Матрица ионообменника

Исследования в области синтеза органических высокомолекулярных матриц ионообменников продолжаются. Большое внимание уделяется степени дисперсности матрицы. [c.14]

В результате термообработки наблюдается и изменение кинетических свойств анионита, как это следует из рис. 3. Можно полагать, что ухудшение кинетических характеристик происходит как за счет дезаминирования, так и за счет изменения структуры непосредственно пространственной сетки органической матрицы ионообменника под действием высоких температур. При этом не исключено, что оба указанных процесса протекают одновременно. Однако из представленных на рис. 3 [c.171]

Фенолы, имеющие кислый характер, могут сорбироваться на анионообменных смолах по анионообменному механизму. Их ароматические ядра проявляют большое сродство к матрице ионообменников на основе сополимера стирол—дивинилбензол и включаются как в ионную, так и в молекулярную сорбцию. Обнаружено, что фенолы можно также выделить путем их неионной сорбции на функциональных группах ионообменных смол [29], вследствие чего для разделения фенолов можно использовать как анионо-, так и катионообменные смолы. [c.38]

Ионообменная хроматография белков при всех своих достоинствах обладает и серьезными недостатками. Многие белки неполностью элюируются с ионообменника, что ведет иногда к существенным потерям. Ряд лабильных белков денатурируется при взаимодействии с ионообменником, как полагают, в результате взаимодействия углеводородных радикалов с матрицей ионообменника и развертывания пептидных цепей, составляющих белковую молекулу. Поэтому наилучщие результаты дает обычно хроматографическое разделение относительно устойчивых низкомолекулярных белков. [c.29]

Способы достижения селективности действия ионообменника различны. Один из таких способов — изменение пористости, т. е. изменение числа поперечных связей в матрице. Длина и частота расположения поперечных связей в матрице ионообменника могут быть различны путем их варьирования можно создавать ионитовые сита , проницаемые для одних ионов и способные к их обмену и непроницаемые для других. В частности ионитовые сита с большим числом поперечных связей нашли применение для отделения некоторых органических ионов, имеющих большой радиус, от неорганических с малым радиусом. [c.24]

Набухание в воде. Ионообменные смолы в воде нерастворимы, но при погружении в воду поглощают ее, т. е. набухают. Их набухание протекает по-разному в зависимости от свойств смолы и водного раствора, в который она погружена. Чем больше в структуре смолы гидрофильных ионогенных групп (чем выше емкость смолы), тем более склонен ионообменник к набуханию. При малом числе поперечных связей в матрице ионообменника набухание может достичь больших величин. Наоборот, при высокой сетчатости ионообменника набухание снижается, так как ему препятствуют поперечные связи. Поглощенная ионообменником вода хотя и не способна растворять его, но несколько растягивает его матрицу. Таким образом, набухший ионообменник представляет собой систему ионогенные группы и противоионы растворены в проникшей в него воде. [c.27]

Обоснованные выводы об изменениях в полимерной матрице ионообменников после воздействия нагревания, облучения или агрессивных сред можно получить сопоставлением изменения комплекса физических и химических свойств массы сухого и набухшего ионита, эквивалентного коэффициента влагоемкости, коэффициента гидратации функциональных групп, содержания катионов и анионов в продуктах деструкции, УФ- и ИК-спектров продуктов деструкции. [c.197]

По нерастворимому остову (матрице) ионообменника определенным образом распределены ковалентно связанные функциональные группы, способные к диссоциации. Чаще всего это сульфогруппы, реже карбоксильные группы (катионообменники) либо третичные аминогруппы или четвертичные аммониевые группы (анионообменники). Методом ионообменной хроматографии можно разделить такие соединения, которые в сильнополярных элюентах хотя бы частично диссоциируют. Разделение основано на различии сродства ионов к противоионам матрицы ионообменника и ионам, содержащимся в растворителе. [c.187]

Согласно этой теории реакцию обмена двух однозарядных катионов А+ и В+ можно записать следующим образом (R — матрица ионообменника) [c.11]

Тины и свойства ионообменников. Ионообменниками называют такие соединения, которые содержат фиксированные функциональные группы и подвижные противоионы. Последние могут обратимо обмениваться с другими ионами того же заряда, не изменяя физические свойства нерастворимой матрицы. Ионообменниками могут быть органические и неорганические соединения. В качестве матрицы могут быть использованы алюмосиликаты, синтетические смолы, полисахариды, белки и целлюлоза. [c.107]

Эти различия в црочности связи противоионов с фиксированными ионами матрицы ионообменника приводят к тому, что смесь разделяется в колонке на отдельные полосы — зоны сорбированных ионов Мец, Мещ и Meiv, пере- [c.119]

Для ионообменной хроматографии наибольшее значение имеют следующие характеристики вещества размер (масса) и форма молекул — с позиций легкости их проникновеипя в поры матрицы ионообменника и скорости диффузии в жидких фазах системы значения рК для ионов, изоэлектрической точки (р1) для цвиттерионов амфолитов, а также ход кривых их титрования. Весьма желательно иметь представление и о распределении ионогенных групп по поверхности макромолекул амфолита для оценки возможностей локальных взаимодействий с обменником или пространственного соответствия этого распределения и средних расстояний между ионогенными группами на поверхности обменника. [c.256]

Методом ионообменной хроматофафии можно разделить такие соединения, которые в сильнополярных элюентах хотя бы частично диссоциируют [29]. Разделение основано на различии сродства ионов к противоионам матрицы ионообменника и ионам, содержащимся в растворителе. При разделении органических ионов возможно дополнительное удерживание, обусловленное сорбцией на матрице ионообменника. Поэтому предсказать селективность разделения органических соединений на ионообменниках очень трудно. Разделение смесей катионов и анионов основано на различии в селеюнвнос ги при сорбции подлежащих разделению ионов по отношению к ионам того же знака, удерживаемьпм обменником в результате образования ионной пары. [c.92]

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]

Сшитые полимеры, первоначально применявшиеся только в качестве матрицы ионообменников, были введены в хроматографический анализ главным образом благодаря работам Холлиса [c.324]

Смешанные механизмы удерживания в наибольшей степени проявляются при разделении полиэлектролитов. В растворе эти большие многозарядные молекулы на своей поверхности имеют полярные и неполярные группы (центры), которые могут физически взаимодействовать с матрицей ионообменника. Наиболее важная группа полиэлектролитов — это белки. В течение длительного времени ионообменная ВЭЖХ была основным методом разделения белков, однако в настоящее время ее все больше и больше вытесняет обращенно-фазовая жидкостная хроматография [44]. Объясняется это, в частности, тем, что при разделении белков ио средством ионообменной хроматографии из-за смешанного механизма удерживания обычно получаются широкие и несимметричные пики. [c.112]

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]

Следует иметь в виду, что хотя электростатическое взаимодействие между заряженными группами белка и ионообмен-ника является основным видом сил, действующих при хроматографии, определенное значение имеет также образование водородных связей и Ван-дер-Ваальсово взаимодействие белка и каркаса — матрицы ионообменника. [c.28]

Для качественного описания явления ионообменной селективности рассматривают взаимодействия в фазе раствора и в фазе ионообменника, а именно, взаимодействия между молекулами воды, между обменивающимися противоионами и молекулами воды, между противоионами и коионами в растворе, между проти-воионом и ионогенной группой матрицы ионообменника. При этом ионообменник рассматривают как концентрированный раствор электролита. От обычного концентрированного раствора он отличается, во-первых, тем, что ионы одного типа неподвижно закреплены на матрице ионообменника, и, во-вторых, тем, что матрица изменяет структуру воды внутри ионообменника. Эффективная диэлектрическая проницаемость в ионообменнике значительно ниже, чем в воде. [c.32]

Тассмотрим механизм ионного обмена с точки зрения кинетики. При обмене между двумя фазами происходит перенос противоионов в обеих фазах к поверхности раздела и от нее. Этому переносу ионов в растворе способствует его перемешивание. Однако даже при самом эффективном перемешивании зерно ионообменника остается всегда окруженным неподвижной пленкой раствора (пленка Нернста). Толщина пленки примерно 10 — 10 см. Процесс обмена, происходящий между зернами ионообменника и хорошо перемешиваемым раствором, сводится к трем последовательным стадиям I — диффузия обменивающихся противоионов через стационарную пленку, окружающую зерно ионообменника П — диффузия их в зерне ионообменника П — химический обмен. Собственно обмен — стадия П1 — протекает практически мгновенно, поэтому ионный обмен рассматривают как чисто диффузионный процесс, скорость которого определяется самой медленной стадией либо диффузией в пленке — пленочная кинетика , либо диффузией в зерне — гелевая кинетика . Все факторы, которые увеличивают диффузионный поток в пленке и уменьшают поток в зерне, способствуют гелевой кинетике пленочной кинетике благоприятствуют факторы, увеличивающие диффузионный поток в зерне и уменьшающие его в пленке. Например, диффузия Б пленке может быть скоростьопределяющей стадией в системах с более высокой концентрацией фиксированных ионов, с меньшим числом поперечных связей в матрице ионообменника, с меньшим размером зерен, с меньшей концентрацией раствора (<0,01 М), при более слабом перемешивании раствора. При [c.36]

Быстрые и надежные методы изучения изменений в полимерной матрице ионообменных материалов пока не разработаны. Обычно выводы об изменениях в полимерной матрице ионообменников делают на основании изучения их ИК-спект-ров или эквивалентного коэффициента влагоемкости. Оба эти критерия можно интерпретировать неоднозначно, что приведет к ошибочным выводам. Так, например, использование интенсивной полосы поглощения в области 780 и 1605 см для оценки содержания сульфогрупп в орго-положеиии стирола и степени сшивки матрицы, по мнению авторов работы [351], неверно. По полосе поглощения в области 780 см нельзя судить о положении сульфогрупп, так как она отчетливо и с большей интенсивностью проявляется в образцах иесульфиро-ваниого сополимера стирола с ДВБ и полностью десульфированного катионита КУ-2 [100]. Увеличение интенсивности полосы поглощения в области 1605 см " в процессе десульфирования [81] должно свидетельствовать об увеличении сшивки матрицы катионита, хотя по другим свойствам, и прежде всего линейному уменьшению относительной набухаемости (рис. 8.1), можно судить о том, что сшивки и деструкции матрицы не происходит. [c.196]

При разделении органических ионов возможно дополнительное удерживание, обуатовленное сорбцией на матрице ионообменника. Так, часть матрицы может действовать как обращенная фаза и влиять на элюирование ионов. [c.187]

Распределительная хроматография занимает промежуточное положение между адсорбционной хроматографией и хроматографией на обращенных фазах. Распределительные системы предпочтительны при разделении членов гомологического ряда. Такое разделение можно провести и в системах с обращенной фазой. Методом адсорбционной хроматографии можно разделить только низшие члены гомологического ряда. Оптические изомеры удается разделить только в форме пар диасгереомеров (см. рис. VI.21), что в ( щем не представляет трудностей. Для расщепления рацематов в принципе пригодны оптически активные подвижные фазы. Подобные фазы для классической колоночной хроматографии известны только в форме производных целлюлозы [2, 3], для жидкостной хроматографии при высоком давлении они не пригодны. Область применения ионообменной хроматографии ограничена, так как использовать можно лишь чисто водные системы. В таких системах можно разделять те ионы или соединения, которые легко и обратимо образуют комплексы (обмен лигандов) с ионами, связанными с ионообменником. Кроме того, на органической матрице ионообменника может также происходить неионообменная сорбция. Если в системах с ионообменниками к водным элюентам добавляют органические растворители, то элюенты разделяются и образуется распределительная система. Если бы дополнительно учитывали обе эти возможности разделения на ионообменниках, то возможности использования этого метода были бы более многообразны, чем это следует из табл. Х.1. [c.218]

Изложенные в предыдущем параграфе экспериментальные данные и их интерпретация в связи с термодинамическим анализом процесса ионного обмена, протекающего с участием ионов органических веществ, включая представления о дополнительном взаимодействии органического нротивоиона с ионитом, позволяют высказать ряд предположений о структуре ионообменных сорбентов, обладающих повышенным средством с органическими ионами. Для того чтобы возникла повышенная избирательность сорбции ионов в таких системах, необходимо образование ряда дополнительных неионных связей. Этому способствует расположение вблизи сорбированного органического иона разнообразных группировок матрицы ионообменника. Можно думать, что уменьшение [c.200]

Наиболее распространены два типа структур матриц. Если матрицу синтезируют без добавления других веществ (особенно растворителей), то в результате сополимеризации стирола и ДВБ образуется каркас гелевого типа. Этот тип матрицы состоит из взаимопроникающих сеток, образованных индивидуальными цепями. Размер пор, который определяется расстоянием между индивидуальными полимерными цепями, очень мал. Ионообменники, имеющие каркас с подобными свойствами, называются гелевыми, или микросетчатыми смолами. Другой тип структуры матрицы образуется при введении в полимеризационную систему растворителя, растворяющего мономер. Полученная таким образом матрица имеет макропористую или макросетчатую структуру. Такие матрицы имеют губчатую структуру, состоящую из агрегатов сфер нормальной гелевой пористости, пронизанных порами большого диаметра. Размер пор можно регулировать в процессе получения матрицы. Ионообменники, имеющие такую матрицу, называют макропористыми. [c.19]