Frakcionálás - kémiai lexikon
Kémiai lexikon: frakcionálás
Frakcionálás, 1) Tábornok anyagok keverékének bomlása az alkatrészek fokozatos elválasztásával bizonyos hőmérsékleti, nyomási vagy koncentrációs körülmények között. Az elkülönített és egyenként összegyűjtött részek Frakciók hívott. Az F.-t minden szétválasztási folyamatban alkalmazzák, különösen ismert desztillálásra, kristályosításra, kondenzációra, szublimálásra és minden szorpciós folyamatra.
2) a makromolekuláris kémia egy polidiszperz anyag szétválasztása többé-kevésbé egyenletes molekulatömegű különböző frakciókra. A frakció egyenletessége a frakcionálási folyamat szelektivitásától függ. Az egyik megkülönbözteti:
Egyensúlyi módszer.
1) A töredékes csapadék azon a tényen alapul, hogy egy polimer anyag oldatához a zavarosság eléréséig csapadékot vagy nem oldószert kell keverni, amelynek elegyednie kell az oldószerrel. Egy idő után egy második folyékony fázis választódik el, amely a magasabb polimer komponenseket tartalmazza. A felső oldatot elválasztjuk, és a csapadékot vagy oldószert ismét hozzáadjuk. Ezen műveletek többszöri megismétlése után különböző polimer frakciók állnak rendelkezésre, amelyek segítségével megállapítható az eloszlásfüggvény. Az eljárás az oldószer/nem oldószer keverék eltávolítása, a polimer maradék tömegének meghatározása és a frakció relatív molekulatömegének meghatározása a szokásos módszerek egyikével, például viszkozimetriával vagy ozmometriával. Az integrált vagy a differenciális eloszlásfüggvény ezután beállítható a kapott értékek felhasználásával. Különbséget tesznek az egymást követő és az összegző F között.
2) Eljárás a frakciók izolálása nélkül. Ezek a módszerek az F gyors módszereihez tartoznak. Viszonylag gyorsan nyújtanak orientációs áttekintést az elosztási funkcióról. Megkülönböztetünk: a) zavarosság titrálást (turbidimetrikus F.) a zavarosságot a hozzáadott csapadék mennyiségének függvényében mérjük. b) A gélfázis térfogatának mérése (térfogat F.) a képződött második fázis térfogatát a hozzáadott csapadék mennyiségének függvényében mérjük. c) Meghatározás az ülepedési mérleggel (gravimetrikus F.) egy mérőedényt helyeznek közvetlenül a frakcionáló edény alja fölé, amelyre a csapadék során képződött csapadék leülepszik, és azt a hozzáadott oldószer mennyiségének függvényében rögzítik.
3) A Oldat frakcionálása azon a tényen alapul, hogy egy polimer homológ sorozatban, egyébként azonos körülmények között, az oldhatóság az egyre növekvő mértékű polimerizációval csökken. Ha egy polimolekuláris anyagot először rossz oldószerrel kezelünk, akkor a kis molekulatömegű frakciókat oldott formában kapjuk. Ha ezután jobban oldódó szereket használunk, akkor a nagyobb molekulatömegű frakciók is feloldódnak. Minél finomabban osztályozzák az oldószertulajdonságokat, annál élesebben lehet elválni. A gyakorlatban az eljárás az, hogy a polimer anyagot inert hordozókra viszik fel, és ezeket az oldószerelegyeket bizonyos fokozatoknak teszik ki. Bizonyos idő elteltével az oldószer - z. B. párologtatással eltávolítjuk, és a maradékot lemérjük.
4) Az ülepedési egyensúly meghatározása az ultracentrifugában.
5) Az Forgalmazási eljárás azon a tényen alapul, hogy eloszlás van elegyedő, különböző oldószerek között.
6) Gradiens elúció. A gradiens elúciós folyamat elvégezhető hőmérsékleti gradienssel (termikus extrakciós eljárás) vagy nyomásgradienssel (partíciós kromatográfia).
Adszorpciós folyamat azon a tényen alapulnak, hogy a megfelelő adszorbensek adszorpciós képessége a molekulatömegtől függ. Ily módon z. B. Válasszon poliésztert karbamidoszlopokon a benzolos oldatból (kromatográfia).
Az F. a sűrűségkromatográfia segítségével egy adszorpciós mechanizmus, valamint egy eloszlási mechanizmus révén valósulhat meg. A magas polimertartalmú anyagokat permeabilitási kromatográfiával is meg lehet mérni. A tér-áramlás frakcionálása nagyon változó, és alkalmas nagy molekulatömegű (legfeljebb 10 12 g mol -1).
Kinetikai eljárás.
1) A A diffúziós sebesség mérése azon a tényen alapul, hogy ez fordítottan arányos a molekulatömeggel, a diffúzióval.
2) Hártyák használata osztályozott porozitás. a) Egyes membránanyagok ultraszűrő hatásának alkalmazása. Különböző porozitásokkal állíthatók elő, így a különböző molekulatömegeket ilyen módon ultraszűréssel lehet elválasztani. b) Az ozmotikus nyomás időbeli lefutásának mérése.
3) A termikus diffúzió kiaknázása. a) A Clusius-elválasztó csőben végzett izotóp-elválasztási eljárással analóg elválasztócső-eljárás. b) statisztikai módszer a Soret-effektus alkalmazásával; azon a tényen alapul, hogy a különböző méretű molekulák részben szegregálódnak egy oldatban.
4) Az oldódási sebesség mérése bizonyos oldószerekben, ami a molekulatömegtől is függ.
5) Mérések az ultracentrifugában azon a tényen alapulnak, hogy a folyadékban oldott részecskék a tömeggel arányos centrifugális erő hatására telepednek le. Különböző módszerek léteznek: a) az ülepedési sebesség meghatározása, b) az ülepedési együttható mérése, c) az Archibald módszer szerinti mérések, azaz én. egy folyamat, amelynek során az ultracentrifugában az egyébként hosszadalmas vizsgálatok jelentősen lerövidülnek.