3. Адсорбція.

Сутність адсорбції полягає в тому, що молекули перебувають на поверхні твердого тіла протягом якогось часу, поки не отримають за рахунок флуктуації теплового руху достатньо енергії, щоб подолати утримують сили. Адсорбція буває фізична, обумовлена ​​вандерваальсовимі силами, і хімічна, що наближається за величиною до сил хімічних зв'язків. Як привило, не можна точно визначити, за рахунок яких сил в дійсності відбувається адсорбція.

У твердих речовинах тільки частки поверхневого шару можуть взаємодіяти зі сторонніми молекулами. Поверхневі сили спорідненості рівномірно розподілені по всій поверхні, Однак, є ділянки, на яких адсорбційні сили особливо великі - це активні центри. У випадку з силікагелем - це гідрофільних силанольних групи.

Процес адсорбції можна наочно представити за допомогою ізотерм адсорбції. Зазвичай протягом процесу на колонці описується ізотермами Ленгмюра і Фрейндліха. Проте, всі теорії, присвячені адсорбції, розроблені для випадку тверде тіло-газ. Система тверда фаза-рідина за своїми властивостями більше схожа на систему рідка фаза-газ. При адсорбції га кордоні тверда фаза-рідина спостерігається конкурентна адсорбція між молекулами розчинника і розчиненої речовини. Прийнято вважати, що конкурентна адсорбція майже відсутня в системі тверда фаза-газ. Тому тільки лінійна ділянка ізотерми адсобрціі Ленгмюра і Фрейндліха достовірно описує процес адсорбції на кордоні тверда фаза-рідина. Таким чином, можна говорити лише про загальні закономірності адсорбції на кордоні тверда фаза-рідина:

Правило Траубе. Адсорбція збільшується в 3 - 3,5 рази при збільшенні довжини ланцюга на 1 ланка.

Правило зрівнювання полярностей Ребіндера. Процес адсорбції йде у бік вирівнювання полярностей фаз, і тим сильніше, чим більше первісна різниця полярностей.

Вплив структури сполук на розділення.

У першому наближенні можна вважати, що кожна група вносить певний внесок у утримування, причому чим вище полярність групи, тим більше цей вклад.

Розчинники.

Елюотропний ряд Трапп:

Вода, метанол, етанол, пропіловий спирт,

ацетон, етилацетат, діетиловий ефір, хлороформ, хлористий метилен,

ТГФ, бензол, толуол, гексан

Сорбенти.

Вимоги до сорбентам.

Велика ємність. Можливо велику активну поверхню. Велика активна поверхня є або наслідком його пористості, або високої дисперсності (малого розміру часток).

Строго певний розмір часток. Чим менше розміри частинок адсорбенту, тим швидше встановлюється рівновагу і тим менше порушується воно внаслідок дифузії.

Однакова величина і форма. Дозволяє краще розділять речовини і сприяє кращій проникності колонки.

Селективність.

Інертність.

Описано багато способів стандартизації адсорбентів. Найбільшого поширення набув спосіб приготування стандартних сорбентів і визначення їх активності за допомогою азобарвників, описаний Брокманом.

За ступенем активності сорбенти можна розташувати наступним чином:

активоване вугілля, глинозем, оксид магнію,

силікагель, природні силікати,

крохмаль, целюлоза.

Контрольні питання:

1. Найпростіші діалізатори?

2. Переваги і недоліки методу діалізу?

3. Прилади для проведення хроматографії?

4. Очищення речовин за допомогою адсорбентів та розчинників?