H. Becker, W. Berger, G. Domschke и др. - Органикум I (1125883), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Данные вещества можно использовать для дальнейших исследований (а именно для элементного анализа, спектроскопии, биологических тестов и т. д.). Преимушество газовой хроматографии по сравнению с другимн способами разделения состоит в том, что в короткое время с высокой эффективностью при относительно малых производственных затратах можно провести аналитическое и препаративное разделение смеси веществ, В случае необходимости можно разде- .пять небольшие количества нешеств (0,5 — 30 мг иа колонках с носителем и всего несколько мнкрограммов на капиллярных колонках). Одновременно можно также проводить качественный и количественный анализы смесей. 2.6. Адсорвция и ддсорбционндя хроматография Под адсорбцией понимают повышение содержания соединения на поверхности некоторой твердой фазы веществ'>.
Для практической работы с органическими соединениями имеет значение их разное сродство к твердым вешествам. И Более подробно с фнзнческнмя основами адсорбцнн можно ознакомиться в учебниках физической хнмнн. Твердое вешество, на котором происходит адсорбция, называют ~т~адсорбентом или адсорбируюа)им средством, вешество, которое Вчадсорбируется, иногда называют адсорбатолг.
Различают неполяр- м)етые и полярные адсорбенты. Неполярные адсорбенгы: активированиый уголь, некоторые ор- "пганическне смолы (например, вофатит Еьч'), Полярные адсорбенты: окись железа (ЕеаОз), окись алпоминия, ; кизельгур, углеводы (крахмал, сахар, целлюлоза).
$ . Эффективность адсорбентов падает в приведенной последова- ,лкельностн, Особое значение имеют полярные адсорбенты. Очевидно, их '.ыародство к соответствующему адсорбируемому веществу возраста- )от с ростом полярности последнего. Поэтому особенно прочно ад- июбрбируется вода; при этом склонность активной поверхности ад- корбента к адсорбции других, менее полярных веществ уменьшает- ')ся по мере того, как большая часть поверхности покрывается мо- «аекулами воды.
Для окиси алюминия — одного нз наиболее рас- „пространенных адсорбентов — специальными опытами с красите- .м)ямим установлено пять различных степеней активности, завися- гйцей от содержания воды: 1 (наиболее активная) — 0%; П вЂ” 3%, тШ вЂ” 4,5 — 6%; 1т«г — 9,5% , 'Ъ' — 13%. Кроме того, выпускаемая гфкись алюминия может быть кислой, нейтральной и щелочной. Адсорбируемость органических веществ обусловливается помийао полярности молекул также их размерами и полярипуемостью. Органические соединения можно расположить примерно в сле- .вауюп1ем порядке по возрастанию сродства к полярным адсорбен- чтам: галогенпронзволные углеводородов простые эфиры третич- гегые амины, нитросоединеиия<сложные эфиры кетоны, альдеги- :Жа~ первичные амины<амиды кислот<спирты карбоновые кис- 4)оты. и ' Установление активности н пветиые пробы смл Неззе О.
Апиетч, Скет., 1Э62, 04, 103. Методика высущнванпя окиси алюминия до первой степени активйбстн см Вгогйтапп Н, Вг)югЫег Н. Вег., 1941, 74, 73. 103 2 Способы разделения веществ 102 А. Введение в,>вбпрвтпрную технику Известны некоторые закономерности и для применяемых растворителей, Адсорбция одного и того же органического соедпнсш>я из нсполярного растворителя эффективнее, чем пз полярного.
Напротив, уже адсорбированное соединение можно вытеснить с адсорбента только таким растворителем, у которого сродство к здсорбснту больше, чем у адсорбировзпного вещества. ПО способности вытеснять из адсорбепта адсорбироваппые вещества (элюпровать) рзстворитсли можно расположить в определенном порядке (элкютропный ряд) (табл. 8). Для зктивированного угля, применяемого в качестве нсполярного адсорбента, этп закономерности выполняются приблизительно. Необходимо учитывать, что с злсорбцней всегда связана поляризация молекул, которзя может привести к увеличению чувствительности соединения к свету, воздуху, влаге и действи>о окислителей.
2.6,1, Обесцвечивание растворов Прп обесцвечнванин растворов должны быть удалены загрязняющие окрашенные побочные продукты (главным образом высокомолекулярные соединения), присутствие которых часто затрудняет кристаллиэаци>о основного компонента. Если эти примеси по своим физическим или химическим свойствам сушественно отличаются от основного продукта, то, добавляя подходяший адсор- Г>ент, их можно селективно удалить из раствора. Адсорбированные примеси отбрасыва>от вместе с адсорбентом. Для того чтобы снизить потери основного продукта, следует применять возможно меньшие количества адсорбента. Для обеспвечнвания растворов в полярных растворителях используют активированный уголь, в неполярных растворителях (от гексаиа до хлороформа, см. элюотропный ряд„табл.
8) — окись алюминия. Вофатит Е>к>' применяют лишь в водных растворах. При обесцвечивании холодный раствор просто некоторое время взбалтывают с активнровзнным углем (именно с ним такой способ чаше всего применяется) или кипятят. Осторожно добавлять активированный уголь к горячил> растворам! Из-за неожиданного вскипания раствора и вь>деления адсорбированного воздуха может происходить бурное вспс нивание) Адсорбент отделяют центрифугированием илн фнльтрованпем; иногда, если это оказывается необходимым, добавляют средства, облегчающие фильтрование (например, кизельгур).
В случае неоГ>- ходимости обесцвечивание повторяют. Следует обратить внимание, что при обесцвечивании активнрованным углем, особенно при наг- анин, чувствительные к окислению вещества под действием адрбированного кислорода легко могут окисляться. Другой способ принят при работе с иоиообмен кис . енными смолами о ыо алюминия в качестве адсорбентов.
Х . олодный раствор, длежаший обесцвечиванню, фильтруют чер . ", б т через слой адсорбента, тарый помещен в короткую широкую колойку, на во Б р . р у с пористым фильтром. Если сам здсорбент неока воронку юхшен, насыщение его примесями можно контролировать по пе еижению темноокрашениой зоны. по пере- 2 6 2 Адсорбцнонная хроматография Смесь веществ можно разделить на отдельные компоненты с мощью адсорбционной хроматографии. Этот метод разделения ьма эффективен. Его применяют прежде всего алых количеств вешеств, т. с, там, где методы зз елен лля разделения »е с днстнлляцнсй, практически нсприменпКроме того, адсорбционную хроматографию применяют лля зделсния соединений с высокой тсмпе"а "- " ратурой кипения илп же рмпческн неустойчивых, а поэтому либо > х нять, лпоо можно лишь с большимн предосторожностями.
Адсорбпнонную хроматографию можно п роводить в хроматоафичсских колонках — вертикально з к акрепленных стеклянных убках. которые заполняют тонкоизмельч енпым адсорбеитом (нс еленню илн Очистке движная фаза). Раствор, подлежагцпй разде. вниз п > и я фаза), под действием силы тяжести стекает по к . по колонкаа; р >чем отдельные соединения в зависимо сти от их сродстяи дсорбенту и растворителю адсорбнруют ся В различной сте(нлп соответственно с различной скорое. 'Оростью проходят сквозь ку).
идеальном случае кажлое соединепи ую узкую зону. В тех случаях, когда работают с ок з и 1 ами илн когда можно легко различать положение дельных зон иным способом (например, о ф, ' ' ф летовом свете), осторожно выталкивают а с б злсор ент поглош твзми из хромзтографнческой поло на отдельные зоны, экстрагируют не олонки н, раз сэав шества из каждой зоны дельно.
Этот механический способ п >и применяется крайнс редко. чно предпочитают извлекать отдельные сосди ромынзипе колонк~ растворителем (элюир,). д~ор ируемыс " «жилкой> хроматогрзммы более сильн б . енсе сильно адсорбиявляются в элюате позже, чем м н качестве хроматографпческих колонок использую (р . ), В зависимости от количества хром б %4„, 5, '>Г и б>ОХ4 см). В нижнюю часть тр б ть тру кн встзв- 2, Способе> разделения венгсств 105 104 А. Введение в лабораторную технику ляется неплотный тампон из обычной или стеклянной ваты, в широких трубках имеется сетчатая фарфоровая пластинка. Раствори- тель добавляют из капельной воронки или используют колонку специальной формы (рис.
77,а). В современных лабораториях, собирая элюат, делят его на много маленьких порций, Этот процесс осуществляется автоматически с помошью специальных коллекторов, которые управляются либо по числу падающих н сборник капель (с помощью фотоэлемента), либо по объему собираемой фраьппп. лгрлриглглва инге Рис. 77. Хроматографическ>ге колонки. Рнс. 78, Приспособление для подачи растворителя в хроматографнчеокую колонку. В качестве адсорбентов наиболее часто используют окись алюминия или силикагель. Для успешного разделения смеси большое значение имеет равномерное наполнение хроматографпческой колонки. Безуслов>го, следует избегать пузырьков воздуха, неравномерной засыпки н в особенности трещин в адсорбенте.
При заполнении колонки лучше всего приготовить суспензи>о тщательно высушенного адсорбента в растворителе, которым будет осуществляться элюированнс, и эту суспензию медленно псренестп при постукивании в хроматографическую колонку. Когда заполнение колонки закончено, адсорбент покрывают сверху крупным песком или ватой. Необходимо следить за тем, чтобы хроматографпческая колонка ни на секунду не оставалась «сухой» (без слоя растворителя над адсорбентом), так как в противном случае в слое адсорбента образуются трещины.
Затем добавляют как можно более концентрированный раствор хроматографируемой смеси, причем для растворения используют енее полярный растворитель, стоящий в элюотропном ряду перед встворителем, которым будут проводить элюирование или котоый будут добавлять при элюировании. Соотношение количества сорбпруемого вещества к адсорбенту должно составлять прперно 1: 100. Как только раствор впитается, начинают добавлять аниый растворитель. Скорость движения раствора в колонке не олжна быть слишком большой, чтобы достигалось адсорГ>ционное авновесие (для колонки высотой 40 см примерно 3 — 4 мл/мин). Если элюат стекает слишком медленно, давление в колонке не' .' сколько повышагот.
Для этого увеличивают столб жидкости над лтдсорбентом либо используют приспособление, изображенное на 7 рис. 78. Элгоат собирают фракциями по 0,5 — 10 мл. Соответствующими .'. аналитическими методами определяют, содержится ли в этих , «фракциях хроматографируемое вещество. Для твердых вептеств в 14большинстве случаев бывает удобно испарить отдельные фракции Р при небольшом вакууме и определить температуру плавления об: 1уазовавшегося остатка. Если применяемый растворитель не вызы. ' Т'пает элюирования адсорбироваиного вещества или же после Фявымывания одного вещества появляются фракции, содержащие ,,' Фолько растворитель, надо повысить эчюотропную способность рас'творителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
