых полимеров с цеолитами. Значительным преимуществом многих органических адсорбентов является гидрофобность их остова (см. рис. 6.10). Это позволяет применять, например, аниониты для поглощения SO2 и СО2 из влажного воздуха без его предварительной осушки. При увлажнении анионита АН-221 (сополимера СТ с ДВБ, модифицированного прививкой групп —NH H2 H2NH2) адсорбция СО2 даже несколько увеличивается за счет большей доступности аминогрупп в результате некоторого набухания, в то время как при увлажнении катионированного цеолита адсорбция СО2 рЛко уменьшается. Таким образом, если в качестве адсорбента для поглощения СО2 применять цеолит NaX, то сначала воздух надо осушить, в противном случае цеолит будет адсорбировать преимущественно воду (молекула воды имеет большой электрический момент диполя при очень малых размерах), а не СО2 (молекула СО2 имеет только электрический момент квадруполя при значительно больших размерах, см. табл. 2.1). В случае же анионита влажность воздуха не имеет значения. [c.125]

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

Органические пористые полимеры применяются также при разделении высокополярных органических соединений, способных образовывать водородные мостики и поэтому с большим трудом поддающихся анализу методами хроматографии. Типичным примером может служить определение воды в полярных неорганических и органических соединениях или, наоборот, прямое определение микропримесей органических соединений в водных средах, например ацетальдегида, ацетона, низших спиртов и карбоновых кислот в биологических жидкостях [91—94] (рис. V.14). Исчерпывающий обзор многочисленных работ, посвященных применению пористых полимеров для анализа различных классов соединений, чрезмерно увеличил бы объем книги, поэтому мы ограничимся лишь кратким изложением вопроса, а более подробную информацию читатель найдет в статьях опубликованных в Analyti al hemistry [11, 95]. [c.329]

Ситовая (гель-фильтрационная) хроматография связана в основном с различием в скоростях диффузии молекул и макромолекул компонентов смеси в поры соответствующих сорбентов, в частности набухающих органических пористых полимеров — сефадексов, биогелей, а также ненабухающих макропористых силикагелей или силохромов и макропористых стекол. В этом случае вещества с большими молекулярными весами, образующие наиболее крупные частицы, практически не диффундируют в поры и поэтому элюируют первыми. Удерживаемые объемы таких веществ на подходящих по размерам пор ситах увеличиваются с уменьшением их молекулярных весов или объемов. Это позволяет разделять олигомеры и смеси полимеров по молекулярным весам и в благоприятных случаях определять их размеры или молекулярновесовое распределение, а также производить препаративное фракционирование полимеров, очистку вирусов и бактерии [8]. [c.414]

Особым видом хроматографии является гель-хроматография, основанная на различной скорости диффузии молекул и макромолекул компонентов смеси в поры соответствующих сорбентов (набухающих органических пористых полимеров — сефадексов, биогелей и ненабухающих макропористых силикагелей или силохромов). [c.296]

Набухающие полимеры и пористые полимеры с жестким скелетом. Давно известны многие органические набухающие сорбенты— природные, например крахмал и целлюлоза, и синтетические. Среди последних широкое применение в аналитической практике для препаративного выделения различных ионов и устранения жесткости воды приобрели набухающие в водных растворах полимеры, содержащие функциональные группы, способные к ионному обмену — иониты. В сухом состоянии такие полимеры практически не имеют пор. Если эти полимерные сорбенты содержат полярные функциональные группы, например гидроксильные (целлюлоза, крахмал), амино- (многие аниониты) и сульфогруппы (катиониты), то они сорбируют пары таких полярных веществ, как спирты и особенно вода. Эта сорбция сопровождается набуханием полимера, что проявляется как в увеличении его объема, так и в обширном сорбционном гистерезисе. В отличие от капиллярно-конденсационного гистерезиса в адсорбентах с жестким скелетом, начинающегося при достаточно высоких относительных давлениях пара после обратимой начальной части изотермы адсорбции (см. рис. 3.4, 3.5 и 5.2), сорбционный гистерезис в органических набухающих сорбентах простирается вплоть до относительного давления пара р1ро = 0. [c.112]

Другим направлением расширения возможностей газовой хроматографии на пористых полимерах для анализа высококипящих соединений является создание полимерных сорбентов на основе термостойких полимеров. Первые успехи в этом направлении уже имеются. Так, среди недавно созданных термостойких полимерных сорбентов следует отметить тенакс, который может быть использован до температур 400—450° С особый интерес представляют термостойкие полиимидные сорбенты на основе пиромеллитового диангидрида (полисорбимид-1 и полисорбимид-2) с температурным пределом использования 400—450° С, мелон и некоторые другие сорбенты на основе кремний-органических соединений. [c.164]

Эффективное концентрирование органических компонентов атмосферных загрязнении было достигнуто с помощью сорбента Тенакс G — пористого полимера 2 4 дифенил л фениленокси да [337] Этот сорбент гидрофобен, так что концентрирование водяных паров минимально Патроны с сорбентом после отбо ра образцов могут храниться при температуре 0°С в течение [c.142]

Для аналитических и препаративных разделений пептидов и белков применяются такие гидрофильные полимерные материалы, как полидекстрины. В эксклюзионной хроматографии используют пористые полимеры с широкими порами. Эксклюзионная хроматография с органическими элюентами называется гель-проникающей хроматографией и применяется для разделения полимеров. Эксклюзионная хроматография с водными элюентами — гель-фильтрационная хроматография — используется для разделения биомолекул. [c.312]

Большим недостатком многих пористых полимеров является низкая термостойкость и сильное удерживание углеводородов. Углеводороды легко проникают внутрь таких адсорбентов в пространства между макромолекулами. В меньшей степени это проявляется в случае полиакрилонитрила [3751. Высокой термостойкостью обладают пористые полиарилаты (3761. Получение более жестких однородномакропористых структур и введение в синтез или применение при прививках разнообразных органических и элементорганических мономеров, вероятно, даст возможность иметь наборы довольно однородных адсорбентов с разной специфичностью межмолекулярного взаимодействия с газами и жидкостями. Хроматограммы показывают, что на многих уже полученных макропористых сополимерах с разными функциональными группами пики молекул, относящихся к группам А, В иВ, при малых дозах адсорбата симметричны [3741. [c.76]

Необходимо расширить число объектов исследования, включив сюда различные окислы, соли, органические кристаллы, пористые полимеры и монослои. Во всех этих случаях химический еостав и состояние поверхностных соединений должны быть предметом тщательного количественного изучения. В частности, исследование такого благоприятного для спектрального изучения объекта, как кремнезем, перспективно проводить в направлении получения количественно сопоставимых с другими адсорб-циоными исследованиями данных. При этом основное внимание должно быть обращено на спектральное исследование природы центров адсорбции и среди них на изучение центров примесной природы при малых заполнениях поверхности адсорбирующимися молекулами. [c.436]

Особо следует остановиться на анализе воды. Известно, что анализ воды в хроматографии затруднен из-за сильной адсорбции, пики очень несимметричны. Другие способы — путем перевода ее в ацетилен или водород — громоздки и не всегда удобны. Из колонки с пористым полимером вода выходит быстро между этаном и пропаном, пик симметричен. Это дает возможность широко использовать пористые полимеры для определения примеси воды во многих органических pa твopиteляx [c.112]

По химической природе поверхности углеродные сита —неполярные адсорбены, это подтверждают константы Роршнайдера [23] бензол-— (—1,03) этанол— (—0,84) МЭК— (—0,62) нитрометан— (—1,93) пиридин—(— 1,51). Все величины отрицательные это указывает на то, что углеродные сита более неполярны, чем сквалан. Поэтому вода элюирует раньше многих органических соединений, даже раньше метана. Углеродные сита значительно менее специфичны, чем пористые полимеры. Для сравнения можно [c.120]

Полимерные твердые носители. Наиболее распространенным носителем этого типа является тефлон. Тефлон, или политетрафторэтилен (—СРг— F2—), является карбоцепньш кристаллическим полимером с молекулярным весом то 500000 до 2000000. Преимущество тефлона перед многими.органическими и полимерами — довольно высокая термостойкость (до 180—200 °С). Кристаллическая структура тефлона нарушается при 327 С, при этом он становится прозрачным и переходит в эластичное состояние. Начиная с 350 °С, тефлон разлагается следует обратить внимание, что при этом образуются сильно токсичные соединения, в частности перфторизобутилен, который еще более ядовит, чем фосген. Поэтому необходимо избегать нагревания тефлона до таких температур. Обычно в тефлоне более упорядоченным кристаллическим ядрам сопутствуют волокнистые аморфные части. Пористый тефлон может иметь удельную поверхность до 10 м /г. Его поверхность адсорбирует многие соединения еще более неспецифически, чем поверхность графитированной термической сажи. [c.154]

Широко применяют соединения водорода. Аммиак NH3 — для производства азотной кислоты и ее солей — нитратов, мочевины и других азотных удобрений, синильной кислоты, соды, нашатырного спирта, а также в холодильных установках. Оксид водорода Н2О2 используют для отбелки тканей и меха, в медицине, как дезинфицирующее вещество, в пищевой промышленности при консервировании продуктов, в сельском хозяйстве для протравливания семян, в производстве ряда органических соединений, полимеров, пористых материалов, в ракетной технике как [c.419]

При улавливании из воздуха загрязняющих его веществ помимо механизма сорбции и хемосорбции первостепенное значение приобретает специфичность хемосорбента, т.е. возможность избирательного поглощения целевых компонентов из смесей с органическими и неорганическими соединениями различных классов. Селективное поглощение из воздуха целевых компонентов (индивидуальных соединений или групп однотипных веществ) существенно облегчает их последующую идентификацию и делает ее значительно более информативной (см. гл. I), чем в случае пробоотбора с помощью сорбционных ловушек с адсорбентами (активный уголь, силикагели, пористые полимеры, графитрованные сажи и др.), применяемыми в традиционных методиках определения загрязнений воздуха. [c.98]

Электроды на основе мембран с подвижными носителями имеют жидкие мембраны — раствор ионообменника или нейтрального переносчика в органическом растворителе, удерживаемый на пористом полимере (рис. IV. 16). Органический растворитель влияет на свойства электрода. Так, если для растворения кальциевой соли эфира фосфорной кислоты [(К02)2Р00]2Са используют диоктилфенилфосфонат, то электрод пригоден для определения ионов кальция в присутствии 100-кратного количества магния. Но если растворителем является деканол-1, то электрод не способен различить кальций или магний его можно, однако, использовать для определения жесткости воды. [c.346]

Пористые полимеры получают путем гетерогенной реакции сшивания из различных (большей частью ароматических) мономеров в присутствии инертного растворителя при последующей сушке образуются частицы более или менее постоянной пористости. Торговые продукты, как правило, могут содержать остаточные мономеры и олигомеры органические и неорганические агенты, вводимые для регулирования размеров зерен остатки растворителя и кислотные группы на поверхности, образующиеся вследствие окисления в процессе изготовления. Все это обусловливает для большого числа соединений заметные различия величин удерживания и сильно ограничивает воспроизводимость результатов при переходе от одной партии продуктов к другой. Тем не менее пористые полимеры представляют большую ценность при разделении и микроанализе сильнополярных веществ, таких как гликоли, полиспирты, амины, и смесей органических и неорганических соединений. Особое внимание в целях лучшей воспроизводимости следует уделять тщательной подготовке материала, при которой устраняются упоминавшиеся выше загрязнения, и (прежде всего при повышенных температурах) исключению кислорода из газа-носителя и проб во избежание окисления. Необходимо учитывать, что ввиду неоднородности поверхности многих продуктов изотерма адсорбции для них нелинейна, и поэтому удерживание зависит от количества вещества в пробе. [c.212]