Ионообменная хроматография. Сущность метода. Иониты. Ионообменное равновесие. Методы ионообменной хроматографии. Применение ионообменной хроматографии.

ИХ – основана на процессе обмена ионами, связанными с НФ на ионы ПФ, попадающие в колонку.

Ионообменники – эл-литы у которых один ион является полимерным макроионом, а ионы противоположного знака могут обмениваться на ин из р-ра.

Ионогенная группа:

· Функциональная группа (фиксированный ион) – ион, связанный ковалентной связью.

· Противоионы – ионы противоположного знака, связан с фиксированным ионом за счет электростатического взаимодействия.

Ионы обмениваются на эквивалентное кол-во ионов того же заряда из р-ра.

Разделение ионов осуществляется за счет различной способности разделяемых ионов к ионному обмену с ионитом.

Иониты:

· Катиониты – катионообменники

· Анионы – анионообменники

· Амфотерные – обмениваются как анионами, так и катионами

Могут быть как органическими, так и неорганич.; синтетическими и природными. Наибольшее распространение получили синтетические ионообменные смолы. Сорбенты на основе ионообменных смол обладают высокой способностью к ионному обмену, хим. стойкостью, большой механической прочностью.

Ионообменное равновесие:

К_В,А =1 – сродство катионов А и В к иониту одинаково: ионный обмен почти не происходит

К_В,А >1 – равновесие ионного обмена смещено вправо: происходит обмен ионов В на А

К_В,А <1 – равновесие смещено влево

Применяют для разделения ионов и для концентрирования.

Методы хроматографии:

91. Газовая (газожидкостная и газоадсорбционная) хроматография. Сущность метода. Понятие о теории метода. Параметры удерживания. Параметры разделения (степень разделения, коэффициент разделения). Влияние температуры на разделение. Практика метода. Особенности проведения хроматографирования. Методы количественной обработки хроматограмм (абсолютной калибровки, внутренней нормализации, внутреннего стандарта).

ГХ – процесс разделения компонентов смеси, основанный на различной в распределении компанентов между двумя фазами.

В газовой хроматографии ПФ – инертный газ (газ носитель), протекающий через НФ, обладающую большой поверхностью. Газ носитель не взаимодействует с разделяемыми веществами и НФ.

· Газоадсорбционная (НФ – твёрдый носитель, силикагель, уголь, оксид алюминия)

· Газожидкостная (НФ – жидкость, нанесённая на инертную поверхность)

Сущность: анализируемая смесь переводится в газовое состояние и смешивается с потоком газа носителя образуя ПФ.ПФ двигается через колонку заполненную НФ. Разделяемые компоненты распределяются между ПФ и НФ в соответствии и с коэфициентом распределения. (К= с(Нф)/с(Пф)). Равновесный обмен осуществляется в результате множественного повторения актов сорбции-десорбции по мере движения ПФ относительно НФ в колонке. Так как сродство различных компонентов смеси к НФ различно, то некоторые вещ-ва дольше задерживаются в колонке.

Чем выше температура кипения и относительная растворимость вещества в НФ, т.е. чем больше его коэффициент распределения, тем дольше оно находится в НФ, тем позже покидает хроматографическую колонку.

Если для двух компонентов смеси коэффициенты распределения одинаковы, то они не разделяются. Если же их коэффициенты распределения различны, то разделение происходит, причем первым покидает колонку тот компонент, у которого коэффициент распределения наименьший.

Время удерживания(t) -качественная характеристика каждого компонента; измеряется от момента вводы пробы до момента выхода максимума пика. Зависит от природы хроматогафируемого вещ-ва и газа-носителя, скорости прохождения ПФ через колонку, от природы и массы НФ, Т, длины колонки. Чем выше коэффициент распределения хроматографируемого вещ- ва,тем больше и его время удержания.

Исправленное время удержания -это время, в течении которого данный компонент находится в НФ. Оно пропорционально коэффициенту распределения данного компонента разделяемой смеси.

Коэффицент емкости(k)- равен отношению исправленного времени удержания t=t-t0 данного компонента к t0:k=(t-t0)/t0.Чем выше К, тем большее время находится в НФ компонент.

Объем удерживания -равный объему ПФ,котрый выносит из колонки все данное вещество. Объём удержания зависит от скорости и движения ПФ и равен:V=tv

Коэффициент удержания(R)- это отношение скорости перемещения данного компонента вдоль хроматографической колонки к скорости движения потока газа-носителя.

Степень разделения (разрешение пиков) – количественно характеризует разделение двух пиков на хроматограмме.

Коэфициент разделения

Метод абсолютной градуировки:

Пусть требуется найти содержание определяемого вещества в анализируемом растворе с использованием площади пика этого вещества на хроматограмме. Готовят серию i-эталонных растворов с точно известной концентрацией ci определяемого вещества в каждом растворе. Записывают хроматограммы каждого раствора в одинаковых условиях и измеряют площадь Si пика определяемого вещества на каждой хроматограмме. По полученным данным строят градуировочный (калибровочный) график в координатах «площадь - массовое или объемное содержание вещества в пробе (%) или его абсолютное количество, мл, мкг». Затем строго в тех же условиях хроматографируют пробу анализируемого раствора с неизвестной концентрацией Сx и измеряют площадь Sx пика определяемого вещества.

Метод внутренней нормализации:

На одной и той же хроматограмме измеряют площади Si всех пиков и определяют их сумму SSi считая, что элюируются (выходят из колонки) все компоненты анализируемой пробы, так что ни один из компонентов не остается прочно связанным в хроматографической колонке. Поскольку площадь пика любого компонента прямо пропорциональна массе этого компонента в разделяемой смеси, то рассчитывают, массовую долю сx в процентах (хроматографический процент) данного компонента Х по формуле:

Метод внутреннего стандарта:

Готовят несколько эталонных смесей, каждая из которых включает точно известную массу определяемого компонента и массу стандарта. В строго одинаковых условиях хроматографируют каждую смесь и на полученных хроматограммах измеряют площади пиков определяемого вещества и площадь стандарта. Так как площадь пика на хроматограмме прямо пропорциональна массе данного вещества, то:

 Затем к анализируемому раствору, содержащему неизвестную массу тх определяемого вещества, прибавляют точно известную массу стандарта и хроматографируют полученный раствор в тех же условиях, что и эталонные растворы, после чего измеряют площади Sх и Scт обоих пиков. Иногда, наоборот, к раствору стандарта прибавляют определенное количество определяемого вещества. По полученным данным вычисляют отношение Sх / Scт.

Кто хочет, конечно, можете прочитать практику метода на стр. 421-425 2том.