I. Сущность хроматографии

В 1903 г. в Биологическом отделении Варшавского общества естествоиспытателей М.С. Цвет сделал предварительное сообщение «О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу». В этой работе, представляющей важное открытие, было показано, что адсорбция различных веществ из органических растворителей создает возможность «выработать новый метод физического отделения различнейших в органических жидкостях веществ. В основе метода лежит свойство растворенных веществ образовывать физические адсорбционные соединения с различнейшими минеральными и органическими твердыми веществами».

«В качестве адсорбентов было испытано более сотни веществ, выбранных в разнообразных группах химической системы»- от фильтровальной бумаги, до окисей и гидратов окисей, солей различных кислот - неорганических и органических, многоатомных спиртов, амидов, производных бензола. Алкалоидов, костяного и кровяного угля.

В качестве яркой иллюстрации возможности нового метода М.С.Цвет привел анализ хлорофилла из свежих листьев путем адсорбции его из раствора углекислым кальцием с последующей обработкой адсорбента растворителем, что позволили выделить из него каротин, ксантофиллы альфа и бета, хлорофиллины альфа и бета.

«Если петролейно-эфирный раствор хлорофилла профильтровать через столбик адсорбента, то пигменты по расположению их в адсорбционном ряду отлагаются отдельными окрашенными зонами по столбику сверху вниз, благодаря тому, что пигменты с более сильно выраженной адсорбцией вытесняют книзу слабее удерживаемые. Это разделение становится практически совершенным, если после пропускания вытяжки пигментов сквозь столбик адсорбента его промывать струей чистого растворителя. Как лучи света в спектре, в столбике углекислого кальция закономерно располагаются различные компоненты смеси пигментов, давая возможность своего качественного и количественного определения. Полученный таким образом препарат я называю хроматограммой, а предлагаемую методику- хроматографической.» Она стала одним из чувствительных методов исследования, удовлетворяющим современным требованиям. Отсутствие дорогостоящей и сложной аппаратуры, простота методики делают его доступным при различных исследованиях в любых условиях. Эффективность и экономичность хроматографического анализа выдвигает его в один из основных методов исследования веществ.

Хроматография является методом разделения сложных смесей, состоящих из близких по свойствам веществ, на составные компоненты, которые сохраняются без изменений первоначальных свойств.

Хроматографический метод - физико-химический метод разделения компонентов сложных смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ, основанный на использовании сорбционных процессов в динамических условиях. В простейшем виде эти условия осуществляются при прохождении раствора, содержащего растворенные вещества, через колонку со слоем сорбента. Вследствие различной сорбируемости компонентов смеси происходит их разделение по длине колонки за счет многократного повторения сорбции, десорбции и других процессов.

В основе хроматографического разделения лежит различие в сорбционной активности компонентов смеси по отношению к данному сорбенту. Под сорбцией понимают поглощение газов, паров или растворенных веществ жидкими или твердыми сорбентами. Различают три вида сорбции:

Адсорбция – поглощение веществ на поверхности жидкого или твердого сорбента;

Хемосорбция – поглощение веществ твердым или жидким сорбентом с образованием химических соединений;

Капиллярная конденсация – образование жидкой фазы в порах и капиллярах твердого сорбента при поглощении паром веществ.

Хроматографические методы подразделяют на группы в зависимости от типа сорбционного процесса. Например, для газоадсорбционной хроматографии преобладающим является процесс адсорбции, для хроматографии на бумаге – процесс капиллярной конденсации, а для ионообменной хроматографии - процесс хемосорбции и т.д.

Хроматографические методы имеют варианты в зависимости от агрегатного состояния сорбента и анализируемой смеси. Сорбент может быть твердым или жидким, а анализируемая смесь газообразной или жидкой в виде раствора.

 

 

II.Классификация хроматографических методов

 

Хроматографические методы классифицируют по следующим признакам:

· По агрегатному состоянию смеси, в котором проводят ее разделение на компоненты – газовая, жидкостная и газо-жидкостная хроматография;

· По механизму разделения – адсорбционная, распределительная, ионообменная, осадочная, окислительно-восстановительная, адсорбционно-комплексообразовательная хроматография;

· По форме проведения хроматографического процесса – колоночная, капиллярная, плоскостная (бумажная, тонкослойная и мембранная).

Разделение веществ может происходить и в результате нескольких одновременно действующих механизмов. Это приводит к образованию хроматограмм смешанного типа, однако один из процессов всегда является доминирующим.

Современная практика хроматографии насчитывает несколько десятков разновидностей.