Хроматографія

Поділ сумішей речовин необхідно всім. На нашій планеті все, що знаходиться навколо нас (тобто вся органічна і неорганічна природа), так грунтовно перемішана, що техніка явно чи неявно тільки й робить, що виділяє з цієї суміші потрібні для людини речовини. Правда, потім їх знову змішують, але вже в необхідних пропорціях.

Російський учений Колір в 1903 р., розділяючи хлорофіл на колонці з адсорбентом та кольоровими зонами (рис. 1.54.), Виділив основні складові складної суміші і поклав початок новому методу фізико -хімічного аналізу та препаратівного розділення сумішей, названому хроматографією. Цей метод знайшов найширше застосування серед інших процесів розділення речовин, але тепер вже не гамма кольорів визначає хід поділу у колонці: радіометрія, спектрофотометрія, мас- спектрометрія і весь арсенал фізичних та фізико -хімічних методів контролюють хроматографію. Та й сама колонка з маленької скляної трубочки виросла в багатометрові сталеві колони. Хроматоргафія (цветопісаніе) заснована на динамічному процесі адсорбції – десорбції компонентів суміші з різною адсорбційною здатністю.

Хроматографія прославилася, перш за все, як аналітичний метод. За тонкощі, гнучкості та універсальності з нею навряд чи може конкурувати інший фізико – хімічний метод. Якщо суміш, що розділяється може бути звернена в пар, застосовують газову хроматографію. У цьому випадку через поглинальну колонку проходить вже не розчин, а суміш парів чи газів, і на її виході за допомогою чутливих аналізаторів можуть бути виявлені окремі компоненти суміші.

При поділі, наприклад, багатокомпонентної суміші всі її складові можуть бути отримані окремо, в найчистішому вигляді. Газоаналізатори такого типу, що застосовуються в промисловості, нерідко представляють собою автоматичні системи, що управляють технологічним процесом переробки газової суміші.

Рідинна хроматографія – могутній засіб поділу хімічних елементів. Можна вважати, що вона поставила своєрідний рекорд: за її допомогою був відкритий і пізнаний новий елемент періодичної системи – менделевій. Тут хроматографія йшла попереду всіх відомих методів. Особливо треба відзначити, що відкрито було всього сімнадцять атомів нового елементу.

Хроматографічне розділення проводиться в динамічних умовах – при течії суміші речовин через шар поглинача. Часто і колонка, і трубочка тут зовсім не обов’язкові, напевно кожен їх нас помічав, як розпливаються чорнильні плями на папері або пролитий за обідом соус по костюму. Можна провести найпростіший досвід хроматографічного розділення суміші червоних і синіх чорнил на фільтрувальної папері. Слід нанести на папір крихітну краплю суміші, капнути в середину водою і по паперу розповзуться два кола, пофарбовані по- різному. Суміш розділилася. Всього по одній краплі сечі за допомогою хроматографії можна визначити п’ятиденну вагітність (поява прегнандіолу).

А що дає хроматографія промисловості?

Рідинна хроматографія застосовується у промисловості рідкоземельних елементів, при видобутку уранових солей – взагалі гідрометалургії. Застосовується вона і для виділення цінних речовин із стічних вод, для видалення солей жорсткості зі свіжої води на текстильних підприємствах і електростанціях за допомогою іонообмінних смол або волокон і тканин. Такий спосіб хроматографії називають іонообмінним.

У всіх цих випадках в якості сорбентів застосовують, так звані, іонообмінні смоли – полімери, які в результаті особливої обробки знайшли здатність поглинати або катіони, або аніони.

Газоваяпрепаратівная хроматографія дозволяє вже зараз отримувати цілком відчутні кількості газоподібних і рідких компонентів зі складної газової суміші. Це – шлях отримання надчистих речовин, які раніше цінувалися на вагу золота. Тепер, в епоху розвитку газової препаративної хроматографії, виробництво надчистих речовин не є проблемою.

В даний час увага зосереджена на поглотителях з виборчою здатністю: адсорбуючих солі урану і пропускають через себе хлористий натрій, хлористий магній та інші солі. Чи можливо це ? Так, зараз вже відомі сорбенти, селективно (вибірково) поглинають солі важких металів, наприклад, заліза, кобальту або міді.

Посилання на основну публікацію