Это пятая книга серии «Адсорбция я
химия поверхности», издаваемой автором предисловия и его сотрудниками. Как и предыдущие четыре книги этой серии *, настоящая книга посвящена в основном только тем разделам химии поверхности и адсорбции, в которых авторы имеют длительный опыт • работы (см. предисловие к серии в книге А. В. Киселева и В. И. Лыгина).
За десять лет, прошедшие со времени выхода в свет первой книги (1967 г.), достигнуты значительные успехи в теории и практике газоадсорбционной хроматографии. Область ее применения значительно расширилась и охватывает теперь практически все вещества, способные переходить в газовую фазу без разложения. Кроме того, адсорбционные эффекты стали широко использоваться и в газо-жидкостной хроматографии для повышения селективности разделения и стабильности колонн. Развитие методов модифицирования поверхности адсорбентов привело к широкому применению метода адсорбционно-абсорбционной хроматографии, основанного на совместном использовании адсорбции и растворения или близких к растворению процессов. Новые возможности открылись в адсорбционной хроматографии благодаря применению повышенных давлений и сильно адсорбирующихся газов-носителей и в адсорбционной капиллярной хроматографии. Адсорбционные колонны широко используют для концентрирования примесей, в частности вредных летучих примесей из воздушных и водных сред. Успешно разрабатывается молекулярная теория селективности газо-адсорбционной хроматографии, в частности методы количественных молекулярно-статистических расчетов термодинамических характеристик удерживания. Все эти вопросы нашли отражение в первой части книги (главы 1—9). Вопросы же физико-химического применения [за исключением измерения и
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ....................... 5
Глава 1. Введение. Основы адсорбционной хроматографии.........» 7
1.1, Области применения. Преимущества газовой и жидкостной хроматографии.................... ^
1.2, Возможности регулирования селективности адсорбционной колонны. Регулирование межмолекулярных взаимодействий
в адсорбционной хроматографии......... ...... 8
1.3, Возможности регулирования эффективности адсорбционных колонн......................... Ю
Глава 2. Аппаратура и методы измерения................ 12
2.1. Газовые хроматографы для физико-химических исследований .......................... 12
2.2 Подготовка адсорбентов и кондиционирование колонн...... 16
ЛИТЕРАТУРА...................... . 20
Глава 3. Селективность в газо-адсорбционной хроматографии......... 21
3.1. Влияние величины поверхности адсорбента и температуры колонны на удерживаемый объем............. 21
3.2. Межмолекулярные взаимодействия в хроматографии. Классификация молекул и адсорбентов по их способности
к различным видам взаимодействий............... 25
3.3. Связь термодинамических характеристик удерживания на плоской поверхности неспецифического адсорбента со структурой углеводородов .....................
3.4. Связь удерживания на неспецифическом адсорбенте
(ГТС) с химическим строением разделяемых веществ........ 34
3.5. Связь удерживания с химическим строением поверхности
адсорбента и молекул разделяемых веществ........... 48
3.6. Молекулярно-статистический расчет удерживаемых
объемов......ч.................... 80
3.7. Влияние подвижной фазы на удерживаемые объемы
в газо-адсорбционной хроматографии.............. 95
3.8. Индексы Ковача в газо-адсорбционной хроматографии...... 97
ЛИТЕРАТУРА....................... 99
Глава 4. Эффективность газо-адсорбиионных колонн............ 104
4.1. Классификация адсорбентов по их геометрической структуре ........................... 104
4.2. Регулирование структуры пор, или геометрическое модифицирование адсорбентов.................. . 106
4.3. Влияние размера и формы зерен адсорбента на размывание хроматографических пиков................. 107
4.4. Влияние глубины и размеров пор адсорбента на размывание хроматографических пиков................ 108
4.5. Зависимость' эффективности от скорости потока для
адсорбентов разной геометрической структуры........... ПО
ЛИТЕРАТУРА....................... 117
Глава 5. Адсорбционно-абсорбционная газовая хроматография........ 118
5.1. Зависимость удерживаемого объема от количества жидкой фазщ в обычной газо-жидкостной хроматографии и
в адсорбционно-абсорбционной газовой хроматографии....... 118
5.2. Применение макропористых кремнеземов в качестве адсорбентов-носителей для адсорбционно-абсорбционной
хроматографии....................... 120
5.3. Применение пористых полимеров.............. 130
5.4. Применение углеродных адсорбентов............. 133
5.5. Адсорбенты типа «щеток»................. 135
5.6. Физико-химические исследования методом адсорбционно-абсорбционной хроматографии................. 135
ЛИТЕРАТУРА....................... 135
Глава 6. Адсорбционная хроматография с подвижной фазой при высоких давлениях в сверхкритическом состоянии........... 137
6.1. Особенности хроматографии с подвижной фазой в сверхкритическом состоянии.................... 137
6.2. Особенности аппаратуры для флюидо-адсорбционной
хроматографии....................... 140
6.3. Особенности флюидо-адсорбционной хроматографии....... 140
6.4. Применение адсорбционной хроматографии при высоких
давлениях для физико-химических исследований.....'..... 146
ЛИТЕРАТУРА....................... 147
Глава 7. Капиллярная адсорбционная и адсорбционно-абсорбционная
хроматография....................... 148
7.1. Способы приготовления капиллярных адсорбционных
колонн........................... 148
7.2. Селективность и эффективность капиллярных адсорбционных колонн........................ 149
7.3. Области применения................... 151
7.4. Адсорбционно-абсорбционная капиллярная хроматография..... 151
ЛИТЕРАТУРА....................... 155
Глава 8. Аналитическое применение газо-адсорбционной и адсорбционно-абсорбционной хроматографии................ 157
8.1. Анализ газов...................... 157
8.2. Анализ воды, метанола и формальдегида........... 166
8.3. Анализ изотопоза мешенных соединений............ 166
8.4. Разделение и анализ изомеров............... 170
8.5. Анализ азотсодержащих органических соединений........ 171
8.6. Анализ спиртов и жирных кислот.............. 171
8.7. Определение примеси воды в газах, жидкостях и твердых
веществах......................... 173
8.8. Групповой анализ нефтепродуктов на цеолитах........ 174
• 8.9. Анализ металлов и солей при высоких температурах...... 177
ЛИТЕРАТУРА....................... 180
Глава 9. Методы адсорбционного концентрирования для газохроматогра-
фического анализа примесей.................. 1 84
9.1. Анализ примесей методом газовой хроматографии при предварительном их концентрировании.............. 184
9.2. Методы адсорбционного концентрирования сильно адсорбирующихся примесей.................... 185
9.3. Фронтально-адсорбционное концентрирование слабо адсорбирующихся ф примесей................... 188
9.4. Некоторые примеры анализа микропримесей.......... 192
ЛИТЕРАТУРА....................... 194
Глава 10. Аппаратура и методы измерения в жидкостной колоночной
хроматографии............•.......... 196
10.1. Основные особенности метода и аппаратуры.......... 196
10.2. Общая схема жидкостного хроматографа........... 199
ЛИТЕРАТУРА....................... 203
Глава 11. Селективность в жидкостно-адсорбционной хроматографии...... 205
11.1. Связь селективности с адсорбцией из бинарных и многокомпонентных растворов................... 205
11.2. Влияние химии поверхности адсорбентов и строения молекул разделяемых веществ.................. 211
11.3. Влияние адсорбции воды на специфических адсорбентах
на удерживаемые объемы и селективность разделения........ 228
11.4. Роль природы элюента и возможность регулирования
селективности колонны.................... 230
11.5. Влияние величины поверхности и структур'ы пор адсорбента ........................... 236
11.6. Влияние температуры колонны и ее программирования...... 239
11.7. Адсорбционно-абсорбционная жидкостная хроматография..... 244
11.8. Адсорбционные эффекты в ситовой хроматографии....... 246
11.9. Лигандообменная хроматография.............. 248
11.10. Биоспецифическая (аффинная) хроматография........ 249-
. ЛИТЕРАТУРА........................ 251
Глава 12. Эффективность жидкостных адсорбционных колонн......... 255
12.1. Высота, эквивалентная теоретической тарелке......... 255
12.2. Влияние размеров, формы и упаковки зерен адсорбента..... 258
12.3. Влияние размеров и глубины пор адсорбента......... 260
12.4. Влияние вязкости элюента................. 264
12.5. Выбор геометрической структуры адсорбента......... 264
ЛИТЕРАТУРА . ....................... 266
Глава 13. Аналитическое применение адсорбционной хроматографии...... 2Ь8
13.1. Области применения адсорбционной жидкостной хроматографии ......................... 268
13.2. Анализ алкилзамещенных бензолов и многоядерных ароматических углеводородов................... 270
13.3. Анализ фармацевтических препаратов............ 271
13.4. Применение в медицине и биологии............. 273
13.5. Анализ остатков пестицидов................ 274
13.6. Применение в пищевой промышленности........... 275
13.7. Анализ сильнополярных веществ.............. 277
13.8. Анализ неустойчивых соединений............. 277
ЛИТЕРАТУРА.........-............... 278
Предметный указатель.................... 281
