四素組效應

四素組效應

四素組效應,是指一定濃度範圍的二元組分的反相色譜保留模型發展到全濃度多組分的反相色譜體系,並將這一模型推廣到正相色譜、薄層與紙色層及疏水相互作用色譜,並進而發展成為液相色譜中除排阻色譜外的一個統一的保留模型,深入地揭示了各類色譜的保留過程的本質是相同的計量置換過程,進而解釋了以前許多難以解釋的現象。

簡介

為了說明從液-液萃取和萃取色層所得到數據之間的相似性,比較鑭系及錒系等一系列性質極為相似的元素的行為,當然要比只比較單個元素好得多;同時比較幾種不同萃取體系中元素行為之間的關係,要比只在一種萃取體系中的行為作比較更為有利。所以,研究鑭系和錒系在幾種不同萃取體系中的“四素組”效應是最合適的例子。

如溶質的結構與保留的關係、固定相與保留的關係、反相色譜的收斂點、鑭系元素四素組效應的表征等,並提出了色譜中一些新的表征參數,拓寬了該模型的套用範圍。他們所提出的對基因工程產品的分離與純化極有效的疏水相互作用色譜中的保留機理尤為重要。

基本性質

這種四素組效應的本質在於鑭系元素和錒系元素中若干/電子構型的某種穩定性。這種穩定性對於這些元素的很多性質來說都是重要的,特別是對於同系各元素間的分離更有其重要意義。這種電子構型的穩定性,在鑭系元素中隨Z由小到大按一定方向影響著它們絡合物形成能力的大小。絡合物形成能力的差異是使這些性質非常相似的元素得以相互分離的主要依據。所以最好對f電子元素在絡合物生成自由能和焓等方面的雙偶效應進行更加詳細的討論。

已經發現具有四素組效應的鑭系元素的另一特性是萃取過程焓。然而, 因為ΔH—Z*曲線的總趨勢不是單調的,所以焓上的四素組效應比自由能上的四素組效應更難觀測到,而且通常不是在整個Z範圍內(即從La到Lu的整個鑭系內)都出現這種四素組效應。

總之,已經確定:對於那些絡合物穩定性隨Z的增加而增加主要應歸結於焓值的鐧系元素,是存在四素組效應。假如絡合物生成自由能ΔG*隨Z的增加單調下降,那么就可以認為ΔG*的變化在某種程度上反映了鑭系收縮的現象。所以在ΔG*上存在四素組效應,就暗示在鑭系元素半徑上存在著這種四素組效應。

特點

十五個鑭系元素和鐧系元素具有相似的化學性質和物理性質,隨著原子序數的增加,它們的性質常常會有輕微的變化,這種效應主要是在液-液萃取還是在萃取色層中產生的而分別叫“四素組”效應或“雙偶”效應。

所謂“四素組”效應或“雙偶”效應,就是在鑭系和鐧系兩族元素中,在4f或5f電子殼層為半充滿、1/4、3/4充滿的那些原子,它們的某些性質的變化是不連續的,即如果將這兩族元素的某些性質的測定值(例如萃取行為或某些物理性質)對原子序數作圖,發現整條曲線好象分成了四段光滑曲線,它們相當於四個特定的“四素組“。

四素組 四素組

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