43. Хроматография әдістерінің мәнін тұжырымдаңыз

Хроматография — газ, бу, сұйық немесе еріген заттар қоспасын сорбциялық әдістермен бөлу. Хроматография сорбциумпроцестерге негізделген, ол газдардың немесе сұйықтардың, кеуекті сорбциум орта (сорбенттер) арқылы өтетін сұйықтардың салыстырмалы қозғалысына бағытталған жағдайда жүзеге асады. Қоспа құраушыларының сорбиялануы неғұрлым кем болса, ол қозғалмалы фазаның (газ немесе сұйық) толқын бағытына қарай соғұрлым (сорбент колонкасының бойына) үлкен жылдамдықпен орын ауыстырады. Осының нәтижесінде қираушылар бөлінеді, ол заттарды жекелеп бөлуге және оларды анализдеуге мүмкіндік туғызады. Хроматография аналитикалық химияда, органикалық және бейорганикалық қосылыстарды талдауда, заттарды бөлу және тазарту үшін химиялық технологияда кеңінен қолданылады. Хроматографиялық қондырғылар — физикалық-химиялықәмбебап аспап, оны шамалы өзгертіп адсорбцияны, қайнау температурасын өлшеуде, фазалық өзгерістер мен беттік құбылыстарды зерттеуде, т.б. пайдаланылады. Хроматографияның молекулалық және хемосорбциум түрлері бар. Хроматографияда қоспаларды тиімдірек бөлу үшін электр өрісін (электр-хроматография) немесе температура өрісін (термо-хроматография) пайдалану әдістері қолданылады. Хроматография процесін жүргізудің бірнеше жолы бар. Мысалы, сорбентколонкасын, сүзгіш қағаз қолдану, газ қоспаларын жіңішке капилляр арқылы өткізу, т.б. Газдар мен сұйықтардың агрегаттық күйіне қарай газдар және сұйықтар хроматографиясы деп ажыратылады. Хроматографияның негізгі міндеті заттардың қоспасын бөлу болғандықтан, хроматография анализі әр түрлі химиялық және физикалық әдістердің сапа мен сан анализдеріне сай келеді. Осының нәтижесінде хроматографияның кешенді әдістері пайда болды. Мысалы, радио-хроматографиялық, масса-спектро-хроматография әдістер, т.б

44. Газды–адсорбциялық және газды-сұйықтық хроматографияның негізінде қандай принциптер жатқанын сыни түрде бағаландар

 Адсорбциялық хромотография Сұйық заттар мен қатты денелердің газ немесе еріген заттарды сіңіру процестері әртүрлі механизммен жүруі мүмкін, ол процестерді жалпы түрде сорбция деп атайды.  \Сіңіруші заттар – сорбенттер, ал сіңірілетін газ не еріген зат – сорбат немесе сорбтив деп аталады.  Сорбциялық процестердің негізгі төрт түрі бар: абсорбция, адсорбция, түтікшелі конденсация, хемосорбция. Абсорбция деп газ немесе будың қатты заттың немесе сұйықтықтың бүкіл көлемінде сіңірілуін айтады. Бұл процестің нәтижесі – сұйық не қатты ерітіндінің түзілуі. Мысалы, палладий металының сутекті (Н2) жұтуы, СО2 және NH3 судағы абсорбциясы.  Адсорбция таза-беттік процесс, мұнда адсорбтивтің (газ не еріген зат) иондары не молекулалары адсорбент бетімен Ван-дер-Ваальс күштері, сутектік байланыс, электростатикалық күштер арқылы әрекеттеседі: мұндай процестердің жылдамдықтары жоғары, адсорбция тез арада өтеді: адсорбция процесі қайтымды, кері процесті десорбция деп атайды Адсорбция процесінің сандық сипаттамасы ретінде меншікті адсорбция шамасы (Г, ммоль/г) алынады, ол адсорбенттің бірлік бет массасында сіңірілген заттың мөлшерін анықтайды.  Адсорбтив концентрациясы жоғары болғанда (мономолекулалы адсорбциядан көп болған жағдайда) адсорбцияның концентрацияға байланысты эмпирикалық тәуелділігін көрсететін Фрейндлих теңдеуін пайдаланған дұрыс.  Г=К • р1/n (қатты дене – газ шекарасы үшін)  Г=К • С1/n (қатты дене – сұйықтық шекарасы үшін)  мұндағы Г - меншікті адсорбция (1 г. адсорбент жұтқан адсорбтивтің мольдік саны), р - газ қысымы, С - адсорбтивтің молярлы концентрациясы: К және 1/n – тәжірибелік жолмен табылатын тұрақтылар.        Газды фазалар адсорбциясы үшін концентрацияның орнына р- адсорбент бетіне адсорбцияланатын газ қысымы қолданады.  К және n эипирикалық тұрақтыларын графикалық жолмен анықтауға болады. Фрейндлих теңдеуін логарифмдеп, түзу сызықты теңдеу аламыз:  Lg Г =  lgК + n lg с Г-ның мәнін екі концентрацияда анықтап және логарифмдер координатасында график тұрғызып, К және n константаларын анықтайды (2-суретке қараңыз). Г-ның мәнін екі концентрацияда анықтап және логарифмдер координатасында график тұрғызып, К және n константаларын анықтайды (2-суретке қараңыз). 1915 жылы И.Ленгмюр адсорбция изотермасын сипаттау үшін өзінің мономолекулалық адсорбция теориясын ұсынды. Ленгмюр адсорбциясының изотермасы концентрацияның кең аймағына және бөліну шекараларының барлығына (с-г, с-с, қ-г, к-с) тиімді.  Ленгмюрдің мономолекулалық теориясының негізгі қағидалары:        1. Адсорбатқа молекулалардың адсорбциялануы адсорбциялық орталықтар деп аталатын адсорбент бетінің белгілі бір бөліктерінде өтеді. Қысым аз жағдайда адсорбция беттік ауданның бір бөлігінде ғана өтеді.  2. Адсорбциялық орталық адсорбаттың тек бір молекуласын ұстайды. Адсорбциялық орталықтар бетінде шекті адсорбцияға сай келетін мономолекулалы қабат түзіледі. Яғни, мономолекулалы адсорбция туралы айтуға болады.  3. Адсорбцияны адсорбция және десорбция жылдамдықтары тең, яғни тепе-теңдіктегі процесс ретінде қарайды. Судағы бір зарядты катиондардың адсорбциясының лиотропты қатары:  Катио:         Cs+       Rb+NH4+  K+Na+     K+   Радиус, А0  1,69  1,481,431,330,95     0,60  Бір зарядты аниондар үшін лиотропты қатар мынадай:     Катио:         NO3-     J-Br-  CI-    F- Радиус, А0   2,57 2,161,961,811,36