ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы терминологии и классификации в теории динамики сорбции и хроматографии из "Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии" В построении теории динамики сорбции и хроматографии немаловажное значение имеют вопросы терминологии и классификации процессов и приемов работы. Приведение в определенный порядок терминов и понятий, создание определенной классифика ции процессов — это первый и необходимый шаг в теоретическом обобщении любых знаний. В начале настоящей главы нами уже были приведены некоторые теоретические понятия, характеризую-пще физическую природу изучаемого явления — динамики сорбции. Здесь мы продолжим рассмотрение вопросов терминологии и классификации в современной хроматографии. Следует, конечно, оговориться, что всякая терминология и классификация в той или иной степени имеет условный характер. Но тем не менее, она должна быть достаточно теоретически обоснованной, т. е. строго научной. С этой точки зрения, необходимо прежде всего рассмотреть более подробно вопрос об основной сущности хроматографического метода в современном его понимании. [c.15] Этот вопрос имеет значение не только для создания рациональной классификации видов и разновидностей хроматографии, но и для предсказания путей дальнейшего развития метода. [c.15] Как уже отмечалось, М. С. Цвет разработал хроматографический метод разделения смесей веществ, исходя из наблюдения различной адсорбируемости растительных пигментов. Исследование этого явления позволило ему сформулировать следующий закон, названный им законом адсорбционного замещения [159, 160] Вещества, растворенные в определенной жидкости, образуют определенный адсорбционный ряд А, В, С,. .., выражаюнщй относительное адсорбционное сродство его членов к адсорбенту. Каждый из членов адсорбционного ряда, обладая большим адсорбционным сродством, чем последующий, вытесняет его из соединения и в свою очередь вытесняется предыдущим . М. С. Цвет сформулировал также и основное необходимое условие разделения веществ при помощи адсорбционных методов. Он писал Для того чтобы два находящихся в растворе вещества могли быть разъединены по адсорбционным методам, необходимо чтобы они занимали неодинаковый ранг в адсорбционном ряду . При описании физической сущности хроматографического процесса ]И. С. Цвет на основании закона адсорбционного замещения заключает Зональное распределение составных раствора (в хроматографической колонке.— Прим. авт.) выражает относительное положение последних в адсорбционном ряду . [c.16] Указанные выше положения, сформулированные М. С. Цветом, были в то время достаточны для теоретического обоснования хроматографического метода. Однако следует иметь в виду, что, как уже отмечалось, М. С. Цвет использовал в своем методе только один вид сорбции — молекулярную. Современная же хроматография использует большое разнообразие механизмов сорбции, и в этой связи необходимо более общее и более широкое понимание сущности хроматографического метода. [c.16] Трудно дать всеобъемлющую формулировку основного принципа хроматографии на современной стадии ее развития. Попытки дать такие формулировки [107, 111, 239, 240] вызвали ряд возражений [145, 157]. Однако выявление наиболее общих и принципиальных особенностей хроматографического метода — это одна из первейших задач теории динамики сорбции и хроматографии. [c.16] Целесообразно отметить эти наиболее обпще черты хроматографического метода. Его следует рассматривать как практическое использование физического явления динамики сорбции. Метод предназначен для целей концентрирования, очистки и разделения смесей веществ. Разделение веществ в процессе динамической сорбции происходит в результате различий в сорбционном распределении веществ между неподвижной и подвижной фазами гетерогенной системы. [c.16] Для хроматографического разделения веществ может быть использован любой механизм сорбции — межфазного распределения. [c.16] В соответствии с природой атомно-молекулярного взаимодействия выше были даны понятия о двух основных видах сорбции — молекулярной сорбции и хемосорбции. По этому же признаку можно дать и классификацию видов хроматографии, выделив два основных вида — молекулярную и хемосорбциоиную хроматографию. Внутри каждого вида могут быть свои разновидности, характеризующиеся как специфическими особенностями действующих сил атомно-молекулярного взаимодействия, так и другими признаками. [c.17] Можно указать на следующие известные типы полярной сорбции сорбция потенциалопределяющих ионов, ионообменная и осадочная сорбции ионов. Сорбция потенциалопределяющих ионов играет важную роль в процессах перезарядки ионогенных сорбентов, а также в явлении вторичной сорбции ионов на некоторых ионообменных сорбентах. [c.17] Различия в обменной сорбции ионов используют для получения ионообменных хроматограмм. Соответствующая разновидность хемосорбционной хроматографии называется ионообменной хроматографией. [c.17] Процесс гомеополярной сорбции — есть химический процесс взаимодействия, связанный с проявлением ковалентных сил. При этом возможны самые разнообразные случаи, начиная от глубоких химических реакций, приводящих к полному разрушению прежней структуры сорбента и образования новой твердой фазы и кончая различного рода поверхностными химическими реакция-вш, в частности так называемая активированная адсорбция относится к этому виду сорбции [1, 14, 86, 87, 103, 106, 123]. Соответствующая разновидность хемосорбционной хроматографии только сейчас зарождается [39]. [c.18] Различия в сорбируемости веществ могут быть весьма разнообразными. Это различия, обусловленные неодинаковым видом сорбции (межвидовые различия). Например, два вещества можно хроматографически разделить при условии, что o) нo из них сорбируется по молекулярному типу, а второе — по ионообменному типу сорбции. Различия в сорбируемости веществ при данном виде сорбции (внутривидовые различия) могут быть количественно охарактеризованы соответствующими энергиями связи или константами сорбции, входящими в уравнения изотерм сорбции. Например, в адсорбционной молекулярной хроматографии вещества разделяются в результате различий в константах сорбции, входящих в уравнение линейных изотерм или изотерм Ленгмюра, в распределительной хроматографии — в коэффициентах распределения в уравнении распределения, в ионообменной хроматографии — в константах обмена, входящих в уравнения изотерм ионного обмена, в осадочной хроматографии ионов — благодаря различиям в растворимости. [c.18] При данном виде сорбционного взаимодействия различия в сорбции могут быть обусловлены также чисто структурно-геомет-рическими факторами. Влияние структуры сорбента и строения сорбируемых веществ на течение сорбционного процесса весьма велико. Это влияние проявляется в том, что в зависимости от относительных размеров внутренних пор зерен сорбента и размеров сорбируемых молекул или ионов, сорбция может протекать по типу экстрамицеллярной или интрамицеллярной сорбции. С этой точки зрения, сорбенты с внутренней пористостью можно рассматривать как своеобразные сита , способные сортировать и различно сорбировать молекулы или ионы разных размеров. [c.18] Следует учитывать, что в хроматографической колонке часто одновременно протекают самые разнообразные сорбционные процессы, а также сопутствуюхцие процессы несорбционпого характера. Все же можно создать такие условия опыта, при которых вещества будут сорбироваться только по одному типу, характеризующемуся определенным уравнением сорбции в этом случае хроматографическое разделение веществ возможно только при условии наличия количественных различий в константах сорбции для разделяемых веществ. [c.18] Использование для целей хроматографии самых разнообразных гетерогенных процессов взаимодействия веществ — вот путь дальнейшего развития хроматографии, путь, который ведет к открытию новых разновидностей хроматографического метода. [c.19] Хроматографический процесс практически осуществляют путем проведения отдельных операций, которые называются способами хроматографирования. [c.19] Помимо указанных приемов в хроматографии могут применяться некоторые дополнительные химические или физические средства, оказывающие активное, а иногда и решающее влияние на ход хроматографического разделения смесей веществ. К химическим средствам относится, например, пропускание через колонку после получения первичной ионообменной хроматограммы раствора ком-плексообразователя — комплексообразующая элюция. [c.19] Вернуться к основной статье