ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы К истории практических применений явления динамики сорбции. j Сорбционная, технология н хроматография из "Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии" Из литературных источников [79, 130, 159, 214] явствует, что-сорбция веществ пористыми средами и динамический способ осуществления сорбционного процесса были известны уже в древнейшие времена. В трудах Аристотеля [157, 159] встречается описание получения пресной воды из морской путем фильтрации через слои почвы или песка. Дальнейшее многовековое развитие сорбционной техники шло по линии испытания и применения различных природных материалов главным образом в целях очистки воды. [c.9] Дальнейшее развитие учения о сорбционных процессах связано с работами в области научных основ земледелия. При исследовании сорбционной способности почв и минералов был открыт ряд новых явлений. Немецкий ученый И. Либих [204, 205] обнаружил, что при фильтрации смеси солей через почву калий задерживается в верхних слоях, а натрий — в нижних. Это неодинаковое распределение двух элементов он приписывал неодинаковой сорбции калия и натрия на частицах почвы. Т. Кларк применил фильтры из глинистых минералов для умягчения воды. Он обнаружил, что глина обладает способностью поглощать из раствора кальций и магний [206]. [c.9] Поггендорф [215] и И. Харм [200] предложили использовать силикаты для удаления калия из сахарных растворов. Немалые заслуги в использовании методов ионного обмена в промышленности принадлежат немецкому згченому Р. Гансу, который в 1905—1915 гг. получил ряд патентов за изобретение установок для умягчения воды, очистки сахарных растворов и других жидкостей [183]. [c.10] В омышленности России на сахарных заводах также успешно применяли цеолитовые фильтры [125]. Ионообменные фильтры использовали и для умягчения воды [16, 64]. [c.10] Техника сорбционных фильтров нашла широкое применение и в нефтяной промышленности. Примерно в одно и то же время в России С. К. Квитка [75, 78], в Германии Ц. Энгл ер и Е. Альбрехт [181] и в США Д. Дей [178] и Дж. Джилпин [184, 185] применили сорбционные фильтры (известняк, глины) для фракционирования нефти. [c.10] В первую мировую войну, в связи с применением на фронте удушливых газов, возникла новая отрасль сорбционной техники— противохимическая защита. В 1915 г. русским ученым Н. Д. Зелинским был изобретен противогаз, в котором в качестве сорбента удушливых газов и паров использован угольный фильтр [62]. [c.10] Следует особо отметить, что важнейшие успехи в области применения сорбционной техники в значительной мере были связаны с использованием новых сорбционных материалов. Немало сил было положено на то, чтобы получить материалы с высокой сорбционной активностью и емкостью. Еще Т. Е. Ловиц [88] впервые обнаружил, что путем специальной обработки (например, серной кислотой, кипячением) можно значительно увеличить сорбционную способность угля. Обстоятельные исследования по активированию углей были проведены в 1915—1917 гг. Н. Д. Зелинским [44, 47, 62]. [c.10] Помимо химической защиты, угольные фильтры успешно начали применять и в химической промышленности для целей рекуперации и улавливания газов и паров, в особенности в нефтяной промышленности [44, 132]. Развивалась также техника угольных фильтров для очистки воды и растворов [24]. [c.11] Низкая обменная емкость природных минералов, применявшихся для изготовления ионообменных сорбционных фильтров, была причиной поисков синтетических неорганических сорбентов. Химикам удалось получить синтетические алюмосиликаты, которые обладали во много раз большей сорбционной емкостью, чем природные силикаты [183]. [c.11] В истории учения о сорбционных процессах большое практическое и теоретическое значение имели работы К. К. Гедройца [38]. Им и другими исследователями было обнаружено, что гзгмус почвы обладает значительно большей сорбционной способностью, чем ее минеральная часть. Представление о том что наибольшей сорбционной способностью обладает органическая часть почвы, впоследствии привело к разработке новых способов получения сорбентов с высокой обменной емкостью. Первым крупным достижением в этой области было изготовление так называемых суль-фоуглей, получающихся путем гумификации углей и торфа. Вторым, решающим шагом была разработка синтеза высокомолекулярных органических сорбентов — ионообменных синтетических смол [4, 79, 127, 170, 201]. [c.11] В Советском Союзе в течение последних десятилетий проделана большая работа в области дальнейшего развития и внедрения сорбционной технологии в различные отрасли народного хозяйства химическую, пищевую, медицинскую промышленности, во-доподготовку и т. д. [4, 68—73, 126, 127, 135, 156]. Советскими учеными разработана технология получения высококачественных сорбентов — активированных углей, силикагелей, алюмогелей, пермутитов и ионообменных смол [4, 68—73, 103, 104, 126, 127, 135, 156]. [c.11] Однако ни капельные реакции, ни простая капилляризация растворов не решали одной из важнейших задач аналитической химии — полного разделения смеси веществ с последующим их аналитическим исследованием. [c.12] Многочисленными опытами он показал, что хлорофилл адсорбируется из петролейного эфира очень многими веществами органической и неорганической природы. М. С. Цвет установил также, что пигменты листьев растений обладают неодинаковой адсорби-руемостью на различных адсорбентах в присутствии различных растворителей. Этот важный экспериментальный факт был положен им в основу дальнейших поисков новых эффективных методов разделения пигментов. [c.13] Различия в адсорбируемости были успешно использованы в биохимических исследованиях до М. С. Цвета только один раз — русским ученым А. И. Данилевским [40] для отделения амилазы от трипсина. [c.13] Научная заслуга М. С. Цвета также и в том, что он не только разработал новый метод разделения и анализа смесей веществ, но и правильно предвидел значение и перспективы его развития. В классическом хроматографическом методе для целей разделения смесей веществ использован механизм динамической молекулярной адсорбции. Однако в работах М. С. Цвета имеются указания на то, что разделение веществ в динамических условиях может происходить и в результате иных физико-химических механизмов сорбционного процесса сорбции ионов, образования осадков и др. [c.14] Значение хроматографического метода не было достаточно оценено как при жизни М. С. Цвета, так и в дальнейшем. Лишь в 30-х годах сложились условия, вызвавшие возрождение этого метода и дальнейшее его развитие. Хроматографический метод из области биохивлии стал довольно быстро проникать в органическую, неорганическую химию, химическую технологию и другие отрасли науки и техники [107]. Сбылись предсказания М. С. Цвета. Были открыты и начали развиваться новые виды и разновидности хроматографического метода. Г. Шваб (1937—1940 гг.) [219] — основатель ионообменной хроматографии, получившей дальнейшее развитие в работах советского ученого Е. Н. Ганона (1947-1950 гг.) [26, 30, 34-36]. [c.14] В 1941 г. А. Мартин и Р. Синг [207] разработали новую разновидность молекулярной хроматографии — распределительную хроматографию. Несколько позднее (в 1944 г.) Р. Консден и другие исследователи [177] предложили метод получения распределительных хроматограмм на бумаге. В настоящее время бумажная хроматография — один из широко распространенных аналитических методов сложных смесей веществ [157]. [c.14] Вернуться к основной статье