Mavzu: Ionalmashuv xromotografiyasi. Reja: Xromotografiya nima? Kashfiyot tarixi

Xromatografik jarayon.

Modda va sorbentning ionli o'zaro ta'siri.

Ruxsat etilgan ionogen guruhlar sorbent granulasining butun hajmida bir xilda taqsimlanadi. Kuchli ion almashtirgichda barcha ionogen guruhlar ionlanadi va elektr zaryadini olib yuradi, kuchsizda esa bu guruhlarning faqat aniq (pH ga bog'liq) qismi ionlanadi. Ammo har qanday vaqtda kuchli almashtirgichda ham, barcha ionlashtirilgan guruhlardan uzoqda, moddaning ionlari va molekulalari bilan elektr o'zaro ta'siri mavjud. Mobil fazaning eritmasida granulalar ichida bu guruhlarning elektr zaryadlarini "to'sib qo'yadigan" qarshi ionlar mavjud. Bu- protonlar, gidroksillar yoki ion almashinuvining boshqa boshlang'ich qarshi ionlari;

Ularga bufer va tuzning ionlari qo'shiladi, ular odatda aynan shu maqsadda elyuentga kiritiladi. Yaqinlashganda, qarshi ion va ionning o'zaro tortishishi ta'sirida ion juftligi hosil bo'ladi. Uning tashqarisida elektr maydoni yo'qoladi, chunki ikkita birlik maydonning superpozitsiyasi mavjud qarama-qarshi belgili qatorlar. Bu ionogen guruh tomonidan zaryadni "to'sib qo'yish" atamasining ma'nosidir.

Har bir blokirovka harakati uzoq davom etmaydi - suv molekulalarining termal zarbasi ostida yorug'lik qarshi ionlari uzoqlashadi va almashtirgichning statsionar ionlarining zaryadlarini ochib beradi. Ammo tez orada boshqa qarama-qarshiliklar o'z o'rnini egallaydi. Eluentdagi tuz (yoki bufer) kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, ion almashinuvchining har bir zaryadi bir vaqtning o'zida ochiq qoladi. Endi biz rasmni granulalar ichida asta-sekin tarqaladigan xromatografiya qilingan moddalar molekulalari bilan to'ldiramiz. Bizni qiziqtiradigan biologik molekulalar zvitterionlar (aminokislotalar) yoki amfolitlar (oqsillar, NK). Tsvitterionlar ikkita zaryadga ega - ijobiy va salbiy. Izoelektrik nuqtada har bir zvitterion molekulasi o'rtacha bitta musbat (aminokislota) va bitta manfiy (karboksil) zaryadga ega. Bu o'rtacha. Darhaqiqat, har ikkala zaryadni olib yuruvchi neytral zvitterionlarga qo'shimcha ravishda, pH = pI da istalgan vaqtda eritmada ikkita ionli guruhdan biriga ega bo'lgan musbat va manfiy zaryadlangan ionlarning statistik jihatdan teng soni ham mavjud. o'sha paytda ionlashtirilmagan. pH> pI da, barcha molekulalar yig'indisidagi manfiy zaryadlar soni musbat zaryadlardan oshib ketadi, lekin eritmada ikkala belgini yoki hatto musbat zaryadlangan zaryadlarni olib yuradigan juda ko'p molekulalar mavjud. Qarama-qarshi zaryadlangan ionlar miqdorining nisbati manfiy zaryadga ega bo'lgan molekulalar foydasiga o'zgaradi va pH qiymati qanchalik kuchli bo'lsa. Xuddi shunday mulohazalarni pH

Aslida, xuddi shu holat amfolitlarda, masalan, oqsillarda sodir bo'ladi. Yagona farq shundaki, ikkita qarama-qarshi ishorali zaryad o'rniga makromolekulaning umumiy elektr zaryadi ko'plab musbat zaryadlar va ko'plab manfiy zaryadlarning kombinatsiyasi bilan aniqlanadi. Birinchidan, pH = pI da va boshqa har qanday pH qiymatlarida bo'lgani kabi

Amfolit molekulalarining ulkan populyatsiyasi ham neytral, ham umumiy musbat va manfiy zaryadlangan molekulalarga ega, ikkinchidan, amfolit molekulasining umumiy elektr zaryadi qanday bo'lishidan qat'i nazar, uning yuzasida ikkala belgining zaryadlangan guruhlari deyarli aniq. Barcha aytilganlardan kelib chiqadiki, moddaning molekulasi va ion almashinuvchi o'rtasida elektrostatik bog'lanish paydo bo'lishi uchun quyidagi uchta hodisa mos kelishi kerak. Almashtirgichning granulasi ichidagi termal diffuziya jarayonida amfolit molekulasi polimer zanjiriga yoki g'ovak devoriga shunday yaqinlashishi kerakki, sorbent va molekula yuzalarida qarama-qarshi zaryadlangan ionlar Kulon kuchi ta'sir qiladigan masofaga yaqin bo'ladi. farqli ayblovlarni jalb qilish samarali harakat qiladi. Ayni paytda yaqinlashib kelayotgan ikkala ion ham bloklanmagan qarshi ionlarga aylanishi kerak. Garchi bunday tasodifning yuzaga kelishi ehtimoli unchalik katta bo'lmasa-da, moddaning har bir molekulasi vaqt birligida sodir bo'ladigan almashinuvchi yuzasi bilan to'qnashuvlar soni shunchalik ko'pki, maqbul vaqt oralig'ida deyarli har bir materiya molekulasi uchun qulay vaziyat yuzaga keladi. kamida bir marta amalga oshiriladi va molekula matritsa almashinuvchisiga bog'lanadi. Uning translatsiya harakati to'xtaydi, garchi suv molekulalarining termal zarbasi ostida u fiksatsiya nuqtasi atrofida aylanadi. Shundan so'ng, biologik makromolekulani matritsadan "yirtib tashlash" oson bo'lmaydi, birinchidan, katta massa uning xatti-harakatlarining inertsiyasini keltirib chiqaradi, ikkinchidan, teskari yo'naltirilgan impulslar tufayli. ko'p suv molekulalarining makromolekulasi yuzasiga ta'siri bir-birini muvozanatlashtiradi. Shunga qaramay, bu impulslarning natijasi molekulani shunday masofaga olib tashlash uchun etarlicha katta bo'lib chiqadigan vaqt muqarrar ravishda keladi, bu erda ilgari yaqin bo'lgan ikkita ion orasidagi Kulon tortishuvi muhim rol o'ynashni to'xtatadi va molekula matritsadan uzoqda yirtilib ketadi. Tegishli kontaktlarning kontsentratsiyasi bo'lsa ionlar yaqinidagi ionlar kichik va ikkala ion ham oʻz erkin zaryadlarini maʼlum vaqt saqlab turadi, yaʼni Broun harakati tufayli uzoqqa siljigan materiya molekulasi yana ionlariga yaqinlashib qolish ehtimoli bor. Agar qarama-qarshi ionlarning kontsentratsiyasi yuqori bo'lsa va ular ilgari o'zaro ta'sir qiluvchi ionlardan kamida bittasini darhol to'sib qo'ysa, u holda modda molekulasi nihoyat matritsaning ushbu nuqtasidan ajralib chiqadi va qulay sharoitlar mos kelishi uni yangi nuqtada mustahkamlamaguncha o'zining diffuziya harakatini davom ettiradi. almashtirgich granulasining ichida bo'ladi va eliment oqimi tomonidan olib ketilmaydi.

Xulosa.

Men bu mavzuda ionalmashuv xromotografiyasi haqida bir qancha ma’lumotlar oldim. Ion almashinish xromatografiyasi - bu moddalar molekulalarining suyuq elyuent bilan aloqada bo'lgan qattiq yoki g'ovakli granulalarning qattiq gidrofil moddasi yuzasiga bog'lanishi tufayli statsionar fazada ushlab turilishi. Xromatografiyaning bu variantida tutilish qarama-qarshi zaryadlangan ionlarning elektrostatik o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladi. Absorbsiyadan farqli o'laroq, ion almashinuvi stoxiometrik kimyoviy tenglama bilan tavsiflanadi, bu ion xromatografiyasi uchun ham muhimdir.

Ammo ion almashinuvchilarda fizik adsorbsiya tez-tez kuzatiladi. Bu holda ajratish aniqlangan aralashmaning tarkibiy qismlarining statsionar fazaga turli xil yaqinligi va shuning uchun ustun bo'ylab harakatlanishning turli tezligi tufayli sodir bo'ladi. Ion almashinish xromatografiyasi ilmiy tadqiqotlarda ko'plab biokimyoviy muammolarni hal qilishda keng qo'llaniladi.

Fazoviy tarmoqni tashkil etuvchi polimerlar va jellarning iplari bo'ylab qattiq granulalarning barcha tashqi va ichki yuzalarida bu sirtlarga kovalent bog'langan ionogen guruhlar ko'proq yoki kamroq teng taqsimlanadi. Agar fraksiyalangan aralashmaning tarkibiy qismlari molekulalari erish paytida ham ionlanishga qodir bo'lsa va ularning umumiy zaryadi teskari belgiga ega bo'lsa, ular elektrostatik o'zaro ta'sir kuchlari bilan statsionar ionogen guruhlarga bog'lanadi va shu bilan statsionar fazada qo'zg'almaydi.

Bu bog'liqlik teskari bo'ladi: ba'zi komponentlarning ionlari boshqalar bilan almashtirilishi yoki eluentdagi sorbent ionogen guruhlarning qarama-qarshi ionlari bilan, shuningdek, bu maqsad uchun elimentga maxsus kiritilgan ionlar bilan almashtirilishi mumkin. Ion almashinuvi sodir bo'ladi. Xromatografik jarayonning borishi, har doimgidek, birinchi navbatda, moddalarning xromatografik aralashmasining har bir komponenti uchun statsionar va harakatlanuvchi fazalar o'rtasidagi muvozanat taqsimot koeffitsientlari (K) qiymatlari bilan belgilanadi.

Foydalanilgan adabiyotlar.

1. M.M. Abdulxayeva, O‘.M. Mardonov. Kimyo.

2. G. P. Xomchenko, I. G. Xomchenko. Kimyo.

3. Севрюков Н.Н. Общая металлургия..

4.A.A.Yusupxodjayev, D.E. Aripjanova, S.B. Mirzajonova. Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi. Ma’ruza matni.

5. Metallurgiya asoslari o’quv qo’llanma.

Foydalanilgan internet saytlari.

1. 
   www.wikipedia.uz
   
2. 
   www.ziyonet.uz