Ю.А. Золотов - Общие вопросы, методы разделения (Основы аналитической химии, том 1) (1110133), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Например, с использованием вертикальной направленной кристаллизации сверху вниз, при которой распределение микрокомпонентов близко к равновесной вследствие естественного конвективного пере- 256 мепшваи алиня расплава (применяя пламенный атомно-эмиссионный метод опеделення микропримесей в иодиде натрия), достигнуты следующие пределы ения (%): Ь1 — 1.10; К вЂ” 3.10; КЬ вЂ” 2 10; Сз — 2 10 7.10. Другие методы разделения и концентрирования Диффузионные методы. Зтн методы используют для разделения веществ в газооб ном н жидком состолннях. Молекулы веществ в газообразном н жидком созооораз стоян иях находятся в состоянии непрерывного беспорядочного движения.
Средняя кин етнческая энергия газовых частиц связана с их средней скоростью и н молекулярной массой М' Е = — Мо' = — )гТ, 2 2 где 8 — константа Больцмана. Прн одной н той же температуре средние кинетические энергии всех частиц равны, следовательно, для двух разных газов ,/М, (7.27) о, 3/М, 257 37 — 4333 Поэтому ~Ри протекании смеси газов через пористые тела под действием градиента давления илн концентрации происходит разделение частиц с разными молекулярными массамн (мстоды л7рансфузпи н диффузии соответственно) Возможно разделение н на основе градиента температур (термодиффузля). Количество движения молекул Мо болыпе у тяжелых молекул.
С ростом температуры разность значений Мо тяжелых н легких молекул увеличнваегся. Поэтому тяжелые молекулы, перемещаясь в направлении более низкой температуры, дольше сохраняют направление н скорость движения. Эта закономерность справедлива н для молекул жидкостей. Методом термоднффузнн можно разделить частицы не только разной массой, но н разной формы, поэтому его используют главным образом для разделения изомеров органических соединений н нзоюпов. Фнльтрвция.
Твердые частицы, взвешенные в жидкостях или газах, передвигаясь через пористую среду. задерживаются, прн з3ом удается, подбирая материал фильтра, выдешпь очень мелкие частицы из аэрозолей н коллоидных растворов, а при использовании гель-фильтрации (см. разд. 8) можно даже разделять молекулы по вх размерам. Материалы фильтров разнообразны. Это бумага, графит, пористое стекло, кварц, стекловолокно, синтетические материалы.
Существуют материалы, на которых проходят химические реакции. Например, прн определении ртути в воздухе помещений ее концентрируют на фильтрах нз стекловолокннстой бумаги, пропитанной новом. После того как определяемые компоненты сконцентрированы на фильтре, используют разные приемы для вх определения. Например, если материалом служит бумага, можно озолвть ее и далее определить элементы методами атомно- эмиссионной спектроскопии. Седиментации н ультрацентрпфугнроввиие. Седнментация основана на ос ждении грубодисперсных частиц под действием силы тяжести. Для осаждения боле подвижных частиц небольшого размера нужно более высокое ускорение. Это осуще. ствляется ультрацентрифугнрованием. Ускорение Ь, необходимое в этом случае дя„ седиментацин, описывается уравнением Ь = д(1,1 17изг), где д — ускорение сипы тяжести; л — число оборотов ультрацентрифуги; г — Радиус частицы.
Методы седиментацин используют для разделения веществ в коллоидном со. стовнни н в виде суспензин. Днализ. Этот метод основан на различии скоростей проникновения разных частиц через мембрану. Есин разделяемые вещества — ноны, то можно использовать разновидность метода — электродиализ (диализ с наложением нютряжения). Скор< сти диализа двух веществ с разнымн молекулярными массами подчиняются уравнению, аналогичному (7.27), которое справедливо для частиц одинаковой формы и строго выполняется для сфернческн симметричных частиц.
Сравнивая скорости диализа исследуемого вещества и вещества с известной молекулярной массой, можно рассчитать молекулярную массу неизвестного вещества. Одна из наиболее важных областей применения метода диапиза — удаление солей и ннзкомолекулярных примесей из белков. Пирометаллургнчеекне методы. Хотя эти методы пришли в аналитическую химию из пиромегаллургических производств, некоторые из ннх давно н успешно используют в аналитической химии. Одни из старых. не потерявших значения методов, — пробирная плавка. В пробирной плавке используют свойство расплавленных свинца или другою коллектора (Ай, Сп, %, Зп и др.) растворять благородные металлы с получением легкоплавких сплавов и быстро окислаться кислородом воздуха. Пробу смешивают с восстановителем (бумага, уголь, мука„сахар и др.) или окислнтелем (селитра, глет, сурик), флюсом н коллектором, сплавляют и полученный сплав купелируют (сжигают в окислптельной атмосфере).
В качестве флюсов используют кварц, измельченное стекло, )чазВ407 1ОН,О, )чазСО7 н яр. Пробирная плавка — основной метод концентрирования благородных металлов. В сочетании с гравиметрическим, атомно-абсорбционным, атомно-эмнссионным, нейтронно-автивационным методами пробирную плавку широко применяют для анализа самых разнообразных объектов. Например, метод применяют для определения золота в минералах, продуктах цветной металлургии, для анализа кварцевых руд, шлаков, медных, пирнтных и цинковых концентратов, мышьяковистых продуктов и т.
д. А и В, если нх Может ли б осгигнуто количественное разделение веществ КазффнцнсптЫ раенрсдспспня раВНЫ с?4 В— =103 27 =10!7 Каяле условия не ходи об мо создать для перехода вещества из водной фазы в ор- 5 ? ганическую. иге азличия между константой и коэффициентом распред слепня. укажите различия ффи лент распределения обычно равны? для какого типа частиц константа и коэ иц От каких фюггоров зависит степень извлечения вещества? а дтл какого типа равновегня применима кон 9. за ин хло идных комплексов скандия и 10. Какие эксграгенты используют для эксгракц р циркония? экстракции координационно-насыщенных и 11.
Какие растворпгели используют для экстракции пй? ных в икомплексных соединений. координационно-ненасыщенных нугр 12. Какие нз перечисленных органических раствор нтелей ( нзол, хяо этиловый нрпр, метилнз ый эр, етилнзобугплкетон) следует использовать для эксгракцни комплексных кислот типа Н„МХ,„. 7 15. м долже . Каки олж н быть минимальный коэффициент рас ред п слепня, обеспечивающий 95У иного вещесюа из 100,0 мл водного р ор кстракнн г, аств аэ извлечение 9 в растворенн г по 10,0 мл? в по циями по 25,0 мв; 2) пятью порциями по и мпния.
если РН раствора равен 5; его =с„=0,01 М; с, =0,1 М; р пе ед иствллнческнм при соосаж(НОх). 15. Обьясннте преимущества аморфного осадка пер кр денни микрокомпонентоа. ы и соосюкдении микро1в. какие преимущества ества имеют органические коллекторы при соос компои ентов? нтов л ед ионообмеиными. 17. Обоснуйте преимущества хелатообразующнх сорбент ер 18. Какие виды взаимодейстмщ существую ежду т м веществом и сорбентом? ? олитнческое разделение веществ.
19. В каких условиях достигается полное электролитнч р иях дистилляция обеспечивает полное разделение веществ, ла- 20. В каких условиях дисти вость ю? да щи ю х низкой термическои устоичивость кой. 21. Укажите различия между дистнлляцией и отгонко . 22. Укаж7пе Различия между нвлравленнои кристалл изацией и ванной плавкой. Вопросы 1. Перечислите факторы, от которых зависит коэффициент распределения. 2. Какие из перечисленных параметров (концентрация, РН раствора, маскирующие вещества, температура) влияют иа значение коэффициента распределения? 3.
При каких значениях коэффициентов разделения и коэффициентов распределения доаппхется количественное разделение веществ? 258 77 Глава 8. Хроматографичеекие методы х роматография — наиболее часто используемый аналитический мето — метод, Новеишими хроматографическими методами можно опредещпь гаъюбр бразные, жидкие и твердые вещества с молекулярной массой от единиц до 1О' белки и Это могут быть изотопы водорода, ионы металлов, синтетические полим „ лки и др. С помощью хроматографии получена обширная информация о строении и свойствах органических соединений многих классов.
Применение хроматографических методов для разделения белков оказало огромное влияние на развитие современной биохимии. Хроматографию с успехом примебио няют в исследовательских и клинических целях в самых зных об иологии и медицины, в фармацевтике и криминалистике: для идентификации антибиотиков и отнесения их к той или иной группе антибактериальных препаратов, для определения наиболее важных классов песпщидов и для мониторинга окружающей среды.
Такие достоинства как универсальность, экспрессность и чувствительность делают хроматографию важнейшим аналитическим методом. Более десяти работ (1957 — 1980), выполненных с применением хроматографических методов, были удостоены Нобелевских премий; среди авторов методических работ, удостоенных премий, А. Тизелиус (1948), А. Мартин и Р. Синдж (1956).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
