Fracționarea - Lexicon de chimie
Lexicon chimie: fracționare
Fracționarea, 1) general descompunerea unui amestec de substanțe prin separarea treptată a componentelor în anumite condiții de temperatură, presiune sau concentrație. Porțiunile separate și colectate individual sunt Facțiuni numit. F. este utilizat în toate procesele de separare, este deosebit de cunoscut pentru distilare, cristalizare, condensare, sublimare și toate procesele de sorbție.
2) în chimie macromoleculară separarea unei substanțe polidisperse în diferite fracțiuni de mase moleculare mai mult sau mai puțin uniforme. Uniformitatea unei fracții depinde de selectivitatea procesului de fracționare. Se diferențiază:
Metoda echilibrului.
1) precipitații fracționate se bazează pe faptul că un precipitant sau un non-solvent, care trebuie să fie miscibil cu solventul, este adăugat la soluția unei substanțe polimerice până când apare turbiditatea. După un timp, se separă o a doua fază lichidă care conține componentele polimerice superioare. Soluția de deasupra este separată și precipitantul sau nonsolventul se adaugă din nou. După repetarea acestor operații de mai multe ori, sunt disponibile diferite fracțiuni de polimer, cu ajutorul cărora se poate stabili funcția de distribuție. Procedura de aici este de a îndepărta amestecul solvent/nonsolvent, de a determina masa reziduului polimeric și de a determina greutatea moleculară relativă a fracției printr-una dintre metodele obișnuite, cum ar fi viscometria sau osmometria. Folosind valorile obținute, se poate seta apoi funcția de distribuție integrală sau diferențială. Se face distincția între F. succesiv și sumativ.
2) Procedură fără izolarea fracțiilor. Aceste metode aparțin metodelor rapide ale lui F. Ele oferă o privire de ansamblu orientativă asupra funcției de distribuție relativ rapid. Se face distincția între: a) Titrarea turbidității (turbidimetric F.) turbiditatea este măsurată în funcție de cantitatea de precipitant adăugată. b) Măsurarea volumului fazei gelului (volumetric F.) volumul celei de-a doua faze formate este măsurat în funcție de cantitatea de precipitant adăugată. c) Determinarea cu echilibrul de sedimentare (gravimetric F.) o tigaie de cântărire este plasată chiar deasupra fundului vasului de fracționare pe care se depune precipitatul format în timpul precipitațiilor și este înregistrat în funcție de cantitatea de solvent adăugat.
3) Fracționarea soluției se bazează pe faptul că într-o serie de polimeri omologi, în condiții altfel identice, solubilitatea scade odată cu creșterea gradului de polimerizare. Dacă o substanță polimoleculară este tratată mai întâi cu un solvent slab, fracțiile cu masă moleculară mică se obțin sub formă dizolvată. Dacă se folosește apoi agenți de dizolvare mai buni, se dizolvă și fracțiile cu masă moleculară mai mare. Cu cât proprietățile solventului sunt mai fine, cu atât mai clar se poate separa. În practică, procedura constă în aplicarea substanței polimerice pe purtători inerți și expunerea acestor amestecuri de solvenți la anumite gradații. După un anumit timp, solventul - z. B. prin evaporare - îndepărtat și reziduul cântărit.
4) Determinarea echilibrului de sedimentare în ultracentrifugă.
5) Asta Procedura de distribuție se bazează pe faptul că există o distribuție între solvenți nemiscibili, diferiți.
6) Eluție în gradient. Procesul de eluare a gradientului poate fi realizat cu un gradient de temperatură (proces de extracție termică) sau cu un gradient de presiune (cromatografie de partiție).
Procesul de adsorbție se bazează pe faptul că capacitatea de adsorbție a adsorbanților adecvați depinde de greutatea moleculară. În acest fel poți z. B. Poliester separat pe coloane de uree de soluție de benzen (cromatografie).
F. cu ajutorul densecromatografiei poate avea loc prin intermediul unui mecanism de adsorbție, precum și printr-un mecanism de distribuție. Substanțele cu un nivel ridicat de polimer pot fi, de asemenea, măsurate folosind cromatografia cu permeație. Fracționarea fluxului de câmp este foarte variabilă și adecvată pentru greutăți moleculare ridicate (până la 10 12 g mol -1).
Procedura cinetică.
1) Măsurarea vitezei de difuzie se bazează pe faptul că aceasta este invers proporțională cu masa moleculară, difuzie.
2) Utilizarea membranelor porozitate gradată. a) Utilizarea efectului ultrafiltru al anumitor materiale cu membrană. Ele pot fi produse cu porozități diferite, astfel încât diferite dimensiuni moleculare pot fi separate prin ultrafiltrare în acest fel. b) Măsurarea cursului de timp al presiunii osmotice.
3) Utilizarea difuziei termice. a) Proces de tub de separare analog procesului de separare a izotopilor în tubul de separare Clusius. b) Metoda statistică utilizând efectul Soret; se bazează pe faptul că molecule de diferite dimensiuni se separă parțial într-o soluție.
4) Măsurarea ratei de dizolvare în anumiți solvenți, care depinde și de masa moleculară.
5) Măsurători în ultracentrifugă se bazează pe faptul că particulele dizolvate într-un lichid se instalează sub acțiunea unei forțe centrifuge proporționale cu masa. Există diferite metode: a) determinarea vitezei de sedimentare, b) măsurarea coeficientului de sedimentare, c) măsurători conform metodei Archibald, adică eu. un proces în care examinările altfel lungi în ultracentrifugă sunt considerabil scurtate.