57. В каких областях используются поверхностно-модифицированные материалы?

Такие объекты находят все более широкое применение в самых различных областях современной науки, техники и технологии благодаря наличию у них комплекса уникальных свойств. Так, закрепление органических лигандов на поверхности пористых оксидных носителей позволяет получать эффективные сорбенты, способные селективно из­влекать из сложных растворов нужные компоненты, например благородные метал­лы из сточных вод или фармацевтические препараты из биологических жидкостей. Такие сорбенты не подвержены набуханию и отличаются весьма высокой скоростью массообмена. Равновесие между раствором и сорбентом устанавливается за десятки секунд против нескольких часов в случае обычных органополимерных материалов. Оксидные и цеолитные носители, модифицированные комплексными соединени­ями переходных металлов, являются гетерогенными катализаторами, сочетающими селективность гомогенных металлокомплексов с технологическими преимущества­ми традиционных гетерогенных катализаторов.

Химически модифицированные оксиды, прежде всего кремнезем, незаменимы в качестве стационарных фаз для жидкостной хроматографии высокого разреше­ния — наиболее мощного и универсального метода инструментального анализа и одновременно промышленного метода разделения и очистки близких по свойствам компонентов сложной биологической природы.

Привитые поверхностные соединения и материалы на их основе все шире ис­пользуются в качестве химических и биосенсоров, защитных покрытий (в том числе антикоррозионных), адгезивов и антиадгезивов, самоочищающихся и био-незагрязняемых покрытий, биоматериалов (имплантантов, покрытий медицинских зондов), носителей для иммобилизованных ферментов и клеток, матриц для твер­дофазного органического синтеза, катализаторов, ненабухающих ионообменников, наполнителей полимеров, загустителей пластичных смазок и др.

Привитые поверхностные соединения находят применение в таких областях, как нанотехнология, микромеханика, лазерная техника, медицина, фармакология и химия биологических поверхностей раздела.

58. Какой вклад в создание гидролитически прочных покрытий внесли кремнийорганические соединения, используемые в качестве модификаторов?

Существенный вклад в создание гидролитически прочных покры­тий связан с применением в качестве модификаторов кремнийорганических соединений. Производные органосиланов типа R_nSiX_4-n образуют с поверхностными силанодами кремнеземных матриц достаточно устойчивую систему связей Si—О—Si—С:

Использование длинноцепочечных алкилсиланов позволило, в частности, раз­работать эффективные методы гидрофобизации кремнезема и синтеза так назы­ваемых «обращенно-фазовых» сорбентов, являющихся основными в современной жидкостной хроматографии.

59. Классификации хроматографических методов

1. Дайте определение хроматографического метода

2. Изобразите схему классификации хроматографических методов

Что понимают в хроматографии под: а) подвижной и неподвижной фазами б) газовой хроматографией в) фронтальным и проявительным вариантами хроматографического анализа г) обращенной хроматографией

Хроматография – метод анализа веществ, основанный на распределении разделяемых компонентов между двумя фазами: одна фаза неподвижная, другая — подвижная, непрерывно протекающая через неподвижную фазу. Можно дать и другое определение. Хроматография – метод разделения смесей веществ или частиц, основанный на различии скоростей их перемещения по колонке в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.

Классификация методов хроматографии очень многообразна и может быть проведена на основании:

- агрегатного состояния подвижной фазы хроматографической системы: газовая, жидкостная, сверхкритическая флюидная;

- используемой неподвижной фазы: газо-твердофазовая, газо-жидкостная, жидкостно-твердофазовая, жидкостно-жидкостная, флюидно-твердофазовая;

- способа перемещения сорбата: фронтальная, когда разделяемая смесь подается в колонку непрерывно; элюентная (элютивная, проявительная), когда разделяемая смесь подается в колонку периодически, а элюент - непрерывно, причем элюент удерживается в колонке слабее наименее удерживаемого компонента. Сегодня более 99% всех анализов проводится элюентной хроматографией;

- механизма разделения веществ: адсорбционная, распределительная, ситовая (эксклюзионная), ионообменная, лигандообменная, аффинная (биоселективная);

- цели разделения: аналитическая, препаративная, промышленная;

- конфигурации разделяющей системы: колоночная, планарная (тонкослойная и бумажная).

Классификация хроматографии по агрегатному состоянию фаз:

ПОДВИЖНАЯ ФАЗА:	НЕПОДВИЖНАЯ ФАЗА	Название варианта
ГАЗ	АДСОРБЕНТ	ГАЗОАДСОРБЦИОННАЯ
ГАЗ	ЖИДКОСТЬ	ГАЗОЖИДКОСТНАЯ
ЖИДКОСТЬ	АДСОРБЕНТ	ЖИДКОСТНО-АДСОРБЦИОННАЯ
ЖИДКОСТЬ	ЖИДКОСТЬ	ЖИДКОСТНО-ЖИДКОСТНАЯ
ГАЗ ИЛИ ПАР В СВЕХКРИТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ	АДСОРБЕНТ	ФЛЮИДНО-АДСОРБЦИОННАЯ
ГАЗ ИЛИ ПАР В СВЕХКРИТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ	ЖИДКОСТЬ	ФЛЮИДНО-ЖИДКОСТНАЯ

АФФИННАЯ хроматография использует специфическую селективность некоторых биологических и биохимических процессов. ЛИГАНДООБМЕННАЯ хроматография позволяет разделять даже лево- и право-вращающие изомеры.

Подвижной фазой может служить жидкость или газ, протекающие под давлением через слой неподвижной фазы. Неподвижная фаза (сорбент) представляет собой твёрдое пористое вещество с развитой поверхностью или плёнку жидкости, нанесённую на поверхность твёрдого инертного носителя.

Газовая хроматография – вид хроматографии, когда агрегатное состояние подвижной фазы – газ или пар.

Фронтальный способ хроматографии заключается в том, что анализируемую смесь веществ непрерывно пропускают через слой сорбента. По мере заполнения колонки веществами они начинают выходить в порядке увеличения их сорбционной способности. Проявительный способ хроматографии заключается в том, что в непрерывный поток подвижной фазы (элюента) вводят смесь веществ, которые сорбируются лучше элюента. По мере движения элюента через колонку с сорбированными веществами они перемещаются вдоль слоя сорбента с различной скоростью и, наконец, выходят из неё отдельными зонами, разделёнными элюентом.

Обращенная хроматография – анализируемое вещество наносится в качестве неподвижной фазы. Об изменениях, происходящих в нем, судят по уменьшению (увеличению) времени удерживания и искажению формы пика нескольких стандартных веществ.