Ионообменники плотность

Тип ионообменника Плотность во влажном состоянии, г/л Рабочая емкость, маке/л [c.116]

Схематично механизм ионного обмена заключается в том, что сначала происходит диффузия иона N к частице Р ,М, затем диффузия вглубь ионита к его активным центрам, обмен с ионом М , диффузия вытесненного иона к поверхности частицы ионообменника и, наконец, его диффузия в раствор. При перемешивании раствора или в динамических условиях работы хроматографической колонки перемещение ионов к поверхности и от поверхности частицы ионита происходит быстро и эти стадии существенно не влияют на скорость установления равновесия (95). Однако диффузия ионов в самой частице ионообменного сорбента происходит медленно и практически не зависит от перемешивания раствора. Поэтому равновесие (95) устанавливается -не мгновенно, а в течение нескольких минут или даже часов, в зависимости от размеров обменивающихся ионов и плотности частицы ионообменника. На используемых в анализе ионообменниках равновесие ионного обмена обычно устанавливается в течение 5—10 мин при обмене мономерных простых и комплексных ионов неорганических или низкомолекулярных органических соединений. [c.147]

К недостаткам смол с высокой степенью сшивания относятся меньшие величины удельной обменной емкости и низкая скорость обмена ионов. Кроме того, высокая плотность поперечных связей в ионообменнике ограничивает диффузию больших ионов. [c.31]

Хотя в настоящее время существуют методы определения изоэлектрической точки исследуемых белков с достаточной точностью (например, изоэлектрическое фокусирование в градиенте плотности сахарозы), знание изоточки вовсе не обязательно для выбора ионообменника. Пригодность того или иного ионита легко определить по степени связывания белка в статических условиях. В случае анионита смолу приводят в равновесие с буферным раствором, pH которого соответствует верхней границе области устойчивости исследуемого белка. В случае катионита pH буфера будет соответствовать нижней границе этой области. Обессоленный белок растворяют в соответствующем буфере, осторожно (избегая вспенивания) перемешивают с порцией ионита, отделяют надосадочную жидкость. По концентрации белка в надосадочной жидкости судят о степени связывания его с соответствующим ионообменником. [c.431]

Двухфазную систему можно получить, приводя набухшие частицы ионообменника в соприкосновение с водным раствором смеси компонентов. Если разделяемые компоненты образуют в растворе ионы, то эти ионы электростатически взаимодействуют с ионогенными -функциональными группами ионообменника, причем такие взаимодействия сопровождаются ионным обменом. Ионы с большим зарядом обладают большим сродством к ионо-обменнику, чем ионы с меньшим зарядом. Таким образом, характер ионообменного хроматографического разделения компонентов смеси зависит от разности зарядов этих компонентов. Средний заряд ионогенного компонента определяется зарядом иона и константой диссоциации ионогенной группы, а следовательно, и величиной pH среды. Первые две величины различны для индивидуальных компонентов смеси. Взаимодействие с функциональными группами ионообменника зависит от ионной силы раствора, а внутри частицы ионообменника оно лимитируется также возможностью диффузии ионов компонентов смеси внутрь частицы. Возможность же диффузии определяется плотностью геля, образующего ионообменник. Поскольку в данном случае эта плотность одинакова для всех компонентов, то различия в доступности функциональных групп ионообменника обусловлены только эффективными диаметрами гидратированных ионов. [c.24]

Каждый ионообменник характеризуется обменной емкостью, т. е. количеством ионов, способных к обмену. Обменная емкость является постоянной для данного ионообменника и определяется плотностью заряда каркаса. [c.20]

Таким образом, свойства ионообменных смол в основном определяются числом и типом ионогенных групп и плотностью пространственной сетки матрицы (числом поперечных связей). От последней зависят степень набухания и подвижность ионов, а следовательно, скорость обмена и другие процессы в ионообменнике. От типа и свойств ионогенных групп зависит ряд ионообменных свойств смолы. [c.22]

Направленность химических реакций и природа образующихся соединений при нагревании, окислении и облучении ионообменных материалов в значительной степени зависят от строения и распределения электронных плотностей в реагирующих молекулах. Поляризация связей в молекуле полиэлектролита, вызванная реальным распределением электронов в изолированной молекуле или изменениями в их распределении при атаке со стороны молекулы или радикалов из сорбированного раствора, определяет реакционную способность ионообменника и направленность его превращений. Долгое время исследователи считали, что разрушение ионитов обусловлено прежде всего распадом связей в полиэлектролите и недооценивали активной роли в этих процессах сорбированного раствора. Исследования последних лет [151, 152] показали ошибочность такой точки зрения. При оценке реакционной способности ионита или контактирующей среды и роли различных факторов необходимо в каждом случае рассматривать индуктивные эффекты, существенные для электронных пар в составе ст-связей, и электронные эффекты, существенные для я-электронных пар. [c.38]

Использование ионообменной целлюлозы для очистки белков имеет два наиболее ощутимых преимущества. Во-первых, полимерные цепи ионообменной целлюлозы в среднем сравнительно сильно разделены в пространстве, и поэтому даже очень крупные белки могут свободно диффундировать через ионообменную матрицу, взаимодействуя с заряженными группами. И во-вторых, плотность распределения заряженных групп в ионообменных целлюлозах относительно невелика, и поэтому отдельные молекулы белка взаимодействуют в каждый данный момент лишь с одной или с несколькими заряженными группами смолы— это позволяет элюировать белок с ионообменника в сравнительно мягких условиях. [c.277]

Выбор ионообменника. Аликвотные части раствора белка смешивают с катионитом и анионитом, уравновешенными буфером с определенным pH. По оптической плотности жидкости [c.40]

При ионном обмене на сильнокислотных сульфокатиони-тах и сильноосновных анионитах, а также неорганических ионообменниках, не обладающих комплексообразующими свойствами наблюдается только электростатическое притяжение ионов к ионогенным (фиксированным) группам ионита. Электростатическое притяжение тем сильнее, чем больше величина заряда и чем меньше радиус гидратированного иона, т. е. чем выше плотность заряда иона. Поэтому можно ожидать более селективное поглощение высокозарядных ионов по сравнению с низкозарядными, если радиусы соответствующих гидратированных ионов не слишком различаются. [c.184]

Катионный обмен. Простые катионы небольших размеров обладают относительно высокой плотностью заряда, поэтому их гидратация довольно сильно влияет на селективность поглощения. В связи с этим величина заряда катионов не всегда бывает определяющей, хотя можно считать, что более высоко заряженные катионы металлов поглощаются сульфокатионитами сильнее, чем менее заряженные. Так, на многих неорганических и органических ионообменниках получен ряд селективности Th + > Fe + г=г Сг + > Сц2+ > Li+ и т. п. Этот и подобные ему ряды селективности простых катионов с уменьшающейся величиной заряда совпадают с направлением изменения способности к гидратации с учетом влияния гидратации иона на структуру воды. Действительно, небольшой по размерам ион лития г = 0,68 А) легко подвергается гидратации и мало нарушает структуру воды, вследствие чего предпочтительно остается во внешнем растворе, т. е. имеет небольшую селективность поглрщения. Гидратированные крупные ионы тория (г = 0,95 А) сильнее нарушают упорядоченность структуры воды во внешнем растворе и вытесняются [c.185]

Для слабых ионообменников выбор рИ буфера определяет степень ионизации их ионогоппых групп, которая влияет на прочность связывания вещества прежде всего через изменеиие плотности распределения зарядов по объему сорбента и соответственное изменение возможностей многоточечной сорбции. Кроме того, и сами процессы нейтрализации или ионизации иоиогенных групп сорбента при сдвигах рИ буфера соответствепно затрудняют или способствуют взаимодействию вещества с обл[онннком. С другой стороны, pH буфера определяет знак и среднее значение суммарного электрического заряда молекул вещества, полноту ионизации его ионогенных групп, число и характер распределения зарядов обоих знаков на поверхности молекул амфолитов. Сочетание двух упомянутых эффектов выбора pH мон ет в широком диапазоне изменять характер и силу взаимо- [c.262]

Ионообменники нерастворимы в воде, но если сухой ионбобменник поместить в воду, он будет ее поглощать, происходит его набухание. Причиной набухания является наличие в структуре ионообменников гидрофильных ионогенных групп. Чем их больше, чем выше емкость сорбента, тем более он склонен к набуханию. Набухание зависит не только от числа ионогенных групп, но и от их природы, степени ионизации, заряда противоиона, от концентрации внешнего раствора (чем она меньше, тем больше набухание). Конечно, чем больше плотность матрицы (т. е. содержание ДВБ), тем меньше набухание ионообменника. В аналитической практике набухание может иг- [c.314]

Методу твердофазной спектрофотометрии (ТС), основанному на прямом измерении светопоглощения ионообменника после сорбции им определяемого компонента из раствора, посвящены обзоры [1-3]. Прямую пропорциональную зависимость между концентрацией иона в растворе и оптической плотностью ионообменника [4] можно проследить и для сорбентов другой природы, а также для обладающих и не обладающих ионообменными свойствами пен, мембран, пленок и др., используя в качестве аналитического сигнала параметры спектров поглощения [5-7], диффузного отражения [8, 9] или люминесценции [10]. Таким образом, твердофазная спектрофотометрия (ТС) ионообменни-ков — лшпь один из комбинированных методов анали- [c.334]

Как показала практика, наиболее рационален метод измерения оптической плотности монодисперсных ио-нообменников при двух длинах волн — гетерохроматической экстраполяции [27] при максимальном приближении к окошку детектора кюветы с измеряемым ионообменником-концентратом. Для компенсации высокого светопоглощения матрицы ионообменника наиболее удобно измерять относительно металлической пластинки с отверстиями [1], светопропускание которой в щироком интервале длин волн постоянно. В этом случае за аналитический сигнал (А) принимают разность (рис. 14.4.33). [c.334]

При измерении оптической плотности, однако, не всегда удается соблюдать принцип максимального приближения кюветы с сорбентом к окощку детектора из-за конструктивных особенностей приборов, например, при использовании отечественных однолучевых приборов серии СФ-4 — СФ-16 [16]. Наиболее удобен из отечественных приборов для измерения светопоглощения ионообменников КФК-3. Высокая линейность электрических характеристик и стабильность работы фотометра КФК-3 позволили [29] разработать оригинальный метод измерения А на однолучевом приборе, при котором также соблюдается принцип равенства световых потоков при двух длинах волн, заключающийся в следующем. Устанавливают нуль прибора при X (окрашенное соединение при этой длине волны не поглощает), изменяют длину волны на > 2 и записывают показания прибора, которые принимают за поправку на изменение длины волны. Затем в кюветное отделение помещают кювету с сорбентом и записывают показания А при /Чпа и X . В канале сравнения должна находиться металлическая перфорированная пластинка, пропускание которой практически не зависит от длины волны. Измеренные таким образом значения оптической плотности с погрешностью до 1 % совпадают со значениями, полученными на двухлучевом спектрофотометре Хитачи-124 по методу [1]. [c.335]

В неорганическом анализе используется новый важный класс ионо-обменников на основе соединений элементов IV, V и VI групп Периодической системы элементов сюда относятся, например, фосфаты, вольфраматы и молибдаты циркония. Эти соединения являются ка-тионообменниками их емкость сильно зависит от pH раствора. Гидроокиси циркония, тория и олова (IV) меняют свое поведение с изменением pH они действуют как анионообменники в кислых средах и как ка-тионообменники в щелочных растворах. Этот класс ионообменников обладает высокой избирательностью по отношению к щелочным и щелочноземельным элементам. Плотность этих материалов такова, что она обеспечивает высокую емкость (количество обменивающихся ионов на единицу объема) и высокую скорость обмена. [c.478]

Пласхинки Г. внешне напоминают биотит, достигая значительных размеров (более 10 см). Легко расщепляется по (001) на мягкие спайные пластинки. Плотность 2,6—2,8 г/см . Твердость 1—2. Цвет такой же, как у биотита, но блеск более тусклый. Прокаленный Г.— бронзовый, серебристо-серый (см. Цвет минералов), в тонких пластинках — прозрачный n.gf=in — 1,56—1,62 2У = = 0—10°. Г. всегда встречается вместе с вермикулитом, иногда он преобладает в месторождениях вермикулита. Образуется при гинергенном изменении биотита в процессе формирования коры выветривания основных и ультраосновных пород. Малая объемная масса позволяет использовать вспученный Г. в качестве теплоизоляционного материала, звукоизоляционного материала и наполнителя бетона. Г. характеризуется высоким катионным обменом (50—70 мг-экв на 100 г) и может быть использован как ионообменник. Лит. Дьяконов Ю. С. О закономерностях чередования слоев в смешано-слойных структурах вермикулит-биотит. Кристаллография , 1962, т. 7, в. 6 Л а-заренко Е. К. Курс минералогии. М., 1971 Амфлетт Ч. Неорганические иониты. Пер. с англ. М., 1966. [c.278]

Ионообменник деацидит (СНзСОО-) 5 — 5% днвинилбензола (>200 меш) подвижная фаза 4%-ный раствор триэтиламина в метаноле скорость подвижной фазы 1 мл/мин детектирование измерение оптической плотности при 275 нм. [c.39]

Чтобы )ешить проблему массопереноса макромолекул, например молекул белка, в матрице ионообменника, был предложен другой класс ионообменных материалов с более пористой матрицей. Эти ионообменники получают, вводя ионизуемые группы внутрь полиакриламидных гелей и углеводородов, таких, как целлюлоза или декстран. Эти материалы имеют очень низкую плотность обменных центров и матрицу гидрофильного типа. Они обычно инт-знсивно набухают в воде, и образующаяся в результате нежесткая структура легко деформируется под действием тока жидкости. В основном эти материалы используются для разделения больших молекул биологического происхождения, и вследствие низкой плотности обменных центров такой обмен протекает в мягких условиях. [c.214]

При использовании последрожжевого осадка в качестве удобрения перспективно применение структурообразователей почвы, которые одновременно служат наполнителем при фильтрации осадка. Как показали исследования, наибольший эффект дает использование клиноптилолита- природного ионообменника, относящегося к классу цеолитов осадочного происхождения. Структурные свойства клино-птилолпта недостаточно изучены. Предполагается, что его структура близка к структуре морденита. Свободный объем - 0,34 см /см , плотность каркаса - 1,71 г/см . Основой каркаса клиноптилолита являются тетраэдры 5164 и АЮ4. Во внутриклеточном пространстве имеется система микропор, в которых располагаются компенсирующие катионы и молекулы воды. Особенность кристаллической структуры кремнийалюмокислородных каркасов - наличие в них регулярных каналов с сообщающимися полостями, размер которых составляет 3 - 4 А. [c.109]

Построение градуировочного графика. Готовят стандартные растворы общим объемом 20 мл, содержащие от 1 до 40 мкг меди, 10 мл ацетона , 0,1 мл 1 М НС1 (pH 2), 2 мл 1 М Na l и воду ( 1 = 0,1). В каждый раствор вносят 0,5 г модифицированного сорбента, перемешивают в течение 30 мин. Сорбент декантацией отделяют от раствора, помещают с помощью пипетки в кювету с 1=1 мм и измеряют оптическую плотность сорбента, содержащего комплексную соль меди с модификатором, относительно модифицированного ионообменника АВ-17Х8, при 582 нм. [c.152]

Адамек и сотр. [104] перед получением силикагеля очищали силикат натрия, пропуская его через ионообменник по методике Питры [105]. Для этого ионообменную смолу вольфатит КР8-200 переводили в Н+-форму, обрабатывая ее 4 %-ным раствором соляной кислоты. Готовили раствор силиката натрия плотностью 1,070 и добавляли концентрированный раствор гидроксида аммония из расчета 20 мл на 1 л раствора. При пропускании полученной смеси через колонку с катионами образовывался золь кремневой кислоты. Его желатинизировали, добавляя при энергичном перемешивании 25 % (по объему) 10%-ного раствора карбоната аммония, оставляли на 24 ч, высушивали гель при 120°С, измельчали его и рассеивали по фракциям. [c.45]

Вальцевание при 80—90° С в течение 10—20 мин несколько увеличивает предел прочности на разрыв, повышает электропроводность и снижает набухаемость и влагоемкость мембран. Увеличивается также мембранны й потенциал. Это свидетельствует о существенных изменениях в структуре полимеров, что, очевидно, связано с увеличением плотности упаковки и проникновением отдельных участков макромолекул ионообменника в аморфную фазу поливинилхлорида, повышением степени гомогенизации массы и механо-химическими процессами, протекающими при вальцевании. [c.31]

Ионообменную хроматографию белков [20] выполняют на ионообменниках, имеющих гидрофильную матрицу, например на целлюлозе и декстране. Анионообменники, особенно ОЕАЕ-целлюлозу и ОЕАЕ-сефадекс, используют чаще, чем катионооб-менники типа СМ-целлюлозы. Ионообменники на основе целлюлозы имеют открытую сетчатую структуру с ионизованными центрами, легкодоступными для белков. Число ионных связей, образующихся между обменником и белком, зависит не только от используемого материала, но также в большой степени от pH и ионной силы буфера. Эти ионные пары постоянно диссоциируют и образуются вновь, так как ионы элюента конкурируют за центры обмена. Обменники, пригодные для фракционирования белков, имеют низкую плотность зарядов, поэтому число ионных связей между ионитом и отдельными молекулами белка не столь велико, чтобы вообще воспрепятствовать продвижению последних вдоль колонки. Хотя ионные связи постоянно диссоциируют и образуются вновь, в начале хроматографирования белок связывается с ионообменником и не элюируется с колонки. Однако когда концентрация небольших конкурирующих ионов буфера возрастает до такого уровня, что все связи одновременно разрываются, белок начинает двигаться вниз по колонке. Если в процессе разделения используют градиент ионной силы, белок, перемещающийся в стартовой зоне медленнее, чем буфер, элюируется им при увеличении концентрации ионов. Таким образом, элюирующая способность буферного раствора постоянно увеличивается и макромолекула перемещается все быстрее и быстрее. Скорость ее перемещения становится сравнимой со скоростью движения жидкости, когда в элюенте достигается такая концентрация соли, которая эффективно препятствует взаимодействию молекулы белка с обменником. Важное значение в каждом отдельном случае имеет профиль градиента чтобы увеличить разрешение пиков в определенных участках хроматограммы, используемый градиент должен быть сравнительно пологим, но в то же время достаточно крутым в других участках, чтобы избежать уширения пиков. [c.108]

В связи с этим для более полной характеристики серпентинита как минерального ионообменника мы изучили еще некоторые его физико-химические свойства. Насыпной вес серпентинита, определенный стандартным методом, равен 1,13 г мл, плотность (пикнометрически) — 2,71 г/сл4 , влажность — 0,63%, собственный pH серпентинита в одном растворе — 5,4. Набухание для серпентинита не характерно. Сорбируемость ионов Си ", Са " и Ре " на серпентините в статических условиях равна соответственно 0,17 О и 0,34 мг-экв на 1 г сорбента. [c.94]

Сущность метода состоит в том, что белковый 1идролизат помещают на колонку с ионообменником, которая непрерывно промывается буфером с возрастающим pH (градиентная элюция). Элюат, вытекающий из колонки, встречается с капиллярным током нингидринового реактива и поступает затем в змеевик, где под влиянием повышенной температуры развивается голубое окрашивание (в случае пролина и оксипролина — желтое). Затем элюат попадает в кюветы, где измеряется его оптическая плотность при 570 и 440 ммк. Результаты фотометрирования автоматически записываются в виде серии максимумов. Полный анализ гидролизата продолжается 24 ч. Количественное определение аминокислот в гидролизате проводят, измеряя площадь пиков, отвечающих отдельным аминокислотам. [c.68]

Среди зарубежных марок смол этого типа следует отметить ионообменники Амберлит ША-400 и Дауэкс-1. Первая смола получается путем полимеризации стирола с дивинилбензолом ее единственной функциональной группой является четвертичное аммониевое основание К 414" . Обменная емкость смолы по иону хлора около 3 г-же кг сухой смолы истинная плотность 1100 кг1м . В набухшем состоянии смола содержит около 50% воды емкость в набухшем состоянии около 1 г-эпв л. Смола устойчива к концентрированным щелочам и кислотам термическое разрушение наблюдается лишь при температуре выше 70°. [c.139]

Эти проблемы можно свести к минимуму при зональном электрофорезе, где (как и в методе зонального центрифугирования) макромолекулы присутствуют вначале лищь в очень тонком слое. Конвекцию можно подавить с помощью градиента плотности, но гораздо большее распространение получил электрофорез в твердотельном носителе, насыщенном буфером. Некоторые носители лишь слабо или неспецифически реагируют с ма-кромолекулярными компонентами раствора к ним относятся бумага, целлюлоза для тонкослойной хроматографии и ацетат целлюлозы. В других материалах при движении молекул происходит отставание молекул одних типов от молекул других типов к ним относятся полиакриламидные и агарозные гели (в которых происходит сортировка молекул по размерам) и бумажные ионообменники (в которых осуществляется избирательная задержка заряженных молекул). [c.302]

Появляются все новые методы получения ионообменников на основе кремнеземов с привитой 2,6-дихлорфеноксиуксусной кислотой [163], с привитыми низкоосновными (р/ а около 2,5) фениламинопропильными группами, что позволяет варьировать поверхностную плотность протонированных центров в диапазоне pH от 2 до 5 [164] — для разделения анионов, имеющих различное сродство к анионо-обменникам. В этой же работе обсуждается гипотеза о зависимости ионообменной [c.412]

Гидрофобность ионообменников слабо влияет на селективность разделения неорганических ионов, являющихся основным объектом в ИХ, поэтому при создании новых сорбентов меньше внимания уделяют химической природе модификатора или полимера. Если в конце 80-х гг. в ИХ использовали обычные ионообменники на основе силикагеля с ионообменной емкостью до 1,0-1,15 мэкв/г, то сейчас главной целью является получение низкоемкостных ионообменников. С этой целью в качестве матрицы применяют макропористые силикагели с удельной поверхностью 50-90 м /г или стараются закрепить на поверхности полимерный слой с невысокой плотностью ионогенных групп или использовать пелликулярные сорбенты. Данные приемы позволяют снизить ионообменную емкость сорбентов до 60-100 мкэкв/г. Справедливости ради следует отметить, что в последние годы появились принципиально новые системы химического или мембранного снижения или полного подавления фоновой электропроводности элюентов используемых для хроматографии ионов, что позволяет применять более концентрированные элюенты. Соответственно стало возможным несколько повысить верхнюю границу допустимой ионообменной емкости для сорбентов, используемых в ИХ. [c.419]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология