Концентрация влияние на ионообменные разделения

Как указано выше, растворы, используемые в ионообменной хроматографии, являются обычно концентрированными, и при использовании теории Доннана для предсказания распределения вещества возникают значительные ошибки, связанные с использованием концентраций вместо активностей. Однако эта теория объясняет, почему электролит из раствора с низкой концентрацией ионов не может диффундировать внутрь ионообменной смолы с высокой фиксированной концентрацией ионов [сравните [В ] в уравнении (1.57)]. Это является основой ионообменного разделения. Используя уравнение (1.62), можно количественно описать распределение ионов и предсказать влияние валентности на это распределение. [c.43]

Емкость применявшихся раньше ионообменных смол обычно составляла 2—4 мэкв.-г . Высокая емкость колонки (емкость смолы, умноженная на ее массу) оказывала влияние на разделение в нескольких направлениях. Для элюирования большинства ионов необходимы были высокие концентрации элюента. Чтобы достичь наилучшего соотношения между коэффициентами распределе- [c.11]

Фракционирование белков на гидроксиапатите [23, 24] или геле фосфата кальция [25] является особой разновидностью ионообменной хроматографии. В этом случае разделение также основано на образовании электростатических связей между заряженными группировками молекул белков и ионами фосфата и кальция в кристаллах гидроксиапатита (ГА). Микрокристаллические частицы ГА состава Саю(Р04)б(0Н)2 или гель фосфата кальция фиксированы обычно на инертном носителе, например целлюлозе. ГА амфотерен, его изоэлектрическая точка сильно зависит от метода получения она может находиться в диапазоне от 6,5 до 10,2. На прочность связывания положительно заряженных группировок оказывают сильное влияние неорганические соли прочность связывания отрицательно заряженных групп практически не зависит от концентрации солей. Кроме того, сорбция в присутствии солей зависит и от молекулярной массы белка. Различные аспекты применения ГА для [c.437]

Как видно из приведенных данных, послойный расчет позволяет получать информацию по влиянию любого параметра на систему (концентрацию и pH комплексообразующего реагента, загрузку и длину слоя ионита), находить оптимальные условия ионообменной очистки веществ и хроматографического разделении смесей в присутствии и в отсутствие комплексообразующих реагентов. [c.97]

Это уравнение очень важно для ионообменной хроматографии. Оно будет далее использовано при объяснении влияния концентрации и pH элюента на характер разделения. [c.129]

Концентрация противоионов. В ион-парной, как и в ионообменной хроматографии концентрация противоионов оказывает значительное влияние на удерживание. В ион-парной хроматографии противоион имеет такой же заряд, как и молекулы образца, но противоположный заряду нона-модификатора. Например, при разделении веществ анионной природы поп-парным [c.127]

Невидимому [1], процесс восстановления различных окислителей при контакте с ионообменной смолой может протекать независимо от ионного обмена и одновременно с ним. Процессы окисления—восстановления зависят от природы смол [2, 3, 5]. Некоторые ионообменные смолы, являясь устойчивыми по отношению к растворам одних окислителей, необратимо реагируют с растворами других. Существенное влияние на процесс окисления ионообменных смол, как и следовало ожидать, оказывают концентрация окислителя и pH раствора. Поэтому при хроматографировании растворов окислителей необходимо предварительно выбрать подходящий адсорбент и подобрать условия разделения. [c.59]

Теоретические аспекты ионообменной хроматографии согласуются с общей теорией хроматографического разделения (см. гл. 1.2), из которой следует, что на поглощение ионов в колонке и на их десорбцию оказывают влияние размер зерна ионообменника, температура, параметры колонки, скорость пропускания раствора, концентрация ионов водорода. Лучшие условия для разделения создаются при применении длинных и узких колонок, наполненных мелкозернистым ионообменником, и умеренной скорости пропускания растворов через колонку. Скорость потока элюента — объем элюента, проходящего через 1 см колонки в единицу времени,— следует выбирать так, чтобы работать в условиях, близких к равновесным. [c.39]

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]

Для хроматографических аналитических опытов, выполняемых в небольших колонках и в практически равновесных условиях, оптимизация может быть ограничена обоснованным выбором статических факторов природы и количества ионита, а также состава и концентрации промывающего раствора. Решение таких задач упрощается и отсутствием взаимного влияния компонентов в слое сорбента в ходе хроматографического опыта, поскольку на решающих стадиях развития хроматограмм движение компонентов с достаточной точностью может рассматриваться как независимое. В этих рамках и в представлении о применимости закона действующих масс к ионообменным процессам разработана простейшая теория, связывающая степень хроматографического разделения с перечисленными выше статическими факторами. В этом приближении степень хроматографического разделения характеризуется разностью объемов растворов AV, отвечающих максимумам выходных кривых компонентов разделяемой смеси. [c.232]

Избыток детергента может мешать фракционированию. Например, высаливание сульфатом аммония приводит к появлению на поверхности раствора слоя тритона Х-100, в котором часто содержатся нужные белки. Однако эффективного разделения при этом не происходит. Можно провести колоночную хроматографию или отделить белки с помощью гель-фильтрации (разд. 5.1), но не исключено, что мицеллы детергента будут двигаться в той же зоне, что и белок, и, следовательно, окажутся в одной фракции. Ионообменная хроматография успешно осуществляется в присутствии неионных детергентов (разд. 4.2 и 4.3). Действительно, тритон Х-100 в концентрации до 1% оказывает незначительное влияние на ионообменные свойства нормальных водорастворимых белков. Но солюбилизированные белки мембран могут находиться только в составе детергентных мицелл, что существенно влияет на процесс ионного обмена. Если исследуемый белок удается адсорбировать на ионообменнике, то избыток детергента свободно проходит через колонку. Это позволяет элюировать свободный (относительно) от детергента белок. С другой стороны, если полное удаление детергента приводит к денатурации белка, то, чтобы предотвратить это, в буфер вносят небольшое количество детергента (<0,1 7о). Собранная фракция будет, конечно, тоже содержать некоторое количество детергента. Тем не менее, так как обычно из смеси белков выделяют какой-то определенный фермент, присутствие в конечном препарате незначительной концентрации чистого детергента, не загрязненного жирами, не принесет большого вреда. Методы удаления избытка детергентов были недавно суммированы в обзоре [23]. [c.55]

Описанное явление можно объяснить также исходя из потенциала Доннана. Сила, притяжения нротивоиона к границе раздела фаз под влиянием потенциала Дон-папа пропорциональна числу зарядов иона, а величина потенциала увеличивается с ростом различия концентраций между двумя фазами. Поэтому предпочтение , оказываемое ионитом иону с более высоким зарядом, проявляется тем сильнее, чем меньше концентрация внешнего раствора. Это явление, получившее название электроселективности [53], имеет важное практическое значение для ионообменных разделений. Следует подчеркнуть, что электроселективность совершенно не связана с селективными свойствами самого ионита и вызывается исключительно различием концентраций внутри ионита и вне его. В частности, электроселективность проявляется даже в идеальных системах, когда Кв/а = 1. [c.190]

В связи с этим нам пришлось изучить влияние ряда факторов на степень хроматографического ионообменного разделения редких земель. В первую очередь было исследовано влияние природы комплексообразователя, так как из теории ионообменной хроматографии следует, что перемещение компонентов по колонке связано с восстановлением равновесия между катионом и комплексным анионом в растворе — Ме Н- [МеЛщ " "] (где Ме " — катион и — комплексообразующий анион), которое нарушается при перемещении раствора по колонке. В связи с тем, что разделение элементов при этом происходит вследствие разницы в константах нестойкости комплексных анионов, которые образуют разделяемые элементы, для успешного их разделения необходимо выбрать такой комплексообразователь, такую его концентрацию и кислотность [c.295]

Здесь ТГкомплекс константа нестойкости комплекса, а — первая константа диссоциации лимонной кислоты. При весьма малых концентрациях, когда [КН ] и постоянны, на основе этого уравнения легко оценить влияние изменений концентрации на коэффициент распределения. Например, lg прямо пропорционален —lg [КН ], если все другие концен-трацш постоянны. Это подтверждается экспериментальными данными (рис. 3. 6). В ионообменной хроматографии при разделении редких земель элюированием цитратными буферными растворами коэффициент распределения, от которого зависит объем элюата для некоторого компонента (гл. 6. 2), мoнieт регулироваться также изменением величины pH и концентрации лимонной кислоты в элюенте. [c.78]

Электродиализ представляет собой процесс мембранного разделения, в котором ионы растворенного вещества переносятся через мембрану под действием электрического поля. Таким образом, движущей сшюй этого процесса является градиент электрического потенциала. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются по направлению к отрицательному электроду (катоду). Отрицательные ионы (анионы) движутся по направлению к uoJЮЖитeJIьнo заряженному электроду (аноду). Электрическое поле не оказывает влияния на незаряженные молекулы. При использовании проницаемых для ионов неселективных мембран можно разделять электролиты и неэлектролиты. Когда применяются мембраны, более проницаемые для катионов или, наоборот, для анионов, с помощью электродиализа можно повысить или понизить концентрацию раствора электролита [13]. С этой целью используют ионообменные мембраны анионообменные и катионообменные. Матрица анионообменной мембраны содержит фиксированные катионные группы. Заряд фиксированных катионов нейтрализован зарядом подвижных анионов. [c.439]

При разделении следов цезия и рубидия на фосфомолибде-новольфраматах аммония (табл. 52) кривая зависимости log D от log концентрации нитрата аммония имеет линейный характер с тангенсом угла наклона почти равным теоретическому значению —1,00. Это указывает на то, что сорбция щелочных металлов этими соединениями действительно представляет собой ионообменный процесс. Влияние азотной кислоты на величину D при постоянных концентрациях нитрата аммония незначительно при условии, что концентрация водородных ионов меньше 2М. 2 го доказывает, что водородный ион почти не влияет на процесс обмена, пока его концентрация ниже 2 М. [c.294]

Наиболее типичный пример ионообменной хроматографии — разделение ионов в соответствии с их сродством к ионообменным группам. Самый старый метод фронтальной хроматографии обладает лишь немногими преимуществами. Лучшие результаты дает вытеснительная хроматография, однако наиболее эффективен метод проявительной хроматографии. Небольшое количество смеси ионов В и С, обладающих большим сродством к иониту, вводят в колонку вместе с ионами А, обладающими малым сродством к иониту. Величина вводимой пробьЕ пренебрежимо мала по сравнению с полным объемом колонки Элюирование ведут ионами А. Разделение определяется коэффициентами распределения Ка Щ и /С<г(С) или фактором разделения /Сй(В)/Х<г(С). Коэффициент распределения — это отношение концентраций ионов в ионообменной фазе и в растворе, отнесенное к миллилитру раствора и к грамму (сухой массы) или миллилитру ионообменной фазы. При слишком большом Ка, например более 30, хроматографические зоны расширяются и увеличивается время, необходимое для разделения.. Этого можно избежать, меняя в процессе элюирования дискретно или непрерывно концентрацию элюента (градиентное элюирование). Оптимальное разделение достигается в равновесных условиях, поэтому благоприятное влияние на процесс оказывает уменьшение размера зерен ионита, повышение температуры и оптимальная скорость потока подвижной фазы (все эт меры способствуют достижению равновесного состояния). Размер зерен можно уменьшать лишь до некоторого предела, который зависит от механической прочности слоя ионита причем требования к стабильности формы зерен особенно жестки, когда элюент пропускают через колонку под действием избыточного давления (иногда до нескольких десятков атмосфер). Степень сшивки ионитов должна быть достаточно высокой, чтобьь их объем оставался неизменным, или это должны быть макропористые иониты. Благоприятное действие оказывает увеличение скорости потока элюента в колонке, способствующее более равномерному распределению пленки жидкости по поверхности зерен ионита, но слишком сильное увеличение скорости может увести систему из оптимального равновесного состояния. Величины коэффициентов распределения зависят от состава элюента, и их можно регулировать в значительных пределах, добавляя комплексообразующие компоненты например, при разделении лантанидов с этой целью используют органические оксикислоты. [c.243]

К. Рандерат и Э. Рандерат [63] более полно исследовали влияние различных факторов на разделение нуклеотидов на тонких слоях PEI-целлюлозы. Они готовили слои, применяя ионообменные вещества собственного приготовления [67] (см. т. 1, гл. III, разд. 4), и полученные при этом данные отличаются от результатов, полученных на готовых пластинках. Емкость слоев толщиной 0,5 мм составляла приблизительно 1,5 мэкв. N/r целлюлозы (если слои готовили из недиализованного раствора полиэтиленимина, то емкость их была меньше — всего 0,7— 0,8 мэкв. N/r целлюлозы). Чтобы оценить эффективность разделения, в слоях меняли содержание полиэтиленимина 0,1 % дают плохую разрешающую способность, а 0,5%—хорошую. Не следует применять концентрации выше 1,5 %> (из диализованного раствора), поскольку при этом трудно освободиться от низкомолекулярных примесей. После сушки вдоль пластинок на расстоянии 4—5 мм от края пластинки проводили борозды, чтобы избежать краевого эффекта при элюировании. Кроме того, вдоль слоя проводили параллельные борозды шириной 0,5 мм и длиной 2 мм, проц арапывали их с интервалом в 55 мм, начиная от стартовой линии по направлению к нижнему краю пластинки. Чтобы удалить примеси, не выведенные при диализе полиэтиленимина, пластинки предварительно элюировали дистиллиров ан-ной водой и затем сушили при комнатной температуре не менее 12 ч. Пробы наносили в виде 0,002 М растворов натриевых или литиевых солей нуклеотидов в дистиллированной воде и, чтобы получить пятна, сушили 3 мин в токе холодного воздуха. [c.129]

В капельном анализе можно использовать целый ряд известных реакций. Однако значительное распространение этого метода стало возможным в первую очередь благодаря широкому применению органических хелато-образующих реагентов, способных к образованию внутрикомплексных соединений . Изменение pH капли чаще всего представляет простую задачу — для этого достаточно подержать б>магу с пятном над открытой склянкой с хлористоводородной или уксусной кислотой или с раствором аммиака. При выполнении реакций на капельной пластинке реакционную смесь можно [нагреть даже до кипения, для чего в каплю погружают горячую платановую проволоку или нагретую палочку из магнезии. Так можно, например, удалить окислы азота. Микропробирки нагревают в водяной, глицериновой или масляной бане или, контролируя температуру, в металлическом блоке. В капельном анализе отдельные компоненты смеси стремятся обнаруживать избирательно. Выбирая подходящую методику выполнения реакции, можно избежать нежелательного влияния мешающих компонентов. Отсутствие длительных и трудоемких процессов разделения составляет большое преимущество капельного анализа и позволяет экономить время. Разумеется, требуется хорошее знание реакций отдельных элементов, чтобы в каждом конкретном случае при заданных условиях можно было выбрать оптимальный вариант их выполнения. По незначительному количеству пробы капельный анализ является разновидностью ультрамикрохи-мического метода. Часто без затруднений можно обнаружить до 0,1—0,01 мкг вещества. Чувствительность капельной реакции можно повысить, используя особую технику ее выполнения. Подсушивание первоначально взятых капель пробы и реактива уже повышает концентрацию реагирующих веществ и тем самым понижает открываемый минимум. Если нанесение капель чередуют с подсушиванием, то открывается еще меньшее количество вещества. Еще более эффективна техника концентрирования ( концевая , акротех-ника), предложенная Скалос 120]. Острым кончиком полоски фильтровальной бумаги впитывают небольшую часть капли пробы и высушивают ее. Такую операцию повторяют до тех пор, пока вся капля не будет сконцентрирована на кончике полосы бумаги. Аналогичным образом можно также сконцентрировать вещество в тонкой нити и после добавления реактива рассмат-ривать ее под микроскопом. Эти приемы увеличивают чувствительность на два-три порядка. Чувствительность можно повысить, используя также ионообменные смолы. Так, при обнаружении кобальта 121] можно провести [c.54]

Основная задача теории ионообменной хроматографии состоит в определении оптимальных условий наиболее полного разделения компонентов анализируемой смеси веществ в зависимости от их концентрации в исходном растворе, размеров колонки, продолжительности проявления хроматограммы. Теория ионного обмена должна рассматривать ионообменное равновесие, факторы, усложняющие обмен, избирательность и специфичность ионитов, адсорбцию нейтральных солей, термодинамический аспект вопроса, скорость обмена, условия хроматографического разделения, на стадиях поглощения и элюирования, построение выходных кривых, влияние различных факторов (размера зерен, температуры, концентрации раствора, pH раствора, скорости протекания), влияние химического состава и валентности ионов, химического состава растворителя (неводные растворы), комплексообразования, адсорбцию и набухание, емкость ионитоз, их электрохимические свойства. [c.29]

Большие успехи могут быть достигнуты при разделении аминокислот с помощью электродиализа. Для этого вначале разделяют аминокислоты на три главные фракции (диамино-, моноамино-, дикарбоновые кислоты), затем выделяются отдельные аминокислоты в многокамерных диализаторах. Электродиализ с ионитовыми мембранами начинает успешно применяться в фармацевтической промышленности при производстве витаминов, алкалоидов и антибиотиков. Весьма перспективно использование ионообменных мембран в различных исследовательских работах для определения ионного состояния вещества, уточнения состава комплексных соединений и изучения влияния концентрации водородных и других ионов на их состав. Ионитовые мембраны нашли приме- [c.7]