Колонка молекулярно-ситовой

Принцип метода. Метод молекулярно-ситовой хроматографии (гель-хроматографии, гель-проникающей хроматографии или эксклюзионной хроматографии) —это вид твердо-жидкостной хроматографии, основанный на различной способности молекул веществ, отличающихся своими размерами, проникать внутрь заполненных растворителем пор неподвижной фазы и задерживаться там на различное время. Молекулы, имеющие большой размер, не проникают совсем или проникают только в часть пор носителя и вымываются из колонки раньше, чем маленькие молекулы, вследствие чего обеспечивается разделение по размеру молекул в растворе. [c.69]

Физико-химические основы молекулярно-ситовой хроматографии. Если раствор, содержащий молекулы различного размера, ввести в колонку, то молекулы стремятся диффундировать из более концентрированного внешнего раствора в растворитель, находящийся в порах геля. В статических условиях этот процесс будет проходить до тех пор, пока не установится равновесие. При протекании раствора через колонку молекулы образца будут проникать в поры геля, если концентрация их снаружи больше, чем внутри геля. Когда зона растворенного вещества покинет данный участок геля, концентрация компонента внутри геля станет больше, чем его концентрация снаружи, и мо- [c.70]

Еще первые работы по молекулярно-ситовой хроматографии показали, что с уменьшением диаметра колонки ее эффективность падает. Поэтому в обычной практике используют колонки большего диаметра, чем обычно применяемые в распределительной или адсорбционной хроматографии. Чаще всего для аналитических целей применяют колонки с внутренним диаметром 7—8 мм, а для препаративных целей — более 60 мм. что дает возможность достичь эффективности более 6000 тарелок на один метр. Использование колонок большого диаметра и большой длины для получения высокого разрешения требует специального оборудования. [c.78]

Предложено разделение неорганических полифосфатов методом хроматографии молекулярно-ситового типа [986] с применением колонок, заполненных сефадексом 9-25, и 0,1 М раствора КС1 в качестве проявителя. [c.98]

В этой главе мы рассмотрели теории, которые объясняют размывание хроматографических зон. Эти теории являются основополагающими для понимания любого хроматографического метода. К тому же они имеют большую практическую ценность, давая хорошее объяснение возможных влияний многих различных экспериментальных переменных. Однако следует уделять внимание не только теоретическим обоснованиям процессов, происходящих в хроматографической колонке. Как уже было показано, детектор и система записи являются жизненно важными дополнениями в хроматографических измерениях, а сам хроматографический процесс является только частью в общей аналитической системе, которая сочетает разделение и количественное измерение. Такие системы находят огромное практическое применение в современном химическом анализе. В гл. 17 будут рассмотрены четыре специфических примера тонкослойная хроматография, газо-жидкостная хроматография ионообменная хроматография и молекулярно-ситовая хроматография. [c.551]

Аналогичное разделение, основанное на размерах частиц, имеет место в молекулярно-ситовой хроматографии. Хроматографическую колонку заполняют зернами носителя, имеющего определенную пористость. В общий объем колонки входят 1) Уь —объем, занятый инерт- [c.596]

Разделение химических частиц по их размерам часто имеет большое значение. В разделении сложных смесей из природных источников и в химии высокомолекулярных соединений эти задачи возникают особенно часто, поэтому специалисты в этих областях, начиная с 1960 года, объединили свои усилия с хроматографистами для создания абсолютно новой области исследований. Здесь нам придется быть очень краткими и осветить лишь самые широкие аспекты технологии колонок и практическое применение молекулярно-ситовой хроматографии. Заинтересованный читатель сможет найти более детальную информацию в работах, ссылки на которые приведены в подписях под рисунками и в конце этой главы. [c.597]

Молекулярно-ситовая хроматографическая колонка сделана из старой бюретки емкостью 50 мл. Не имея другой информации, какой можно сделать вывод об элюируемых объемах для этой колонки [c.605]

Слабая зависимость Vr от концентрации в тэта-растворителе означает, что влияние концентрации раствора на ход хроматографического процесса не ограничивается эффектом, рассмотренным выше. Следует учитывать, что растворы полидисперсных полимеров являются многокомпонентными, поэтому между фазами в колонке даже в равновесных условиях суш,ествует разность осмотических давлений, зависящая от концентрации каждого компонента. В результате происходит перераспределение макромолекул. При этом внутри порового пространства сорбента концентрация низкомолекулярных компонентов оказывается более высокой, чем это вытекает из соотношения их размеров и размеров пор в соответствии с молекулярно-ситовым эффектом. [c.119]

Адсорбция алифатических и циклических углеводородов на полярных адсорбентах является относительно слабой и не очень селективной. Тем не менее многие исследователи используют для разделения эти адсорбенты. Было показано, что силикагель может быть успешно использован в условиях программирования температуры колонки [4]. Однако установлено, что применение нескольких гелевых сорбентов более эффективно на таких гелях разделение углеводородов, особенно полициклических, происходит аналогично молекулярно-ситовому разделению. [c.7]

Молекулярно-ситовые свойства цеолитов используются в сочетании с газо-жидкостной хроматографией, когда имеется опасность перекрытия отдельных хроматографических зон и ухудшения чистоты разделения. Для этого используется система двух последовательно соединенных колонок, заполненных соответстве хио цеолитом и стационарной фазой. [c.226]

Помимо нескольких десятков химических реагентов [1, 2, 3, 17] в методе вычитания в качестве селективного реагента успешно применяют молекулярные сита, селективно адсорбирующие и удерживающие химические соединения, молекулы которых по своим геометрическим размерам могут пройти через окна цеолитов. Впервые молекулярные сита в методе вычитания использовали Бреннер и Коутс [20]. Они показали, что н-парафины Сз-Сц количественно поглощаются цеолитом 5А, а ароматические углеводороды, нафтены и разветвленные парафины проходят через колонку с этим адсорбентом без изменения. В дальнейшем Бреннер [71] применил этот метод для селективного поглощения спиртов, альдегидов, кислот, сложных эфиров и некоторых других соединений. Некоторые молекулярно-ситовые свойства цеолитов приведены в табл. V.3, а более подробная характеристика цеолитов обсуждается в монографиях [14, 74, 75]. [c.197]

На рис. 4.1 приведены четыре наиболее распространенных способа разделения смесей на колонках — жидко-жидкостная (распределительная), твердо-жидкостная (адсорбционная), ионообменная и эксклюзионная (молекулярно-ситовая или ситовая по размерам молекул) хроматография. [c.64]

ДЛЯ известной пробы, позволяет определить для данного наполнителя колонки эффективный размер молекул, которые не задерживаются наполнителем, й размер молекул, которые имеют доступ в поры наполнителя. Механизм разделения в эксклюзионной хроматографии основан, гГо-видимому, не только на молекулярно-ситовом эффекте, он может также включать адсорбцию и ионный обмен. [c.86]

Разделение органических веществ и полимеров методом жидкостной ситовой хроматографии (ЖСХ) основано на различной способности молекул этих веществ проникать в матрицу геля или в поры молекулярных сит (пористых адсорбентов). Глубина проникновения молекул в основном зависит от их размеров и конформации. Большие макромолекулы, размер которых больше входных отверстий пор, вообще не способны проникнуть в поры, могут диффундировать лишь в зазоры между частицами пористого твердого тела и поэтому выходят из колонки раньше. Макромолекулы с размерами, меньшими входных отверстий пор, способны проникнуть в той или иной степени в эти поры. Непрерывно движущийся через колонку поток элюента снова вытесняет из объема пор эти макромолекулы [1—4]. [c.425]

Таким образом, при жидкостной ситовой хроматографии компоненты анализируемой смеси покидают колонку, наполненную частицами пористого носителя, в порядке уменьшения размеров молекул, для молекул близких конформационных структур в порядке уменьшения их молекулярного веса. Время выхода компонента из колонки (положение пика на хроматограмме) зависит от [c.425]

Если о составе пробы известно мало, то может оказаться полезным исследовать пробу методом ситовой хроматографии с целью определения молекулярно-массового распределения компонентов пробы. Полярные полимеры, напримф белки, проявляют тенденцию к необратимой сорбции, поэтому опознать их не удается или же они меняют разделительные свойства колонки. Имея представление о молекулярной массе пробы, легче выбрать разделительную систему. [c.219]

Многочисленные носители, применяемые в молекулярно-ситовой хроматографии, имеют различные химические свойства и подразделяются на мягкие, полужесткие и жесткие гели (табл. 6). Эта классификация очень важна, так как с этими свойствами связаны разрешение колонки и способ использования носителей. [c.75]

Молекулярно-ситовые свойства цеолитов широко используются для определения содержания нормальных парафиновых и олефиновых углеводородов в различных нефтепродуктах. Для этого анализируемую смесь либо пропускают через колонку с цеолитом, либо приводят в контакт с адсорбентом, находящид1Ся в герметичной емкости. Определение поглотившихся углеводородов нормального строения в результате контакта с цеолитом производят по уменьшению объема образца, привесу адсорбента нли изменению его физико-химических констант (например, коэффициента преломления) [38—42]. [c.445]

Молекулярно-ситовые свойства цеолитов СаА были использованы Адыловой и Рябовой [Рябова Н. Д. Адсорбенты для светлых нефтепродуктов. Изд-во Фан , Ташкент, 1975. 108 с.] нри р азработке адсорбционно-криоскоинческого метода определения группового состава нефтепродуктов. Крноскопический метод основан на депрессии температуры кристаллизации раствора углеводородной фракции в циклогексане носле пропуска через хроматографическую колонку, в результате которого удаляется определенный класс углеводородов. [c.496]

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]

Используя молекулярно-ситовое действие цеолита NaX (13Х), можно разделять вещества с крупными [oлeкyлaми, нанример ноли-пикличсские ароматические соединения. Так, нанример, смеси углеводородов С е— jo, пропущенные через небольшие колонки с цеолитами СаХ и NaX, анализировались затем при 25 °С. Количество углеводорода, адсорбированного на каждом цеолите, выражалось в процентах от содержания данного колгнонента в потоке на входе в колонку (табл, 8.38) [2131, Все 6 сложных углеводородов полностью адсорбировались на цеолите NaX, в то время как на цеолите СаХ полностью адсорбировался только к-децилбензол. Эти опыты подтверждают, что у цеолита СаХ поры меньше 46 — 01107 [c.721]

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]

Молекулярно-ситовая хроматография. При данном виде хроматографии используется способность материалов с контролируемой пористостью сортировать и разделять компоненты смеси в соответствии с размерами и формой их молекул. Для осуществления процесса гель-хроматографии используются гели поперечно-емкостного декстрана (сефадексы и сефакрилы), поперечно-сшитые полиакриламидные гранулы (биогели), агарозные гели с выраженными в них цепями акриламидного полимера (ультрагели) и более жесткие поперечно-сшитые агарозы (СЬ-агарозы и сефакрилы-8), с помощью которых можно быстро разделить макромолекулы в соответствии с их размером. Степень удерживания растворенного вещества на колонке зависит от его способности проникать в поры геля. Поэтому при гель-фильтрации сначала выходят высокомолекулярные вещества, а затем вешества в порядке убывания их моле- [c.55]

Климиш и Рисе [14] использовали гель-хроматографию для препаративного разделения углеводородов в продуктах конденсации табачного дыма на колонке 24,5x1090 мм, наполненной биобедсом 8Х-8 (200—400 меш). В качестве подвижной фазы использовался тетрагидрофуран. Определяющим фактором при разделении является молекулярно-ситовый эффект. На разделение также влияют взаимодействия анализируемых соединений в зависимости от их структуры с матрицей геля или с растворителем. Фракция конденсата сигаретного дыма была разделена на три подфракции, каждая из которых содержала полицикличе-ские, вплоть до шести колец, ароматические углеводороды. [c.11]

В связи с этим представляет интерес исследование хроматографического разделения газовых смесей на цеолитах с измепепными молекулярно-ситовыми свойствами. Хроматографическое исследование проводили на приборе ХТ-2М с автоматической записью электронным потенциометром ЭГШ-09. Анализируемую смесь (СО + СН4 + Н2) наносили на адсорбент, помещенный в хролгатографическую колонку прибора, и подвергали элюированию потоком воздуха. Дозировку газовой смеси производили вручную при помощи шприца. В качестве адсорбентов применяли цеолиты СаА, СаХ, NaX. Изучали разделительную способность цеолитов при различных температурах — от 200 до 20°. Кроме того, при комнатной температуре делили смеси на тех я е образцах, модифицированных водой. На рис. 9 приведены хроматограммы смеси СО + СН4 + Нг, изученные на образце СаА при разных температурах. На рис. 10 показана та же зависимость на цеолите СаХ. [c.55]

Шряду с объемом пор важную роль играет разделительная способность колонки. Из-за более низких коэффищ1ентов диффузии молекул полимеров в ситовой хроматографии значение й всегда больше, чем при разделении проб с меньшей молекулярной массой на таких же колонках. Поскольку даже узкая полимерная фракщ я представляет собой дисперсию, в результате разделения этой фракш1и на разделительной колонке пик оказывается размытым и кажущееся значение к увеличивается. Величина к достигает наибольшего значения в тех случаях, когда максимум распределения пор по раз.мера 1 приблизительно совпадает с диаметром клубка фракции полимера [19]. Для характеристики разделительной способности колонки в ситовой хроматографии следует использовать только значения к, полученные для полностью исключенной пробы или для наименьшей молекулы, лучше всего для индивидуального вещества с определенной молекулярной массой. [c.207]

В ситовой хроматографии дополнительная эффективность может быть достигнута нри использовании неподвижной фазы, которая может изменять эффективный размер одного или большего числа компонентов образца в растворе. Например, спирт и алкилгалогенид одной и той же геометрии и молекулярной массы, которые совместно элюируются в толуоле иа колонке, заполненной поли (стиролдивинилбензолом), можно разделить в тетрагидрофуране, поскольку гидроксильная группа будет сольватироваться за счет образования водородных связей [145]. [c.92]

Наконец, разделение может проводиться по размеру частиц с использованием ситового эффекта. Молекулярные сита представляют собой материалы с порами определенного размера или с порами, размер ко4ч)рых находится в некотором определенном не очень широком диапазоне. Вещества, молекулы которых по размеру меньше, чем размеры пор молекулярного сита, при пропускании через колонку с таким ситом задерживаются на некоторое время в этих порах и движутся медленнее, чем большие молекулы, которые обтекают частички сита и выходят в свободном объёме раствора. В качестве молекулярных сит в биохимии наиболее широкое применение нашли так называемые сефадексы, представляющие собой полисахарид декстран, обработанный эпихлоргидрином, в результате чего слабо разветвленные цепи декстрана оказываются соединены (сшиты) трехуглеродными мостиками [c.235]

Соотношение между Vr или К и молекулярными массами белков на колонке, заполненной гелем декстрана, показано на рис. 17-20. Декстрановый гель обладает номинальным пределом ситового исключения, равным 800 000 единиц молекулярной массы. Диаметр зерен геля составлял от 50 до 75 мкм, размеры колонки-—2,5 см (диаметр) X Х50 см (длина) в качестве подвижной фазы использовали буфер (рН = 7,5), пропускаемый через колонку со скоростью 15—18 мл/ч. Рисунок превосходно демонстрирует связь между молекулярной мас-< ой белка и Vn из него ясно, что молекулярную массу неизвестного [c.599]

Олигомеры, как правило, полифункционал ьны, поэтому при их ГПХ-разделении возникают специфические требования к адсорбционной инертности сорбента как по отношению к основной цепи олигомера, так и к его концевым функциональным группам. Так, при исследовании [13] зависимости коэффициента распределения полиэтиленоксидов (ПЭО) на колонках с сефадексом ЬН-20 от природы элюента показано, что Кс1 существенно меняется при переходе от ДМФ А к ТГФ (рис. IV. 4). При использовании ТГФ из-за взаимодействия концевых гидроксильных групп полиэтиленоксидов с матрицей сорбента К(1 увеличивается. При этом молекулярпо-ситовой и адсорбционные эффекты действуют в одном направлении, повышая эффективность разделения олигомеров по молекулярной массе. Дополнительные адсорбционные взаимодействия могут играть главную роль в разделении молекул на сефадексе ЬН-20. Например, при разделении алифатических спиртов в воде вследствие гидрофобного взаимодействия углеводородной части спиртовой молекулы с матрицей сорбента Кк увеличивается с повышением молекулярной массы спирта. [c.141]

Итак, в ситовой хроматографии для хорошего разделения нужны достаточно длинные колонки. Вследствие того что коэффициент К не может превышать 1, при величине объема элюирования, равной у у колонке не остается вешества. Поэтому можно подобрать время ввода образцов таким образом, чтобы избежать частичного перекрывания предыдущей и последующей проб и разделять на одной колонке одновременно несколько образцов. Вначале в ситовой хроматографии чаще всего использовались водные растворы, а в качестве неподвижной фазы применялись сшитые декстраны. Когда эти гели набухают, они тановятся сравнительно мягкими. В основном разделение на декстранах проводили в стеклянных колонках при малой скорости потока растворителя. Гели главным образом применяют для разделения биохимических вешеств, а также для определения молекулярных весов. В последнем случае наибольший успех был достигнут при исследовании глобулярных белков. В данной главе основное внимание будет уделено разделению с помощью неводных растворителей Неподвижные фазы, используемые при работе с водными растворами, не могут применяться в случае органических растворителей, так как они не набухают и остаются непроницаемыми. Д р /2/ об- [c.109]

Эти липофильные гели, известные под названием меркогель ОН Mer kogвl)i получают сополимеризацией винилацетата и дивинилового эфира бутандиола-1,4 или дивиниловых эфиров дикарбоновых кислот /19/. Образцы с пределом ситового исключения вплоть до 5000 являются однородными сшитыми полимерами гели с большими порами получают полимеризацией в присутствии инертного разбавителя. Даже гели с высоким пределом ситового исключения значительно набухают Б органических растворителях, и это может быть причиной линейного характера зависимости логарифма молекулярного веса от объема элюирования (рис. 5.10). Набухшие гели становятся жесткими, и их можно использовать для заполнения колонок, работающих как под давлением, так и без него. [c.123]

Наряду с определением молекулярно-массового распределения полимфов с помощью ситовой хроматографии были также определены радиусы частиц дисперсий полимеров [10]. На силикагеле со средним диа.метром пор 12000 А удалось разделить дисперсии поли-метилакрилата с диаметрами частиц от 350 до 2390 А. Элюентом служила вода, в которую в данном случае был добавлен эмульгатор. Из-за низких скоростш диффузии частиц разделение можно вести только при низких скоростях элюента ( 0,1 мл/мин при внутреннем диаметре колонки 9 мм ). Кривые элюирования для различных дисперсий (350—2390 А) показаны на рис. 1Х.2. Калибровочные 1фивые дисперсий полистирола и метилметакрилата идентичны. Для частиц диаметром примерно 1 мкм наблюдается только эффект фильтрации, обусловленный особенностями аппаратуры. Эти частицы были вновь получены при промывании колонки. [c.211]

С увеличением степени разбавления уменьшается вероятность интермолекулярных соединений и возрастает число петель в макромолекулах декстрана или количество молекул мостикообразователя, присоединенного только одной функциональной группой. Декстрановые гели проницаемы для очень крупных органических молекул, и степень их проницаемости можно изменять в широких пределах. Это позволяет широко использовать ситовой метод хроматографирования сложных смесей органических веш еств различного молекулярного веса. Даже при сильном набухании гранулы сефадекса сохраняют форму и прочность, что облегчает протекание жидкости по высоким колонкам, заполненным набухшим гелем. Набухший гель может иметь и форму пленки любой толщины, легко смачивающуюся водными растворами. [c.120]