5.3. Сорбция

Сорбцией называется процесс поглощения газов, паров и растворенных веществ твердыми или жидкими поглотителями на твердом носителе (сорбенте). Различают адсорбцию, распределение вещества между двумя несмешивающимися фазами (растворитель и жидкая фаза на сорбенте) и капиллярную конденсацию. При физической адсорбции на активированных углях взаимодействие молекул сорбирующихся веществ определяется главным образом дисперсионными силами. Для сорбентов- кремнеземов, оксида алюминия, цеолитов главную роль играют электростатические силы - ориентационные и индукционные. При адсорбции воды, спиртов, кетонов, аминов и др. на сорбентах, поверхность оторых покрыта гидрокси- и окси-группами ( кремнезем, оксид алюминия), образуется водородная связь. На природных и синтетических сорбентах с ионогенными и хелатообразующими группами возможна хемосорбция, которая в отличие от физической адсорбции обратима не полностью. Хемосорбция основана на химических реакциях между сорбентом и сорбатом и включает ионный обмен, комплексообразованиеНаиболее эффективна сорбция с хелатообразующими группами, для группового и селективного разделения и концентрирования. Для сорбции органических соединений применяются сорбенты с химически привитыми длинными алкильными или алкилсилильными группами. Кремнеземы с привитыми молекулами органических соединений широко применяются в аналитической химии. Они могут быть использованы для очистки воздуха и воды от органических примесей.

Ионообменные смолы и неорганические ионообенники также рассматриваются как частный случай сорбентов. Основные количественные характеристики сорбции такие же, как экстракции - коэффициент распределения и коэффициент разделения.

Процесс сорбции можно проводить двумя методами: статическим и динамическим. Последний лежит в основе хроматографических методов разделения.

5.4. Осаждение и соосаждение

Применяют для разделения неорганических веществ. Осаждение микрокомпонентов органическими реагентами приводит к эффективному концентрированию. Подбирая условия осаждения, например рН раствора, можно разделять ионы металлов. Например, в слабокислой среде осаждаются соли Al, Fe, Cu, Co, Ni, но не осаждаются соли Mg, Ca, Ba, Mn, Pb. В смеси винной кислоты с NaOH при рН >10 осаждаются соли Cu, Zn и не осаждаются соли Al, Cr, Pb, Fe.

Соосаждение - увлечение вещества (микрокомпонента) осадком, образуемым макрокомпонентом. Микрокомпонент не образует собственной твердой фазы, а как бы присоединяется к осадку макрокомпонента (который называется коллектором) за счет адсорбции, ионного обмена и других взаимодействий. В качестве коллекторов используют малорастворимые соединения - гидроксиды, сульфиды, фосфаты, карбонаты, образующие осадки с большой активной поверхностью. Применяют также органические коллекторы вместе с комплексообразующим реагентом, например, 8-оксихинолин. Недостаток соосаждения - длительность.

6. Электрохимические методы анализа

Основаны на изучении процессов, протекающих на поверхности электрода или вблизи него. Любой электрический параметр (потенциал Е, сила тока I, сопротивление R) связан с концентрацией анализируемого раствора и могут служить аналитическим сигналом. В прямых электрохимических методах исследуется зависимость Е, I, R от концентрации определяемого компонента, в косвенных эти параметры используются для определения конечной точки титрования.

Классификация электрохимических методов по измеряемому параметру.

Измеряемый параметр	Условия применения	Метод
Потенциал Е, В	I=0	Потенциометрия
Ток I мкА	I=f(E)	Вольтамперометрия
Количество электричества Q, Кл	I=const или E=const	Кулонометрия
Масса m, г	I=const или E=const	Электрогравиметрия
Электропроводность	Переменный ток	Кондуктометрия