ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кривые элюирования (регенерации) для катнонообменных колонок из "Ионообменные разделения в аналитической химии" В тех случаях, когда ионы разделяются на стадии поглощения компонентов раствора, например при отделении катионов от анионов в катионообменной колонке, смысл элюирования состоит в регенерации ионита. В этих случаях для элюирования применяют раствор, содержащий способные к обмену ионы лишь одного сорта. В обычных аналитических работах в качестве элюента для катионитов используются, главным образом, растворы соляной кислоты. [c.107] По сравнению с фронтальным анализом элюентная хроматография имеет то преимущество, что все разделяемые ионы выходят из колонки в виде отдельных фракци . [c.109] Недостаток элюентной хроматографии состоит в том, что в некоторых случаях кривые элюирования имеют значительную ширину. Это затрудняет разделение и делает неточным определение площади под кривой. Выбор элюента сильно влияет на величину объема раствора, необходимого для элюирования данного иона, и косвенно — на форму кривой элюирования. Сильнее всего размываются полосы, соответствующие тем ионам, которые наиболее прочно удерживаются ионитом. Чтобы избежать нарастающего размывания полос, для многих анализов целесообразно применять ступенчатое элюирование. В этом случае сначала элюируют один или несколько сортов ионов одним элюентом, а затем завершают элюирование другим элюентом, более эффективно выделяющим ионы, оставшиеся в колонке. В рассмотренном выше примере разделение достигается быстрее, если после элюирования ионов натрия увеличить концентрацию соляной кислоты. Можно применять также непрерывное увеличение концентрации элюента (град и-е н т н о е э л ю и р о в а н и е, гл. 10. 9). [c.109] Особой разновидностью элюентного анализа является так называемое селективное элюирование. При селективном элюировании применяют специфические элюенты, например комплексообразователи, образующие устойчивые не способные к обмену комплексы с одним из поглощенных ионов, но почти не взаимодействующие с другими ионами. Этот метод представляет значительный интерес для аналитической химии и будет изложен более подробно в гл. 10. 12. [c.109] Колонка — 9 X 200 мм , катионит — дауэкс-50 X12 (Н 0,037 — 0,074 мм), скорость протекания — 0,97 мл/(ем -мин). [c.109] Необходимо подчеркнуть, что количе ственное выделение какого-либо вещества в совершенно чистом состоянии методом вытеснительной хроматографии теоретически невозможно. Поэтому он представляет ограниченный интерес для аналитической химии. В принципе ширина каждой полосы (измеряемая объемом, который занимает эта полоса либо в колонке, либо в элюате) пропорциональна количеству соответствующего этой полосе вещества на практике, одпако, полосы часто асимметричны, и простыми способами бывает трудно точно определить их ширину. Для препаративных целей вытеснительная хроматография предпочтительнее, чем элюентная, так как позволяет получить за одну операцию значительно большее количество вещества. Можно с успехом использовать колонки, заполненные на 50%, и получать растворы веществ в чистом виде и с высокими концентрациями. Ионообменные разделения методом вытеснительной хроматографии изучались Снеддингом с сотрудниками [35], Тремийоном [41], Корне с сотрудниками [6] и другими авторами. Подробное обсуждение этого метода выходит за рамки настоящей книги. Следует, однако, отметить, что существуют промежуточные случаи между элюентной и вытеснительной хроматографией. К ним относятся некоторые разделения, выполняемые с помощью комплексообразователей или буферных растворов. Примером может служить разделение металлов на катионообменных колонках с помощью цитрат-ных растворов. При низких значениях pH (когда концентрация некомплексных ионов сравнительно велика) происходит элюентная хроматография при высоких же значениях pH (когда концентрация некомплексных ионов мала) — вытеснительная хроматография. [c.110] Разделение двух сортов ионов и а на катионите в В-форме при помощи проявителя , содержащего ионы С. [c.110] К методам вытеснительной хроматографии примыкает основанная на том же принципе вытеснительная хроматография с носителем, предложенная Тизелиусом и Хегдалом [39]. Различие заключается в том, что во избешание перекрывания зон применяют так называемые носители, т. е. вещества с промежуточным сродством к иониту. Носители образуют свои полосы между полосами, соответствующими разделяемым веществам. В качестве носителей следует выбирать такие вещества, которые либо не влияют на определение разделяемых веществ, либо могут быть легко удалены после разделения, например, посредством выпаривания или экстракции. Главное ограничение этого метода заключается в том, что подобрать подходящие носители трудно, а для многих систем даже невозможно. Иногда выбор носителей облегчается тем, что более сильные органические основания вытесняют из ионообменных колонок более слабые это же замечание относится и к органическим кислотам. [c.111] Кривые элюирования могут теоретически обсуждаться по аналогии с выходными кривыми. Иначе говоря, может быть использована либо теория, основанная на непрерывных переменных, либо тарелочная теория. Первая из этих теорий применялась к ионообменной хроматографии различными авторами, работы которых уже цитировались. Следует подчеркнуть, что сделанное в разделе 5. 3 (стр. 101) замечание о влиянии изотермы обмена на остроту фронта остается справедливым и для стадии элюирования. Это означает, в частности, что нри выпуклой (благоприятной) изотерме обмена передний фронт кривых элюирования должен быть само-заостряющимся, а задний — растянутым. При разделении малых количеств, когда изотерма линейна, в элюентной хроматографии должны получаться симметричные кривые, а в вытеснительной — все границы полос должны быть самозаостряющи-мися. [c.111] Элюирование малых количеств имеет бо-ньшое значение при аналитических разделениях родственных ионов. В этом случае тарелочная теория оказывается более удобной, чем другие теоретические представления. Простые расчеты, выполняемые на основе тарелочной теории, дают ценную информацию для химика-аналитика, желающего применять или улучшать уже известные хроматографические методы или разрабатывать новые применения этих методов. Поэтому тарелочной теории в хроматографических разделениях посвящена отдельная глава (гл. 6). Для надлежащего использования простых ионообменных методов и для выполнения хроматографических разделений ионов, сильно различающихся по своей склонности к поглощению, вполне достаточно общих правил и эмпирических сведений, приведенных в соответствующих разделах этой книги. [c.111] В этом и следующем разделах приводятся примеры, иллюстрирующие влияние некоторых важных факторов на процесс регенерации ионообменных колонок после выполнения простых ионообменных разделений. Влияние различных факторов на процессы хроматографического разделения будет рассмотрено в главах 6 и 10. [c.112] Вернуться к основной статье