Привычные водные растворы все чаще уступают место другим рабочим средам. Давно используются водно-органические и неводные растворы, теперь - сверхкритические флюиды, ионные жидкости и, конечно, так называемые организованные среды.
Вещества в сверхкритическом состоянии уже прочно вошли в арсенал сред и систем, которыми пользуется аналитическая химия. Для целей химического анализа наибольшее применение нашел сверхкритический диоксид углерода. Он дешев, нетоксичен, легко удаляется испарением, имеет подходящую сверхкритическую точку. Сверхкритическая экстракция и сверхкритическая хроматография стали обычными методами; выпускается реализующая их аппаратура.
В последние годы внимание уделяется ионным жидкостям. Это соли, обычно с крупными органическими азотсодержащими катионами (чаще всего 1-бутил-З-метилимидазолий) и объемистыми неорганическими анионами - гексафторфосфатом или тетрафторборатом. Соли имеют настолько низкие температуры плавления, что в обычных условиях находятся в расплавленном состоянии. Такая ионизованная проводящая среда может оказаться перспективной, например, для электрохимических методов анализа, в капиллярном электрофорезе, в жидкость-жидкостной экстракции - ионные жидкости практически не испаряются. В среде ионных жидкостей по-особому протекают некоторые реакции синтеза. Свойства и возможности ионных жидкостей еще не очень хорошо изучены, а они могут оказаться интересными, поэтому следует ожидать потока исследований в этой области. Вот недавно было показано, что ионные жидкости растворяют целлюлозу; этот природный полимер можно регенерировать из раствора, добавив воды. Еще нет окончательных сведений, подтверждающих нетоксичность ионных жидкостей (на эту тему идут дискуссии [1]).
Огромны достижения и значительны перспективы использования в аналитической химии так называемых организованных сред, в том числе, и особенно, на основе воды. Речь идет о средах, гомогенных и однофазных в макромасштабе, но одновременно гетерогенных и двухфазных на микро, точнее, на наноуровне [1]. В основной массе растворителя, водного или неводного, в этом случае присутствуют микропсевдофазы, супра- и супермолекулярной структуры. Одну группу организованных сред составляют микрогетерогенные растворы разных самоорганизующихся систем супрамолекулярной природы: прямые и обратные мицелы, микроэмульсии, пленки Ленгмюра-Блоджетт, жидкие кристаллы, образованные дефильными молекулами или ионами ПАВ. В этом случае спонтанно агрегированная система образует собственную микрофазу. Вторая группа организованных сред включает в себя растворы молекул-рецепторов, вводимых специально и образующих жесткие полости. Они служат "хозяевами" для "гостей", в качестве которых выступают, например, определяемые соединения, но также и реагенты.
Важной и ценной особенностью организованных сред, особенно первой группы, является способность сближать и концентрировать реактанты. Для второй группы характерна возможность использовать эффект полости, когда селективность взаимодействия может определяться геометрическим соответствием "хозяина" и "гостя". Главное отличие организованных сред от обычных водных или неводных состоит в том, что огромную роль в них играет изменение свойств не основной массы растворителя, а только вблизи солюбилизированной частицы. То есть речь идет о локальном эффекте.
Использование организованных сред в химическом анализе многообразно и весьма существенно. Можно назвать мицеллярную электрокинетическую хроматографию, применение циклодекстринов и прямых мицелл в качестве модификаторов подвижных и неподвижных фаз во многих вариантах хроматографии, мицеллярную экстракцию, широкое использование поверхностно-активных веществ в фотометрическом и люминесцентном анализе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Chem. Eng. News. 2002. April 29. P. 4-5.
2. Штыков С.Н. //Вести. Харьковск. нац. ун-та. 2000. № 495. Химия. Вып. 6(29). С. 9-14.