ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Ионообменная хроматография

МЕТОДОМ ИОНООБМЕННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Отчет о лабораторной работе

по курсу “Отраслевые технологические процессы”

ЯГТУ 200503.65-001 ЛР

Отчет выполнил

студент гр. ЭСК-22

Тюрин И.Ю.

личная подпись________

02.04.2012

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Теоретические основы

Хроматография – это совокупность методов разделения и анализа сложных смесей веществ, основанных на распределении веществ между двумя фазами – подвижной (газ или жидкость) и неподвижной (жидкость или твёрдое вещество).

Хроматография – гибридный аналитический метод, сочетающий разделение и определение веществ в одном приборе – хроматографе, содержащем хроматографическую колонку и детектор. Метод позволяет разделять многокомпонентную смесь, идентифицировать компоненты и определять её количественный состав.

В основу классификации многочисленных хроматографических методов положены следующие признаки: агрегатное состояние подвижной и неподвижной фаз (ГЖХ, ГТХ, ЖТХ, ЖЖХ); механизм взаимодействия сорбент-сорбат (распределительная, ионообменная, адсорбционная и др.); форма слоя сорбента (колоночная, бумажная, тонкослойная); цель хроматографирования (аналитическая, препаративная, промышленная); по способу получения хроматограмм (элюентная, вытеснительная, фронтальная). В настоящее время имеются десятки разновидностей хроматографических методов анализа, которые продолжают совершенствоваться и развиваться.

Ионообменная хроматография

Ионообменная хроматография основана на обратимом стехиометрическом обмене ионов, находящихся в растворе, на ионы входящие в состав ионообменника. Синтетические ионообменники представляют собой высокополимер R (например, поперечно-сшитый полистирол), содержащий различные функциональные группы, например – SO H или – NH OH . В общем виде химическую формулу ионообменника можно записать как RSO H или RNH OH . Группы SO и NH фиксированы на полимерной матрице, а противоионы H и OH подвижны и могут быть заменены другими ионами с зарядом того же знака. В зависимости от знака заряда функциональных групп ионообменники могут быть катионитами или анионитами. Имеются также и амфотерные иониты (амфолиты), на которых в зависимости от условий проведения ионного обмена возможен обмен как катионов, так и анионов.

Реакции ионного обмена записывают как обычные химические гетерогенные реакции:

реакция катионного обмена:

RSO H + Na RSO Na + H

катионит р-р катионит р-р

реакция анионного обмена:

RNH OH + Cl RNH Cl +OH

анионит р-р анионит р-р

Процесс ионного обмена протекает стехиометрически. Распределение каждого иона между ионообменником и раствором характеризуют коэффициентом распределения или константой ионного обмена. На основании константы ионного обмена могут быть составлены ряды сродства катионов (анионов) к данному иониту, позволяющие предвидеть возможности ионообменных разделений.

Различные ионы имеют различное сродство к ионообменнику и следовательно разную скорость передвижения по колонке, разделение происходит в соответствии со значениями их коэффициентов распределения. Например, найдено, что с ростом заряда ионов, сродство ионов к катиониту увеличивается (Al³⁺>Ca²⁺>Na⁺), поэтому ионообменная хроматогрфия используется, прежде всего, для разделения ионов, а после разделения и для количественного их определения химическими или физико-химическими методами.

На процесс ионного обмена влияет природа ионов раствора и ионообменника, скорость пропускания раствора через колонку, параметры колонки, размеры зёрен ионообменника, температура и др.

Важной характеристикой ионообменника является его обменная ёмкость. В аналитической практике ёмкость ионита выражают количеством молей обменивающегося иона на 1 г сухой смолы.

Различают статическую и динамическую обменную ёмкость (СОЕ и ДОЕ).

Ёмкость, найденную в статистических условиях, когда навеску ионита помещают в раствор насыщенного иона достаточной концентрации, выдерживают при встряхивании до полного насыщения, называют статической обменной ёмкостью (СОЕ).

Емкость, полученная в динамических условиях при пропускании насыщенного раствора через колонку с ионитом до первого появления насыщающего иона в вытекающем растворе (до проскока), называют динамической обменной ёмкостью (ДОЕ).

Ионный обмен широко используется в аналитической практике и технике для разделения и количественного определения, для удаления мешающих ионов, для концентрирования веществ из разбавленных растворов, для обессоливания и получения чистой воды в промышленных масштабах и т.д.

Лабораторная работа № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКЕЛЯ (Ni²⁺) В РАСТВОРЕ