Студопедия — Хроматография
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Хроматография






Хроматография - это метод разделения компонентов в динамических условиях, основанный на их различном распределении в подвижной и неподвижной фазе [28].

Неподвижная фаза может представлять собой твердом вещество с развитой поверхностью, либо неподвижную жидкость, удерживаемую на твердом носителе.

Подвижная фаза просачивается сквозь слой неподвижной фазы.

Критериев классификации хроматографических методов анализа много. Наиболее важные, отражающие физико-химическую сущность и особенности техники анализа следующие:

· агрегатное состояние разделяемых веществ - газ (пар) или жидкость (раствор);

· природа неподвижной фазы - твердое вещество или жидкость;

· техника выполнения анализа - в колонке, капилляре, на бумаге, в тонком слое сорбента.

· характер взаимодействия между неподвижной фазой (сорбентом) и разделяемыми веществами, иначе механизм, лежащий в основе разделения компонентов;

Классификация по последнему из перечисленных критериев является наиболее фундаментальной. Она включает группы методов, основанные на:

1. распределении молекул между двумя фазами (в том числе, макромолекул и коллоидных частиц);

2. распределении ионов между двумя фазами;

3. распределении веществ (ионов или молекул), сопровождающееся окислением или восстановлением в фазе (на поверхности) сорбента.

К первой группе относятся адсорбционная, распределительная, молекулярно-ситовая, афинная хроматография.

В адсорбционной хроматографии используется различие в относительном сродстве компонентов к твердому адсорбенту, взятому в качестве неподвижной фазы.

К методам адсорбционной хроматографии относятся:

· адсорбционная жидкостная хроматография (подвижная фаза - жидкость, проводится в колонке);

· адсорбционная тонкослойная хроматография (подвижная фаза - жидкость, техника проведения - плоскостная);

· адсорбционная газовая хроматография (подвижная фаза - газ, техника - колоночная).

В распределительной хроматографии используется различное относительное распределение (растворимость) веществ между подвижной и неподвижной жидкой фазой (растворителем), которая удерживается неподвижно на пористом инертном носителе.

Виды распределительной хроматографии:

· газожидкостная (подвижная фаза - газ, техника - колоночная);

· распределительная жидкостная (подвижная фаза - жидкость, техника - колоночная);

· хроматография на бумаге (подвижная фаза - жидкость, техника - плоскостная);

· распределительная тонкослойная (подвижная фаза - жидкость, техника плоскостная).

Молекулярно-ситовая (гель-проникающая, эксклюзионная) хроматография основана на диффузии молекул в поры сорбента. Подвижная фаза - жидкость, техника - колоночная. Элюент подбирается таким образом, чтобы снять возможные адсорбционные взаимодействия между разделяемыми компонентами и сорбентом (носителем).

Афинная хроматография основана на специфическом сродстве между одним из разделяемых компонентов и специфически связывающейся с ним молекулой (лигандом), «пришитой» к нерастворимой матрице (взаимодействие типа антитело-антиген).

Вторая группа методов представлена ионообменной, осадочной и комплексообразовательной хроматографией.

В ионообменной хроматографии разделение обусловлено различной способностью к обмену ионов хроматографируемого раствора на эквивалентное количество одноименно заряженных подвижных ионов (коионов) в составе ионита. Ионообменная хроматография реализуется в колоночном варианте, либо в плоскостном - ионообменная тонкослойная хроматография (неподвижная фаза - твердая, подвижная - жидкость).

Осадочная хроматография основана на обмене ионов с образованием малорастворимых соединений. На инертном носителе удерживаются химически активные вещества, образующие с компонентами смеси труднорастворимые осадки; разделение обусловлено последовательностью осаждения, зависящей от различия в растворимости выпадающих осадков (подвижная фаза - жидкость, техника - колоночная, либо плоскостная).

В адсорбционно-комплексообразовательнай хроматографии происходит образование координационных соединений в фазе (на поверхности сорбента). Носитель насыщен комплексообразующим органическим реагентом, разделение смеси металлов-комплексообразователей обусловлено различием величин констант неустойчивости их комплексных соединений с органическими реагентами (подвижная фаза - жидкость, техника - колоночная).

К третьей группе хроматографических методов относится окислительно-восстановительная хроматография. Но ситель удерживает вещество, участвующее в окислительно-восстановительном процессе с компонентами разделяемой смеси и химически инертное к носителю. Разделение обусловлено неодинаковыми скоростями окислительно-восстановительных реакций, протекающих между окислителем или восстановителем, содержащимся в колонке на носителе и компонентами хроматографируемой смеси. Скорость реакции зависит от различия величин окислительно-восстановительных потенциалов разделяемых компонентов.

Предел обнаружения хроматографических методах находится в интервале (10-7 - 10-4)%, а точность измерения - (2-20)%.

 

Хроматографический анализ включает следующие этапы:

1. Получение первичной хроматограммы - через слой сорбента пропускают порцию смеси разделяемых веществ. При этом, как правило, смесь полностью не разделяется.

2. Получение проявленной хроматограммы - для полного разделения веществ первичную хроматограмму промывают чистым растворителем. В результате различной сорбируемости компоненты анализируемой смеси передвигаются в слое адсорбента с различной скоростью, вследствие чего происходит образование зон отдельных компонентов и их постепенное раздвигание.

3. Извлечение веществ из фазы сорбента.

 

К методам проявления хроматограмм относятся: фронтальный анализ, элюентный анализ и вытеснительная хроматография:

· фронтальный анализ - колонку промывают чистым растворителем, затем в колонку вводят анализируемый раствор. На первой стадии пропускания раствора все разделяемые компоненты удерживаются адсорбентов и в первых порциях присутствует чистый растворитель. Затем появляется ступенька, отражающая проскок растворенного вещества. Объем растворителя, собранного до момента проскока, т.е. до появления первой ступеньки на выходной кривой, называется удерживаемым объемом. В чистом виде можно выделить только один, наименее адсорбирующийся компонент. По числу ступенек на хроматограмме судят о количестве компонентов в растворе.

· элюентный анализ - колонку промывают чистым растворителем, в колонку вводят небольшое количество анализируемого раствора; полученную первичную хроматограмму промывают чистым растворителем. На выходе из колонки появляются пики индивидуальных компонентов, разделенные чистым растворителем.

· вытеснительная хроматография - после пропускания разделяемой смеси в колонку подают раствор вещества, энергично десорбирующего ранее поглощенные компоненты разделяемой смеси. При непрерывной подаче раствора вытеснителя в колонке создается стационарный режим, при этом скорость перемещения всех зон оказывается постоянной и равной скорости движения фронта вытеснителя. В случае выпуклых изотерм адсорбции на выходе из колонки появляются ступеньки чистых компонентов. Высота каждой ступеньки не зависит от количества вещества в фильтрате, а определяется только природой вещества (изотермой адсорбции). Поэтому по высоте колонки можно отождествлять данный компонент. Так как площадь ступеньки пропорциональна количеству вещества и высота ступеньки постоянна (для данного компонента), то ширина ступеньки пропорциональна количеству вещества.

Хроматограмму характеризуют следующими критериями удерживания:

Ve - объем удерживания (элюции) - объем подвижной фазы, необходимый для элюирования данного вещества через слой неподвижной фазы;

Vo - свободный (внешний) объем колонки - объем, занимаемый подвижной фазой;

Vs - объем неподвижной фазы (в распределительной хроматографии), объем пор (в молекулярно-ситовой хроматографии), поверхность адсорбента (в адсорбционной хроматогафии), ионообменная емкость (в ионообменной хроматографии).

Критерии удерживания связаны соотношением:

 

Ve = Vo + КЧVs,

где К - коэффициент распределения компонента, равный отношению концентраций вещества в неподвижной фазе и подвижной фазе.

Хроматографические методы используются в мониторинге ОПС не только для непосредственного анализа, но и для предварительного извлечения, либо концентрирования анализируемого вещества (для пробоподготовки).

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1410. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями...

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается...

Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия