Способ хроматографического определения неорганических анионов. Приблизительный поиск слова

Главная

Биогафии

Использование: в аналитической химии, в частности в хроматографическом ионном анализе. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при определении анионного состава сложных смесей электролитов различной природы, содержащих карбонат-ион. Сущность изобретения: пробу с элюентом этилендиаминтетрауксусной кислотой пропускают через колонку с полимерным анионитом, кондуктометрическим и электрофотометрически детектируют анализируемый поток. После кондуктометрического детектирования поток смешивают с раствором хрома (III), полученное индикаторное вещество детектируют в видимой области спектра и по его поглощению определяют карбонат-ион, 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН-ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4&51429! 25 (22) 13.07.90 (46) 23.06.93. Бюл. N» 23 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (72) В. И. Шлямин, О. Н. Обрезков, О. А. Шпигун и Ю. А. Золотов (56) J. Chromatogr, 1984, ч. 312, р. 327.

Ж.аналит. химии, 1989, т. 44, N. 11, с, 143, (54) СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ (57) Использование: в аналитической химии, в частности в хроматографическом ионном

Изобретение относится к аналитической химии хроматографических методов анализа, а именно анализа методом ионной хроматографии (ИХ). Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при качественном и количественном определении анионного состава сложных смесей электронов различной природы, содержащих карбонат-ион.

Целью изобретения является обеспечения возможности определения карбонатиона в природных сильно минерализованных водах.

На чертеже представлена схема хроматографической установки.

Кондуктометрический сигнал, определяемый суммарной подвижностью проводящих частиц в растворе, в данной системе обусловлен различием между подвижностями ионов пробы и ионизированных форм подвижной фазы вЂ” этилендиаминтетрауксусной кислоты. В предлагаемой системе фоновый сигнал таков, что все внионы про, Ж, 1822973 А1 (sl)s G 01 N 30/96, С 01 D7/00 анализе. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при определении анионного состава сложных смесей электролитов различной природы, содержащих карбонат-ион, Сущность изобретения: пробу с элюентом этилендиаминтетрауксусной кислотой пропускают через колонку с полимерным анионитом, кондуктометрическим и электрофотометрически детектируют анализируемый поток. После кондуктометрического детектирования поток смешивают с раствором хрома (III), полученное индикаторное вещество детектируют в видимой области спектра и по его поглощению определяют карбонат-ион, 1 ил., 2 табл, бы (F, О, ЙОЗ, Н2РО4, $04, ВГ03, Вг, С10з после разделения на колонке хорошо детектируются, а карбонат-ион вплоть до концентрации 0,01 М не дает никакого сигнала и не оказывает влияние на определение других анионов (прежде всего, хлорид-иона).

С другой стороны, карбонат-ион, по-видимому, ускоряет реакцию образования комплекса хрома (П() с этилендиаминтетрауксусной кислотой, которая протекает в реакторе. В отсутствие карбоната, а также в присутствии других анионов эта реакция проходит крайне медленно. В присутствии катализатора же образуется окрашенное индикаторное вещество, по спектрофотометрическому сигналу которого можно определять концентрацию карбонат-иона.

Таким образом, способ позволяет определять карбонат-ион совместно с другими неорганическими анионитами в природных сильно минерализованных водах.

В табл. 1 представлена зависимость величины аналитического сигнала (высота пика, соответствующего карбонат-иону (мм)) от концентрации хрома (III) и рН.

П р и м e p 1. Был проВеден аняпиз модельной смеси анионов. Модельная смесь анионов (0,002 М F, 0,002 М CI 0,001

M СОз, 0,001 М С10з) с помощью крана дозатора 3 (фиг. 1) с дозирующей петлей объемом 20 мкл вводится в поток элюентавЂ” этилендиаминтетрауксусной кислоты концентрацией 0,003 М, который с помощью насоса ионного хроматографа 2 со скоростью 1,25 мл/мин прокачивается через разделяющую колонку 4:0,3х10 см с полимерным анионообменником "хикс-1" (Ан эстонии), после чего поток попадает В кондуктометрический детектор 5, а хроматографическая кривая непрерывно фиксиоуется интегратором 6, Затем поток элюента смешивается с потоком раствора хрома (III) концентрацией 0,02 М в ацетэтном буферном растворе концентрацией 0,2

M с рН 6,5, подаваемым перистальтическим 20 насосом 1 со скоростью 0,2 мл/мин. Смешивание реагентов осуществляется в реакторе длиной 1000 см, суммарный поток попадает в проточную кювету спектрофотометрического детектора 7, где непрерывно измеряется поглощение раствора g =520 нм), э сигнал фиксируется самописцем 8, Хрсматограмма представлена на фиг. 2.1 вЂ” F, 2-СГ, 3 вЂ” СОз, 4 вЂ” ООз.

Пример 2. Проводили определение 30 анионного состава минеральной воды "Баданлы". Пробу воды вводили в хроматограф.

Концентрация элюента составляла 0,004 М, остальные условия были такими же, кэк в

2с примере 1. Хроматограмма представлена на фиг. 3:1 вЂ” хлорид, 2 вЂ” бромид, 3 вЂ” сульфат, 4 вЂ” карбонат, Пример 3. Проводили определение хлорида и карбоната в морской воде.

Пробу морской воды вводили в хрома- 40 тограф при условиях эксперимента, описанных в примере 1. Хроматограмма представлена на фиг. 4:1 вЂ” хлорид, 2 вЂ” карбонат.

От выбранных условий эксперимента (концентрация реагента и рН) во многом зависит величина аналитического сигнала (таблица), в следовательно вЂ” и чувствительность метода. 50

V) 0 2 мл/мин, Г> - 1,2 > мч» ° 11н г; --100П i. Г „,) -,1/lI 3.0 1() M

С 6032 -:=101 М, Кэк Видно ич таблицы энэлити)ес)(ий сигнал имеет максимум при рН 5,5 и уменьШЭРТСЯ ПРИ ДВИНЕ (И.4 K&K В)(ИСЛУЮ, TBh И В щелочную Область Глысота пика возрастает с увеличением канцен рэции хрома (III) вплоть до 0,02 M. далее ро-.т сигнала прекращается Таким Обрэзпм, Оптимальными условиями прОВеде лип экс "еримен Гэ. Обес печивающими мэхсимэльную чувствительность, является рН 5,5 и концентрация раствора хрома (I)I) не менее 0,02 М.

В табл. 2 1)редс)()В)еыы данное, подтверждающие I,p:)(.1)»,II()(Tü гпособэ и полученные I.)ет(пд(.м "1)Веденс-найдено". для широкоГО интервала значений концентрации С02

Предложенный с((огоб, по сравнению с прототипом, пом)м«лбы 0

2определять 5-,10,-10 М хэрбснэт-иона.

Прэ Вил ьнОсть гпОг оба ппд(Вет()ж 01 .нэ табл

2. Анэли.> Высп).оэ)(г;)р -г;1 I)I)f) 1я опредг ления с.,б. Г â€”..f- ..".f!0,.:бо...- »:) (В пригут

СТВИИ РЯДЯ ДРУГИХ ОП) ЕД:.))ЙЕ)ИЫХ ИОНОВ) I(превышает 15 мин Мешэк)щее В)ия:1ие пос10 р0! Hè иО- 01 .11)11 () " 0 !Ä(.. и(: н 14 Kap!) ()нэт-иона f)f, 061:р: жг нг) 0; Рделе()ие

КЭГ)Г)ОНЭТ И01.Э В.:()Ь "." TBX Л)0)(Ч11 f".!)l W НОСТИ нР) р)ебу(. т них э f 01) 1, > рбnг) p))I(0 (Оц)(,», Формула изобретения

СГ)(1)..об хромэтогрэфическо(о определения неОрганичес((их анионов, включэющий пропусхание пообы с злюентом зтилендиэминте раух()уснОЙ хислотой через колонку с полимерным анионитом, последующее кондуктометрическое и спектрофатометрическг)е детектирование энэлизируемпгÎ пото)(э и регистрацию ВыхОдных сигналОВ, 0 т и и 1 э ю шийся тРм, что, с целью обеспечения определения карбОнд Г ионэ В прирО)) н(»" сильнОминерэлизаеэнных Bnlla)(. пОСлР

КОНДУХТОМЕТРИЧРСКО)0 ДРГЕХТИРОГ)ЗНИЯ ПОТ0К сме)ниеэю) с раствором хромэ (III) концентрацией не мен;е 0.02 и лопь ппи ОН

5,3-5, /. пОгученнОе инлих",1(.f;f100 Г)(ьц".cT(;()

СПЕКТРО(ООТГ)М(ТРИ)ЕСХИ Пf;; „Г(лг)Ч)ПГ В В11дим011 (.О»:!Гти r ..!.

ОпP" д(; 1 K!т хэI)

Таблица 2

02 1 мл/мин

Составитель В. Шлямин

Редактор О, Стенина Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

Заказ 2178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 1 1 t>i(i", lдзтальскиЙ комбинат Патент, Г. Ужгород, ул,Гэгдоин À1

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

Можно искать по нескольким полям одновременно:

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND .
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

$ исследование $ развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

" исследование и разработка"

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "# " перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

# исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.

Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

" исследование разработка"~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^ " в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.

Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO .
Будет произведена лексикографическая сортировка.

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Текст работы Обрезков, Олег Николаевич, диссертация по теме Хроматография и хроматографические приборы

На правах рукописи

Обрезков Олег Николаевич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ УДЕРЖИВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИОНОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ И АНИОНОВ

05.11.11 -хроматография и хромагографичгеские приборы

Дг ертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора химических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре аналитической химии Химического факультета Московского государственного университета им М В Ломоносова

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Яшин Яков Иванович

доктор химических наук Сердан Анхель Анхелевич

доктор химических наук, профессор Варламов Валерий Петрович

Ведущая организация:

Институт элементоорганических соединений им. /\.Н. Несмеянова Российской академии наук

Защита состоится "//^¿¿¿^^вь^гЯ ^^^а заседании Диссертационного совета Д 002.246.03 при Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук по адресу: Москва, Ленинский проспект 31, конференц-зал.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН.

Диссертация в виде научного доклада разослана

Ученый секретарь Диссертационного совета

кандидат химических наук КоломиецЛ.Н.

Общая характеристика работы Актуальность темы

Ионная хроматография - один из наиболее эффективных методов определения ионов в водных растворах, обладающий рядом несомненных достоинств. За последние годы существенно расширилась область применения этого метода, в том числе для анализа твердых и газообразных объектов.

Тенденции развития ионной хроматографии, как и любого метода анализа, направлены на улучшение метрологических характеристик, расширение круга анализируемых объектов и определяемых компонентов. Важной представляется систематизация накопленных экспериментальных данкых, характеризующих удерживание ионов. Ее конечная цель - обоснованный, рациональный выбор оптимальных условий хроматографического определения. Весьма важно и развитие общей методологии ионной хроматографии - в том числе поиск и апробация простых, доступных решений (не требующих применения уникального оборудования), с тем, чтобы облегчить выбор условий анализа с учетом средств, имеющихся в распоряжении хроматографиста.

Разумеется, важнейшим фактором оптимизации разделения является адекватный выбор (и, если необходимо, синтез) сорбента; Синтез сорбентов, особенно сорбентов, обладающих заданными свойствами, для ионной хроматографии - достаточно сложный и трудоемкий процесс, поэтому, несмотря на определенные достижения, ассортимент колонок, имеющихся в распоряжении исследователей, далеко не всегда отвечает их потребностям; это зачастую ограничивает возможности аналитической лаборатории и снижает эффективность использования оборудования. В связи с этим задача синтеза ионообменников, отличающихся структурой функциональных групп и гидрофобностью, свойства которых можно регулировать, «подстраивать» под аналитическую задачу, по-прежнему остается актуальной и требует развития простых, но надежных подходов.

Наконец, многочисленность публикаций по ионной хроматографии, разрозненность информации обусловливают необходимость развития средств хранения, поиска и структурирования данных; эта задача имеет значение в первую очередь для специалистов-практиков аналитической службы.

Цель работы, состояла в синтезе и изучении свойств поверхностно-модифицированных ионообменииков различной природы по отношению к анионам (включая анионы слабых кислот и анионные комплексы) и катионам при изменении

состава подвижной фазы; систематизации данных об удерживании ионов и величине аналитического сигнала; рациональном выборе и оптимизации условий ионохроматографического определения. В связи с этим представлялись необходимыми также развитие новых подходов к детектированию ионов с использованием доступного оборудования и разработка принципов компьютерной оптимизации условий хроматографического определения, формирование базы данных по ионной хроматографии.

Научная новизна

Получены данные об удерживании около 30 неорганических анионов, включая анионы слабых кислот и анионные комплексы алюминия (III), ванадия (IV, V), висмута (III), кадмия(П), марганца(П), меди(П), олова(И), кобальта(П), никеля(П), свинца(П) и цинка(П) с этилендиамшнтетрауксусной кислотой, а также катионов щелочных, щелочноземельных и некоторых переходных металлов. Установлен характер влияния ряда факторов (концентрация компонентов в подвижной фазе, кислотность элюента, природа матрицы сорбента и др.) на удерживание изученных ионов и селективность разделения в различных хроматографических системах.

Предложен новый способ хроматографического определения, основанный на сочетании спектрофотометрического детектирования анионов с индикаторной кинетической реакцией в проточной системе, разработана методология применения этого способа в ионной хроматографии.

Изучено взаимодействие анионных поверхностно-активных веществ с алкилированными кремнеземами различной гидрофобности, показана возможность изменения емкости полученных катионообменников и их избирательности при варьировании природы модификатора и состава подвижной фазы.

Предложен новый способ конструирования критерия для автоматизированной оптимизации условий ионохроматографического определения, который основан на экспертной оценке качества хроматограмм.

Практическая значимость

Разработаны простые способы получения катионо- и анионообменников для иоиной хроматографии, которые могут быть реализованы в условиях практически

любой лаборатории; изучены хроматографические свойства полученных сорбентов и их эксплуатационные характеристики.

В качестве компонентов подвижной фазы в ионной хроматографии предложено использовать ряд соединений (адипиновая, додецилбензолсульфоновая, никотиновая, пирофосфорная и хромотроповая кислоты, нитрозо-Я-соль, хлорид стронция, ди-(2-этилгексил)фосфорная кислота).

Разработаны способы определения неорганических анионов, сильно отличающихся сродством к сорбенту. Способы основаны на применении селективной индикаторной реакции в системе детектирования, изменении температуры подвижной фазы, схем «переключения» колонок и двухканальном детектировании.

Предложены изменения конфигурации ионного хроматографа, в частности, за счет использования дополнительных колонок, направленные на расширение возможностей метода при использовании серийного оборудования.

Разработана информационная система «Ионная хроматография», которая обеспечивает сбор, хранение, поиск и отображение хромагографических данных и предназначена для использования в научных исследованиях и аналитической службе.

Апробация работы

Материалы работы доложены на перечисленных ниже научных мероприятиях: Первая Всесоюзная конференция по ионной хроматографии (Москва, 1989); VI Научная конференция по аналитической химии Прибалтийских республик, Белорусской ССР и Калининградской области (Рига, 1990); V Всесоюзный симпозиум по молекулярной жидкостной хроматографии (Рига, 1990); Конференция «Аналитическая химия объектов окружающей среды» (Санкт-Петербург-Сочи, 1991); VII Всесоюзная конференция «Применение ионообменных материалов в промышленности и аналитической химии» (Воронеж, 1991); II Всесоюзная конференция по математическим методам в аналитической химии (Москва, 1991); XV Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Минск, 1993); Всероссийская конференция но анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-96» (Краснодар, 1996); ГИ Всероссийская конференция «Экоанапитика - 98» с международным участием. «Анализ объектов окружающей среды» (Краснодар, 1998); Всероссийский симпозиум по теории и практике хроматографии и электрофореза (Москва, 1998); Всероссийский симпозиум по химии поверхности, адсорбции и хроматографии (Москва, 1999); Международная конференция «Мембранные и сорбционные

процессы» (Сочи, 2000); IX Международная конференция "Физико-химические основы ионообменных процессов. Иониты - 2001» (Воронеж, 2001); VIII Всероссийский симпозиум по жидкостной хроматографии и капиллярному электрофорезу (Москва,

2001); I Всероссийская конференция «Аналитические приборы» (Санкт-Петербург,

2002); Всероссийский симпозиум «Хроматография и хроматографические приборы» (Москва, 2004); 30-я Всероссийская конференция «Мембранная электрохимия. Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» (Краснодар, 2004); Всероссийская научная конференция «Мембраны-2004» (Москва, 2004); III региональная научная конференция «Проблемы теоретической и экспериментальной аналитической химии» (Пермь, 2004); Российская конференция-школа с международным участием «Ионный перенос в органических и неорганических мембранах» (Краснодар, 2004); 8 Международный Фрумкинский симпозиум «Кинетика электродных процессов» (Москва, 2005); II Международный симпозиум «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» (Краснодар, 2005); 1 Ith International Symposium on Microchemical Techniques (Germany, Wiesbaden, 1989); International Ion Chromatography Symposium (Linz, 1992; Turin, 1994; Reading, 1996); 22nd International Roland Frei Memorial Symposium on Environmental Analytical Chemistry (Germany, Dortmund, 1992); 17th International Symposium on Column Liquid Chromatography (Germany, Hambuig, 1993); International Symposium on Instumentalized Analytical Chemistry and Computer Technology. InCom"95 (Germany Dusseldorf, 1995); International Conference on Ion Exchange "Ion-Ex"95" (UK, Wales, Wrexham, 1995); VI Chemometrics in Analytical Chemistry. International Conference CAC 96. (Spain,Tarragona, 1996); International Congress on Analytical Chemistiy (Moscow, 1997); 21st International Symposium on Chromatography (Italy, Rome, 1998); 23"d International Symposium on High Perfomiance Liquid Phase Separation and Related Techniques HPLC-99 (Spain. Granada, 1999); 3rd International Symposium on Separations in BioSciencies SBS 2003. "100 YEARS OF CHROMATOGRAPHY" (Russia, Moscow, 2003);

За теоретические и экспериментальные исследования, связанные с развитием ионной хроматографии, автору в составе творческого коллектива присуждена Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники за 1991 год.

Публикации по материалам работы включают 5 обзоров, 52 статьи и более 60 тезисов докладов.

анализа сложных объектов, непосредственное участие в проведении, экспериментальных работ; обобщение экспериментальных результатов. В части, относящейся к применению информационных технологий в ионной хроматографии, вклад автора заключался в постановке задачи, разработке общих принципов построения баз данных и их тестировании без какого-либо участия в разработке комплекса программно-аппаратных средств.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования удерживания неорганических и некоторых органических ионов, отражающие влияние состава подвижной фазы на взаимодействие определяемых ионов с активными центрами неподвижной фазы.

2. Совокупность методических приемов, основанных на изменении состава хроматографических фаз и оптимизации условий детектирования и направленных на выбор условий хроматографического определения.

3. Установленные закономерности взаимодействия анионных поверхностно-активных веществ с неполярной неподвижной фазой и применение этих закономерностей для получения сорбентов, обладающих катионообменными свойствами. Условия определения катионов различного типа с использованием полученных сорбентов.

4. Данные о селективности разделения неорганических анионов и анионных комплексов некоторых металлов с этилендиаминтетрауксусной кислотой на анионообмённике, полученном в результате образования интерполимерного комплекса на неполярном носителе.

5. Способы совместного определения анионов сильных и слабых кислот для вариантов кондуктометрического и спектрофотометрического детектирования.

6. Подход к конструированию критерия оптимизации, основанный на экспертной оценке качества хроматограмм; вид такого критерия и результаты его применения для выбора условий хроматографического определения.

7. Принципы конструирования информаиионо-справочной системы по ионной хроматографии с использованием Интернет-технологий, предназначенной дня первичного поиска условий иовохроматографического определения.

Часть 1. Закономерности удерживания ионов на поверхностно-модифицированных ионообменниках

Удерживание ионов на ионообменниках определяется составом фаз и природой хроыатографируемых ионов. В настоящее время в ионной хроматографии (ИХ) для разделения применяются различные сорбенты низкой емкости и колонки, которые по тем или иным причинам являются доступными далеко не всегда. С целью изучения закономерностей, связанных с удерживанием ионов, были разработаны сорбенты на основе химически модифицированного кремнезема, обладающие ионообменными свойствами.

1.1. Ионообменные материалы с регулируемыми свойствами на основе алкилированных кремнеземов

Гидрофобизованные силикагели, особенно алкилированные, модифицированные дифильными молекулами поверхностно-активных веществ, достаточно широко применяются для хроматографического разделения ионов. Это обусловлено прежде всего более высокой, по сравнению с полимерными ионитами, эффективностью разделения, утшвереалыкк-и.к) посигеля - пригодностью для разделении как анионов, так и катионов, возможностью регенерации ионообменника. В результате модифицирования неподвижная фаза (НФ) представляет собой неполярное твердое тело (выполняющее роль твердого носителя), поверхность которого покрыта слоем адсорбированных молекул поверхностно-активного вещества (ПАВ). На границе раздела с водными растворами полярные группы ионогенных ПАВ ориентированы в жидкость, что и определяет ионообменные свойства сорбента. Значительный прогресс в применении таких сорбентов достигнут за счет использования слабокислых подвижных фаз (ПФ) и косвенного спектрофотометрического детектирования в ультрафиолетовой области спектра. Выбор носителя осуществляют, главным образом, исходя из соображений эффективности разделения, гидролитической стабильности и степени экранирования силанольных групп. Выбор дифильного реагента определяется его химической природой (зарядом длинноцепочечного иона, поверхностной активностью и гидрофильно-лшюфильным балансом), совместимостью с применяемым оборудованием, системой детектирования и компонентами ПФ. Для

хромато графического определения катионов обычно используют 1-10 мМ растворы алкилсульфонатов, содержащих в углеводородном остатке от 4 до 12 атомов углерода, реже - нафтилсульфонагы или алкилсульфаты.

Можно выделить два способа реализации хроматографического разделения на носителях, содержащих в своем поверхностном слое физически адсорбированные молекулы реагента. Первый вариант предполагав! предварительное модифицирование гидрофобной поверхности носителя очень гидрофобными реагентами для разделения катионов. Во втором случае адсорбирующийся реагент добавляют в ПФ для поддержания постоянной концентрации модификатора на поверхности носителя.

Прочность связывания молекул адсорбата с адсорбентом, строение и свойства адсорбционных слоев, а следовательно, и свойства получаемого ионообменника зависят от многих факторов, в первую очередь - от структурных свойств сорбента-носителя и природы адсорбирующегося реагента.

Разделы