Зайцев в. Н. Комплексообразующие кремнеземы

Глава 4. Методы количественного и качественного 
определения привитых групп 
Концентрацию групп на поверхности ХМК можно выражать как от-
ношение их количества к массе (моль/г) или к поверхности (моль/м
2
) 
кремнезема. Очевидно, что для ХМК, в которых привитые лиганды рас-
положены на поверхности, более корректным будет применение поверх-
ностной концентрации. Однако на практике оказывается, что ее примене-
ние часто затруднительно. Проблема в том, что в процессе модифициро-
вания кремнезема площадь его поверхности изменяется. Степень такого 
изменения зависит как от геометрических параметров носителя, так и от 
природы прививаемой молекулы, и поэтому ее трудно прогнозировать. 
Как видно из табл. 4-1, где приведены результаты изучения геометриче-
ских параметров кремнезема по мере прохождения реакций ПСБ, такие 
изменения могут быть достаточно существенными, особенно для кремне-
земов с мелкими порами [1]. Кроме того, удельная площадь поверхности, 
определенная по адсорбции азота, часто отличается от эффективной, т.е. 
доступной для модифицирования конкретным реагентом
1
. Поэтому мно-
гие авторы предпочитают относить концентрацию привитых групп к мас-
се вещества. 
Табл. 4-1. Изменение геометрических параметров кремнезема в процессе его модифи-
цирования 
Привитые группы 
Площадь 
поверхнос-
ти, м
2
/г 
Объем пор, 
см
3
/г 
Средний ра-
диус пор, нм 

SiOH 
468 
2.189 
3.5 

SiOSi-C
5
H
5
433 
2.045 
3.4 

SiOSi-C
5
H
5
и 

SiOSi(CH
3
)
3
448 
2.045 
3.3 

SiOSi-C
5
H
4
Ti(Cl)
2
C
5
H
5
и 

SiOSi(CH
3
)
3
358 
1.628 
2.8 
Задача определения концентрации закрепленных групп обычно ре-
шается с привлечением мультиэлементного анализа [2], pH- потенцио-
метрии [3], кондуктометрии [4], фотометрии [5,6], ИК [7] или ЯМР [8] 
спектроскопии, функционального органического анализа. Каждый из ме-
1
подробнее см. главу 1. 

---

144 
тодов имеет свои преимущества и недостатки. Например, химические ме-
тоды, основанные на измерении аналитического сигнала после взаимо-
действия привитых групп с проявляющими реагентами, часто дают зани-
женные результаты из-за низкой степени прохождения реакций на по-
верхности. Прямые спектроскопические методы недостаточно чувстви-
тельны или селективны. Поэтому идеальным является их сочетание. 
Например, в работе [8] продемонстрировано, что совместное применение 
методов элементного анализа и ЯМР спектроскопии позволяет повысить 
достоверность результатов определения концентрации привитых триме-
тилсилильных групп.