Исследование адсорбционных свойств поверхности Силохрома С-80, модифицированного ализаринатами металлов

Аннотация

 В аналитической практике газовой хроматографии адсорбенты на основе диоксида кремния находят широкое применение в целях разделения и концентрирования смесей органических соединений различного состава. Для решения конкретных задач необходимо получать новые сорбционные материалы с закрепленными функциональными группами, слоями или элементами, путем варьирования которых меняется число и типы адсорбционных центров исходных кремнеземов. В качестве перспективных модифицирующих добавок, представляющих особый интерес, применяют хелатные комплексы переходных металлов, в том числе импрегнированных в виде адсорбционных слоев. В данной работе получены и исследованы физико-химическими методами кремнеземы на основе Силохрома С-80, модифицированного ализаринатами никеля, меди и кобальта. Термическим анализом установлено, что ализаринат меди устойчив до 300°С, ализаринаты никеля и кобальта – до 280°С. С помощью адсорбционной порометрии показано, что модифицирование кремнезема приводит к снижению средних диаметров и суммарных объемов пор, площадей удельной поверхности от 84 до 76 м²/г. Методами ИК-и КР-спектроскопии доказано закрепление хелатов на поверхности SiO₂.

Газохроматографическим методом изучены процессы адсорбции органических соединений (н-алканов, нитрометана, гептена-1, ароматических углеводородов, кетонов и спиртов), способных к различным типам межмолекулярных взаимодействий. Импрегнирование SiO₂ ализаринсодержащими хелатами приводит к изменению констант Генри адсорбции при варьировании иона металла в составе комплекса в ряду Ni²⁺˂Co²⁺˂Cu²⁺, теплоты и энтропии адсорбции по отношению ко всем сорбатам. Нанесение комплексных соединений на поверхность Силохрома С-80 способствует изменению вкладов специфических взаимодействий в теплоту адсорбции. При этом наибольшие значения ∆_q̅dif,1(спец) характерны для органических соединений, склонных к донорно-акцепторному и π- комплексообразованию.

Согласно анализу компенсационных термодинамических зависимостей q̅_dif,1 - ∆S̅^S_1,c показано, что энтропия является определяющим термодинамическим параметром при адсорбции тестовых соединений на поверхности исследуемых хроматографических материалов.