Методы концентрирования и разделения микроэлементов. Сальникова Е.В - 52 стр.

     2 Сорбционные методы

      Сорбцию широко используют для разделения и концентрирования
веществ. Сорбционные методы обычно обеспечивают хорошую селективность
разделения, высокие значения коэффициентов концентрирования.
      Наиболее высокие значения коэффициентов концентрирования
достигаются при определении микрокомпонентов непосредственно в фазе
сорбента с использованием атомно-эмиссионного, атомно-абсорбционного и
рентгено-флуоресцентного методов.
      Сорбция – процесс поглощения газов, паров и растворённых веществ
твёрдыми или жидкими поглотителями на твёрдом носителе (сорбентами).
Классификация сорбционных методов основана на различии механизма
взаимодействия веществ с сорбентами. Различают адсорбцию (физическая
адсорбция и хемосорбция), распределение веществ между двумя
несмешивающимися фазами (растворитель и жидкая фаза на сорбенте),
капиллярную конденсацию – образование жидкой фазы в порах и капиллярах
твёрдого сорбента при поглощении паров вещества, и ионный обмен. В чистом
виде каждый из перечисленных механизмов, как правило, не реализуется, и
обычно наблюдаются смешанные механизмы [21].
      Процессом сорбции относительно легко управлять, поскольку, варьируя
условия эксперимента, можно осуществить количественную сорбцию-
десорбцию и контролировать этот процесс. Для осуществления сорбционных
методов не требуется сложного приборного оформления, экстремальных
условий, их легко сочетать с методами последующего определения
компонентов. Сорбционные методы отличаются высокой технологичностью и
легкостью автоматизации. Можно анализировать не только операцию
концентрирования, но и само определение, например в хроматографических и
проточно-инжекционных методах [22, 23].
     При ионообменном концентрировании происходит обменная адсорбция:
взамен адсорбированных ионов в раствор переходит эквивалентное количество
других ионов, входящих первоначально в состав применённого адсорбента.
     Схематично механизм ионного обмена заключается в том, что сначала
происходит диффузия иона к частице, затем диффузия вглубь ионообменника к
его активным центрам, обмен с ионом, диффузия вытесненного иона к
поверхности частицы ионообменника и, наконец, его диффузия в раствор. При
перемешивании раствора перемещение ионов к поверхности и от поверхности
частицы сорбента происходит быстро и эти стадии существенно не влияют на
скорость установления равновесия (за исключением очень разбавленных
растворов). Однако диффузия ионов в самой частице сорбента происходит
медленно и практически не зависит от перемешивания раствора. Поэтому
равновесие устанавливается не мгновенно, а в течение нескольких минут или
даже часов, в зависимости от размеров обменивающихся ионов и плотности
частицы ионообменника [24].
     В качестве адсорбентов применяют активные угли, цеолиты, глинистые
минералы, силикагель, оксид алюминия, модифицированные сорбенты на
52