Детектор

Катарометр, или детектор по теплопроводности — это универсальный и широко используется, в основе заложен принцип изменения сопротивления материалов от температуры.

Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) — детектор, используемый в основном для обнаружения в газовых смесях органических соединений.

Детектор электронного захвата (ДЭЗ) применяется для определения соединений, обладающих большим сродством к электронам, успешно применяется для определения малых концентраций галоген-, азот- и кислородсодержащих веществ.

Термоионный детектор (модификация пламенно-ионизационного детектора) характеризуется повышенной чувствительностью к соединениям, содержащим фосфор, азот, мышьяк, олово, серу.

Пламенно фотометрический детектор ( ПФД) является новейшим семействе пламенных хроматографических детекторов. Для фосфор- и серосодержащих веществ.

Принцип действия ПФД основан на измерении свечения водородного пламени при сгорании в нем фосфор- и серосодержащих соединений. Различие условий сжигания в пламенно-фотометрическом детекторе и пламенно-ионизационном состоит в том, что в ПФД пламя обогащено водородом, в то время как в ПИД оно обогащено кислородом.

 

1. Билет 8 вопрос 1

Общая схема и основные элементы конструкции жидкостных хроматографов

Хроматографы – приборы для хроматографического разделения и анализа смесей веществ. Жидкостная хроматография — это хроматография, в которой подвижной фазой является жидкость. В настоящее время широко используется как классическая, так и высокоэффективная жидкостная хроматография. Разберем ВЭЖХ.

отличительной особенностью является использование высокого давления (до 400 бар) и мелкозернистых сорбентов (обычно 3—5 мкм, сейчас до 1,8 мкм). Это позволяет разделять сложные смеси веществ быстро и полно (среднее время анализа от 3 до 30 мин).

В его состав входит сосуды для растворителей, компоненты подвижной жидкой фазы, система насосов, устройство ввода пробы, возможно предколонка, разделяющая колонка, детектор.

Компоненты подвижной жидкой фазы хранятся в сосудах из стекла или нержавеющей стали. Необходимо чтобы они были без растворенных газов и без взвешенных частиц.

Насосы требования:

Типы: шприцевый ( большой ход поршня, V~200mL, недостаток: периодически приходится заполнять цилиндр шприца), чаще плунжерные ( поршень совершаетвозвратно-поступательные движения, поэтому часто используют два работающие в противофазе и компенсирующие друг друга)

Система ввода пробы точно дозирует пробы 5-500мкл. Дозирование осуществляется с помощью петли-инжектор(рис), в нее вводят раствор с помощью шприца. Недостаток - наличие резиновой мембраны, которая набухает в растворителях, теряет герметичность при многих проколах.

Разделяющие колонки корпус из нержавеющей стали или специального вида стекла. В виде сменного патрона соединяют с жидкостной системой хроматогрофа, длина 250мм и диаметр 4.6мм. для предохрпнения разделяющий колонок или концентрирования в-в перед разделяющей колонкой может быть предколонка.

Детекторы должны фиксировать изменение каких-либо свойств растворителя, выходящего из колонки, связанное с наличием в нем анализируемых веществ. Это может быть вменение оптических свойств элюента (в ИК-, УФ- или видимой области), его показателя преломления, способности флюоресцировать, электропроводности, способности окисляться или восстанавливаться, диэлектрической проницаемости и т.д. Подразделяются на селективные ( фиксируют элюирование интересующих исследователя веществ, обладающих специфическими свойствами, на фоне многих других компонентов, такими свойствами не обладающих. Эти детекторы (флюоресцентный, электрохимический и др.) находят широкое применение в анализе следовых количеств лекарственных препаратов в биологических образцах, микропримесей, биогенных аминов ) и универсальные (реагируют на элюирование любых веществ вне зависимости от того, обладают они какими-то особыми свойствами или нет. Такие детекторы находят широкое применение в органической химии, нефтехимии, фармацевтической, химической, медицинской промышленности, биологических науках).

***к ж.хр-ям также относятся:

· Ионообменная хр-я Ионообменная хроматография позволяет разделить молекулы, основываясь на ионных взаимодействиях. Неподвижная фаза имеет заряженные функциональные группы, которые взаимодействуют с анализируемыми ионизированными молекулами противоположного заряда. Этот вариант хроматографии классифицируется на два типа — катионную и анионную ионообменную хроматографию: Катионная ионообменная хроматография задерживает положительно заряженные катионы, так как неподвижная фаза имеет отрицательно заряженные функциональные группы, например, фосфат (PO₄³⁻). Анионная ионообменная хроматография задерживает отрицательно заряженные анионы, так как неподвижная фаза имеет положительно заряженные функциональные группы, например, ⁺N(R)₄.

· Гель-фильтрация способ разделения веществ по размеру их молекул с использованием так называемых молекулярных сит (сефадексов).

· Тонкослойная хр-я - подвижная фаза (ПФ) движется в пористой среде слоя адсорбента. его преимуществом является большая скорость анализа, более высокое качество разделения, и возможность выбора одной из неподвижных фаз, обладающих наиболее подходящими свойствами. В настоящий момент является одним из основных методов анализа смесей органических веществ.

 

Билет 9 вопрос 1

 

1. Основные хроматографические методы разделения и анализа биологических веществ

Хроматография («хромо» цвет, «графо» пишу)– это метод разделения и определения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами –подвижной и неподвижной. Неподвижной ( стационарной) фазой служит твердое пористое вещество (часто его называют сорбентом) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу, иногда

под давлением. Различия в силе взаимодействия компонентов пробы с неподвижной фазой приводят к тому, что при достаточно большом времени движения компоненты разделяются. Предложена в 1906 г. М. С. Цветом, русским ботаником. Он использовал колоночную хроматографию для разделения цветных компонентов экстрагированных из листьев растений.

1) Газовая хр-я: метод разделения летучих компонентов, при котором подвижной фазой служит инертный газ (газ-носитель), протекающий через неподвижную фазу с большой поверхностью. Газ-носитель не реагирует с неподвижной фазой и разделяемыми веществами.

Различают газо-твёрдофазную и газо-жидкостную хроматографию. В первом случае неподвижной фазой является твёрдый носитель (силикагель, уголь, оксид алюминия), во втором — жидкость, нанесённая на поверхность инертного носителя.

Разделение основано на различиях в летучести и растворимости (или адсорбируемости) компонентов разделяемой смеси.

2) Жидкостная хр-я: хроматография, в которой подвижной фазой является жидкость. В настоящее время широко используется как классическая, так и высокоэффективная жидкостная хроматография.

· ВЭЖХ - отличительной особенностью является использование высокого давления (до 400 бар) и мелкозернистых сорбентов (обычно 3—5 мкм, сейчас до 1,8 мкм). Это позволяет разделять сложные смеси веществ быстро и полно (среднее время анализа от 3 до 30 мин).

· Ионообменная хр-я Ионообменная хроматография позволяет разделить молекулы, основываясь на ионных взаимодействиях. Неподвижная фаза имеет заряженные функциональные группы, которые взаимодействуют с анализируемыми ионизированными молекулами противоположного заряда. Этот вариант хроматографии классифицируется на два типа — катионную и анионную ионообменную хроматографию: Катионная ионообменная хроматография задерживает положительно заряженные катионы, так как неподвижная фаза имеет отрицательно заряженные функциональные группы, например, фосфат (PO₄³⁻). Анионная ионообменная хроматография задерживает отрицательно заряженные анионы, так как неподвижная фаза имеет положительно заряженные функциональные группы, например, ⁺N(R)₄.

· Гель-фильтрация способ разделения веществ по размеру их молекул с использованием так называемых молекулярных сит (сефадексов).

· Тонкослойная хр-я - является планарной разновидностью жидкостной хроматографии, в которой подвижная фаза (ПФ) движется в пористой среде слоя адсорбента. его преимуществом является большая скорость анализа, более высокое качество разделения, и возможность выбора одной из неподвижных фаз, обладающих наиболее подходящими свойствами. В настоящий момент является одним из основных методов анализа смесей органических веществ.

3) Сверхкритическая флюидная хр-я. В СФХ в качестве подвижной фазы используется сверхкритический (СК) флюид, обычно CO2, с добавками одного или более полярных органических растворителей, таких как спирты. Отличительным свойством СК флюида является слабое межмолекулярное взаимодействие, что приводит к низкой вязкости и высокому коэффициенту диффузии. Низкая вязкость позволяет увеличивать расход подвижной фазы (что ускоряет анализ) и использовать колонки большей длины (т.е. обеспечивает более высокую эффективность)

[1] Радиальную и циклическую он сам придумал, такой классификации нигде нет.