- •Определение аналитической химии. С чем связаны достижения ах в последние годы?
- •Какой принцип положен в основу практически всех методов ах? Какие принципы положены в основу классификации видов анализа?
- •Какие стадии включает практически любой метод ах? Дайте определение понятий метода и методики анализа. Что при отборе проб понимают под генеральной, промежуточной и контрольной пробами?
- •Классификация по относительному содержанию компонента (с). Термины основной, неосновной и примесный (следовый). Что означают сокращенные обозначения , встречающиеся в литературе, ppm,ppb?
- •Опишите классификацию видов анализа, основанную на природе определяемых веществ.
- •Что понимают под «Гибридными методами» в ах? Что означает определение методы «on line» и «off line» в ах?
- •Какие основные факторы нужно принимать во внимание, выбирая метод анализа?
- •Проведите оценку и сравнение характеристик некоторых методов количественного анализа.
- •11. Приведите формулы коэффициента концентрирования (обогащения), числа теоретических тарелок (ступеней), коэффициента селективности.
- •12. Какие Вы знаете методы разделения гетерогенных смесей? Дайте определения этих методов.
- •13. Опишите классификацию методов разделения гомогенных смесей веществ. Классификация методов разделения гомогенных смесей веществ
- •Дайте определение терминов – разделение, концентрирование, матрица.
- •14.Опишите внутригрупповую классификацию методов разделения, основанных на образовании выделяемым веществом новой фазы. Какие наиболее известные методы вы знаете?
- •15. Что такое осаждение, соосаждение, совместное осаждение, электроосаждение? Что такое кристаллизация, электрокристаллизация? Условия их осуществления.
- •16. Какие факторы ограничивают применение метода вымораживания при выделении примесей из газовых сред.
- •17. Что такое окклюзия? Какое влияние окклюзия оказывает на осаждение? Какими должны быть условия, способствующие образованию осадков определенной структуры?
- •18.Опишите метод зонной плавки
- •19. Что вы знаете о флотации?
- •20.Фильтрация
- •Вопрос 21: Транспортные реакции для получения особо чистых веществ.
- •Вопрос 22: Селективное растворение
- •Вопрос 23: Устройство и задачи аппарата “Циклон”. Принцип работы
- •Вопрос 24: Центрифугирование
- •Вопрос 25: Седиментация
- •Вопрос 26: Методы разделения гомогенных смесей
- •Вопрос 27: в основе каких методов лежит образование новой фазы.
- •Вопрос 28: Таблица классификации методов разделения
- •Вопрос 29: Методы, основанные на образовании газовой фазы
- •II.Вторую группу составляют факторы, хотя и зависящие от конструкции колонки, но в некоторой степени зависящие и от режима работы, a) пропускная способность, б) задержка колонки в) перепад давлений.
- •III. К третьей группе относятся факторы, которые можно менять произвольно в процессе работы - флегмовое число.
- •Вопрос 30: Отгонка раствора
- •Вопрос 31: Какой закон лежит в основе дистилляционных методов разделения.
- •31)Какой закон лежит в основе дистилляционных методов разделения, от каких свойств разделяемых веществ зависят коэффициенты разделения в этих методах?
- •32) В чем различие между дистилляцией и ректификацией? От каких факторов зависит коэффициент разделения веществ в случае ректификации?
- •33) Как зависит эффективность ректификационных колонок от флегмового числа?
- •34) Что такое азеотропная и экстрактная ректификация?
- •35) Расскажите об особенностях фазовой системы этанол-вода.
- •36) Расскажите о перегонке с водяным паром.
- •37) Расскажите об особенностях перегонки под вакуумом.
- •38) Расскажите об особенностях молекулярной перегонки.
- •39) Сравните возможности разделения высококипящих веществ методом препаративной газовой хромотографии и вакуумной ректификации.
- •41. Как зависит число теоретических ступеней ректификационной колонны от высоты насадки (длины разделяющего участка)?
- •42. Форма насадочных тел, материал насадки (состояние поверхности), размеры насадочного тела (высота, диаметр, толщина стенки), активная поверхность.
- •44. Ус (удерживающая способность) и её влияние на качество разделения.
- •45. Какое влияние на качество разделения оказывает нагрузка или скорость потока паров в ректификационной колонне?
- •47. Что называется адсорбцией? Назовите виды адсорбции, отличающиеся по механизму.
- •48. Приведите классификацию адсорбентов по их геометрической структуре.
- •49. Назовите основные характеристики адсорбционных процессов и адсорбентов.
- •50. Назовите наиболее известные адсорбенты, включая адсорбенты для газо-адсорбционной хроматографии.
- •51. Назовите наиболее известные адсорбенты, включая адсорбенты для жидкостной хроматографии (для обращено-фазной и нормально-фазной хроматографии)
- •52. Назовите наиболее известные сорбенты для ионообменной хроматографии. Расположите их по полярности. Перечислите основные группы ионитов.
- •53. Опишите основные характеристики ионообменных смол (набухаемость, емкость)
- •54. Опишите сильные и слабые катионообменники, анионообменники. Какое влияние оказывает на них изменение рН?
- •55. Расскажите о комплексообразующих сорбентах
- •56. Поверхностно-модифицированные материалы – новый класс материалов
- •57. В каких областях используются поверхностно-модифицированные материалы?
- •58. Какой вклад в создание гидролитически прочных покрытий внесли кремнийорганические соединения, используемые в качестве модификаторов?
- •59. Классификации хроматографических методов
- •1. Дайте определение хроматографического метода
- •2. Изобразите схему классификации хроматографических методов
- •60. В чем заключается сущность хроматографического процесса? Укажите характерные особенности.
- •61. Какой вид имеет полоса вещества, которое вымывается из хромотографической колонки в проявительном варианте? Что такое время (объем) удерживания?
- •62. Как форма изотермы адсорбции (распределения) влияет на время удерживания и форму хроматографического пика?
- •63. Как в реальной хроматографии концентрация компонента влияет на время удерживания и форму пика? Влияние типа изотермы адсорбции (распределения) на вид хроматографического пика и объем удерживания?
- •64. Как влияет выбор твердого носителя на тип изотермы адсорбции?
- •65. Какой вид имеет хроматограмма в газовой (жидкостной) хроматографии? (?)
- •66.Как проводится идентификация пиков на хроматограмме? Как определить содержание компонента в смеси?
- •68. Как происходит размывание полосы (пика) вещества в хроматографической колонке? Какие виды размывания описывает уравнение Ван-Деемтера? Как определить эффективность колонки?
- •69. Что такое идеальная хроматография? Какие требования предъявляют к сорбентам жидкостной хроматографии с точки зрения установления равновесия?
- •70. Почему длина высокоэффективной насадочной колонки в газовой хроматографии ограничивается 10-20 метрами?
- •71. Что такое капиллярная колонка? Сравните эффективность капиллярной и насадочной колонок.
- •72.Что такое циркуляционная ( многомерная хроматография )? Пути достижения максимальной эффективности.
- •73.Какие критерии наиболее широко используются в хроматографии? Как рассчитывается коэффициент селективности? Критерий разделения r? Как эти критерии связаны между собой?
- •80. Какова схема современного газового хроматографа? Какие Вы знаете детекторы, используемые в газовой хроматографии?
- •81. Укажите недостатки и достоинства газо-жидкостной и газоадсорбционной хроматографии.
- •81) Укажите недостатки и достоинства газо-жидкостной и газоадсорбционной хроматографии.
- •82) Приведите классификацию адсорбентов и анализируемых веществ по их межмолекулярному взаимодействию ( по классификации а.В.Киселева)
- •83) Опишите механизм разделения в жидкостной хроматографии. В хроматографии жидкость-твердое тело. В хроматографии жидкость-жидкость.
- •84) Опишите механизм разделения в хроматографии жидкость-твердое тело. В чем суть конкурентной модели л. Снайдера? Что такое элюирующая силы и ряды элюотропности?
- •85) Что вы можете рассказать об нормально-фазной и обращено-фазной жидкостной хроматографии.
- •86) Почему согласно теории Гильдебранда следует работать либо с нормально-фазной, либо с обращено-фазной жидкостной хроматографией.
- •87)Расскажите о параметре полярности Снайдера в хроматографии жидкость –жидкость
- •88) Как готовят сорбенты для современной хроматографии жидкость-жидкость?
- •89) Как проводят заполнение колонки в современной жх?
- •90) Какова схема современного жидкостного хроматографа?
- •101. Классификация экстрагентов по способности образовывать водородные связи
- •102. Опишите силы, действующие между молекулами экстрагируемого вещества и экстрагента. Расположите их в ряд по влиянию на константы распределения.
- •111. Каково влияние факторов на экстракционное равновесие? Какое влияние температура оказывает на равновесие?
- •112. Параметр растворимости Гильдебранда в экстрации и жидкосной хромотографии.
- •113. Каково влияние диэлектрической проницаемости на константу распределения?
- •114. Какого влияние поверхностного натяжения на константу распределения?
- •115. Какого влияние состава и строения органических веществ на константу распределения? Экстракция гомологов.
- •116.Многократная экстракция или многократное установление равновесия
- •117. Какие факторы влияют на степень разделения двух растворенных веществ методом противоточного распределения в экстракции.
- •131. Что вы можете рассказать о мицелярной электрокинетической хроматографии?
- •132. Транспортные реакции.
- •133. Насадочные и монолитные колонки в хроматографии (пластины в тсх-тонкослойная хроматография).
50. Назовите наиболее известные адсорбенты, включая адсорбенты для газо-адсорбционной хроматографии.
Рис. 13. Определение воды в растворителях.
Колонка 2 м, диаметром 4 мм заполнена порапаком Q.
Температура 220º, скорость гелия 37 мл/мин.
1 – вода; 2 - метанол; 3 – этанол; 4 – ацетон; 5 – метилэтилкетон;
6 – тетрагидрофуран; 7 – диоксан; 8- диметилформамид.
Таблица.Основные адсорбенты для газовой хроматографии
Тип сорбента |
Наименование |
Удельная поверхность, м2/ г |
Диаметр пор, нм |
Силикагель |
Силохром С-80 |
70 -90 |
50 |
Силикагель |
Силохром С-120 |
100 - 150 |
|
Силикагель |
Порасил В |
120 - 250 |
10-20 |
Силикагель |
Сферосил 400 |
300—500 |
8 |
Тип сорбента |
Наименование |
Удельная поверхность, м2/ г |
Диаметр пор, нм |
Силикагель |
Сферосил 200 |
140—230 |
15 |
Графитированная |
Карбосив В |
100 |
1,3 |
термическая сажа |
Карбопак В |
100 |
1,5 |
Натрия алюмосиликат |
Молекулярное сито 4А |
700 - 800 |
0,4 |
Натрия алюмосиликат |
Молекулярное сито 13Х |
700 - 800 |
1,0 |
Кальция алюмосиликат |
Молекулярное сито 5А |
700 - 800 |
0,5 |
Пористый полимер |
Порапак Q*
|
500 - 700 |
8 |
Пористый полимер |
Полисорб 1** |
100 - 200 |
120 – 140 |
Тип сорбента |
Наименование |
Удельная поверхность, м2/ г |
Диаметр пор, нм |
*Пористый полимер, состоящий из этилвинилбензола сшитого с дивинилбензолом.** Пористый полимер, состоящий из стирола сшитого с дивинилбензолом.
В отличие от цеолитов угольные молекулярные сита (карбосив) состоят из треугольных кристаллов, получающихся обычно пиролизом поливинилиденхлорида. Эти сита пригодны для разделения смесей газов, воды, формальдегида и Н2S. Специально для целей концентрирования разработан неорганический сорбент термосорб, который имеет верхний температурный предел 500°С.
Полимерные адсорбенты
Пористые полимерные сорбенты - наиболее распространенные сорбенты в газовой хроматографии. Они обладают изменяющейся в широких пределах удельной поверхностью, достаточно большим суммарным объемом пор и с однородным их распределением. Пористые полимерные сорбенты применяются при анализе реакционных газов, полярных органических соединений, при анализе ацетальдегида, низших спиртов и карбоновых кислот в биологических жидкостях. Особую значимость эти сорбенты приобрели при анализе водных растворов.
Таблица. Физические свойства пористых полимерных сорбентов
Сорбент |
Тип |
Насы-пная плот-ность, г/см3 |
Удель-ная поверх-ность, м2/г |
Сред-ний радиус пор, нм |
Температурный предел, °С |
Порапак Р |
Ст—ДВБ |
0,39 |
225—350 |
|
250 |
Порапак Q |
Ст—ДВБ |
0,35 |
500—700 |
4 |
250 |
Ст — стирол; ДВБ — дивиннлбензол; ЭВБ — этилвинилбензои; ВПир - винилпирролидон; ЭГДМА — этиленгликольдиметакрилат; ПСт — полистирол; АКН- акрилонитрил; АЭ—акриловый эфир; ПДФФО—р-2,6-дифенил-фениленоксид; П —ВМП—п-винил-3(5)-метилпиразол; ПС—полисорб.
Порапак N |
Ст—ДВБ+ ВПир |
0,39 |
250—350 |
4 |
200 |
Порапак R |
Ст—ДВБ+ ВПир |
0,33 |
450—600 |
4 |
250 |
Порапак S |
Ст—ДВБ+ ВПир |
0,35 |
300—450 |
5 |
250 |
Порапак Т |
ЭГДMА |
0,44 |
250—300 |
10 |
200 |
Порапак PS |
Силаниз. Р |
|
|
|
|
Порапак QS |
Силаниз. Q |
|
|
4—5 |
250 |
Хромосорб 101 |
Ст-ДВБ |
0,30 |
50 |
350 |
275 |
Хромосорб 102 |
Ст—ДВБ |
0,29 |
300 -500 |
8 |
250 |
Хромосорб1' 103 |
ПСт |
0,32 |
15 -25 |
150-200 |
275 |
Хромосорб 104 |
АКН—ДВБ |
0,32 |
100 -200 |
30—40 |
250 |
Хромосорб 105 |
АЭ |
0,34 |
600-700 |
20—30 |
250 |
Хромосорб 106 |
АСт |
0,28 |
700—800 |
250 |
250 |
Хромосорб 107 |
АЭ |
|
100-200 |
0,25 |
250 |
Полисорб 1 |
Ст—ДВБ |
0,29 |
100—200 |
60—70 |
250 |
Полисорб 2 |
Ст—ДВБ |
0,30 |
40—50 |
160-200 |
200 |
Полисорб 10 |
ПДВБ |
0,23 |
300 |
80—100 |
250 |
Полисорбонитрил |
АКН-ДВБ |
0,34 |
80—100 |
60—70 |
200 |
Полисорбатазол |
П—ВМП—ЭГДМА |
0,32 |
50 |
60—70 |
250 |
Нитрополисорб-1 |
ПС-1 с NO2 |
0,30 |
100—250 |
40—50 |
200 |
Аминополисорб-1 |
ПС-1 с NH2 |
0,30 |
100—250 |
50—60 |
250 |
Нитрополисорб-2 |
ПС-2 с NO2 |
0,32 |
40—50 |
180-200 |
180 |
Аминополисорб-2 |
ПС-2 с NH2 |
0,32 |
30—50 |
200-300 |
250 |
Тенакс GC |
ПДФФП |
0,37 |
19 |
|
380 |
Хромосорб 108 |
АЭ |
|
100—200 |
0,25 |
250 |
Ст — стирол; ДВБ — дивиннлбензол; ЭВБ — этилвинилбензои; ВПир - винилпирролидон; ЭГДМА — этнленгликоль диметакрилат; ПСт — полистирол; АКН- акрилонитрил; АЭ—акриловый эфир; ПДФФО—Поли-2,6-дифенил-n-фениленоксид; П —ВМП—п-винил-3(5)-метилпиразол; ПС—полисорб.
