Одна из особенностей цеолитов состоит в том, что вещества, размеры молекул которых близки к размерам пор, могут адсорбироваться практически необратимо. Так, широко используют способность молекулярного типа 5А поглощать углеводороды нормального строения. Соответствующие методы в газовой хроматографии получили название «методик удаления».

Неорганические соли используют либо в виде кристаллических частиц, либо в виде слоя, нанесенного из раствора на инертный носитель. Имеются данные о применении нитрида бора, сульфида молибдена, а также хлоридов и сульфатов различных металлов.

Пористые полимеры впервые были введены в хроматографическую практику Холлисом. Эти адсорбенты, получаемые путем полимеризации мономеров с различными функциональными группами, обладают однородной пористостью, регулируемыми сорбционными характеристиками и термической устойчивостью до 200—300 °С. Наиболее распространенными полимерными адсорбентами являются порапаки Q, P, R, S, T, N, хромосорбы 101—108 и отечественный полисорб. Порапак Q, хромосорб 101, 102 и полисорб-1 являются неполярными адсорбентами, полученными на основе дивинилдибензола и стирола. Другие пористые полимеры содержат различные функциональные группы и обеспечивают полярные взаимодействия с сорбатами. Неполярные пористые полимеры очень эффективны для анализа полярных газов.

10. Модифицирование адсорбентов

Обычные адсорбенты имеют недостатки, к числу которых относят нелинейность изотерм и каталитическую активность. Поэтому широко используют модифицированные адсорбенты, для получения которых применяют один из следующих способов:

обработку водой, растворами кислот, щелочей и неорганических солей;

связывание гидроксильных групп хлорсиланами или другими веществами;

нанесение нелетучих органических жидкостей;

получение коллоидных систем;

нанесение пыли адсорбента на инертный носитель.

Показано, в частности, что дезактивацией оксида алюминия можно получить адсорбент, пригодный для разделения смеси углеводородов до Cso включительно. Оксид алюминия прокаливают 70 ч при 750 °С, чтобы уменьшить поверхность, а затем наносят на нее едкий натр (40% от массы носителя).

Как и при дезактивации твердых носителей, для модифицирования адсорбентов используют диметилдихлорсилан, триметилхлорсилан и гексаметилдисилазан, которые вступают в реакцию с гидроксильными (силанольными) группами и обеспечивают гидрофобизацию поверхности. Однако более интересно использование реагентов, содержащих длинную алкильную цепь и на конце ее — функциональные группы, обеспечивающие необходимую селективность. Такие сорбенты, известные под названием привитых, обладают существенными достоинствами по сравнению с обычными сорбентами для газожидкостной хроматографии, в частности, потому, что химическая связь между носителем и органическим радикалом обеспечивает возможность работы при более высоких температурах, чем в случае простого нанесения жидкости на поверхность носителя. Кроме того, вследствие благоприятных условий массообмена обеспечивается повышенная эффективность. Кроме реакций с производными алкилхлорсиланов, алкилэтоксисиланов, галогеналкилов, содержащими различные функциональные группы, разработаны и другие способы прививки к поверхности силикагеля полиэтиленгликоля, дициандиэтилового эфира и др. Привитые сорбенты выпускают, в частности, под фирменным названием дурапак и используют как в газовой, так и в жидкостной хроматографии.

Для разделения изомерных ароматических углеводородов применяют бентоны — продукты взаимодействия природного бентонита с аммониевым основанием. Бентон диспергируют в бензоле и наносят на целит или хромосорб. Естественно, что бентоны, как и другие привитые сорбенты, относят к промежуточному типу, так как взаимодействие с сорбатами обусловлено как адсорбционными центрами, так и органическими радикалами, например в случае бентона-34 — диметилдиокта-дециламмонием.

Значительными достоинствами обладают смешанные неподвижные фазы, получаемые путем диспергирования бентона в силиконе, фталатеили какой-либо другой жидкой фазе. Образующийся коллоид наносят на твердый носитель.

Находят применение и другие коллоидные системы, в которых дисперсной фазой служат полимеры (полистирол, поливинилхлорид), а также аэросил и углеродные адсорбенты. Дисперсионной средой при этом могут быть различные неполярные или полярные жидкие фазы. К числу достоинств сорбентов такого типа следует отнести возможность регулирования селективности в широких пределах путем изменения состава, а также температуры (причинами изменения селективности могут служить фазовые переходы, в частности переход из золя в гель). Кроме того, коллоидные сорбенты обладают несколько более высокой термостойкостью по сравнению с обычными неподвижными жидкостями и обеспечивают высокую эффективность колонки.

11. Список используемой литературы

1. «Основы инженерного расчета адсорбционных равновесий для микропористых адсорбентов» B. А. Астахов, М. М. Дубинин, П. Г. Романков, 2000г.

2. «Исследование адсорбции на дисперсных минералах» Ф.Д. Овчаренко, Ю.И. Тарасевич, Ф.А. Белик, В.М. Руденко, И.И. Марции, 2002г.

3. «Изучение свойств адсорбентов. B.А. Астахов, М.М. Дубинин, 2003г.

4. «Занимательная коллоидная химия: своеобразный мир частиц» Зимон А.Д., 2000г.