.
Немировский А.М.
В этой работе пойдет речь об эффекте, который вызывает добавка электролита в элюент. В книге А.М. Долгоносова, М.М.Сенявина, И.Н.Волощика "Ионный обмен и ионная хроматография" (Москва,"Наука",1993г.) описан случай, когда при ионообменном разделении анионов добавка электролита вызывала увеличение пика гидрокарбоната при использовании карбонатного элюента.
Для того чтобы пояснить позицию авторов книги, рассмотрим подробнее схему определения анионов. Разделение анионов проводится на анионообменной смоле, причем в качестве элюента используются растворы солей слабых кислот, таких как карбонаты, бораты и т.п. После обычной разделительной колонки ставится подавительная катионообменная. В ней происходит превращение солей разделяемых анионов в кислоты, концентрации которых затем регистрируется кондуктометрическим датчиком.
Исходя из этого, авторы книги объяснили эффект увеличения высоты пика гидрокарбоната тем обстоятельством, что угольная кислота, которая образуется после подавительной колонки, обладает меньшей электропроводностью, чем остальные кислоты. Добавка же электролита в элюент поднимает общую электропроводность раствора, что и вызывает существенное увеличение пика гидрокарбоната. Такое объяснение мне показалось не убедительным, что и привело к дополнительным исследованиям этого процесса.
Опыты проводились с ионообменником ХИКС-1. В качестве элюента использовался карбонатный раствор с добавкой нитрата натрия. Раствор готовился следующим образом. Взвешивались равные навески безводного карбоната и гидрокарбоната натрия. После растворения солей, в элюент добавлялся нитрат натрия. В итоге раствор содержал 0,005М карбонатов и 0,001М нитрата натрия. Подавительная колонка содержала смолу КУ-2. Опыты проводились на хроматографе ХПИ-1 с кондуктометрическим датчиком.
Помимо ожидаемого эффекта увеличения высоты пика гидрокарбоната в 4-5 раз, был отмечен один любопытный факт, который не был замечен авторами вышеупомянутой книги. Оказалось, что добавка электролита вызывает появление еще одного пика. Расположение пика определяется анионом электролита, т.е. если электролит содержит нитрат, то появляется пик на том месте, где обычно должен быть нитрат. Но это не обычный пик, а впадина. Кроме того, существует следующая закономерность: по мере того как от пробы к пробе возрастает содержание HCO3
-
, увеличивается абсолютная величина этого необычного пика.
На рисунке показаны результаты калибровки хроматографа по гидрокарбонату. Прямая N1 иллюстрирует изменение высоты пиков гидрокарбоната, а прямая N2 - высоты необычных пиков нитрата. Отрицательные высоты пиков говорят о том, что вместо пиков на хроматограмме присутствуют впадины.
На основании этих результатов можно сделать вывод о том, что карбонаты можно определять не только по пику гидрокарбоната, но еще и по пику нитрата!
Попробуем объяснить наблюдаемые явления.
Рассмотрим поведение пробы в тот момент, когда она попадает на ионообменник. Поскольку ионообменный процесс основан на том, что ионы анализируемого вещества вытесняют ионы гидрокарбоната, то естественно предположить, что избыток HCO3
-
в пробе вытеснит ионы нитрата с поверхности смолы. Поэтому содержание ионов нитрата в подвижной фазе будет больше, чем обычно. Значит налицо повышение электропроводности элюента. Этот процесс будет наблюдаться постоянно по мере продвижения по колонке пика избытка гидрокарбоната. В конце концов, на выходе из колонки будет регистрироваться суммарный сигнал HCO3
-
и избытка нитрата, что вытеснил гидрокарбонат.
Развивая эту идею далее, можно объяснить появление пика нитрата. Поскольку HCO3
все время вытесняет нитрат с ионообменной смолы, то это препятствует формированию пика нитрата. Недостаток же гидрокарбоната будет вызывать усиленное поглощение нитрата смолой, что в итоге приводит к формированию пика нитрата. Таким образом, изложенная выше гипотеза наиболее полно описывает влияние добавок электролита на хроматографический процесс.
В заключение следует сказать о том, что помимо опытов с добавкой нитрат натрия, проводились эксперименты с фосфатом натрия и хлоридом калия. Результаты были аналогичны тем, что были получены с добавкой в элюент нитрата натрия.
Другие работы по теме:
Типы химических связей
Электростатическая связь: виды взаимодействий. Свойства ковалентных связей (длина, полярность и энергия). Средняя величина дипольных моментов связей и функциональных групп. Строение метана. Строение молекул с n, o-атомами с неподеленной парой электронов.
Ионообменная хроматография
Сущность и принцип реализации ионообменной хроматографии, ее назначение и сферы применения. Варианты и типы протекания механизма ионного обмена, их отличия. Характеристика наиболее распространенных анионитов, имеющих четвертичные аммонийные группы.
Ионно-парная хроматография
Сущность и содержание ионно-парной хроматографии, ее использование в жидкостной хроматографии и экстракции для извлечения лекарств и их метаболитов из биологических жидкостей в органическую фазу. Варианты ионно-парной хроматографии, отличительные черты.
Ионообменная хроматография 3
Введение Ионообменная хроматография – метод разделения, анализа и физико-химического исследования веществ, основанный на различии констант ионообменного равновесия между неподвижной фазой и компонентами разделяемой смеси. Применяется в основном при неорганическом анализе. Этот широко распространенный в настоящее время метод был разработан в 1947 году, когда Т.Б.
Электролиз 3
Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, которое возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.
Факторы, определяющие процесс электролиза
Предел допустимых содержаний примесей в нейтральном растворе. Классификация примесей, содержащихся в цинковом электролите. Влияние органических соединений на протекание электролиза. Плотность тока и ее критический показатель, циркуляция электролита.
О растворах
Растворы как твердые или жидкие гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или более компонентов, их классификация и типы, способы выражения концентрации. Термодинамика процессов растворения. Коллигативные свойства растворов электролитов.
Хроматографический анализ
Хроматоргафический анализ - метод идентификации химических элементов и их соединений. Физико-химические методы. Классификация хроматографических методов. Краткие сведения о хроматографических методах анализа. Виды хроматографического анализа.
Хроматографические методы
Обращенно-фазовая хроматография. Химически привитые сорбенты в колоночной жидкостной хроматографии для получения гидрофобных распределительных систем. Элюотропный ряд растворителей. Гель-проникающия, ионообменная и распределительная хроматография.
Дисперсная система
Эмульсии. Условия их образования, классификация и свойства. Примеры эмульсий среди продуктов питания. Коагуляция дисперсной системы. Скорость коагуляции. Причины, вызывающие процесс самопроизвольной коагуляции. Адсорбционная хроматография. Теплоты нейтрал
Растворы электролитов
Задача 05. V миллилитров раствора, полученного путем растворения m грамм вещества в воде, имеет плотность, равную . Рассчитать молярную, нормальную и процентную концентрацию раствора.
Основные типы химической связи
сновные типы химической связи Вам известно, что атомы могут соединяться друг с другом с образованием как простых, так и сложных веществ. При этом образуются различного типа химические связи:
Мембранное равновесие Доннана (Доклад)
Мембранное равновесие, связанное с различием концентрации солей внутри и вне клеток, известно давно. В 1911 г. Ф. Доннан объяснил это явление, впоследствии названное его именем.
Определение электропроводности лизина
МИНИСТЕРСТОВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Химический факультет кафедра физической химии Курсовая работа
Развитие хроматографии
Возникновение и развитие хроматографии. Классификация хроматографических методов. Хроматография на твердой неподвижной фазе: газовая, жидкостная (жидкостно-адсорбционная). Хроматография на жидкой неподвижной фазе: газо-жидкостная и гель-хроматография.
Показатель преломления
Показа́тель преломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде
Литий-полимерные Li-pol аккумуляторы
Высший государственный колледж связи Реферат на тему: Литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы Подготовил: студент гр. ТЭ612 Смольский Андрей Иванович
Проверка технического состояния АКБ
Порядок проведения визуального осмотра аккумуляторной батареи, определение состояния моноблока, крышек, пробок, мастики, выводов. Измерение напряжения под нагрузкой, измерение напряжения 2-х соседних аккумуляторов, падения напряжения на мастики.
Исследование аккумуляторной батареи
Лабораторная работа №1 «Исследование аккумуляторной батареи» 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – положительный вывод; 4 – межэлементное соединение; 5 – отрицательный вывод ; 6 – пробка; 7 – индикатор для проверки уровня электролита;
Никелирование
Электрохимическое осаждение никеля. Назначение и свойства электролитических никелевых покрытий. Двухслойные и трехслойные покрытия и технологические особенности их нанесения. Электрохимическое обезжиривание, сравнительная характеристика растворов.
Катодные процессы с водородной деполяризацией
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Российский Государственный Университет нефти и газа им. И. М. Губкина Кафедра Реферат на тему: « Катодные процессы с водородной деполяризацией»
студента первого курса зооинженерного факультета группы №12
Менделеева. Образует четыре стабильных изотопа: Cr50 (4,31%), Cr52 (83,76%), Cr(9,55%), Сr(2,38%). Важнейший искусственно радиоактивный изотоп Сг51 (Т=27,8 дня). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом хрома составляет 3,1 барн. Конфигурация внешних электронов атома. Энергии ионизации (эв)
Работа с аккумуляторами
Прежде, если все таки решились восстановить аккумулятор, надо выяснить в чем причина выхода его из строя. Если замкнуло либо осыпались пластины, то скорее всего даже при замене электролита реанимировать его не удастся.
Элементы метода капиллярного электрофореза
Сочетание свойств воды (водных растворов электролитов) и "камня" (диоксида кремния, кварца, из которого изготовлен капилляр), позволили создать новый метод анализа, который носит название капиллярного электрофореза (КЭФ).
Разработка ионометрической методики
Процесс разработки ионометрической методики интересен не только исследователям, разрабатывающим методики, но более широкой аудитории химиков, которая занимается только эксплуатации этих методик.
Молекулярная масса белков
Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в состав которых входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединенных в макромолекулярную структуру.
Рубидий
Рубидий (лат. Rubidium), Rb, химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 37, атомная масса 85,4678. Относится к щелочным металлам.
Химическая связь
Различают следующие виды химической связи: ковалентная (полярная и неполярная; обменная и донорно-акцепторная), ионная, водородная и металлическая.