§ 9. Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография

Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография является одним из новых видов хроматографического метода. Разделение веществ в адсорбционно-комплексообразовательной хроматографии определяется различием в константах нестойкости их комплексных соединений. В качестве носителя используют сорбент, способный удерживать комплексообразующий реагент и продукты его реакции с катионами металлов. Такие сорбенты получили название модифицированных сорбентов. В отличие от осадочной хроматографии и адсорбционно-комплексообразовательнон хроматографии образующиеся в результате реакции малорастворимые комплексные соединения не выделяются на носителе или в растворе в виде новой твердой фазы, а сразу же поглощаются носителем вследствие большей прочности связи между молекулами комплекса и поверхностью носителя, чем между молекулами комплексного соединения в его кристаллах.

В качестве комплексообразующих реагентов используют диметилглиоксим, фениларсоновую кислоту, -оксихино-лин, таннин и др.

Если через слой активированного угля, помещенного в колонку и содержащего адсорбированный комплексообразующий реагент — диметилглиоксим, пропустить раствор солей тяжелых металлов (никеля, железа, меди и т. п.), то последние образуют соединения, которые располагаются вдоль колонки в порядке уменьшения их констант нестойкости. Необходимым условием образования хроматограмм является сорбция комплексообразующего реагента на носителе.

Схема основных процессов, приводящих к сорбции ионов (М) на носителе - сорбенте, насыщенном комплексообразующим веществом (А), может быть представлена в виде следующих уравнений:

где — координационная емкость комплексного соединения, т. е. число лигандов, связанных с центральным атомом М.

Константа равновесия К последней реакции выражается формулой:

Учитывая, что

получим:

где — емкость поглощения носителя; С — концентрация поглощаемого иона; — предельная сорбция.

Константа К включает константы диссоциации сорбционных соединений и константу нестойкости комплексного соединения :

Адсорбционно-комплексообразовательное поглощение катионов на модифицированном носителе имеет внутрйдиффузионный механизм, который приближенно описывается уравнением:

где — доля поглощенного вещества к моменту времени — раднус частицы, см; — коэффициент диффузии, .

Адсорбционно-комплексообразовательный метод хроматографии используется для глубокой очистки растворов сульфата цинка, идущего на изготовление рентгеновских экранов, от следов никеля н железа, гасящих люминесценцию, а также применяется в промышленности для получения особо чистых веществ, используемых в производстве люминофоров и т. д.