3.2. Жидкостная хроматография.
Этап до ВЭЖХ

О.А. Шпигун, О.И. Щукина

До начала 1980-х годов, когда на кафедре появился первый ионный хроматограф компании Дайонекс (США), развивались три варианта жидкостной хроматографии – ионообменная, экстракционная и распределительная. Наиболее активное развитие этих видов хроматографии приходится на период с начала 1960-х до начала 1980-х годов. В связи с активным развитием в это время в СССР полупроводниковой промышленности объектами исследования чаще всего были ионы металлов, представляющих интерес для этой промышленности. Работами по развитию жидкостной хроматографии руководили доценты Т.А. Белявская, Т.А. Большова и Е.П. Цинцевич.

Ионообменная хроматография. Была изучена сорбция Co (II), Ni (II) и Cu (II) ионитами КУ-2 и АВ-17 из водно-спиртовых (метанол, этанол, пропанол) и водно-ацетоновых растворов HClO₄, HNO₃, H₂SO₄, HCl в статических условиях [1]. При прочих равных условиях при введении органического растворителя отмечалось заметное изменение сорбции. На основе полученных данных было разработано несколько методов разделения. В работе [2] исследовали сорбцию кальция и магния ионитами из водно-органических растворов минеральных кислот, чтобы выяснить влияние природы и состава смеси растворителей на сорбционные процессы и оценить возможность разделения этих элементов.

Изучалась [3] сорбция бериллия из растворов HNO₃, H₂SO₄, HCl в смеси с метанолом, пропанолом, ацетоном, диоксаном и диметилформамидом на катионите КУ-2х8. Работа [4] была посвящена изучению сорбции железа и алюминия анионообменником АВ-17х8-Cl из водных и водно-органических растворов соляной кислоты для разработки методов хроматографического отделения микроколичеств алюминия от макроколичеств железа при анализе чугунов и сталей. Были получены данные о влиянии адсорбции на комплексообразующую способность 1-(2-тиазолилазо)-2-нафтола и его производных и возможность их применения для концентрирования и сорбционно-фотометрического определения меди [5]. Изучено поведение комплексных соединений индия, цинка и кадмия в растворе карбоната аммония на ионообменных смолах [6]. В работе [7] описаны эксперименты по отделению галлия от цинка на ионитах в растворе карбоната аммония.

Распределительная хроматография. Метод колоночной распределительной хроматографии был использован для отделения микрограммовых количеств галлия от больших количеств цинка [8]. В работе [9] была предпринята попытка разработать экстракционно-хроматографический способ отделения и концентрирования галлия и железа (III) от больших количеств Al, Cu, Zn, Cd. Получены данные [10] об условиях экстракции индия и галлия три-(2-этилгексил)-фосфатом и ди-(2-этилгексил)-фенилфосфатом из растворов соляной и бромистоводородной кислот и возможность применения этих соединений в качестве неподвижных фаз в распределительной хроматографии.

Экстракционная хроматография. Авторы [11] изучали влияние макрокомпонентов на экстракцию микроколичеств Ga, Fe(III), Co, Cu в системе NH₄SCN-ТБФ. В качестве солей-макрокомпонентов использовали NaCl, MgCl₂, CaCl₂, ZnCl₂, CdCl₂, AlCl₃. Влияние изучали как в статических условиях, так и на хроматографической колонке. Было показано, что в динамических условиях присутствие макрокомпонентов никак не влияет на сорбцию, в статических условиях то же самое наблюдали для солей NaCl, MgCl₂, CaCl₂, CdCl₂, AlCl₃, тогда как в случае ZnCl2 экстракция уменьшалась тем сильнее, чем была выше концентрация соли.

Было изучено влияние концентрации подвижной фазы на коэффициент распределения и подвижность цинка, индия и кадмия в системе HBr-трибутилфосфат [12]; цель – нахождение условий хроматографического разделения этих элементов. В работе [13] изучали экстракционно-хроматографическое поведение и разделение In, Zn и Cd в системах ТБФ – растворы LiBr, NaBr и KBr. Авторы статьи [14] изучали влияние температуры на экстракционно-хроматографическое распределение индия, цинка и кадмия в системе трибутилфосфат – бромистоводородная кислота, чтобы выяснить возможность использования повышенных температур для разделения этих элементов. Изучена [15] возможность хроматографического разделения In (III) и Sb (V) с использованием смесей растворителей в качестве подвижной фазы.

Для нахождения условий концентрирования микроколичеств галлия на фоне умеренных количеств других элементов, сопутствующих ему в природных и промышленных объектах, в работе [16] было изучено экстракционно-хроматографическое распределение меди (II), железа (III), цинка, кадмия, свинца (II) в системе ТОА-HCl и исследовано влияние этих элементов на экстракцию галлия ТОА в статических и динамических условиях. Работа [17] посвящена выбору оптимальных условий экстракционно-хроматографического отделения индия от сурьмы и других элементов в системе MeCl_n-HCl-трибутилфосфат. Чтобы выяснить возможность концентрирования микроколичеств индия на фоне макрокомпонентов полупроводниковых сплавов в работе [18] изучено экстракционно-хроматографическое поведения индия, олова, теллура и свинца в системе три-н-октиламин – хлористоводородная кислота.

Показана возможность [19] применения экстракционно-хроматографического отделения микропримеси железа от макроосновы для последующего спектрального определения его в стёклах, основными компонентами которых являются: SiO₂, Na₂O, B₂O₃, Al₂O₃, Li₂O, GeO₂. Было изучено экстракционное и экстракционно-хроматографическое поведение железа в присутствии макроколичеств экстрагирующихся и неэкстрагирующихся элементов основы стёкол с целью нахождения условий концентрирования микропримесей железа в указанных объектах.

В обзоре [20] сделана попытка выявить общие закономерности взаимного влияния элементов в экстракционной хроматографии и найти различия и сходства в механизме влияния со статической экстракцией. Предполагалось, что это позволит предсказывать экстракционно-хроматографическое поведение ионов металлов и выбирать оптимальные системы для разделения и концентрирования элементов.

Гибридные методы определения. Жидкостную хроматографию широко использовали как способ пробоподготовки для повышения селективности и чувствительности различных методов анализа, в основном спектроскопических. Так, в работе [21] исследованы сорбционные и кинетические свойства анионообменника АВ-17х8, модифицированного двунатриевой солью 1-(2-тиазолилазо)-2-нафтол-3,6-дисульфокислоты и был разработан сорбционно-фотометрический метод определения никеля, включающий его избирательное концентрирование модифицированным сорбентом за счёт образования комплексного соединения и прямое фотометрическое определение в концентрате. Была выяснена возможность использования того же модифицированного анионообменника для концентрирования и сорбционно-фотометрического определения микроколичеств палладия [22].

В работе [23] метод атомно-абсорбционной спектрометрии применён в сочетании с предварительным экстракционно-хроматографическим отделением микропримесей меди и кобальта от основы в поликомпонентных стёклах на основе SiO₂, Na₂O, B₂O₃, Al₂O₃, Li₂O, GeO₂, а также на основе SiO₂, Na₂O, B₂O₃, Al₂O₃, Li₂O, Nb₂O₅. Исследовано влияние макрокомпонентов на прямое атомно-абсорбционное определение микропримесей. Изучено экстракционно-хроматографическое распределение элементов основы и микропримесей исследуемых объектов в системе три-н-октиламин (фторопласт-4) – HBr.

Изучена [24] возможность группового концентрирования меди, никеля, цинка и кадмия на анионообменнике АВ-17х8, модифицированного 1-(2-тиазолилазо)-2-нафтолом, и прямого рентгенофлуоресцентного определения элементов в концентрате. В соответствии с этим приведены данные о влиянии различных факторов на взаимодействие модифицированного сорбента с ионами металлов и найдены условия количественного извлечения ионов из растворов. Сопоставлены два способа подготовки концентратов к анализу. В работе [25] показано, что уже упоминавшийся анионообменник АВ-17х8, модифицированный 1-(2-тиазолилазо)-2-нафтол-3,6-дисульфокислотой, может быть использован для концентрирования и сорбционно-фотометрического определения ряда элементов (медь, никель, палладий). Поскольку железо (III) практически всегда сопутствует этим и многим другим элементам, было изучено взаимодействие сорбента с железом (III) в зависимости от pH раствора, природы и концентрации органических растворителей, содержания модификатора в сорбенте. Предложенный ранее кинетический метод определения хрома (III) использовали для определения примесей в арсениде галлия [26]; для отделения хромата от макрокомпонентов использовали методы колоночной распределительной и ионообменной хроматографии.

---

Вы можете обсудить книгу, и возможно задать вопрос автору в
Facebook группе "Книги. Издательство. Репринт.".
Также в этой группе можно узнать о новостях Издательства книг PRESS-BOOK.RU.

Наши книги  |  Наши авторы