ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯВажным методом, позволяющим разделить и идентифицировать вещества в микроколичествах, является хроматография в тонком слое, или тонкослойная хроматография (ТСХ), относящаяся к плоскостной (планарной) хроматографии (в отличие от колоночной хроматографии). Этот метод был открыт в СССР Н. А. Измайловым и Г. С. Шрайбер в 1938 г. на примере разделения смеси растительных экстрактов непосредственно на покровных стеклах микроскопов, на которые предварительно наносили тонкий слой неорганического сорбента. В 1944 г. Основы метода. Качественный и количественный анализ в ТСХ. В ТСХ используют стеклянные, металлические или пластмассовые пластинки, покрытые тонким слоем сорбента, обычно толщиной 0,1-0,3 млм. Образцы, как правило, 2-10 мкг, наносят в виде 0,1-1%-ных растворов на слой вблизи основания пластинки (стартовая линия). Пластинку помещают в камеру (кювету), содержащую небольшое количество соответствующей жидкой подвижной фазы (элюента), которая перемещается по слою под действием капиллярных сил. При этом компоненты образца перемещаются через слой с различными скоростями, зависящими от адсорбционных коэффициентов компонентов смеси. Проявление заканчивают, удаляя пластинку из камеры и испаряя подвижную фазу. Количественной мерой скорости переноса вещества при использовании определенного сорбента и элюента является величина Rf (oт английского retention factor) – фактор задержки. Величину Rf рассчитывают как частное от деления расстояния от центра пятна до линии старта (а) на величину пробега растворителя от стартовой линии (в) (рис. 1): EMBED Equation.3 В соответствии с определением, Rf всех адсорбированных компонентов смеси всегда меньше 1.00. Иногда вместо Rf используют величину hRf, причем hRf = 100Rf Величина Rf, зависит от природы сорбента и элюента. Для идентификации конкретных соединений смеси удобно использовать т.н. «свидетель», в качестве которого берут один из предполагаемых компонентов исследуемой смеси. Тогда совпадение Rf «свидетеля» и одного из компонентов может говорить об их идентичности. Однако для большей достоверности этого заключения необходимо провести эксперименты, взяв различные сорбенты и элюенты. Количественный анализ методом ТСХ выполняется посредством хроматографирования стандартных растворов исследуемых компонентов вместе с исследуемым образцом. Количество вещества в пятне связывают с площадью и интенсивностью выявленного пятна; стандарты и образцы можно сравнить визуально, но это недостаточно точный и объективный способ. Лучшие результаты дают методы спектроскопии, денситометрии и т.п. Материал пятна можно вымыть из неподвижной фазы и использовать для дальнейшего исследования. Его можно количественно измерить спектрофотометрически. Неизвестные вещества идентифицируют методом ИК спектроскопии, масс-спектроскопии или подвергают дальнейшему разделению с помощью газовой хроматографии (см. раздел 3). Для этих целей величины образцов могут быть увеличины путем использования слоев большой толщины (до 2 мм), нанесением образца в виде полосы и применением более широких пластинок.
EMBED ACD.ChemSketch.20 а – расстояние от стартовой до фронтальной линии; b – расстояние от стартовой линии до центра пятна исследуемого соединения; c – расстояние от стартовой линии до центра пятна «свидетеля». Рисунок 1 – Расчет коэффициента задержки (Rf) соединения Техника анализа методом ТСХ На чистые матовые стеклянные пластинки размером 10(20см, помещенные на плоскую подставку с упором, наносят слой адсорбента толщиной 1,0-1,5 мм. После этого специальным валиком разравнивают адсорбент, передвигая (но не прокатывая) его вдоль пластинки (рис. 2). Адсорбент перед использованием необходимо просеивать через тонкое сито для удаления крупных частиц. По обеим сторонам пластинки должны оставаться зоны, свободные от сорбента, иначе может проявиться т.н. «краевой эффект», т.е. искажение Rf крайних пятен. На расстоянии 1,5-2,0 см от края пластинки натянутой тонкой нитью или волосом намечают поперечную линию, являющуюся линией старта, и на нее капилляром наносят капли раствора. После нанесения образца на сорбент растворителю дают испариться, а затем пластинку переносят и устанавливают в наклонном положении в кювете с налитым на дно растворителем слоем 1,5-2,0 см (рис. 3). Угол наклона должен быть небольшим, иначе сорбент может сдвинуться с пластинки. Стартовая линия не должна соприкасаться с элюентом. После того, как растворитель поднимется почти до верха пластинки, ее вынимают и отмечают на ней уровень растворителя. Для этого, слегка наклонив влажную пластинку, постукивают осторожно пальцем по ее краю, чтобы сухой адсорбент ссыпался на бумагу: фронтальная линия при этом четко обозначится. Во время хроматографирования кювета с пластинкой должна находиться в закрывающемся сосуде, чтобы препятствовать испарению элюента. Иногда в качестве элюента применяется смесь растворителей, поэтому важно сохранить постоянное соотношение растворителей во время хроматографирования.
EMBED ACD.ChemSketch.20
1 – валик; 2 – стеклянная хроматографическая пластина; 3 – подставка Рисунок 2 – Приспособление для нанесения . EMBED ACD.ChemSketch.20
1 – хроматографическая камера; 2 – стеклянная пластинка; 3 – слой сорбента; 4 – элюент; 5 – пришлифованная крышка, 6 – упор-подставка.. Рисунок 3 – Хроматографическая камера с пластинкой. Детектирование исследуемых соединений на хроматограмме. Если вещества окрашены, то результат хроматографирования сразу виден. Бесцветные пятна проявляют, опрыскивая пластину соответствующими реактивами, дающими цветные реакции или помещают в камеру (эксикатор), заполненную парами йода. При этом в местах, где расположены бесцветные пятна, йод адсорбируется намного сильнее, поэтому на желтом фоне появляются более темные пятна. Бесцветные пятна флуоресцирующих веществ можно обнаружить, освещая пластинку ультрафиолетовым светом. Если вещество обладает свойством гасить флуоресценцию, то в сорбент на стадии подготовки добавляют флуоресцирующие вещества, например, сульфид или силикат цинка. В первом случае при ультрафиолетовом облучении в темноте наблюдают яркие пятна флуоресцирующих компонентов на темном фоне, во втором случае – темные пятна компонентов на светящемся фоне флуоресцирующего сорбента. ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Метод газовой хроматографии отличается от тонкослойной хроматографии тем, что элюентом (подвижной фазой) в нём является газ, а не жидкость. Это означает, что исследуемые этим методом вещества должны обладать достаточной летучестью. Кроме того, они не должны заметно разлагаться при температуре кипения, так как в хроматографическую колонку они вводятся в виде газовой (паровой) «пробки». Обычно максимальной температурой кипения, которой могут обладать исследуемые соединения, считают 400 (С, на которую рассчитано большинство серийно выпускаемых приборов. Это налагает определенные ограничения на этот метод анализа. В частности, он непригоден для полного изучения состава высокополимеров, липидов, пептидов и других соединений с высокой молекулярной массой. Тем не менее, метод нашел чрезвычайно широкое применение вследствие своей экспрессности, возможности автоматизации, высокой точности, сравнительно невысокой стоимости. Неподвижной фазой может быть активное твердое вещество или неподвижная жидкость. В соответствии с этим известны два основных типа газовой хроматографии: Газоадсорбционная хроматография (ГАХ). Неподвижной фазой (сорбентом) служит твердое пористое вещество с очень высокой удельной поверхностью. Газожидкостная хроматография (ГЖХ). Неподвижной фазой в этом методе является тонкая плёнка жидкости, нанесённая на инертное твёрдое вещество (твёрдый носитель; удельная поверхность последнего составляет 0,5-20 м2∙г–1). Ее называют неподвижной жидкой фазой (НЖФ). Принципиальное отличие между этими типами заключается в том, что в первом случае происходит адсорбция анализируемого соединения на поверхности неподвижной фазы, а в другом – распределение его между подвижной и неподвижной фазами. Таким образом, по типу сорбента ГЖХ относится к распределительной хроматографии. Основы количественного и качественного анализа в ГЖХ Вид типичной дифференциальной хроматограммы приведен на рисунке 4. EMBED Equation.3, ãäå Sõ (%) – íîðìèðîâàííàÿ ïëîùàäü ïèêà êîìïîíåíòà õ, âûðàæåííàÿ êàê ïðîöåíò îò ñóììû ïëîùàäåé îòäåëüíûõ ïèêîâ; (Si = S1 + S2 + S3 + … +Sn
EMBED ACD.ChemSketch.201 – момент ввода пробы; 2 – нулевая (базовая) линия; а – полуширина пика; h – высота пика; t1, t2, t3 – времена удерживания компонентов; I, II и III – пики, соответствующие трем компонентам смеси. Рисунок 4 – Пример хроматограммы для определения количественного Этот метод, однако, справедлив лишь при условии, что выходит все пики и детектор одинаково реагирует на все компоненты исследуемой смеси. Обычно площади отдельных компонентов не прямопропорциональны процентному составу, поскольку детектор по-разному реагирует на различные вещества, в связи с чем в особо точных расчетах необходимо вводить поправочные коэффициенты или пользоваться специальными методами расчета, например, методами внешнего или внутреннего стандарта. В обычной лабораторной практике метод нормировки площадей широко используется ввиду своей простоты и экспрессности. Существуют различные способы расчета площадей пиков на хроматограмме, однако, самым простым и универсальным методом, в особенности для симметричных и полностью разделенных пиков, является так называемый геометрический метод. По этому методу площадь пика высчитывают как площадь равнобедренного треугольника, умножая его высоту h на среднюю линию (полуширину) а (рис. 4): Si = hi(ai Современные приборы имеют возможность подключения их к компьютеру. Ход анализа и последующая обработка хроматограмм осуществляется посредством специально разработанных компьютерных программ, позволяющих провести качественный и количественный анализ смеси с выводом всех данных на экран компьютера и принтер. Формат получаемых хроматограмм и данных обработки совместим с текстовым редактором WORD, что позволяет вставлять эти материалы непосредственно в текст. Качественный анализ (интерпретация) хроматограмм зачастую представляет собой более сложную задачу, чем количественный анализ смесей, описанный выше. Поскольку время удерживания каждого индивидуального вещества в заданных условиях хроматографирования (температура колонки, скорость газа – носителя, природа подвижной и неподвижной фаз) строго постоянны, то проще всего эта задача решается измерением времени удерживания вещества – «свидетеля», вводимого в колонку отдельно или «посадкой» его в анализируемую смесь. При отсутствии вещества – «свидетеля» используют другие методы, например, приведенные в справочной литературе «Относительные времена удерживания (ОВУ)» по отношению к какому-либо несорбируемому компоненту. Особой разновидностью газовой хроматографии является хромато-масс-спектрометрия, являющаяся комбинацией хроматографии и масс-спектрометрии. Этот метод позволяет провести хроматографическое разделение с одновременным качественным и количественным анализом компонентов исследуемой смеси. Сорбенты и неподвижные жидкие фазы в ГЖХ. В отличие от ГАХ сорбенты, используемые в ГЖХ, имеют существенно меньшую удельную поверхность, что связано с тем, что анализируемые молекулы удерживаются не столько за счет свободной поверхностной энергии твердого тела, сколько за счет растворения (адсорбции) в тонком слое неподвижной жидкой фазы (НЖФ), покрывающей стенки микропор твердого носителя. Поэтому обычные адсорбенты типа оксида алюминия, активированного угля, силикагеля, цеолитов в ГЖХ не пригодны. Твердыми носителями служат пористые вещества типа диатомитовых земель, огнеупорного кирпича или пористые термостойкие сшитые полимеры, размолотые и просеянные до частиц приблизительно одинакового размера (0,10-0,60 мм). Наиболее часто используют носители на основе диатомитов, известные под марками: сферохром, порохром, динохром (Россия), хроматон (Чехия), хромосорб (США). К полимерным сорбентам относится полисорб, полихром (Россия), сепарон (Чехия), порапак (США, Япония). Главные требования, предъявляемые к соединению, которое используют в качестве НЖФ – это отсутствие летучести и достаточная термическая стабильность в условиях анализа, а в ряде случаев также селективность к отдельным классам анализируемых соединений. Поэтому, как правило, НЖФ обладает значительной молекулярной массой, но низкими температурами плавления. В婍 ¸@ÀἎ຺됀촉렡䰁⇍桔獩瀠潲牧浡挠湡潮⁴敢爠湵椠佄⁓潭敤മ$짗ꢓ賔ꢓ賔ꢓ賔킚豞ꢒ賔킚豆ꢒ賔揄豀ꢒ賔킚豅ꢒ賔楒档ꢓ賔䕐Ō ɠ䬡à™ċ Ȁ搀က ကကȀꀀЀ졜Ԁကက䓐¢倀㯄樀ᔈ退Ŵ琮硥t¦ကȀЀ 怀爮慤慴╲ ☀@䀀爮牳c㯄倀㰀Ⰰ@䀀爮汥捯ƨ退Ȁ栀@䈀䒋Ф啓뜏嘨㍗믿§ҍ餻숫咋ᐤಋ蓅?昐⤻᩵뜏践I蕦瓶༏犷茂˂솃昂ㄻ뜏༒ষ턫튅ս墍贃Ÿכּ둾幟㍝寀诃씄㾀က幟孝쳃쳌쳌쳌쳌쳌쳌쳌ꢸ쌀쳌쳌쳌쳌쳌䒋Фҋ蓅?쌐쳌쳌좸쌀MSG_VK_UPMSG_VK_TABMSG_VK_SUBTRACTMSG_VK_SPACEMSG_VK_SHIFTMSG_VK_RIGHTMSG_VK_RETURNMSG_VK_PRIORMSG_VK_NEXTMSG_VK_MULTIPLYMSG_VK_MENUMSG_VK_LEFTMSG_VK_INSERTMSG_VK_HOMEMSG_VK_F9MSG_VK_F8MSG_VK_F7MSG_VK_F6MSG_VK_F5MSG_VK_F4MSG_VK_F3MSG_VK_F2MSG_VK_F12MSG_VK_F11MSG_VK_F10MSG_VK_F1MSG_VK_ESCAPEMSG_VK_ENDMSG_VK_DOWNMSG_VK_DIVIDEMSG_VK_DELETEMSG_VK_CONTROLMSG_VK_BACKMSG_VK_ADDMSG_TOOLS_CONSOLE_APPLICATION_LOGO_TEMPLATEMSG_TOOLS_CONSOLE_APPLICATION_COMMON_COMMAND_LINE_ARGUMENTS_HELPMSG_SUGGESTIONMSG_SUBJ_MAILMSG_SH_UNDEFINED_COLORMSG_SEND_BUTTONMSG_SAVE_BUTTONMSG_RICH_MENU_ITEM_UNDOMSG_RICH_MENU_ITEM_SELECT_ALLMSG_RICH_MENU_ITEM_REDOMSG_RICH_MENU_ITEM_PASTEMSG_RICH_MENU_ITEM_DELETEMSG_RICH_MENU_ITEM_CUTMSG_RICH_MENU_ITEM_COPYMSG_PROPERTY_DIALOG_OKMSG_PROPERTY_DIALOG_HELPMSG_PROPERTY_DIALOG_CANCELMSG_PROPERTY_DIALOG_APPLYMSG_MESSAGEBOX_YESALLMSG_MESSAGEBOX_YESMSG_MESSAGEBOX_RETRYMSG_MESSAGEBOX_OKMSG_MESSAGEBOX_NOALLMSG_MESSAGEBOX_NOMSG_MESSAGEBOX_IGNOREMSG_MESSAGEBOX_HELPMSG_MESSAGEBOX_CANCELMSG_MESSAGEBOX_ABORTMSG_INTERNAL_ERROR_WITH_CODEMSG_INTERNAL_ERRORMSG_EXIT_BUTTONMSG_BODY_MAILMSG_AWL_VALUE_OUT_OF_RANGE_MINMSG_AWL_VALUE_OUT_OF_RANGE_MAXMSG_AWL_VALUE_OUT_OF_RANGEMSG_AWL_TCTT_RIGHTARROWMSG_AWL_TCTT_LEFTARROWMSG_AWL_TCTT_CLOSEBUTTONMSG_AWL_RADIO_UNCHECKEDMSG_AWL_POPUP_MENU_COMMENTMSG_AWL_NO_LIST_SELECTIONMSG_AWL_NEED_NOT_EMPTY_TEXTMSG_AWL_INVALID_VALUEMSG_AWL_INCORRECT_LENGTH_TEXT_MINMSG_AWL_INCORRECT_LENGTH_TEXT_MAXMSG_AWL_INCORRECT_LENGTH_TEXTMSG_AWL_HELP_FILE_NOT_FOUNDMSG_AWL_DATETIME_OUT_OF_RANGE_MINMSG_AWL_DATETIME_OUT_OF_RANGE_MAXMSG_AWL_DATETIME_OUT_OF_RANGEMSG_AWL_DATETIME_EMPTYMSG_AWL_CANT_OPEN_HELP_TOPICMSG_AWL_ALL_FILESERR_UNKNOWN_LAST_ERROR_TEXTERR_UNKNOWN_COM_ERRORERR_TOOLS_XML_PARSING_ERRORERR_TOOLS_WRONG_EMAIL_ADDRESS_PATTERNERR_TOOLS_SERVICE_RETURNED_ERRORERR_TOOLS_SERVICE_INVALID_COMMAND_LINEERR_TOOLS_SERVICE_DO_NOT_RUN_DIRECTLYERR_TOOLS_INVALID_MAPI_DLLERR_TOOLS_FAILED_MAPI_SENDERR_TOOLS_EMAIL_USER_CANCELEDERR_TOOLS_CONSOLE_APPLICATION_INVALID_LANGUAGE_CODEERR_TOOLS_CONSOLE_APPLICATION_INVALID_ARGUMENTERR_TOOLS_CAB_EXTRACT_FILENOTCABERR_TOOLS_CAB_EXTRACT_FAILEDERR_TOOLS_CAB_CREATE_FAILEDERR_RATIONAL_OVERFLOWERR_NO_TLSERR_NO_GDI_RESOURCEERR_INI_FILE_IS_INVALIDERR_HTML_RESOURCE_NOT_FOUNDERR_HTML_READING_TIMEOUTERR_FILE_TOO_MANY_OPEN_FILESERR_FILE_SHARING_VIOLATIONERR_FILE_REMOVE_CURRENT_DIRERR_FILE_NOT_FOUNDERR_FILE_LOCK_VIOLATIONERR_FILE_INVALID_FILEERR_FILE_HARD_IOERR_FILE_GENERICERR_FILE_END_OF_FILEERR_FILE_DISK_FULLERR_FILE_DIRECTORY_FULLERR_FILE_BAD_SEEKERR_FILE_BAD_PATHERR_FILE_ALREADY_EXISTSERR_FILE_ACCESS_DENIEDERR_DIVIDE_ZEROERR_CREATE_TEMP_FILEERR_CANT_WRITE_TO_SETUPERR_CANT_WRITE_TO_REGISTRYERR_CANT_LOAD_RESOURCEERR_CANT_LOAD_DLLERR_CANT_CREATE_COM_COMPONENTERR_BAD_TEXT_FILEERR_BAD_INI_FILEERR_BAD_ARCHIVE_VERSIONERR_BAD_ARCHIVEERR_AWL_NOT_ENOUGH_RESOURCESERR_AWL_COMMDLG_UNKNOWN_ERRORERR_AWL_COMMDLG_SUBCLASSFAILUREERR_AWL_COMMDLG_STRUCTSIZEERR_AWL_COMMDLG_SETUPFAILUREERR_AWL_COMMDLG_RETDEFFAILUREERR_AWL_COMMDLG_REGISTERMSGFAILERR_AWL_COMMDLG_PRINTERNOTFOUNDERR_AWL_COMMDLG_PARSEFAILUREERR_AWL_COMMDLG_NOTEMPLATEERR_AWL_COMMDLG_NOHOOKERR_AWL_COMMDLG_NOHINSTANCEERR_AWL_COMMDLG_NOFONTSERR_AWL_COMMDLG_NODEVICESERR_AWL_COMMDLG_NODEFAULTPRNERR_AWL_COMMDLG_MEMLOCKFAILUREERR_AWL_COMMDLG_MEMALLOCFAILUREERR_AWL_COMMDLG_MAXLESSTHANMINERR_AWL_COMMDLG_LOCKRESFAILUREERR_AWL_COMMDLG_LOADSTRFAILUREERR_AWL_COMMDLG_LOADRESFAILUREERR_AWL_COMMDLG_LOADDRVFAILUREERR_AWL_COMMDLG_INVALIDFILENAMEERR_AWL_COMMDLG_INITIALIZATIONERR_AWL_COMMDLG_INITFAILUREERR_AWL_COMMDLG_GETDEVMODEFAILERR_AWL_COMMDLG_FINDRESFAILUREERR_AWL_COMMDLG_DNDMMISMATCHERR_AWL_COMMDLG_DIALOGFAILUREERR_AWL_COMMDLG_DEFAULTDIFFERENTERR_AWL_COMMDLG_CREATEICFAILUREERR_AWL_COMMDLG_BUFFERTOOSMALLERR_AWL_COMMDLG_BUFFERLENGTHZEROCURRENT_LANGUAGE_NAMEက㽔ကခ㼐ကဂ㻐ကဃ㺐ကင㹈ကစ㸌ကဆ㷐ကဇ㶐ကဈ㵐ကဉ㴘ကည㳘ကဋ㲘ကဌ㱘ကဍ㰘ကဎ㯘ကဏ㮘ကတ㭘ကထ㬘ကဒ㫔ကဓ㪘ကန㩤ကပ㨴ကဖ㧼ကဗ㧌ကဘ㦔ကမ㥘ကယ㤘ကရ㣘ကလ㢜ကဝ㡠ကသ㠨ကဟ㟨ကဠ㞬ကအ㝰ကဢ㝐ကဣ㜠ကဤ㛼ကဥ㛘ကဦ㚜ကဧ㙸ကဨ㙈ကဩ㘐ကဪ㗠ကါ㖴ကာ㖔ကိ㕤ကီ㔴ကု㔐ကူ㓬ကေ㒼ကဲ㒔ကဳ㑨ကဴ㑄ကဵ㐠ကံ㏴က့㏄ကး㎜က္㍤က်㌬ကျ㋰ကြ㊼ကွ㊄ကှ㉔ကဿ㈬က၀㈔က၁က၂ㆰက၃ㅴက၄က၅バက၆とက၇〬က၈⿴က၉⾼က၊⽰က။⼠က၌⻘က၍⺈က၎⹌က၏⸠ကၐⷨကၑⷄကၒⶈကၓⵘကၔⴜကၕⳘကၖⲐကၗⱘကၘⰜကၙ⯘ကၚ⮐ကၛ⭤ကၜ⬬ကၝ⫸ကၞ⫀ကၟ⪐ကၠ⩜ကၡ⨬ကၢ⧼ကၣ⧄ကၤ⦄ကၥ⥄ကၦ⤨ကၧ⤈ကၨ⣠ကၩ⢤ကၪ⡸ကၫ⡌ကၬ⠤ကၭ⟸ကၮ⟔ကၯ➨ကၰ➄ကၱ❘ကၲ✰ကၳ✄ကၴ⛐ကၵ⚘ကၶ♤ကၷ☴ကၸ☄ကၹ◔ကၺ■ကၻ╬ကၼ┼ကၽ─ကၾⓐကၿ⒰ကႀ⒐ကႁ①ကႂ⑄ကႃကႄ⎠ကႅ⍈ကႆ⌬ကႇ⌔ကႈ⋴ကႉ⋘ကႊ⊼ကႋ⊤ကႌ⊌ကႍ≰ကႎ≜ကႏ≄က႐∬က႑∔က႒∀က႓⇬က႔⇘က႕⇄က႖↰က႗↜က႘ↈက႙ⅴကႚ⅜ကႛ⅀ကႜℨကႝℐက႞⃰က႟⃘ကႠ₼ကႡ₠ကႢ₄ကႣကႤ⁌ကႥကႦ—ကႧ က¨㾀ကɠ䬡䔠 䓸䔈䔘႐Ⴀကႀ䔬䔻䕓䕡 䥁普ㅯ⸶汤l敇䵴獥慳敧慎敭䜀瑥敍獳条卥獹整噭牥楳湯䜀瑥敒潳牵散䑉一浵敢佲䵦獥慳敧s (耀耀¨耀
|
