Распределение при ионном обмене растворителя

Однако эта зависимость не всегда строго соблюдается, и для получения более или менее надежных результатов необходимо ставить серию параллельных опытов. При разделении ионов это объясняется тем, что на бумаге протекают не только процессы распределения ионов между растворителями, но и ионный обмен [c.312]

Однако эта зависимость не всегда строго соблюдается, и для получения более или менее надежных результатов необходимо ставить серию параллельных опытов. При разделении ионов это объясняется тем, что на бумаге протекают не только процессы распределения ионов между растворителями, но и ионный обмен в некоторых случаях образуются осадки. Только при протекании каждого из этих процессов в отдельности можно получить строгую зависимость площади пятна на хроматограмме от концентрации соответствующего иона. [c.320]

Количественное определение ионов после хроматографического разделения на бумаге можно проводить несколькими методами 1) извлечением из пятен отдельных компонентов после разделения смеси и количественное их определение обычными микроаналитическими методами 2) измерением площади пятен на хроматограммах. Площадь 5 пятна на хроматограмме является функцией концентрации С компонента в анализируемой пробе 8 = a g + В, где а и й — постоянные, определяемые экспериментально. Однако первый метод трудоемкий, а при использовании второго приведенная зависимость площади пятна от логарифма концентрации соблюдается не строго и для получения более или менее надежных результатов необходимо проводить много параллельных определений. Одной из причин разброса результатов анализа является то, что при хроматографировании разделение происходит по нескольким механизмам протекающим одновременно — распределение ионов между двумя растворителями, ионный обмен, образование малорастворимых осадков, физическая адсорбция на бумаге. [c.341]

Ионный обмен в смешанных растворителях. При соприкосновении с ионитом смесь растворителей [например, ацетон — вода (4 1)] распределяется так,, что фаза ионита преимущественно содержит воду, а окружающая его фаза — органический растворитель. Это распределение можно использовать для разделения ионов, причем явлениям ионного обмена при этом сопутствуют процессы распределения. При проведении ионного обмена в смешанных растворителях можно легко разделить ионы лития и натрия. В этих условиях соль лития димеризуется, полученное соединение не вступает в реакцию ионного обмена с ионитом и вымывается из колонки. [c.377]

Коэффициент распределения зависит от различных факторов природы вещества, природы растворителя, температуры и техники проведения эксперимента. Однако и такие носители, как бумага, крахмал, силикагель и др., считавшиеся ранее инертными, не являются абсолютно инертными, поэтому в распределительной хроматографии сочетаются такие процессы, как распределение, сорбция и ионный обмен. Теория распределительной хроматографии не учитывает эти побочные факторы, т. е. рассматривает идеальный случай распределения веществ [1, И]. [c.75]

Изотерма адсорбции, получаемая экспериментально, представляет собой (при разных температурах для одного вещества или для разных веществ при одной и той же температуре) кривую Ленгмюра (моно-молекулярная адсорбция) или s-образную кривую (полимолекулярная адсорбция), или прямую линию (простое распределение по закону В. Нернста). А. В. Раковским и С. М. Липатовым была изучена ионообменная адсорбция. Этот процесс происходит в гетерогенной среде на границе раздела раствор — ионит. В качестве ионитов берут многие твердые, практически не растворимые в воде и органических растворителях материалы, способные к ионному обмену. Практически наиболее важны иониты, состоящие из высокомолекулярных соединений с сетчатой или пространственной структурой (см. рис. 95). [c.518]

Во всех случаях разделяемые вещества распределяются между двумя фазами 1) твердая — жидкая (сорбция, ионный обмен), 2) твердая —газ или пар (сорбция, возгонка), 3) жидкая—газ нли пар (дистилляция, сорбция), 4) жидкая—несмешивающаяся с ней жидкость (экстракция органическим растворителем). При этом устанавливается определенное соотношение концентраций элементов в той и другой фазах ( коэффициент распределения ). Разделение компонентов основано на различии этих коэффициентов Сщ [c.184]

Первоначально полагали, что бумага, крахмал, силикагель и т. п. являются инертными носителями неподвижного растворителя, т. е. распределительная хроматография при использовании этих носителей основывается лишь на процессах распределения. В действительности, в распределительной хроматографии, за редким исключением, имеют место комплексные процессы, сочетающие распределение, адсорбцию и ионный обмен. [c.107]

У этих электродов жидкая мембрана представляет собой раствор (обычно это неполярный растворитель, не смешивающийся с водой) органического реагента, который принимает участие в ионном обмене с водной фазой или образует комплексы с ионами, присутствующими в водной среде. Этим раствором пропитывается слой подходящего пористого материала, например целлюлозы, ацетилцеллюлозы, поливинилхлорида и т. д. (толщина слоя составляет 100—200 мкм, а размеры пор 10—100 нм), который должен быть проницаемым для всех ионов [216, 218]. Селективность мембранного электрода зависит в первую очередь от свойств органического реагента [216], который образует ионные ассоциаты или иные комплексные соединения с ионами, проходящими в мембрану из водного раствора. Несколько меньший эффект наблюдается в случае растворителя, для которого в контакте с водной фазой устанавливается равновесное распределение по типу жидкость — жид- [c.388]

В итоге для того, чтобы происходила ассоциация ионов, подходящая потенциальная энергия взаимодействия зарядов плюс уменьшение помех молекулярному движению, обусловленных взаимодействием растворителя с зарядами, должны уравновешивать уменьшение в функции распределения, сопровождающее обмен трех поступательных степеней свободы на две вращательные и одну колебательную степени в ионной паре, плюс потерю электростатической энергии при взаимодействии растворителя с зарядами. Равновесие этих факторов, типичных для бесструктурного диэлектрика, видоизменяют [c.544]

Хроматография принадлежит к группе методов разделения, основанных на различных процессах распределения веществ между двумя фазами. Одной фазой является анализируемая жидкость, например какой-нибудь раствор или газ (смесь газов), другой фазой—твердый поглотитель (сорбент). При контакте этих двух фаз происходит химическое взаимодействие, например ионный обмен, или поглощение за счет сил Ван-дер-Ваальса, в результате чего вещества распределяются так, что концентрация анализируемых элементов в жидкости (или газе) уменьшается, происходит поглощение—сорбция анализируемых элементов твердым поглотителем. При соответствующем изменении условий, например при обработке поглотителя кислотой, другими растворителями или при нагревании, происходит обратный процесс—десорбция поглощенные вещества переходят в жидкую или газообразную фазу, т. е. извлекаются из поглотителя. [c.290]

Распространение хроматографического метода в значительной мере определяется разнообразием его вариантов. Фракционирование веществ на основе хроматографического метода может быть проведено в процессе перемещения раствора в колонке, заполненной сорбентом, или через полосу фильтровальной бумаги, или через тонкий слой зернистого материала. Обмен вещества между раствором и твердой фазой в различных вариантах хроматографических методов основан на молекулярной адсорбции, ионном обмене, распределении веществ между подвижным растворителем и неподвижным, находящимся в порах твердого материала. Наряду с хроматографией жидких растворов последнее время все большую роль начинает играть хроматография газовых смесей. [c.109]

Все рассмотренные выше основные характеристики ионообменных процессов относятся к взаимодействиям, протекающим в водной среде. Практическое использование смеси катионитов и анионитов для очистки смешанных водно-органических растворов обусловливает необходимость выявления особенностей и установления некоторых зависимостей при обмене ионов в этих растворах. Однако ограниченность теоретического и экспериментального материала позволяет установить только качественную связь между некоторыми константами растворителя, кинетикой процесса и равновесным распределением ионов. Иониты в смешанном слое до сих [c.27]

Разделение может быть основано на адсорбции, распределении или ионном обмене в зависимости от характера сорбента и растворителей. [c.807]

При обмене органических ионов на ионы водорода следует учесть также основность растворителя. Уравнение для константы — коэффициента ионного распределения в этом случае примет вид [c.374]

Остановимся также на распределении растворенного вещества между жидкой и твердой фазами, с которым приходится сталкиваться при изучении так называемого ионного обмена. Для осуществления этого процесса применяются специальные твердые вещества с очень большим молекулярным весом, нерастворимые в предполагаемых растворителях. На поверхности такого твердого вещества более или менее равномерно распределены электрические центры. Эти центры удерживают около себя простые ионы с зарядами противоположного знака, так что весь агломерат в целом оказывается электрически нейтральным. Простые ионы могут замещаться на поверхности твердого вещества другими ионами или, как говорят, обмениваться с ними. Если на поверхности твердого вещества распределены отрицательно заряженные центры, обменивающимися на них ионами оказываются катионы (в этом случае вещество называется катионообменником), в противном случае происходит обмен анионами (и вещество называется анионообменником). [c.220]

Однократный обмен между твердым телом, включающим подвижные ионы, и раствором может служить методом очистки лишь в редких случаях огромной разницы в ионообменном поведении разделяемых элементов. Для разделения ионов с близкими свойствами применяют ионообменную хроматографию. По определению Ф. М. Шемякина, при хроматографировании смеси веществ происходит пространственно различное распределение каждого компонента данной смеси между двумя фазами с последующим полным разделением в пространстве этих компонентов путем промывания, вытеснения или выделения осадка. Причиной такого разделения является различие во взаимодействии каждого из компонентов данной смеси веществ, находящихся в первой фазе, называемой растворителем, со второй фазой, называемой сорбентом. [c.135]

Пропитку носителя можно осуществлять пескольки.ми путями [18]. В лабораторных условиях часто берут избыток пропитывающего раствора, и тогда максимальная концентрация активного компонента зависит от концентрации раствора. Если весь растворитель пспарить мгновенно, то растворенное вещество может равномерно отложиться на поверхности носителя. Однако из-за наличия капиллярных сил и распределения пор носителя по размерам растворитель испаряется медленно, и активный компонент распределяется неоднородно. Для получения высоких концентраций активной фазы проводят несколько последовательных циклов пропитки и высушивания. Когда желательно, чтобы количество жидкости было достаточно для заполнения пор носителя, используют метод увлажнения. Метод заключается в том, что носитель откачивают и при перемешивании на него разбрызгивают нужный раствор. Объем раствора не должен быть больше, чем абсорбционная емкость носителя. Высокая концентрация активной фазы на внешней поверхности частиц носителя может быть получена путем пропитки носителя раствором соли н последующего осаждения гидроксида около устьев пор носителя. Поры носителя можно заполнить газом или паром, например парами карбонилов металлов. По сравнению с методами пропитки ионный обмен обеспечивает более однородное распределение активной фазы по носителю. Кроме того, частицы активной фазы имеют, как правило, меньший средний диаметр [19]. [c.22]

Жидкостные электроды. В жидкостных ионселективных электродах возникновение потенциала на границе раздела фаз обусловлено ионным обменом, связанным с различием констант распределения иона между жидкой и органической фазами. Ионная селективность достигается за счет различия в константах распределения, устойчивости комплексов и различной подвижности определяемого и мешающего ионов в фазе мембраны. В качестве электродноактивного соединения в жидкостных ионселективных электродах могут быть использованы хелаты металлов, ионные ассоциаты органических и металлосодержащих катионов ц анионов, комплексы с нейтральными переносчиками. Большое распространение получили пленочные пластифицированные электроды, выпускаемые промышленностью и имеющие соответствующую маркировку, например, ЭМ—СЮ4 01, ЭМ—НОз —01. Чувствительный элемент таких электродов состоит из электродноактивного компонента, поливинилхлорида и растворителя (пластификатора). В лабораторной практике используют аннонселективные электроды, для которых электродноактивным соел,инением являются соли четвертичных аммониевых оснований. [c.121]

Отсюда следует, что увеличение коэффициента ионного распределения и уменьшение величины адсорбции органического иона из неводных сред будут при обмене на двухвалентный ион еще больше, чем при обмене минеральных ионов. Экспериментальные исследования показывают, что при одинаковой степени заполнения емкости коэффициент распределения при обмене морфина на кальций возрастает при переходе от воды к метиловому спирту почти в 1000 раз, в то время как константа ионного обмена ионов цезия на ионы кальция только в 10 раз (рис. 93). Зависимость Ig от 1/е в этом случае уже не линейна, так как ЛС/п не зависит от диэлектрической проницаемости. Величина (АС7пм пн о) в уравнении не остается постоянной с изменением степени заполнения адсорбционного объема органическими ионами адсорбционные потенциалы различно изменяются с изменением емкости, поэтому влияние растворителя на коэффициент распределения зависит от степени заполнения емкости адсорбента органическими ионами. Если с изменением степени заполнения С/пм становится сравнимой с или больше нее, то будет происходить изменение знака (i7i,r — /пл)- В этом случае константа с увеличением степени заполнения емкости органическим ионом будет не возрастать, а падать. [c.375]

Разделение компонентов смеси может происходить по различным признакам коэффищ1ентам адсорбции, распределения, растворимости, ро способности к ионному обмену или размерам молекул и т. д Хроматографический анализ можно проводить в колонках, кациллярах, в тонком слое сорбента. Компоненты смеси собирают по фракциям на выходе из колонки после элюции соответствующим растворителем или вытеснителем. [c.169]

Биологическая активность фермента в ходе хроматографии может измениться (как уменьшиться, так иногда в возрасти) в силу ряда дополнительных причин. Например, кажущееся увеличение активности фермента может быть результатом его отделения от протеаз. Снизиться активность может как в результате истинной денатурации илп окисления 8Н-групп белка, так и при отделении апофермепта от кофакторов. Иногда инактивация обусловлена разъединением двух или нескольких последовательно работающих ферментов. Такого рода кажущиеся инактивации могут быть обнаружены при объединении хроматографических фракций, когда активность фермента восстанавливается. Для сохранения биологической активности липофильных белков мембран в элюент иногда приходится добавлять спирт или ацетон. При этом может возникнуть определенная неравномерность распределения органического растворителя между жидкостью внутри и снаружи гранул — ионы сорбента, гидратируясь, оттягивают на себя воду. Следствие этой неравномерности — наложение на ионный обмен эффекта распределетельной хроматографии. Для сохранения биологической активности ферментов в элюент часто добавляют глицерин (до 25%) или этиленгликоль (до 5%). [c.292]

Из большого числа методов разделения ниже приведено лишь несколько пригодных для работы с небольшими количествами веществ н достаточно простых в аппаратурном оформленпи. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться по специальным монографиям. Обширная информация содержится в обзорах [1, 2]. Будут рассмотрены следующие методы фракционирования кристаллизация, осаждение, дистилляция, селективные реакции и электролиз, ионный обмен и адсорбция, распределение между двумя растворителями. [c.1420]

Использование ступенчатых градиентов. Как отмечено в разд. 1.2.3 и на рис. 1.3, препаративную ЖХ можно использовать как быстрое средство выделения или обогащения классов соединений в условиях ступенчатого градиента. Иногда для простых смесей на этом может быть закончена необходимая очистка (см. пример на рис. 1.27). В других случаях для разделения сложного образца с компонентами, сильно отличающимися по полярности, может быть необходимо использовать многоступенчатую последовательность. Если оставить в стороне вопросы, связанные с растворимостью образца (см. разд. 1.6.2.2.6), то в адсорбционной ЖХ с помощью комбинации только четырех растворителей можно создать последовательность восьми градиентных ступеней и быстро разделить образец на фракции, которые затем можно индивидуально очистить в изократическом режиме. В каждой фракции спектр компонентов будет перекрывать диапазон к примерно только на 5—10 единиц. При скорости 1 мертвый объем в минуту процесс разделения, показанный в табл. 1.8, потенциально может быть закончен менее чем за 20 мин. Размер колонки может быть выбран в соответствии с имеющимся в наличии образцом. Для быстрого фракционирования образца можно аналогичным образом достаточно эффективно использовать градиентные схемы и в других методах разделения (ионный обмен, аффинная хроматография, распределение и т.д.). Классическая колоночная хроматография на открытых колонках часто выполнялась с использованием ступенчатого градиента, создаваемого элюотроп-ным рядом, подходящим для используемой неподвижной фазы. Однако, поскольку приготовление хорошей препаративной ЖХ-колонки требовало искусства и длительного времени. [c.100]

Для достижения этой цели, введены следующие упрощения модели. Недавно нами было показано, что отклонение от идеального поведения ионов металлов, которое обусловлено исключительно взаимодействием ион—полимер в областях полимерной поверхности с высокой плотностью заряда, прямо пропорционально заряду каждого иона в соответствии с выражением Тем сзмым устраняется источник не-идеальности при распределении ионов [29]. При этом разница в величине избыточной свободной энергии, возникающей вследствие взаимодействия между ионом и растворителем, обусловливает различия в сродстве пар ионов по отношению к смоле. Значения абсолютных концентраций различных ионов могут быть получены на этой основе без предварительной калибровки конкретной системы, в которой происходит обмен. Этот аспект исчерпывающе обсуждается и проверяется ниже. [c.375]

Мы полагаем, что фундаментальная оценка факторов, определяющих распределение противоионов в заряженных полимерах, может быть осуществлена с помощью интерпретации данных по осмотическим коэффициентам. Из проведенного анализа ясно, что взаимодействия между ионом и растворителем дают наиболее ощутимый вклад в селективность при ионном обмене в смолах на основе полистиролсульфоната. Соответствия между предсказанными и наблюдаемыми характеристиками распределения можно достигнуть, не прибегая к калибровке при каждом измерении коэффициентов активности в полимере. Это согласие является веским доказательством правильности предложенной интерпретации. [c.384]

При реакциях ионного обмена, протекающих за счет разности химических потенциалов в фазе ионита и в растворе электролита, по достижении в системе минимума свободной энергии устанавливается равновесное состояние. В соответствии с теорией мембранного равновесия Доннана [38], противоионы ионита стремятся диффундировать в раствор, что нарушает электронейтральность цони-та и ведет к поглощению эквивалентного количества ионов того же знака заряда из раствора. Процесс перераспределения ионов протекает до установления динамического равновесия [39]. На равновесное распределение ионов между раствором и ионитом значительное влияние оказывают природа последнего, величина сшивки (степень набухаемости), концентрация раствора, природа растворителя, pH среды, свойства обменивающихся ионов и другие факторы. Поэтому при теоретических и экспериментальных исследованиях ионообменных процессов значительные затруднения вызывает учет совокупности всех параметров, влияющих на ионный обмен. [c.16]

Для разделения редкоземельных элементов предложен так же вариант зонной плавки с осадителем [57]. Применение осади-теля при зонной плавке аналогично применению комплексооб-разователей в ионном обмене. В расплаве нитрата аммония как растворителя сульфат аммония осаждает редкоземельные элементы в виде двойных сульфатов [58]. При зонной кристаллизации нитрата аммония происходит встречное движение редкоземельных элементов и осадителя, тем самым создаются лучшие условия для избирательного осаждения. После 3 проходов зоны со скоростью 0,82 см1ч в средней части лодочки выпадал осадок двойных сульфатов. Порядок выпадения редкоземельных элементов в осадок обратный порядку распределения при зонной плавке без осадителя. Эти различия в распределении были использованы для разделения некоторых пар лантан — самарий, неодим — европий [57]. [c.54]

За последние годы синтез большого количества разнообразных иорнообменных смол, обладающих большой сорбционной способностью и заметной избирательностью при адсорбции ионов, позволило значительно расширить область применения хроматографии. Большая часть работ по разделению различных смесей и выделению фармацевтических препаратов аминокислот и др. связана с использованием ионнообменных смол. Помимо адсорбционной и ионнообменной хроматографии в настоящее время применяется ряд новых видоизменений метода и из них наиболее эффективным является метод распределительной хроматографии, созданный в 1941 г. В основе метода лежит обмен вещества между подвижным растворителем и другим неподвижным растворителем, который не смешивается с первым, и находится в порах материала, заполняющего колонку. Если неподвижной фазой является вода, то в качестве носителей ее в колонке служит крахмал, целлюлоза, силикагель. В 1944 г. был предложен новый метод хроматографии на бумаге, возникший в результате использования фильтровальной бумаги в качестве носителя неподвижной фазы. Широко применяемые на практике методы хроматографии основаны, следовательно, на трех физических процессах молекулярной адсорбции, ионном обмене и распределении между жидкими фазами. Основной особенностью всех методов хроматографии является [c.239]

Набухание и перенос растворителя — процессы, сопровождающие обмен ионов на органических ионитах. Чем концентрированнее раствор, контактирующий с ионитом, тем меньше набухание, но более выраженной при этом может оказаться необменная или молекулярная сорбция электролита. Необменную сорбцию электролита рассматривают либо как распределение молекул элек- [c.669]

Эти заключения находятся в хорошем согласии с результатами экспериментального исследования адсорбции органических ионов на Водородной, натриевой и кальциевой- формах ионитов, например, эспатита № 1. При обмене органических ионов на ионы водорода в соответствии с ранее сказанным следует учесть также основность растворителя. Полное уравнение для коэффициента ио1нного распределения константы [c.694]

В качестве примера, характеризующего поведение анионитов, может быть рассмотрено влияние метанола, этанола и ацетона на равновесие обмена между нитратными и галогенидными ионами. Поглощение ионов хлора и брома анионитом в КО -форме усиливается нри возрастании концентрации органического растворителя поглощение ионов иода при этом ослабляется [30]. В связи с рассматриваемым вопросом заслуживают упоминания интересные данные Катцина и Геберта [22 ] по сорбции хлоридов лития и кобальта (И) сильноосновным анионитом в С1-форме. Авторы [22) обнаружили значительное влияние содержания воды в воздушно-сухих образцах ионита на их способность сорбировать указанные хлориды из ацетоновых растворов. При этом сорбция протекает не по обменном механизму, а как процесс поглощения ионитом растворенного вещества в целом. Это явление может быть правильно истолковано лишь при учете различного состава растворителя в жидкой фазе и в фазе ионита [14]. Как показали Кеннеди и Дэвис [24], смола с третичными аминогруппами, находящаяся в С1-форме, ведет себя сходным образом, сорбируя катионы и анионы в стехиометрическом соотношении. Поглощение хлоридных комплексов сильноосновными анионитами из смесей соляной кислоты с органическими растворителями существенно отличается от поглощения их из водных растворов соляной кислоты. Рядом авторов [15, 20, 26, 27, 49, 511 опубликованы интересные результаты, касающиеся равновесного распределения в таких системах. Как правило, введение органического раствори- [c.136]