Жидкостная хроматография со свободной неподвижной фазой как метод разделения и концентрирования неорганических веществ

• Автор: Марютина, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 281 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА 1. Основы метода ЖХСНФ и закономерности удерживания неподвижной фазы во вращающихся спиральных колонках

1.1. Метод ЖХСНФ и схемы его реализации Литературный обзор

1.1.1. Принцип метода и аппаратура

1.1.2. Общий подход к выбору системы растворителей

1.1.3. Техника хроматографического эксперимента

1.2. Удерживание неподвижной фазы в колонке

1.2.1. Влияние гидродинамических и конструктивных параметров

1.2.1.1. Литературный обзор

1.2.1.2. Экспериментальные условия

1.2.1.3. Влияние скорости вращения колонки
1.2.1.4. Влияние скорости прокачивания подвижной фазы
1.2.1.5. Влияние внутреннего диаметра трубки и материала колонки 1.2.1 .б.Влияние фактора
1.2.2. Влияние состава и физикохимических свойств двухфазных жидкостных систем
1.2.2.1. Литературный обзор
1.2.2.2. Экспериментальные условия
1.2.2.3. Неподвижная фаза с плотностью меньше 1 гсм
1.2.2.4. Неподвижная фаза с плотностью больше 1 гсм
1.2.2.5. Влияние температуры
1.2.2.6. Углы смачивания материала колонки и работа адгезии к трубкам
1.3. О механизме удерживания ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. Особенности разделения компонентов с близкими свойствами в ЖХСНФ
2.1. Влияние гидродинамических и конструктивных параметров на эффективность разделения компонентов
2.1.1. Литературный обзор
2.1.2. Экспериментальные условия

2.1.3. Влияние гидродинамических параметров
2.1.4. Влияние конструктивных параметров
2.1.5. Влияние объема пробы
2.2. Роль кинетических факторов
2.2.1. Литературный обзор
2.2.2. Влияние кинетических свойств экстракционных систем на разделение и концентрирование элементов
2.2.2.1. Экспериментальные условия
2.2.2.2. Хроматографическое поведение ЕиШ, БеШ, 2г1У, Щ1У, ТаУ, 6 в экстракционных системах на основе ди2этилгексилфосфорной кислоты
2.2.2.3. Хроматографическое поведение ЕиШ и Ре1И в экстракционных системах на основе
диокиси тетрафенилметилендифосфина
2.2.2.4. Прогнозирование вида кривых элюирования неорганических соединений на основе данных статической экстракции
2.3. Области применения ЖХСНФ в неорганическом анализе ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. Концентрирование и разделение редкоземельных элементов
3.1. Литературный обзор
3.2. Экспериментальные условия
3.3. Выделение и концентрирование суммы РЗЭ из геологических образцов
3.4. Концентрирование и разделение 6 и Бт для изотопногеохимических исследований
3.5. Концентрирование РЗЭ из высокочистого хлорида кальция ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА 4. Концентрирование микропримесей и очистка растворов солей
4.1. Литературный обзор
4.2. Экспериментальные условия
4.3. Концентрирование микропримесей из высокочистого хлорида кальция
4.3.1. Системы на основе пирролидиндитиокарбамината аммония
4.3.2. Системы на основе смеси 8оксихинолина и гексаметилендитиокарбамината гексаметиленаммония
4.3.3. Системы на основе диалкилдитиофосфатовтетрабутиламмония
4.4. Очистка растворов солей
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5. Концентрирование и разделение радионуклидов
5.1. Литературный обзор
5.2. Экспериментальные условия
5.3. Разделение Сб и Бг
5.4. Разделение Ат и Ей
5.5. Разделение Ат и Ст
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5
ГЛАВА 6. Концентрирование и разделение фосфатионов
6.1. Экспериментальные условия
6.2. Концентрирование и разделение орто и пирофосфат ионов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 6
ГЛАВА 7. Аппаратурное оформление метода
7.1. Центрифуга Фобос
7.2. Центрифуга. Спринг
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 7
ВЫВОДЫ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Проведены некоторые исследования влияния температуры как фактора, изменяющего физические свойства жидкостей, на гидродинамическое поведение систем растворителей и, следовательно, на эффективность разделения Предложен способ рассмотрения двухфазных трехкомпонентных систем как псевдодвухкомпонентных . И, наконец, в последнее время стали появляться сведения о комплексном подходе к выбору двухфазной системы растворителей . Накопленный экспериментальный материал позволил сформулировать некоторые общие требования, которым должна удовлетворять жидкостная система обеспечивающая разделение компонентов методом ЖХСНФ. Системы должны состоять из двух несмешивающихся фаз. Это могут быть водноорганические и полимерсодержащие двухфазные водные системы. В качестве неподвижной фазы может выступать любая из фаз системы. Органическая фаза может представлять собой раствор одного или нескольких экстракционных реагентов в одном органическом растворителе или в смеси различных растворителей. Водная фаза может содержать растворы неорганических кислот и их солей. Важен правильный выбор состава подвижной фазы, поскольку она оказывает большое влияние на селективность разделения веществ и эффективность колонки. При разделении неорганических веществ в качестве неподвижной фазы двухфазной жидкостной системы обычно используют органическую фазу, часто содержащую экстракционные реагенты, а в качестве подвижной водную. В состав подвижной фазы могут входить также водорастворимые комплексообразующие реагенты, образующие устойчивые комплексы с одним или с группой разделяемых элементов. Необходимо стабильное удерживание определенного объема неподвижной фазы в колонке при прокачивании через нее большого объема подвижной фазы. Существенное влияние на механизм удерживания неподвижной фазы оказывают не только гидродинамические параметры работы центрифуги, но и физикохимические свойства жидкостей, образующих двухфазную систему. При высоких значениях коэффициентов распределения происходит концентрирование компонентов в неподвижную фазу. Низкие значения коэффициентов распределения ЛГо0,1 делают возможным извлечение элементов в малый объем подвижной фазы при ступенчатом элюировании. Понятно, что при хроматографическом разделении компонентов с помощью одного элюента отношение их коэффициентов распределения должно быть как можно большим. Как уже отмечалось, метод ЖХСНФ в основном используется для разделения органических и биоорганических веществ. Серия систем на основе смеси растворителей гексанэтилацетатнбутанолметанолвода в различных соотношениях отвечает широкой области гидрофобности и полярности от неполярной по органической фазе системы нгексанметанолвода до достаточно полярной системы лбуганолвода . Серия систем растворителей хлороформметанолвода отличается умеренной гидрофобностью и полезна для разделения различных биоорганических соединений. В каждой из серий коэффициент распределения извлекаемого органического компонента можно приблизить к единице варьированием соотношения объемов растворителей в системе. Как уже было сказано выше, важной характеристикой системы растворителей является ее полярность. Авторами работы предложена схема оптимизации выбора системы растворителей, основанная на определении и анализе величин относительных полярностей подвижной и неподвижной фаз. Проанализированный материал дает возможность обозначить самый общий путь выбора системы растворителей для ЖХСНФ. Прежде всего, двухфазные жидкостные системы должны удовлетворять общим требованиям, перечисленным выше. Последующий выбор может быть условно подразделен на два этапа . Как уже отмечалось, большая часть двухфазных систем растворителей позволяет каждую из фаз использовать как неподвижную. Если более полярная фаза является неподвижной, то ЖХСНФ называется нормальнофазной, если наоборот обращеннофазной. Это справедливо как для водных, так и для неводных систем. Чтобы не возникало путаницы, иногда удобно вводить два различных коэффициента распределения Кол СнелоСпоя и Кьр СлоСкпоа УКъл. Эти обозначения подходят как для неводных, так и для водных систем, где вода всегда является более полярной фазой. Чтобы отдать предпочтение нормальнофазной или обращеннофазной ЖХСНФ, нужно исходить из достигаемых величин разрешения пиков Л,.