Поверхность химическое модифицирование

Итак, из сказанного следует, что величина молекулярной площадки является функцией как природы поверхности адсорбента, так и природы адсорбата, т. е. расчетное значение о>о может быть в несколько раз больше ее геометрических размеров. Поэтому при определении удельной поверхности химически модифицированных адсорбентов следует очень тщательно подходить к подбору адсорбата, обратив при этом особое внимание на чувствительность его адсорбции химически неоднородными поверхностями. Экспериментально показано, что наиболее приемлемы для определения 5 адсорбентов с химически гетерогенной поверхностью инертные вещества, т. е. безразличные к поверхностному покрову твердого тела молекулы вещества. [c.153]

Чрезвычайно заманчиво сочетание управления геометрической структурой пористого стекла с направленным изменением химических свойств его поверхности (химическим модифицированием). [c.62]

Таким образом, при помощи газо-адсорбционной хроматографии проведено разделение смеси изомеров о-, м- и п-тер-фенилов на поверхности графитированной сажи при 370° и на поверхности химически модифицированного силанами макропористого силикагеля при 225°. [c.77]

Кроме ферментов на поверхности чувствительных элементов биохимических сенсоров закрепляют антитела, клетки, срезы тканей и микроорганизмы. В электрохимических сенсорах нового поколения используются эффекты, возникающие при электрохимических превращениях молекул субстрата на поверхности химически модифицированных полупроводниковых материалов. Преимущества таких датчиков — малые габариты, невысокая себестоимость и высокая селективность определения. [c.474]

Сопоставляя адсорбционную и химическую модели граничного трения, нетрудно заметить, что как в том, так и в другом случаях большое значение имеет адсорбция присадок на металлической поверхности. И если в первом случае значение адсорбции определяется самой моделью, то во втором изучение адсорбции важно для установления той концентрации активного вещества на поверхности трения, от которой при прочих равных условиях зависят глубина и скорость химического модифицирования поверхности трения, а следовательно, и уровень противоизносных свойств. [c.246]

Адсорбционная способность присадок. Адсорбция присадок на границе раздела фаз является первичным актом взаимодействия среды с поверхностью трения. Адсорбция характеризует накопление в граничном слое вещества, способного при прочих равных условиях определять протекание дальнейших процессов, связанных (в зависимости от назначения присадки) с формированием прочной защитной пленки либо химически модифицированного поверхностного слоя. Под адсорбцией в данных случаях понимается адсорбция в электрически нейтральной форме (физическая адсорбция) и адсорбция с обменом зарядами (хемосорбция), тем более что во многих случаях четкую грань между этими двумя формами адсорбции провести невозможно [274]. [c.255]

Диссоциация или возбуждение молекул в известной степени снижают активационный барьер взаимодействия веществ. Очевидно, что если некоторая часть адсорбированных молекул находится в возбужденном состоянии или продиссоциировала, то при прочих равных условиях (одинаковая степень заполнения поверхности, химическая структура и т. д.) адсорбат может оказаться достаточно подготовленным для развития химической реакции с металлом, в результате которой образуется модифицированный поверхностный слой. Применительно к присадкам предложено связывать склонность их молекул к диссоциации или возбуждению с величиной эндоэффекта, определяемого при изучении адсорбции методом микрокалориметрии. [c.259]

Химическое модифицирование поверхности адсорбентов и различных высокодисперсных тел (пигментов, наполнителей для полимеров, волокнистых материалов и т. п.) с помощью инертных, а также способных к реакциям сополи-меризации групп имеет большое практическое значение для улучшения свойств различных покрытий и пластмасс. [c.504]

Связь 1/д или с константой Генри и с теплотой адсорбции или растворения позволяет сделать целесообразный выбор неподвижной фазы для газо-хроматографического разделения различных по свойствам веществ. Для разделения легких газов, очевидно, надо резко увеличить значение величины К, а следовательно, и Q. Этого нельзя добиться при газо-жидкостной хроматографии, потому что теплоты растворения газов малы. Поэтому для разделения легких газов и паров низкокипящих жидкостей применяют газо-адсорбционную хроматографию, используя молекулярные сита (цеолиты), пористые стекла, силикагели, алюмогели, неполярные активные угли (в зависимости от природы раз деляемых газов и паров). Для разделения паров жидкостей, кипящих при температурах от комнатной до 200 °С, хорошие результаты дает газо-жидкостная хроматография, причем неподвижная жидкость выбирается в соответствии с природой разделяемых компонентов для разделения неполярных веществ применяют неполярные жидкости (различные парафиновые и силиконовые масла) для разделения полярных веществ применяют полярные жидкости, такие, как полиэтиленгликоль, различные сложные эфиры и т. п. Часто применяют последовательно включенные колонки с разными по природе неподвижными фазами, меняют также направление потока газа-носителя после выхода части компонентов. Увеличивая однородность поверхности путем укрупнения пор и регулируя адсорбционные свойства соответствующим химическим модифицированием поверхности твердых тел, удается применить для разделения среднекипящих и высококипящих компонентов газо-адсорбционную хроматографию, обладающую тем преимуществом, что неподвижная фаза нелетуча при высоких температурах. [c.568]

Адсорбционные свойства силикагеля регулируют варьированием его пористой структуры и изменением химической природы поверхности. Расширение узких пор между глобулами, являющихся причиной геометрической неоднородности силикагеля, называется геометрическим модифицированием. Изменение химической природы поверхности адсорбента путем присоединения к ней различных химических соединений называется химическим модифицированием. [c.88]

Химическое модифицирование поверхности капиллярных колонок нанесением адсорбирующего слоя, наполненные адсорбентом капиллярные колонки. [c.297]

Решающую роль в этом явлении играет способность поверхности смачиваться водой. Не только обычное стекло, но также и различные природные или промышленные силикаты обычно обладают достаточной смачиваемостью водой. В некоторых процессах используются возможности указанного выше химического модифицирования поверхности в направлении увеличения или уменьшения ее гидро-фильности. Этим способом можно уменьшить гидрофильность поверхности стекла и других силикатных материалов, а также различных форм гидратированного кремнезема или даже гидрофобизировать их поверхность. Подобным же способом можно увеличить гидрофильность поверхности данного вещества или уменьшить ее гидрофобность. На рис. 18 видно, как окисление поверхности сажи усиливает капиллярную конденсацию водяного пара. [c.28]

В первой части описывается химия поверхности и адсорбционные свойства основных неорганических и органических адсорбентов (от таких одноатомных непористых и однородных, как графитированные сажи, до пористых органических полимеров), адсорбционное и химическое модифицирование поверхности адсорбентов, спектроскопическое исследование поверхностных соединений и адсорбционных комплексов. В этой части устанавливается качественная связь структуры молекул с адсорбционными свойствами, ярко проявляющаяся в хроматографии. [c.3]

Широко известна роль химии поверхности и адсорбции при поглощении отравляющих веществ и в гетерогенном катализе. С химией поверхности связана коррозия, приводящая к огромным потерям материалов и авариям и требующая создания устойчивых защитных покрытий. Химическое модифицирование поверхностей природных и искусственных материалов, наполнителей полимеров, формующих устройств для изделий из полимеров, строительных материалов, в частности полимерных, может придать этим поверхностям совершенно новые свойства. Например, химическая прививка к поверхности гидрофильного материала углеводородных групп делает эту поверхность устойчиво гидрофобной. Химия поверхности полупроводниковых материалов и изделий для микроэлектроники играет важную роль в современных электронных приборах. Химическое модифицирование поверхности используется и в этих случаях. [c.5]

Возможность изменения адсорбционных свойств поверхности путем ее химического модифицирования [c.7]

Для создания устойчивых по отношению к воздействию среды поверхностных химических соединений нужны прочные химические связи между поверхностью и веществами-модификаторами. Таким химическим модифицированием поверхности можно резко изменять ее адсорбционные свойства. Для многих процессов адсорбции с последующей регенерацией и особенно для адсорбционной хроматографии нужна такая поверхность, которая по отношению к молекулам в газе или растворе соответствовала бы девизу хроматографии схвати, подержи и отпусти . Этот девиз хроматографии отличается от девиза схвати и не отпускай , которым можно выразить требования к работе противогаза или шунта с адсорбентом, применяемого для экстракорпорального (вне организма) поглощения ядов из крови. В адсорбционной хроматографии адсорбция на поверхности адсорбента в хроматографической колонне должна сопровождаться десорбцией, полностью регенерирующей адсорбент в самом процессе хроматографии. Поэтому и взаимодействия молекул подвижной среды колонны (газа, жидкости) с неподвижным адсорбентом, заполняющим хроматографическую колонну, не должны быть слишком сильными. [c.7]

Различные типы реакций химического модифицирования поверхности кремнезема [c.90]

Для хроматографии, особенно жидкостной, применяется химическое модифицирование поверхности кремнеземов, размеры пор которых и удельную поверхность можно легко подбирать. В лекции [c.90]

Химическое модифицирование поверхности кремнезема можно изучать методом ИК спектроскопии. На рис. 5.3 показаны измене- [c.94]

Химическое модифицирование поверхности макропористого кремнезема для иммобилизации ферментов [c.108]

В лекциях 4 и 5 были приведены примеры адсорбционного и химического модифицирования поверхности адсорбентов с жестким скелетом — непористых и широкопористых саж и кремнеземов. Если модифицирующие молекулы сильно адсорбированы, имеют вытянутую или плоскую конфигурацию, а также если химически прививаемые к поверхности кремнезема группы обладают большой жесткостью и ограниченной конформационной подвижностью, модифицированный адсорбент также можно считать инертным. Если же к поверхности кремнезема привиты длинные н-алкильные цепи, то в результате их конформационной подвижности, особенно при высоких температурах, адсорбция может сопровождаться абсорбцией, т. е. объемным поглощением молекул, проникающих между этими цепями. Это же может происходить и при адсорбционном модифицировании адсорбентов-носителей слабо связанными с поверхностью конформационно подвижными слоями полимеров. [c.128]

В этой и следующей лекции рассматриваются эксперименталь-чые данные, полученные для наиболее широко применяемого в жидкостной хроматографии адсорбента — силикагеля с гидроксилированной и с адсорбционно и химически модифицированной поверхностью. [c.283]

Вопросы эффективности хроматографических колонн не входят в задачи этого курса лекций, поэтому мы касаемся их лишь постольку, поскольку это необходимо при конструировании адсорбентов, используемых в жидкостной хроматографии. Для высокоэффективной скоростной жидкостной хроматографии не очень больших молекул нужны адсорбенты с размерами зерен от 2 до 10 мкм (узкие фракции) с удельной поверхностью около 500 м /г и возможно большими при сохранении такой удельной поверхности размерами пор. Обычно таким условиям удовлетворяют силикагели с гидроксилированной и адсорбционно или химически модифицированной поверхностью. [c.286]

Помимо электростатических ориентационных межмолекулярных взаимодействий и водородных связей в жидкостной хроматографии можно использовать и другие виды слабых специфических взаимодействий с образованием нестойких комплексов с переносом заряда. Можно иммобилизовать, т. е. закрепить адсорбционно (см. лекцию 4) или химически (см. лекцию 5) на поверхности адсорбента-носителя соответствующие электронодонорные или электроноакцепторные молекулы или группы. В лекции 5 был рассмотрен пример химического модифицирования [c.327]

При адсорбции макромолекул на гидроксилированной и химически модифицированной прививкой полярных функциональных групп поверхности кремнеземов, помимо проявления универсальных дисперсионных межмолекулярных взаимодействий, возможно проявление и специфических межмолекулярных взаимодействий полярных групп макромолекул с адсорбентом. В случае адсорбции на гидроксилированной поверхности кремнеземов специфические межмолекулярные взаимодействия возможны у тех звеньев макромолекул, которые могут образовывать с силанольными группами поверхности водородные связи. Действительно, методом инфракрасной спектроскопии обнаружено образование водородных свя- [c.334]

Химическое модифицирование поверхности кремнезема, проведенное посредством реакций различных модификаторов с поверхностными силанольными группами (см. лекцию 5), позволяет, как это было показано в лекциях 14, 16 и 17, существенно изменить адсорбционные свойства поверхности и, в частности, характер адсорбции полимеров. Свойства модифицированной поверхности определяются строением и концентрацией привитых органических групп. Из рис. 18.2 видно, что на аэросиле [высокодисперсном непористом кремнеземе (см. лекцию 3)] с гидроксилированной поверхностью полистирол адсорбируется из растворов в неполярном растворителе ССЦ положительно и адсорбция достигает предельного значения (около 1 мг/м , кривая /). Прокаливание при 1000°С, после которого силанольные группы остаются лишь на небольшой части поверхности, несколько (повышает вклад в неспецифическое межмолекулярное взаимодействие макромолекул полистирола с матрицей кремнезема из растворов ССЦ (кривая 2). [c.335]

Основное влияние присадок и смазочных масел на предельное состояние машин и механизмов связано как с состоянием и качественными характеристиками трущихся поверхностей, так и с физико-химическими свойствами поверхностных слоев трущихся деталей при контактировании в условиях действия активной смазки (сорбцией, образованием пленок на металлических поверхностях, химическим модифицированием этих поверхностей). В соответствии с этим присадки, предназначенные для улучшения условий работы трущихся пар при тяжелых режимах, можно разделить на две группы 1) присадки,-адсорбирующиеся или хемосорбирую-щиеся на металлических поверхностях, и 2) присадки, образующие с металлом химические соединения (неорганические производнв1е хлора, серы, фосфора и других элементов), которые играют роль [c.129]

На рис. 17 приведена зависимость времен удерншвания фракций но-лиоксиэтиленов от их среднего молекулярного веса М на этих двух кремнеземах с разным химическим строением поверхности. Химическое модифицирование поверхности кремнезема позволяет наблюдать переход от преимущественно адсорбционной хроматографии на сильно адсорбирующем полиоксиэтилеп образце с гидроксилированной поверхностью (кривая 1) к преимущественно ситовой хроматографии на образце со значительно слабее адсорбирующей поверхностью, модифицированной органическими радикалами (кривая 2). Этот переход значительно сокращает время анализа и меняет порядок выхода полимера в зависимости от молекулярного веса. [c.60]

Введение присадок в масло существенно изменяет время до появления питтинга [273]. При этом особо выделяют два показателя — способность присадок создавать на поверхности металла достаточно прочный адсорбционный слой и химическую активность присадок в граничном слое, определяющую образование химически модифицированной структуры. Последняя, в частности, истираясь и вновь восстанавливаясь, повышает стойкость поверхностей к питтингу за счет снижения касательных напряжений в поверхностных слоях. Например, добавление к смазочной среде химически активной присадки хлорэф-40 повышает противопиттинговые свойства в 2,5—3 раза. [c.254]

Такое химическое модифицирование поверхности твердого тела путем прнзиакн больших инертных групп резко снижает энергию адсорбции не только молекул, способных специфически взаимодействовать с гидроксильными группам (например, азота, этилена, бензола, эфира, спиртов и т. п.), но и всех молекул вообще. Это происходит в результате того, что при образовании подобных модифицирующих слоев молекулы адсорбата, во-первых, не могут прянти в соприкосновение непосредственно с основным скелетом твердого тела и, во-вторых, они приходят в соприкосновение с гораздо меньшим числом атомоз, поскольку расстояния между смежными группами СН.ч в модифицирующем слое соответствуют их ван-дер-ваальсовым размерам, а расстояния между атомами кислорода и кремния в основном скелете кремнезема соответствуют гораздо более коротким расстояниям химических связей. [c.503]

Другой способ получения активного углерода из каменных углей заключается в модифицировании каменного угля щелочными металлами, что обеспечивает способность угля к поглощению веществ большей молекулярной массы, а также высокую скорость процессов адсорбции-десорбции. Традиционные методы получения адсорбет-ов из ископаемых углей приводят обычно к продукту с широким распределением пор по размерам, в связи с чем углеродные сорбенты из углей имеют низкую селективность и относительно невысокую удельную поверхность и, как следствие, ограниченные возможности для практического использования. Было установлено, что свойства угля во многом определяются кислородсодержащими группами. В каменном угле, кроме кислородсодержащих, существенную роль играют ароматические и гидроароматические фрагменты. Исходя из этого, модифицирующие обработки были направлены на карбоксильные, карбоксилатные, гидроксильные и другие кислородсодержащие группы, а также на ароматические структуры. Химическое модифицировании каменных углей приводит к получению адсорбентов, сорбирующих метиленовый голубой до 150-170 мг/г, йод до 130%. Полученные результаты явились предпосылкой изучений свойств углей с целью получения из них углеродного материала с высокой удельной поверхностью. [c.51]

Исследование химического состояния поверхности фуллерена в условиях его окисления с помощью рентгено-фото-электронной спектроскопии показало образование наличие на поверхности фуллерена, модифицированного солями Сг и Мп, химических С-О связей и образование оксидов Ст О , МпО и МпСЬ. [c.169]

Химическое модифицирование поверхности. Кроме величины по-верхрюсти, для адсорбции большое значение имеет также и ее ссстоя-ние. Хемосорбция зависит, как мы видели, от химического состава адсорбента. Однако здесь правильнее говорить о химическом составе его поверхности, так как это не всегда одно и то же. В результате специальной обработки материала или какого-нибудь естественного процесса поверхность твердого тела может отличаться по составу от его внутренних слоев. Такое изменение состава поверхностного слоя называют его химическим модифицированием. [c.26]

Химия поверхности твердых тел и изменение адсорбционных свойств адсорбционным и химическим модифицированием поверхности. Межмолекулярные взаимодействия с твердым телом и возможность их изучения с помощью хроматографии. Простейший неспецифический адсорбент с однородной поверхностью — графитированная термическая сажа высокая чувствительность адсорбции к геометрии молекул и разделение структурных изомеров. Возможность определения структурных параметров молекул с помощью адсорбционной хроматографии (хроматоструктурный анализ, хроматоскопия). Применение углеродных адсорбентов как накопителей вредных примесей из окружающей среды. [c.5]

Исключительно важное значение химия поверхности адсорбентов и носителей имеет в газовой и жидкостной хроматографии для анализа сложных смесей, препаративного выделения чистых веществ и управления технологическими процессами. Химия поверхности играет важную роль и в процессах, протекающих в биологических системах. К ним относится, в частности, взаимодействие биологически активных веществ, в том числе лекарственных препаратов, с рецепторами — местами их фиксации в организме. Изучение модифицирования поверхности необходимо для решения вопросов совместимости искусственных материалов с биологическими. Химическое модифицирование адсорбентов применяется при разработке эффективных методов вывода из крови разного рода токсинов (гемосорбция). Прививка к поверхности крупнопористых адсорбентов и носителей соединений с определенными химическими свойствами необходима для иммобилизации ферментов, их хроматографического выделения и очистки, а также для иммобилизации клеток. Иммобилизованные ферменты и клетки эффективно используются в промышленном биокатализе, обеспечивая высокую избирательность сложных реакций в мягких условиях. Очистка и концентрирование вирусов гриппа, ящура, клещевого энцефалита и других для получения эффективных вакцин требует применения крупнопористых адсорбентов с химически модифицированной поверхностью. [c.6]

Химическое модифицирование поверхности кремнезема реакциями с силанольными и силоксановыми группами. Гидрофобизация поверхности реакциями с различными алкил-, алкенил- и арилхлорси-ланами. Прививка к поверхности органических модификаторов с концевыми гидрофильными и химически активными функциональными группами. Химическая иммобилизация ферментов в макропорах. Исследование поверхностных соединений методами инфракрасной спектроскопии и спектроскопии вторичной эмиссии. [c.89]

Второй путь получения пористых полимерных адсорбентов с полярными функциональными группами состоит в химическом модифицировании поверхности уже готовых пористых полимеров, подобно тому, как это делается при органохимическом модифицировании неорганических пористых полимеров (см. лекцию 5). Сюда относится прививка к углеводородному остову сополимера таких полярных функциональных групп, как ОН, [c.115]

СМ, ЫНа и др. Примером химического модифицирования поверхности пористого сополимера СТ с ДВБ является получение на его основе пористого анионита. Чтобы к уже сформированному макропористому остову этого сополимера привить аминогруппы, обычно проводят предварихельно реакцию хлорметилирования более свободных (сти- [c.115]

В первой части этого курса были рассмотрены различные по химической природе и геометрической структуре адсорбенты, применяемые в молекулярной газовой и жидкостной хроматографии от одноатомного адсорбента с однородной плоской поверхностью графитированная термическая сажа) до непористых и микропористых солей, кристаллических микропористых и аморфных оксидов (на примере кремнезема) и органических пористых полимеров, а также способы адсорбционного и химического модифицирования адсорбентов. При этом были рассмотрены химия поверхности и адсорбционные свойства этих адсорбентов — поверхностные химические реакции, газовая хроматография, изотермы и теплоты адсорбции и происходящие при модифицировании поверхности и адсорбции изменения в ИК спектрах. Уже из этой описательной части курса видно, что свойства системы газ — адсорбент в сильной степени зависят как от химии поверхности и структуры адсорбента, так и от природы и строения адсорбируемых молекул, а также от их концентрации и температуры системы. Приведенные экспериментальные данные позволили рассмотреть и классифицировать проявле- [c.126]

Рассмотрим теперь разделение на силикагеле с гидроксилированной поверхностью веществ, растворимых только в сильно полярных растворителях, на примере углеводов. Углеводы плохо разделяются на гидроксилированной поверхности силикагеля из сильно полярных элюентов, потому что силанольные группы поверхности имеют кислотный характер. Особое значение для разделения таких полярных адсорбатов из полярных элюентов на гидроксилированной поверхности силикагеля имеет модифицирование поверхности адсорбента органическими модификаторами с полярными группами основного характера (электронодонорными группами), обращенными к элюенту. Удержать на поверхности полярного адсорбента такие модификаторы можно, как это было показано в лекциях 4 и 5, прибегнув к предварительному адсорбционному или химическому модифицированию поверхности полярного адсорбента кислотного типа. В частности, в лекции 5 было рассмотрено аминирование силикагеля путем проведения химической реакции силанольных групп его поверхности с -аминопро-пилтриэтоксисиланом [см. реакцию (5.23)]. Однако не обязательно проводить предварительное химическое модифицирование повер ) -ности. Можно воспользоваться адсорбцией бифункциональных веществ, в данном случае диаминов, добавив их в элюент в такой концентрации, при которой обеспечивается создание достаточно плотибго адсорбционного слоя. Молекулы этих непрерывно действующих на адсорбент в колонне при прохождении элюента адсорбционных модификаторов должны быть бифункциональными, в данном случае обе группы должны быть донорами, чтобы одна из них обеспечивала сильное специфическое взаимодействие с силанольными группами поверхности силикагеля, а другая была бы обращена к элюенту для Обеспечения опецифичеокого взаимодействия с дозируемыми адсорбатами. Важно при этом, чтобы создание достаточно плотного мономолекулярного слоя модификатора обеспечивалось при весьма малых его концентрациях в элюенте. Такими бифункциональными модификаторами по отношению к кислым силанольным группам силикагеля из водно-ор- [c.301]

ЛЕЦКИЯ 17. ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ НА КАРБОСИЛИКАГЕЛЯХ И СИЛИКАГЕЛЯХ С АДСОРБЦИОННО И ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ИЗ ПОЛЯРНЫХ ЭЛЮЕНТОВ [c.306]

На рис. 18.5 приведена зависимость времен удерживания фрак ций полиоксиэтиленов от молекулярной массы на одинаковых по геометрии силикагелях с разным химическим строением поверхности— с гидроксилированной поверхностью и поверхностью с привитыми алкиламинными группами. Химическое модифицирование позволило наблюдать переход от преимущественно адсорбционной хроматографии на сильно адсорбирующем полиоксиэтилены силикагеле с гидроксилированной поверхностью (рост удерживания с ростом молекулярной массы — кривая 1) к преимущественно ситовой хроматографии на образце со значительно слабее адсорбирующей поверхностью, модифицированной прививкой алкиламин-ных групп (уменьшение удерживания с ростом молекулярной массы— кривая 2). Из рисунка видно, что в данном случае переход к ситовой хроматографии полимеров значительно сокращает время анализа и меняет порядок выхода фракций полимера в зависимости от их молекулярной массы по сравнению с адсорбционной хроматографией. [c.338]