Ионообменная хроматография. Сущность метода, практическое применение. Ионообменники. Ионообменные сорбенты минерального происхождения. Ионообменные сорбенты органического происхождения

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16873
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Ионообменная хроматография. Сущность метода, практическое применение. Ионообменники. Ионообменные сорбенты минерального происхождения. Ионообменные сорбенты органического происхождения. Комплексообразующие ионы. Амфолиты. Основные свойства, определяющие качество ионита. Ионообменная емкость. Сорбционные ряды ионов для различных ионитов.

Ответ:

Ионообменная хроматография – это метод разделения смесей, основанный на распределении ионов смеси одного знака заряда между раствором и ионообменником (ионитом). Ионообменная хроматография позволяет разделить молекулы, основываясь на ионных взаимодействиях. Неподвижная фаза имеет заряженные функциональные группы, которые взаимодействуют с анализируемыми ионизированными молекулами противоположного заряда. Этот вариант хроматографии классифицируется на два типа – катионную и анионную ионообменную хроматографию: Катионная ионообменная хроматография задерживает положительно заряженные катионы, так как неподвижная фаза имеет отрицательно заряженные функциональные группы, например, фосфат. Анионная ионообменная хроматография задерживает отрицательно заряженные анионы, так как неподвижная фаза имеет положительно заряженные функциональные группы. Ионообменники – твердые нерастворимые вещества, способные обменивать свои ионы на ионы из окружающего их раствора. Обычно это синтетические органические смолы, имеющие кислотные или щелочные группы. Иониты разделяются на катиониты, поглощающие катионы, и аниониты, поглощающие анионы. В зависимости от природы матрицы различают неорганические и органические иониты. К ионообменным сорбентам минерального происхождения относятся алюмосиликаты, некоторые сорта каменных углей, мягкие и твердые угли даже без предварительной обработки. Ионообменные сорбенты органического происхождения –органические продукты полимеризации и поликонденсации непредельных органических соединений, содержащих кислотные  или основные группы. Ионообменный процесс можно представить следующими уравнениями: Основными свойствами ионитов, определяющими их качество как сорбентов, являются емкость, кислотно-основные свойства, селективность, набухаемость, химическая стойкость, механическая прочность. Способность ионитов к ионному обмену количественно определяется обменной емкостью. Полная динамическая обменная емкость – количество моль-эквивалентов иона, поглощаемого 1 г сухого ионита (весовая емкость, моль-экв/г) или 1 см3 набухшей смолы (объемная емкость, моль-экв/см3 ). Применение в анализе ионообменников позволяет проводить разделение и селективное определение ионов в смеси. Хроматографическое разделение ионов основано на их различной сорбционной способности по отношению к иониту. Экспериментально установлены ряды сродства ионов к ионообменникам. Для ионов с различными зарядами сорбционная способность возрастает с повышением заряда:  . Ионы с одинаковым зарядом на сильнокислотных катионитах сорбируются в определенной последовательности:  . Ряды селективности установлены и для анионообменников: