ترجع العديد من الاكتشافات في القرن الماضي إلى العالم الروسي ميخائيل تسفيت وطريقته في التحليل الكروماتوغرافي. عدد كبير من الباحثين البارزين مدينون له بنجاحاتهم ، والعديد من جوائز نوبل!

"... بدون عمل مايكل تسفيتا ، لن يكون لدينا ما نفعله جميعًا" المصبغون "..." - هذا رأي أحد العلماء الإنجليز المشهورين.

ميخائيل سيمينوفيتش تسفيت (1872-1919) - ابن امرأة إيطالية ومفكر روسي. ولد في إيطاليا في مدينة أستي ، بالقرب من تورين. في عام 1891 ، تخرج ميخائيل من صالة الألعاب الرياضية بجنيف والتحق بكلية الفيزياء والرياضيات في جامعة جنيف. في أكتوبر 1896 ، بعد تقديم أطروحته "التحقيق في فسيولوجيا الخلية. مواد لمعرفة حركة البروتوبلازم وأغشية البلازما والبلاستيدات الخضراء" ، حصل تسفيت على دبلوم دكتور في العلوم الطبيعية. في ديسمبر من نفس العام ، وصل إلى سان بطرسبرج.

لم يعرف ميخائيل أن شهادة من جامعة جنيف غير معترف بها في روسيا. لذلك ، كان عليه أن يعمل مع عالم النبات الشهير أندريه سيرجيفيتش فامينتسين ، الذي درس أيضًا الكلوروفيل ، كما يمكن للمرء أن يقول ، على يمين الطائر. في سانت بطرسبرغ ، التقى تسفيت بعلماء النبات البارزين وعلماء فيزيولوجيا النبات: I.P. بورودين ، إم. فورونين ، أ. بيكيتوف. لقد كان مجتمعًا رائعًا من المفكرين الأصليين والمفكرين والمختصين المهرة. واصل تسفيت بحثه عن البلاستيدات الخضراء ، بينما كان يستعد في نفس الوقت لامتحانات الماجستير الجديدة وللدفاع عن أطروحته. اجتاز الامتحانات عام 1899 ودافع عن أطروحة الماجستير في جامعة قازان في 23 سبتمبر 1901.

منذ نوفمبر 1901 ، يعمل تسفيت كمساعد في قسم تشريح وعلم وظائف الأعضاء في جامعة وارسو. في المؤتمر الحادي عشر لعلماء الطبيعة والأطباء ، قدم ميخائيل سيمينوفيتش تقريرًا بعنوان "طرق ومهام الدراسة الفسيولوجية للكلوروفيل" ، حيث تحدث لأول مرة عن طريقة كروماتوغرافيا الامتزاز.

قام ميخائيل سيمينوفيتش بحل مشكلة فصل أصباغ الأوراق الخضراء لفترة طويلة ، وهي متشابهة جدًا في الخصائص. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الأوراق على أصباغ أخرى شديدة السطوع - الكاروتينات. بفضل الكاروتينات تظهر الأوراق الصفراء والبرتقالية والأرجوانية في الخريف. ومع ذلك ، حتى تم تدمير الكلوروفيل ، كان من المستحيل تقريبًا فصلها عن الكاروتينات.

مثل Yu.G. تشيركوف ، "على ما يبدو ، كان اكتشاف اللون رد فعل على طرق فصلها التي كانت في ذلك الوقت بدائية وقاتلة للأصباغ. وإليك إحدى الطرق.

أولاً ، تم استخلاص مستخلص الكلوروفيل الكحولي ، ثم غليه لمدة ثلاث ساعات مع إضافة قلوي قوي (بوتاسيوم كاوي) إلى المحلول. نتيجة لذلك ، يتحلل الكلوروفيل إلى الأجزاء المكونة له - أصباغ خضراء وصفراء.

ولكن بعد كل شيء ، في عملية صنع هذه الجرعة (التلاعب الكيميائي تقريبًا) ، يمكن تدمير الكلوروفيل الطبيعي. ومن ثم سيتعين على الباحث التعامل مع قطع الأصباغ ، وحتى مع منتجات تحولها الكيميائي.

يكتب S.E. عن كيفية حدوث الاكتشاف العظيم. شنول: أخذ أنبوبة زجاجية وملأها بمسحوق الطباشير وصب القليل من المستخلص الكحولي للأوراق على الطبقة العلوية ، وكان المستخلص بني-أخضر اللون ، وأصبحت الطبقة العلوية لعمود الطباشير بنفس اللون. ثم بدأ MS في سكب القطرات من الأعلى في القطرة بإسقاط جزء آخر من المذيب أزال الأصباغ من حبيبات الطباشير ، والتي تحركت لأسفل الأنبوب ، حيث امتصت حبيبات الطباشير الطازجة الأصباغ ، وبدورها أعطتها أجزاء جديدة من المذيب ، مغروسة بالمذيب المتنقل ، أصباغ مختلفة تتحرك على طول عمود الطباشير بسرعات مختلفة وشكلت أشرطة ملونة موحدة من المواد النقية في عمود الطباشير ، كانت جميلة شريط أخضر لامع ، شريط أصفر قليلاً من اللون الأخضر - هذان نوعان من الكلوروفيل - وشريط أصفر برتقالي لامع من الكاروتينات. سميت MS هذه الصورة كروماتوجرام. "

كتب تشيركوف: "ظهر اللون ،" عندما يتم تمرير أصباغ النبات المذابة في سائل عبر طبقة من مادة ماصة مسامية عديمة اللون ، يتم ترتيب الأصباغ الفردية على شكل مناطق ملونة - كل صبغة لها لونها الخاص أو على الأقل الظل.مسحوق ماص (يمكن أن يكون طباشير ، مسحوق سكر ...) يمتص (يمتص بشكل سطحي: adsorbere اللاتيني يعني "ابتلاع") أصباغ مختلفة ذات قوة غير متساوية: يمكن للبعض أن "ينزلق" أكثر مع تيار المحلول ، والبعض الآخر سيكون كذلك تأخر أقرب لون يسمى اللوني ، والطريقة - اللوني.

وهكذا ، تم حل مشكلة تبدو مستعصية على الحل. اتضح أن الطريقة بسيطة للغاية. إنه لا يشبه الإجراءات المعقدة المرهقة كثيفة الكواشف المستخدمة من قبل.

ربما كانت هذه البساطة هي السبب في أن معظم معاصريه إما لم يقبلوا هذا الاكتشاف المذهل ، أو حتى الأكثر حزنًا ، تمردوا بحدة على مؤلفه.

لكن الوقت يضع كل شيء في مكانه. اخترع اللون اللوني لأبحاث الكلوروفيل. قام أولاً بعزل مادة أطلق عليها اسم الكلوروفيل ألفا والكلوروفيل بيتا. اتضح أنها مناسبة لدراسة ليس فقط الأصباغ ، ولكن أيضًا المخاليط عديمة اللون وغير الملونة - البروتينات والكربوهيدرات. بحلول الستينيات من القرن العشرين ، تم بالفعل تخصيص عدة آلاف من الدراسات للكروماتوغرافيا. أصبح اللوني طريقة عالمية.

"... مبدأ الفصل الكروماتوغرافي للمواد ، الذي اكتشفه M. Tsvet ، يكمن وراء العديد من الأساليب المختلفة للتحليل الكروماتوغرافي. وبدون استخدامه ، لم تكن معظم الإنجازات في العلوم والتكنولوجيا في القرن العشرين ممكنة ...

في قلب كل هذه فكرة واحدة عامة. إنها بسيطة. هذه هي في الأساس فكرة التقدم الهندسي. يجب ألا يكون هناك مادتان متشابهتان جدًا في جميع خصائصهما. لا يمكن للترسيب ولا الاستخراج ولا الامتزاز فصلهما بدرجة ملحوظة. دع مادة واحدة يتم امتصاصها على السطح ، على سبيل المثال ، كربونات الكالسيوم (أي أقل من 1 في المائة).

بمعنى آخر ، سيكون محتواه على الممتزات 0.99 من محتوى آخر. دعونا نعالج المادة الماصة ببعض المذيبات بحيث يحدث امتزاز (انفصال) وشطف (غسل) لكلتا المادتين وينتقل كل منهما من المادة الماصة إلى المذيب ، ثم ننقل هذا المحلول الناتج إلى جزء جديد من المادة الماصة. ثم ستكون نسبة المادة الأولى على سطح الممتزات مرة أخرى مساوية لـ 0.99 من محتوى الثانية ، أي جزء يساوي 0.99 × 0.99 = 0.98 من الكمية الأولية يتم امتصاصه. مرة أخرى ، سنقوم بعملية الشطف والامتصاص مرة أخرى - الآن ستكون نسبة المادة الأولى 0.98 × 0.99 \ u003d 0.97 من محتوى الثانية. من أجل أن يكون محتوى المادة الأولى في الجزء التالي من الممتزات 1 في المائة فقط من محتوى الثانية ، سيكون من الضروري تكرار دورة الامتزاز-الشطف حوالي 200 مرة ...

يمكن تعديل فكرة إعادة الامتزاز المتعددة للمواد المنفصلة إلى إعادة توزيع متعددة لمزيج من المواد في نظام من المذيبات غير القابلة للامتزاج. هذا هو أساس الفصل اللوني. تكمن الفكرة نفسها في أساس طرق الرحلان الكهربائي الحديثة ، عندما يتحرك خليط من المواد بسرعات مختلفة على مواد ماصة مختلفة في مجال كهربائي.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru

1. تاريخ اكتشاف وتطوير الكروماتوغرافيا

2. أحكام أساسية

3. تصنيف طرق التحليل الكروماتوجرافي

4. كروماتوغرافيا الامتزاز. طبقة رقيقة اللوني

4.1 التقنية التجريبية في كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة

5. كروماتوغرافيا الغاز

5.1 كروماتوغرافيا امتصاص الغاز

5.2 الكروماتوغرافيا الغازية والسائلة

6. تقسيم اللوني. اللوني ورقة

7. كروماتوغرافيا الرواسب

7.1 تصنيف طرق كروماتوغرافيا الرواسب حسب التقنية التجريبية

7.2 كروماتوغرافيا الرواسب على الورق

8. كروماتوغرافيا التبادل الأيوني

خاتمة

فهرس

1. قصةالاكتشافات وتطوير الكروماتوغرافيا

كان مكتشف الكروماتوغرافيا عالمًا روسيًا وعالم نبات وعالم الكيمياء الفيزيائية ميخائيل سيميونوفيتش تسفيت.

يعود اكتشاف الكروماتوغرافيا إلى الوقت الذي أكمل فيه تسفيت أطروحة الماجستير في سانت بطرسبرغ (1900 - 1902) وفترة العمل الأولى في وارسو (1902 - 1903). بحثًا عن أصباغ النبات ، مرر Tsvet محلولًا من خليط من الأصباغ التي تختلف قليلاً في اللون من خلال أنبوب مملوء بمواد ماصة - مسحوق كربونات الكالسيوم ، ثم غسل المادة الماصة بمذيب نقي. المكونات الفردية للخليط مفصولة وتشكل شرائط ملونة. وفقًا للمصطلحات الحديثة ، اكتشف Tsvet البديل المتطور للكروماتوغرافيا (تطوير كروماتوغرافيا الامتزاز السائل). أوجز تسفيت النتائج الرئيسية للبحث حول تطوير البديل اللوني الذي ابتكره في كتاب Chromophylls in the Plant and Animal World (1910) ، وهو أطروحة الدكتوراه الخاصة به. التبادل الأيوني لترسيب الغاز اللوني

استخدم Tsvet على نطاق واسع طريقة الكروماتوغرافيا ليس فقط لفصل الخليط وإثبات طبيعته متعددة المكونات ، ولكن أيضًا للتحليل الكمي ، ولهذا الغرض قام بكسر عمود زجاجي وقطع عمود ممتص إلى طبقات. طور جهاز Tsvet للكروماتوجرافيا السائلة ، وكان أول من نفذ عمليات كروماتوغرافيا بضغط منخفض (ضخ للخارج) وعند بعض الضغط الزائد ، وطور توصيات لإعداد أعمدة فعالة. بالإضافة إلى ذلك ، قدم العديد من المفاهيم والمصطلحات الأساسية للطريقة الجديدة ، مثل "اللوني" ، "التنمية" ، "الإزاحة" ، "الكروماتوجرام" ، إلخ.

نادرًا ما تم استخدام الكروماتوغرافيا في البداية ، مع فترة كامنة تبلغ حوالي 20 عامًا ظهر خلالها عدد قليل جدًا من التقارير عن التطبيقات المختلفة للطريقة. وفقط في عام 1931 ، تمكن R. Kuhn (ألمانيا) A. Winterstein (ألمانيا) و E. Lederer (فرنسا) ، اللذان كانا يعملان في المختبر الكيميائي (بقيادة R. Kuhn) التابع لمعهد الإمبراطور فيلهلم للأبحاث الطبية في هايدلبرغ ، من إدارة لعزل كاروتين a - و b من كاروتين الخام وبالتالي إظهار قيمة اكتشاف اللون.

كانت إحدى المراحل المهمة في تطوير الكروماتوغرافيا هي اكتشاف العلماء السوفييت ن. إسماعيلوف و م. شرايبر لطريقة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة (1938) ، والتي تسمح بالتحليل بكمية ضئيلة من مادة ما.

كانت الخطوة المهمة التالية هي اكتشاف أ.مارتن و آر. مذيب (1940). في الوقت نفسه ، لوحظ أنه ليس فقط السائل ، ولكن أيضًا الغاز يمكن استخدامه كمرحلة متحركة. بعد بضع سنوات ، اقترح هؤلاء العلماء إجراء فصل مشتقات الأحماض الأمينية على ورق مبلل بالماء مع البيوتانول كمرحلة متحركة. كما قاموا بتنفيذ أول نظام فصل ثنائي الأبعاد. حصل مارتن وسينغ على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافهما الفصل اللوني. (1952). علاوة على ذلك ، قام مارتن و أ. جيمس بعمل متغير من كروماتوغرافيا تقسيم الغاز ، حيث قاما بفصل الخلائط على مادة ماصة مختلطة من السيليكون DS-550 وحمض دهني (1952 - 1953). منذ ذلك الوقت ، تلقت طريقة كروماتوغرافيا الغاز التطور الأكثر كثافة.

أحد متغيرات كروماتوغرافيا الغاز هو الفصل اللوني ، حيث من أجل تحسين فصل خليط من الغازات ، بالتزامن مع حركة الطور المتحرك - الغاز والمادة الماصة والمزيج المراد فصلهما يتأثران بدرجة حرارة متحركة الحقل الذي له تدرج معين على طول الطول (A.A. Zhukhovitsky et al. ، 1951).

شواب (ألمانيا) ، الذي كان مؤسس كروماتوغرافيا التبادل الأيوني (1937 - 1940) مساهمة كبيرة في تطوير طريقة الكروماتوغرافيا. تم تطويره بشكل أكبر في أعمال العلماء السوفييت E.N. جابون و ت. Gapon ، الذي أجرى الفصل الكروماتوغرافي لمزيج من الأيونات في المحلول (مع F.M. Shemyakin ، 1947) ، ونفذ أيضًا الفكرة التي عبر عنها Tsvet حول إمكانية الفصل الكروماتوغرافي لمزيج من المواد بناءً على الاختلاف في قابلية الذوبان من الرواسب قليلة الذوبان (كروماتوغرافيا رسوبية ، 1948).

بدأت المرحلة الحديثة في تطوير كروماتوغرافيا التبادل الأيوني في عام 1975 بعد عمل ج. كروماتوغرافيا التبادل الأيوني للأداء مع الكشف عن قياس الموصلية).

كان من الأهمية بمكان إنشاء M.Golay (الولايات المتحدة الأمريكية) لمتغير شعري للكروماتوغرافيا (1956) ، حيث يتم تطبيق مادة ماصة على الجدران الداخلية لأنبوب شعري ، مما يجعل من الممكن تحليل الكميات الدقيقة للخلائط متعددة المكونات.

في نهاية الستينيات. زاد الاهتمام باللوني السائل بشكل حاد. ولدت تقنية الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC). تم تسهيل ذلك من خلال إنشاء كواشف عالية الحساسية ، ومواد ماصة بوليمرية انتقائية جديدة ، ومعدات جديدة تجعل من الممكن العمل تحت ضغوط عالية. حاليًا ، يحتل HPLC مكانة رائدة بين طرق الفصل اللوني الأخرى ويتم تنفيذه في خيارات مختلفة.

2. الأحكام الرئيسية

الكروماتوغرافيا هي طريقة لفصل وتحديد المواد على أساس توزيع المكونات بين مرحلتين - متحركة وثابتة. الطور الثابت (الثابت) عبارة عن مادة صلبة مسامية (تسمى غالبًا مادة ماصة) أو طبقة سائلة تترسب على مادة صلبة. الطور المتحرك عبارة عن سائل أو غاز يتدفق خلال مرحلة ثابتة ، وأحيانًا تحت ضغط. تتحرك مكونات الخليط الذي تم تحليله (سوربات) مع الطور المتحرك على طول المرحلة الثابتة. عادة ما يتم وضعها في أنبوب زجاجي أو معدني يسمى عمود. اعتمادًا على قوة التفاعل مع سطح المادة الماصة (بسبب الامتزاز أو بعض الآليات الأخرى) ، ستتحرك المكونات على طول العمود بسرعات مختلفة. ستبقى بعض المكونات الطبقة العلياالمادة الماصة ، التي يتفاعل بعضها الآخر مع المادة الماصة بدرجة أقل ، سينتهي بها الأمر في الجزء السفلي من العمود ، وسيغادر البعض العمود مع الطور المتحرك (تسمى هذه المكونات غير محتجزة ، ويحدد وقت الاحتفاظ بها "الميت" الوقت "من العمود). بهذه الطريقة ، يتم فصل الخلائط المعقدة من المكونات بسرعة. يجب التأكيد على المزايا التالية للطرق الكروماتوغرافية:

1. الفصل ديناميكي بطبيعته ، وتتكرر أعمال الامتصاص-الامتصاص للمكونات المنفصلة عدة مرات. هذا هو سبب الكفاءة العالية للفصل الكروماتوجرافي مقارنة بالطرق الثابتة للامتصاص والاستخراج.

2. عند الفصل ، يتم استخدام أنواع مختلفة من التفاعل بين السوربات والمرحلة الثابتة: من التفاعل الفيزيائي البحت إلى الامتصاص الكيميائي. هذا يجعل من الممكن فصل مجموعة واسعة من المواد بشكل انتقائي.

3. يمكن فرض مجالات إضافية مختلفة (جاذبية ، كهربائية ، مغناطيسية ، إلخ) على المواد المراد فصلها ، والتي ، من خلال تغيير ظروف الفصل ، توسع إمكانيات الفصل الكروماتوغرافي.

4. اللوني طريقة هجينة تجمع بين الفصل المتزامن وتحديد عدة مكونات.

5. يسمح اللوني بحل المشاكل التحليلية (الفصل ، التحديد ، التحديد) والمشكلات التحضيرية (التنقية ، العزلة ، التركيز). يمكن الجمع بين حل هذه المهام من خلال تنفيذها في الوضع "عبر الإنترنت".

6. يتم تصنيف العديد من الطرق وفقًا لحالة تجميع المراحل وآلية الفصل وتقنية الفصل. تختلف طرق الكروماتوغرافيا أيضًا في الطريقة التي يتم بها تنفيذ عملية الفصل في المقدمة ، والإزاحة ، والشطف.

3. تصنيف طرق التحليل الكروماتوغرافي

تعتمد تصنيفات طرق الكروماتوغرافيا على مبادئ تأخذ في الاعتبار السمات المختلفة التالية لعملية الفصل:

* الاختلافات في حالة تجميع مراحل النظام الكروماتوغرافي المستخدم ؛

* الاختلافات في طبيعة تفاعلات المواد المنفصلة مع المرحلة الثابتة ؛

* الفروق التجريبية في طريقة تنفيذ عملية الفصل الكروماتوجرافي.

تُظهر الجداول من 1 إلى 3 الخيارات الرئيسية لتصنيف طرق الكروماتوغرافيا المعروفة.

نظرًا لأن طبيعة تفاعلات المركبات التي يتم فصلها مع مراحل الأنظمة الكروماتوغرافية المختلفة يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا ، فلا توجد تقريبًا كائنات لفصلها لن يكون من الممكن العثور على مرحلة ثابتة مناسبة (صلبة أو سائلة) و أنظمة المذيبات المتنقلة. ترد في الجدول مجالات تطبيق المتغيرات الرئيسية للكروماتوغرافيا ، اعتمادًا على الوزن الجزيئي للمركبات قيد الدراسة. 4.

4. كروماتوغرافيا الامتصاص. طبقة رقيقة اللوني

واحدة من أكثر طرق كروماتوغرافيا الامتزاز شيوعًا هي كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة (TLC) - وهو نوع من الكروماتوغرافيا المستوية ، حيث يتم استخدام الممتزات على شكل طبقة رقيقة على لوحة.

المبدأ والمفاهيم الأساسية لطريقة TLC. على سطح مستوٍ نظيف (لوح من الزجاج ، المعدن ، البلاستيك) بطريقة أو بأخرى ، يتم تطبيق طبقة رقيقة من المواد الماصة ، والتي غالبًا ما يتم تثبيتها على سطح اللوحة. يمكن أن تكون أبعاد اللوحة مختلفة (الطول والعرض - من 5 إلى 50 سم ، على الرغم من أن هذا ليس ضروريًا). على سطح اللوحة ، بعناية حتى لا تتلف الطبقة الماصة ، ضع علامة (على سبيل المثال ، بقلم رصاص) على خط البداية (على مسافة 2-3 سم من الحافة السفلية للوحة) وخط النهاية من المذيب.

مخطط لفصل المكونين A و B بواسطة TLC

يتم وضع عينة على خط البداية للوحة (مع حلق دقيق ، شعري) - كمية صغيرة من السائل تحتوي على خليط من المواد المراد فصلها ، على سبيل المثال ، مادتان A و B في مذيب مناسب. يُسمح للمذيب بالتبخر ، وبعد ذلك تُغمر اللوحة في غرفة الكروماتوغرافيا في الطور السائل لـ PF ، وهو مذيب أو خليط من المذيبات المختارة خصيصًا لهذه الحالة. تحت تأثير القوى الشعرية ، يتحرك PF تلقائيًا على طول NF من خط البداية إلى الخط الأمامي للمذيب ، حاملاً معه المكونين A و B من العينة ، اللذين يتحركان بسرعات مختلفة. في الحالة قيد النظر ، يكون تقارب المكون A لـ NP أقل من التقارب لنفس المرحلة من المكون B ، لذلك يتحرك المكون A بشكل أسرع من المكون B. بعد أن تصل المرحلة المتنقلة (المذيب) إلى الخط الأمامي للمذيب في الوقت t ، يتم مقاطعة الفصل الكروماتوغرافي ، وإزالة الصفيحة من غرفة الكروماتوغرافيا ، وتجفيفها في الهواء وتحديد موضع بقع المواد A و B على سطح اللوحة. عادة ما يكون للبقع (المناطق) شكل بيضاوي أو دائري. في الحالة قيد النظر ، انتقلت بقعة المكون A من خط البداية إلى مسافة ل أ , بقعة المكون B - على مسافة ل في، والمذيب قد سافر عبر مسافة إل.

في بعض الأحيان ، بالتزامن مع تطبيق عينة من المواد المراد فصلها ، يتم تطبيق كميات صغيرة من مادة قياسية ، بالإضافة إلى المواد الشاهدة (تلك التي يُفترض أنها موجودة في العينة التي تم تحليلها) على خط البداية.

لتوصيف المكونات التي سيتم فصلها في النظام ، يتم تقديم معامل التنقل Rf (أو عامل التردد اللاسلكي):

ص F= V. 1 /الخامس ه= (ل 1 / ر) / (L / t) = لتر 1 / ل ,

أين الخامس 1 = ل 1 / رو الخامس ه= إل/ ر - حسب سرعة الحركة أنا- المكون الخامس والمذيب E ؛ ل 1 وإل - الطريق المتخذ أنا- المكون m والمذيب ، على التوالي ، t هو الوقت اللازم لنقل المذيب من خط البداية إلى الخط الأمامي للمذيب. المسافات ل 1 عد من خط البداية إلى مركز بقعة المكون المقابل.

عادة ما يكون معامل التنقل في النطاق ص F =0 - 1. القيمة المثلى هي 0.3-0.7 ويتم اختيار شروط الكروماتوغرافيا بحيث تختلف قيمة R f عن صفر وواحد.

يُعد معامل التنقل خاصية مهمة لنظام السوربات الماص. لظروف كروماتوغرافية قابلة للتكرار وثابتة ص F = مقدار ثابت.

يعتمد معامل التنقل Rf على عدد من العوامل: طبيعة وجودة المذيب ونقاوته ؛ طبيعة ونوعية المادة الماصة (الطبقة الرقيقة) ، وتوحيد تحبيبها ، وسمك الطبقة ؛ نشاط المواد الماصة (محتوى الرطوبة فيه) ؛ التقنيات التجريبية (أوزان العينة ، أطوال L من تشغيل المذيب) ؛ مهارة المجرب ، إلخ. من الصعب أحيانًا ثبات استنساخ كل هذه المعلمات في الممارسة العملية. لتسوية تأثير ظروف العملية ، يتم تقديم معامل التنقل النسبي روبية.

روبية = لتر / لتر شارع= ص F/ ص F( شارع ) ,

أين ص F = ل/ إل; ص F (شارع)= ل شارع/ إل; ل سم - المسافة من خط البداية إلى مركز البقعة القياسية.

معامل التنقل النسبي Rs هو خاصية أكثر موضوعية لحركة مادة ما من معامل التنقل R f.

كمعيار ، غالبًا ما يختار المرء مادة يكون من أجلها ، في ظل ظروف معينة ، R f؟ 0.5 وفقًا للطبيعة الكيميائية ، يتم اختيار المعيار بالقرب من المواد المراد فصلها. مع استخدام المعيار ، تكمن قيمة Rs عادةً في النطاق Rs = 0.1-10 ، والحدود المثلى هي حوالي 0.5-2.

لتحديد أكثر موثوقية للمكونات المنفصلة ، يتم استخدام "الشهود" - المواد المرجعية ، والتي من المتوقع وجودها في العينة التي تم تحليلها. إذا كانت R f = R f (الشهادة) ، حيث R f و R f (الشهادة) هي معاملات التنقل لهذا المكون والشاهد ، على التوالي ، فمن المرجح أن تفترض أن مادة الشاهد موجودة في الخليط الذي يتم تصويره بالكروماتوجراف .

لتوصيف فصل مكونين A و B في ظل هذه الظروف ، يتم تقديم درجة (معيار) الفصل R (A / B):

ص (أ / ب) \ u003d د ل(= 2D ل ,

أين د ل- المسافة بين مراكز بقع المكونين A و B ؛ أ (أ) وأ (ب) هما أقطار النقطتين A و B على مخطط الكروماتوغرام ، على التوالي.

كلما زادت قيمة R (A / B) ، كلما تم فصل بقع المكونين A و B بشكل أكثر وضوحًا على مخطط الكروماتوجرام.

لتقييم انتقائية فصل مادتين A و B ، يتم استخدام عامل الفصل أ:

أ =لب / لأ.

لو أ = 1 ،ثم لا يتم فصل المكونين A و B.

لتحديد درجة الفصل R (A / B) للمكونين A و B.

4.1 التقنية التجريبية في كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة:

أ) تطبيق العينة. يتم تطبيق عينة السائل التي تم تحليلها على خط البداية باستخدام أنبوب شعري ، وحلقة ميكروية ، ومصاصة دقيقة ، تلامس بعناية طبقة المواد الماصة (قطر البقعة على خط البداية عادة ما يكون من واحد إلى عدة مليمترات). إذا تم تطبيق عدة عينات على خط البداية ، فيجب ألا تقل المسافة بين نقطتي العينات على خط البداية عن 2 سم ، وإذا أمكن ، استخدم محاليل مركزة. يتم تجفيف البقع بالهواء ومن ثم تصويرها بالكروماتوغرافيا.

ب) تطوير اللوني (كروماتوغرافيا).يتم تنفيذ العملية في غرف كروماتوجرافية مغلقة مشبعة بأبخرة المذيب المستخدم كـ PF ، على سبيل المثال ، في وعاء زجاجي مغطى بغطاء في الأعلى.

اعتمادًا على اتجاه حركة PF ، هناك تنازلي تصاعدي و أفقي كروماتوغرافيا.

في متغير اللوني التصاعدي ، يتم استخدام الألواح ذات الطبقة الثابتة من المواد الماصة فقط. يُسكب PF على قاع الحجرة (يمكن استخدام دورق زجاجي بحجم مناسب بغطاء زجاجي كالأخير) ، يتم وضع اللوح الكروماتوغرافي عموديًا أو غير مباشر في الحجرة بحيث تكون طبقة PF في الجزء السفلي من تبلل الغرفة الجزء السفلي من اللوحة (أسفل خط البداية بمقدار 1.5 - 2 سم تقريبًا). يتحرك PF بسبب عمل القوى الشعرية من أسفل إلى أعلى (ضد قوة الجاذبية) ببطء نسبيًا.

يستخدم الفصل الكروماتوغرافي الهابط أيضًا ألواح القاعدة الثابتة فقط. يتم تغذية PF من أعلى ويتحرك لأسفل على طول طبقة اللوحة الماصة. تسرع قوة الجاذبية من حركة PF. يتم تنفيذ هذا الخيار في تحليل المخاليط التي تحتوي على مكونات تتحرك ببطء مع PF.

في متغير الكروماتوغرافيا الأفقية ، يتم وضع اللوحة أفقيًا. يمكن استخدام لوحات مستطيلة أو مستديرة. عند استخدام الألواح المستديرة (نسخة دائرية من اللوني الأفقي) ، يتم تحديد خط البداية كدائرة ذات نصف قطر مناسب (~ 1.5-2 سم) ، يتم تطبيق العينات عليها. يتم قطع فتحة في وسط اللوحة المستديرة ، حيث يتم إدخال فتيل لتزويد PF. يتحرك الأخير على طول الطبقة الماصة من مركز الدائرة إلى محيطها. يتم إجراء الكروماتوغرافيا في غرفة مغلقة - مجفف أو في طبق بتري. باستخدام النسخة الدائرية ، يمكن تحليل ما يصل إلى عشرات العينات في وقت واحد.

تستخدم طرق TLC كروماتوغرافيا أحادية البعد ، ثنائية الأبعاد ، متعددة (متكررة) ، كروماتوغرافيا تدريجية.

باستخدام كروماتوغرافيا واحدة ، يتم إجراء التحليل دون تغيير اتجاه حركة PF. هذه الطريقة هي الأكثر شيوعًا.

يستخدم كروماتوغرافيا ثنائية الأبعاد عادة لتحليل المخاليط المعقدة (بروتينات ، أحماض أمينية ، إلخ.) أولاً ، يتم الفصل الأولي للخليط باستخدام أول PF 1. في الكروماتوجرام ، لا يتم الحصول على البقع من المواد الفردية ، ولكن من مخاليط من عدة مكونات غير منفصلة. بعد ذلك ، يتم رسم خط بدء جديد من خلال هذه النقاط ، ويتم تشغيل اللوحة بزاوية 90 درجة ويتم رسمها كروماتوجراف مرة أخرى ، ولكن مع PF 2 الثاني ، في محاولة لفصل نقاط المخاليط في النهاية إلى نقاط من المكونات الفردية.

إذا كانت اللوحة مربعة ، فسيتم تطبيق العينة على قطر هذا المربع بالقرب من ركنه السفلي. في بعض الأحيان يتم تنفيذ كروماتوغرافيا ثنائية الأبعاد باستخدام نفس PF على لوحة مربعة.

مخطط يوضح مبدأ اللوني ثنائي الأبعاد:

أ - الكروماتوجرام الذي تم الحصول عليه باستخدام PF1 ؛

ب - الكروماتوجرام الذي تم الحصول عليه باستخدام PF2

في كروماتوغرافيا متعددة (متكررة) ، يتم تنفيذ العملية عدة مرات بالتتابع باستخدام نفس PF (في كل مرة بعد التجفيف التالي) حتى يتم الحصول على الفصل المطلوب لبقع مكونات الخليط (عادة لا يزيد عن ثلاث مرات).

في حالة اللوني التدريجي ، يتم تنفيذ العملية باستخدام نفس اللوحة بالتتابع ، باستخدام PF جديد في كل مرة ، حتى يتم تحقيق فصل مميز للبقع.

الخامس) تفسير اللوني. إذا كانت البقع على الكروماتوجرام ملونة ، بعد تجفيف اللوحات ، يتم تحديد المسافة من خط البداية إلى مركز كل بقعة ويتم حساب معاملات التنقل. إذا كان تكوين العينة التي تم تحليلها يتضمن مواد عديمة اللون تعطي غير ملون ، أي البقع التي لا يمكن تحديدها بصريًا على مخطط الكروماتوجرام ، من الضروري القيام بذلك كشف هذه البقع التي من أجلها chromatograms يظهر.

يتم وصف طرق الكشف الأكثر شيوعًا أدناه.

التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية.يتم استخدامه للكشف عن المركبات الفلورية (تتوهج البقع عند تعرض اللوحة لضوء الأشعة فوق البنفسجية) أو المواد غير الفلورية ، ولكن باستخدام مادة ماصة بمؤشر الفلورسنت (توهج المواد الماصة ، والبقع لا تتوهج). بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، يتم الكشف عن القلويات والمضادات الحيوية والفيتامينات والمواد الطبية الأخرى.

المعالجة الحرارية.بعد الفصل اللوني ، يتم تجفيف اللوح بعد تسخين اللوني بعناية (حتى 200 درجة مئوية) لتجنب تعتيم الطبقة الماصة نفسها (على سبيل المثال ، عندما تحتوي طبقة ماصة رقيقة على نشا). في هذه الحالة ، تظهر البقع عادة على شكل مناطق بنية (بسبب التحلل الحراري الجزئي للمكونات العضوية).

المعالجة الكيميائية.غالبًا ما يتم تطوير مخططات الكروماتوجرام بمعالجتها بكواشف تشكل مركبات ملونة بمكونات خليط قابلة للفصل. لهذه الأغراض ، يتم استخدام الكواشف المختلفة: أبخرة اليود ، والأمونيا ، والبروم ، وثاني أكسيد الكبريت ، وكبريتيد الهيدروجين ، والمحاليل المعدة خصيصًا لمعالجة الألواح. يتم استخدام كل من الكواشف العالمية والانتقائية (مفهوم "العالمي" تعسفي إلى حد ما).

يمكن أن تكون الكواشف العالمية ، على سبيل المثال ، مركزة حامض الكبريتيك(لوحظ تغميق بقع المركبات العضوية عند التسخين) ، محلول مائي حمضي من برمنجنات البوتاسيوم (يتم ملاحظة المناطق كبقع بنية على خلفية أرجوانية للمادة الماصة) ، محلول حمض الفوسفور-موليبدك عند التسخين (تظهر بقع زرقاء على خلفية صفراء) ، إلخ.

كما انتقائية ، على سبيل المثال ، يتم استخدام كاشف Dragendorf ؛ كاشف زيمرمان محلول أمونيا مائي من كبريتات النحاس (10٪ لـ CuSO4 ، 2٪ للأمونيا) ؛ خليط من نينهيدرين C 9 H 4 O 3 H 2 O مع إيثانول وحمض أسيتيك.

كاشف دراغندورف هو محلول من نترات البزموت الأساسية BiONO 3 ويوديد البوتاسيوم KJ وحمض الخليك في الماء. تستخدم لتحديد الأمينات والقلويدات والمنشطات.

يتم تحضير كاشف Zimmermann بمعالجة محلول إيثانول بنسبة 2٪ من ثنائي نيترو بنزين بمحلول قلوي KOH ، متبوعًا بتسخين الخليط عند ~ 70-100 درجة مئوية. تستخدم للكشف عن المنشطات.

بمساعدة النينهيدرين ، يتم الكشف عن بقع من الأمينات والأحماض الأمينية والبروتينات والمركبات الأخرى.

كما يتم استخدام بعض الطرق الأخرى للكشف عن البقع. على سبيل المثال ، يتم قياس نشاطها الإشعاعي إذا كانت بعض المكونات المنفصلة مشعة ، أو تم إدخال إضافات خاصة للنظائر المشعة للعناصر التي تشكل جزءًا من المكونات المنفصلة للخليط.

بعد اكتشاف البقع على الكروماتوجرام ، يتم تحديدها ، أي تحديد المركب الذي يتوافق مع بقعة معينة. لهذا ، يتم استخدام النقاط المرجعية "للشهود" في أغلب الأحيان. في بعض الأحيان يتم تحديد النقاط من خلال قيمة معاملات التنقل R f ، ومقارنتها بقيم R f المعروفة للظروف المعينة. ومع ذلك ، فإن هذا التعريف بقيمة R f غالبًا ما يكون أوليًا.

يستخدم لون البقع الفلورية أيضًا لأغراض التعريف ، حيث تتألق المركبات المختلفة بأطوال موجية مختلفة (ألوان مختلفة).

في الكشف الكيميائي عن البقع ، تعطي الكواشف الانتقائية بقعًا ملونة بمركبات ذات طبيعة معينة ، والتي تستخدم أيضًا لأغراض التعريف.

باستخدام طريقة TLC ، لا يمكن للمرء أن يكتشف فحسب ، بل يمكن أيضًا تحديد محتوى المكونات في الخلائط. للقيام بذلك ، إما أن يتم تحليل البقع نفسها على مخطط كروماتوجرام ، أو يتم استخراج المكونات المنفصلة من مخطط الكروماتوجرام بطريقة أو بأخرى (الاستخلاص ، الشطف باستخدام المذيبات المناسبة).

عند تحليل البقع ، يُفترض أن هناك علاقة معينة بين مساحة البقعة ومحتوى مادة معينة (على سبيل المثال ، وجود اعتماد نسبي أو خطي) ، والتي يتم تحديدها من خلال إنشاء رسم بياني للمعايرة عن طريق قياس مناطق نقاط "الشهود" - معايير ذات محتوى معروف للمكون الذي تم تحليله.

في بعض الأحيان تتم مقارنة كثافة لون البقع ، بافتراض أن كثافة لون البقعة تتناسب مع كمية مكون ملون معين. يتم استخدام طرق مختلفة لقياس كثافة اللون.

عند استخراج المكونات المنفصلة من مخطط الكروماتوجرام ، يتم الحصول على محلول يحتوي على هذا المكون. ثم يتم تحديد الأخير بطريقة تحليلية واحدة أو بأخرى.

الخطأ النسبي في التحديد الكمي للمادة بواسطة TLC هو 5-10٪.

TLC هي طريقة دوائية وتستخدم على نطاق واسع لتحليل ومراقبة جودة الأدوية المختلفة.

5. كروماتوغرافيا الغاز

يستخدم كروماتوغرافيا الغاز (GC) غازًا خاملًا (النيتروجين والهيليوم والهيدروجين) كمرحلة متحركة تسمى الغاز الحامل. يتم تغذية العينة على شكل أبخرة ، وتكون المرحلة الثابتة إما مادة صلبة - مادة ماصة (كروماتوغرافيا امتصاص الغاز) أو سائل عالي الغليان يتم ترسيبه في طبقة رقيقة على مادة صلبة (كروماتوغرافيا غازية سائلة). ضع في اعتبارك نوعًا مختلفًا من كروماتوغرافيا الغاز والسائل (GLC). يستخدم Kieselguhr (الدياتوميت) كحامل - نوع من هلام السيليكا المائي ، وغالبًا ما يتم معالجته بكواشف تقوم بتحويل مجموعات Si-OH إلى مجموعات Si-O-Si (CH 3) 3 ، مما يزيد من خمول الناقل باستخدام فيما يتعلق بالمذيبات. هذه ، على سبيل المثال ، الناقلات "Chromosorb W" و "Gazochrome Q". بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام البالونات الزجاجية والتفلون ومواد أخرى.

5.1 غازو- كروماتوغرافيا الامتزاز

تتمثل إحدى ميزات طريقة كروماتوغرافيا امتصاص الغاز (GAC) في استخدام مواد ماصة ذات مساحة سطح محددة عالية (10-1000 م 2 جم -1) كمرحلة ثابتة ، ويتم تحديد توزيع المواد بين المرحلتين الثابتة والمتحركة من خلال عملية الامتزاز. امتزاز الجزيئات من الطور الغازي ، أي تتركز عند السطح البيني بين المرحلتين الصلبة والغازية ، وتحدث بسبب التفاعلات بين الجزيئات (التشتت ، والتوجيه ، والحث) ، والتي تكون ذات طبيعة كهروستاتيكية. ربما يكون تكوين رابطة هيدروجينية ، ومساهمة هذا النوع من التفاعل في الأحجام المحتجزة تتناقص بشكل كبير مع زيادة درجة الحرارة.

بالنسبة للممارسة التحليلية ، من المهم عند درجة حرارة ثابتة أن تكون كمية المادة الممتصة على السطح متناسبة مع تركيز هذه المادة في الطور الغازي С m:

ج س = كيه سي م (1)

أولئك. بحيث يحدث التوزيع وفقًا لميزان الامتزاز الخطي (ل -- ثابت). في هذه الحالة ، يتحرك كل مكون على طول العمود بسرعة ثابتة ، بغض النظر عن تركيزه. يرجع فصل المواد إلى السرعة المختلفة لحركتها. لذلك ، في GAC ، يعد اختيار مادة الامتصاص أمرًا مهمًا للغاية ، حيث تحدد مساحة السطح وطبيعته الانتقائية (الفصل) عند درجة حرارة معينة.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنخفض حرارة الامتزاز. DH / T.، التي يعتمد عليها الاحتفاظ ، وبالتالي ، ر ص . يستخدم هذا في ممارسة التحليل. إذا تم فصل المركبات التي تختلف اختلافًا كبيرًا في التطاير عند درجة حرارة ثابتة ، ثم تتم إزالة المواد منخفضة الغليان بسرعة ، وتتمتع المواد عالية الغليان بوقت احتجاز أطول ، وستكون قممها على مخطط الكروماتوجرام أقل وأوسع ، ويستغرق التحليل وقتًا طويلاً . ومع ذلك ، إذا زادت درجة حرارة العمود أثناء الفصل الكروماتوغرافي بمعدل ثابت (برمجة درجة الحرارة) ، فسيتم توزيع القمم القريبة في العرض على مخطط الكروماتوجرام بالتساوي.

تستخدم الكربون النشط ، وهلام السيليكا ، والزجاج المسامي ، وأكسيد الألومنيوم بشكل أساسي كمواد ماصة لـ HAC. عدم تجانس سطح الممتزات النشطة مسؤول عن العيوب الرئيسية لطريقة GAC واستحالة تحديد الجزيئات القطبية شديدة الامتصاص. ومع ذلك ، فمن الممكن تحليل مخاليط من المواد عالية القطبية على الممتزات الكبيرة المتجانسة هندسياً وكيميائياً. في السنوات الأخيرة ، تم إنتاج مواد ماصة ذات سطح متجانس إلى حد ما ، مثل البوليمرات المسامية ، وهلام السيليكا الكبيرة المسامية (سيلوكروم ، بوراسيل ، كروي) ، زجاج مسامي ، وزيوليت.

الطريقة الأكثر استخدامًا في كروماتوغرافيا امتصاص الغاز هي تحليل مخاليط الغازات والهيدروكربونات منخفضة الغليان التي لا تحتوي على مجموعات وظيفية نشطة. متساوي الامتزاز لهذه الجزيئات قريبة من الخطية. على سبيل المثال ، لفصل O 2 ، N 2 ، CO ، CH 4 ، يتم استخدام طين CO 2 بنجاح. تمت برمجة درجة حرارة العمود لتقليل وقت التحليل عن طريق تقليل t R للغازات عالية الغليان. في المناخل الجزيئية - المواد البلورية الطبيعية أو الاصطناعية ذات المسامية العالية ، وجميع مسامها تقريبًا بنفس الحجم (0.4 - 1.5 نانومتر) ، - يمكن فصل نظائر الهيدروجين. تستخدم المواد الماصة التي تسمى porapaks لفصل هيدرات المعادن (Ge ، As ، Sn ، Sb). طريقة GAC على الأعمدة التي تحتوي على مواد ماصة من البوليمر المسامية أو المناخل الجزيئية الكربونية هي الطريقة الأسرع والأكثر ملاءمة لتحديد الماء في المواد العضوية وغير العضوية ، مثل المذيبات.

5.2 غازو- اللوني السائل

في الممارسة التحليلية ، غالبًا ما تستخدم طريقة كروماتوغرافيا الغاز والسائل (GLC). ويرجع ذلك إلى التنوع الشديد للمراحل الثابتة السائلة ، مما يسهل اختيار مرحلة انتقائية لتحليل معين ، مع توزيع متساوي الحرارة على نطاق تركيز أوسع ، مما يسمح لك بالعمل مع عينات كبيرة ، والحصول بسهولة على أعمدة قابلة للتكرار من حيث الكفاءة.

تعتمد آلية توزيع المكونات بين المادة الحاملة والمرحلة السائلة الثابتة على انحلالها في المرحلة السائلة. تعتمد الانتقائية على عاملين: ضغط بخار المادة التحليلية ومعامل نشاطها في الطور السائل. وفقًا لقانون راولت ، عند الانحلال ، ضغط بخار المادة فوق المحلول ص أنا يتناسب طرديًا مع معامل نشاطه g جزء الخلد ن أنافي محلول وضغط بخار مادة نقية ص ° أناعند درجة حرارة معينة:

p i = N i R ° I (2)

نظرًا لأن تركيز المكون i في طور بخار التوازن يتم تحديده من خلال ضغطه الجزئي ، فيمكننا افتراض ذلك ،

P i ~ c m ، و N i ~ c s بعد ذلك

ومعامل الانتقائية:

وهكذا ، كلما انخفضت نقطة غليان مادة ما (أكبر P 0 i) ، أضعف احتفاظها بالعمود الكروماتوغرافي.

إذا كانت نقاط غليان المواد هي نفسها ، فسيتم استخدام الاختلافات في التفاعل مع المرحلة السائلة الثابتة لفصلها: كلما كان التفاعل أقوى ، انخفض معامل النشاط وزاد الاحتفاظ.

مراحل السائل الثابت . لضمان انتقائية العمود ، من المهم اختيار المرحلة السائلة الثابتة الصحيحة. يجب أن تكون هذه المرحلة مذيب جيدبالنسبة لمكونات الخليط (إذا كانت قابلية الذوبان منخفضة ، فإن المكونات تغادر العمود بسرعة كبيرة) ، غير متطايرة (بحيث لا تتبخر عند درجة حرارة تشغيل العمود) ، خامل كيميائيًا ، يجب أن يكون لها لزوجة منخفضة ( وإلا فإن عملية الانتشار تتباطأ) وعند تطبيقها على الناقل ، تشكل فيلمًا موحدًا ، مرتبطًا به بشدة. يجب أن تكون قوة فصل الطور الثابت لمكونات هذه العينة كحد أقصى.

هناك ثلاثة أنواع من الأطوار السائلة: غير القطبية (الهيدروكربونات المشبعة ، إلخ.) ، القطبية المعتدلة (الإسترات ، النتريل ، إلخ) والقطبية (بولي جليكول ، هيدروكسيل أمين ، إلخ).

معرفة خصائص المرحلة السائلة الثابتة وطبيعة المواد المراد فصلها ، على سبيل المثال ، الفئة ، الهيكل ، من الممكن تحديد مرحلة سائلة انتقائية مناسبة لفصل خليط معين بسرعة. في هذه الحالة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن وقت الاحتفاظ بالمكونات سيكون مقبولًا للتحليل إذا كانت قطبية المرحلة الثابتة ومضمون العينة التي تم تحليلها متقاربين. بالنسبة للمذابات ذات القطبية القريبة ، عادة ما يرتبط ترتيب الشطف بنقاط الغليان ، وإذا كان اختلاف درجة الحرارة كبيرًا بدرجة كافية ، فمن الممكن الفصل الكامل. لفصل المواد القريبة من الغليان ذات القطبية المختلفة ، يتم استخدام مرحلة ثابتة ، والتي تحتفظ بشكل انتقائي بمكون واحد أو أكثر بسبب تفاعل ثنائي القطب ثنائي القطب. مع زيادة قطبية الطور السائل ، يزداد وقت استبقاء المركبات القطبية.

للتطبيق المنتظم للمرحلة السائلة على مادة حاملة صلبة ، يتم خلطها مع مذيب شديد التقلب ، مثل الأثير. يضاف ناقل صلب لهذا الحل. يسخن الخليط ، ويتبخر المذيب ، وتبقى المرحلة السائلة على المادة الحاملة. يتم تعبئة الحامل الجاف المغطى بالمرحلة السائلة الثابتة في العمود ، مع الحرص على تجنب تكون الفراغات. للتعبئة المنتظمة ، يتم تمرير نفاثة غاز عبر العمود وفي نفس الوقت يتم الضغط على العمود لإغلاق التعبئة. بعد ذلك ، قبل توصيله بالكاشف ، يتم تسخين العمود إلى درجة حرارة تزيد عن 50 درجة مئوية من المفترض أن يستخدم عندها. في هذه الحالة ، قد تكون هناك خسائر في المرحلة السائلة ، لكن العمود يدخل في وضع تشغيل مستقر.

ناقلات المراحل السائلة الثابتة. يجب أن تكون المواد الحاملة الصلبة لتشتيت الطور السائل الثابت على شكل غشاء رقيق متجانس قوية ميكانيكياً مع مساحة سطح معينة معتدلة (20 م 2 / جم) ، وحجم جزيئات صغير وموحد ، وأيضًا أن تكون خاملة بدرجة كافية للسماح بالامتصاص عند واجهة غازية صلبة. المراحلكان ضئيلاً. لوحظ أدنى امتصاص على حاملات الكروموسورب السيلاني والخرز الزجاجي والفلوروبك (بوليمر الفلوروكربون). بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا تتفاعل المواد الحاملة الصلبة مع ارتفاع درجة الحرارة ويجب ترطيبها بسهولة بواسطة الطور السائل. في كروماتوغرافيا الغاز للمخلّبات ، غالبًا ما تستخدم ناقلات الدياتوميت الأبيض السيلاني ، أو دياتوميت سيليكا ، أو كيسيلغوهر ، كناقل صلب. التراب الدياتومي عبارة عن سيليكا صغيرة غير متبلورة تحتوي على الماء. وتشمل هذه المواد الحاملة الكروموسورب W ، والكروم الغازي Q ، وكروماتون N ، إلخ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الخرز الزجاجي والتفلون.

مراحل الترابط كيميائيا. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام ناقلات معدلة ، مرتبطة تساهميًا بالمرحلة السائلة. في هذه الحالة ، يتم تثبيت المرحلة السائلة الثابتة بقوة أكبر على السطح حتى في أعلى درجات حرارة العمود. على سبيل المثال ، يتم معالجة مادة حاملة ترابية دياتومية بالكلوروسيلان مع بديل طويل السلسلة له قطبية معينة. تكون المرحلة الثابتة المرتبطة كيميائيًا أكثر كفاءة.

6. التوزيع الكروماتوغرافي. الكروماتوغرافيا الورقية (الكروماتوغرافيا الورقية)

يعتمد الفصل الكروماتوغرافي على استخدام الاختلافات في قابلية ذوبان المادة المقسمة في مرحلتين سائلتين غير قابلتين للامتزاج. كلا المرحلتين - PF و NF - هي مراحل سائلة. عندما يتحرك السائل PF على طول NF السائل ، يتم إعادة توزيع المواد الكروماتوجرافية باستمرار بين كلا المرحلتين السائلتين.

الفصل اللوني هو كروماتو الورقرسوم بيانية (أو كروماتوغرافيا على الورق) في شكله الطبيعي. في هذه الطريقة ، بدلاً من الألواح ذات الطبقة الرقيقة من المادة الماصة المستخدمة في TLC ، يتم استخدام ورق كروماتوغرافي خاص ، والذي على طوله ، أثناء التشريب ، يتحرك سائل PF أثناء الفصل الكروماتوجرافي من خط البداية إلى خط النهاية للمذيب.

يميز المرحلة العادية والمرحلة المعكوسة اللوني ورقة.

في البديل المرحلة العادية الكروماتوغرافيا الورقية السائل NF هو الماء الممتص على شكل طبقة رقيقة على الألياف وتقع في المسام محبة للماء الورق (حتى 25٪ من الوزن). يختلف هذا الماء المربوط في هيكله وحالته الفيزيائية اختلافًا كبيرًا عن الماء السائل العادي. تذوب فيه مكونات الخلائط المفصولة.

يلعب دور PF الذي يتحرك فوق الورق مرحلة سائلة أخرى ، على سبيل المثال ، سائل عضوي مع إضافة الأحماض والماء. قبل الفصل الكروماتوغرافي ، يتم تشبع PF العضوي السائل بالماء بحيث لا يذيب PF الماء الممتص على ألياف الورق الكروماتوغرافي المحبة للماء.

يتم إنتاج الورق الكروماتوغرافي من قبل الصناعة. يجب أن تفي بعدد من المتطلبات: يجب تحضيرها من أنواع القطن الليفي عالية الجودة ، وأن تكون موحدة في الكثافة والسمك ، في اتجاه اتجاه الألياف ، وأن تكون نظيفة كيميائيًا وخاملة فيما يتعلق بـ NF والمكونات القابلة للفصل.

في متغير الطور العادي ، غالبًا ما تستخدم المخاليط السائلة المكونة من مذيبات مختلفة كـ PF. والمثال الكلاسيكي على مثل هذا PF هو خليط من حمض الأسيتيك ، n- بيوتانول والماء بنسبة حجم 1: 4: 5. كما تستخدم المذيبات مثل أسيتات الإيثيل ، والكلوروفورم ، والبنزين ، إلخ.

في البديل المرحلة العكسية في كروماتوغرافيا الورق ، يعتبر سائل NF مذيبًا عضويًا ، بينما سائل PF عبارة عن ماء ومحاليل مائية أو كحولية ومخاليط من الأحماض مع كحول. يتم تنفيذ العملية باستخدام نافرة من الماء ورق كروماتوغرافي. يتم الحصول عليها عن طريق معالجة الورق (التشريب) بالنفثالين ، زيوت السيليكون ، البارافين ، إلخ. يتم امتصاص المذيبات العضوية غير القطبية والمنخفضة القطبية على ألياف الورق المضاد للماء وتخترق مسامها ، وتشكل طبقة رقيقة من سائل NF. لا يتم الاحتفاظ بالمياه على مثل هذا الورق ولا يبللها.

تعتبر تقنية الكروماتوغرافيا الورقية بشكل عام هي نفسها المستخدمة في طريقة TLC. عادة ، يتم وضع وعاء من المحلول الذي تم تحليله يحتوي على خليط من المواد المراد فصلها على شريط من الورق الكروماتوغرافي في خط البداية. بعد أن يتبخر المذيب ، يتم غمر الورق الموجود أسفل خط البداية في PF ، ووضع الورق عموديًا (معلقًا). أغلق الحجرة بغطاء وقم بإجراء كروماتوغرافيا حتى يصل PF إلى الخط الأمامي للمذيب المشار إليه على الورقة. بعد ذلك ، تتوقف العملية ، ويجفف الورق في الهواء ، ويتم الكشف عن البقع وتحديد مكونات الخليط.

يستخدم كروماتوغرافيا الورق ، مثل طريقة TLC ، في كل من التحليل النوعي والكمي.

تُستخدم طرق مختلفة لتحديد محتوى مكون معين من الخليط:

1) تنطلق من وجود علاقة معينة (متناسبة ، خطية) بين كمية المادة في البقعة ومنطقة البقعة (غالبًا ، يتم إنشاء مخطط معايرة بشكل أولي) ؛

2) قم بوزن البقعة المقطوعة بالمادة والورق النظيف من نفس المنطقة ، ثم ابحث عن كتلة المادة التي سيتم تحديدها من خلال الاختلاف ؛

3) مراعاة العلاقة بين شدة لون البقعة والمحتوى الموجود فيه من المكون المحدد الذي يعطي اللون إلى البقعة.

في بعض الحالات ، يتم استخلاص المواد الموجودة في البقع ببعض المذيبات ثم يتم تحليل المستخلص.

كروماتوغرافيا الورق هي طريقة دوائية تستخدم لفصل المخاليط التي تحتوي على مواد عضوية وغير عضوية. هذه الطريقة يمكن الوصول إليها وسهلة التنفيذ ، ولكنها بشكل عام أدنى من طريقة TLC الأكثر حداثة ، والتي تستخدم طبقة رقيقة من المواد الماصة.

7. كروماتوغرافيا الرواسب

يستخدم الكروماتوغرافيا الرسوبية بشكل أساسي لفصل وتحديد الأيونات غير العضوية في المخاليط.

جوهر الطريقة. يعتمد الفصل الكروماتوغرافي الرسوبي على استخدام تفاعلات كيميائية لترسيب المكونات المنفصلة لخليط مع مادة ترسب ، والتي تعد جزءًا من NF. يتم الفصل بسبب عدم المساواة في الذوبان للمركبات الناتجة ، والتي يتم نقلها بواسطة الطور المتحرك بمعدلات مختلفة: يتم نقل المواد الأقل قابلية للذوبان من PF بشكل أبطأ من تلك القابلة للذوبان.

يمكن توضيح تطبيق الطريقة من خلال مثال فصل أيونات الهاليد: أيونات الكلوريد Cl - وأيونات البروميد Br - وأيونات اليوديد I - الموجودة في نفس الوقت في المحلول المائي الذي تم تحليله. للقيام بذلك ، استخدم عمود كروماتوغرافي (وهو عبارة عن أنبوب زجاجي به صنبور في الأسفل) مملوء بمادة ماصة. يتكون الأخير من وسطها - أكسيد الألومنيوم Al 2 O 3 أو السيليكون SiO 2 المشبع بمحلول من نترات الفضة AgNO 3 (محتوى نترات الفضة حوالي 10٪ بوزن كتلة المادة الحاملة الماصة).

يتم تمرير محلول مائي يحتوي على خليط من الأنيونات المراد فصلها عبر عمود كروماتوغرافي. تتفاعل هذه الأنيونات مع كاتيونات الفضة Ag + ، وتشكل رواسب قابلة للذوبان بشكل ضئيل من هاليدات الفضة:

Ag + + I -> AgIv (أصفر)

Ag + + Br -> AgBrv (كريم)

Ag + + Cl -> AgClv (أبيض)

تزداد قابلية ذوبان هاليدات الفضة في الماء في التسلسل:

Agl (K ° \ u003d 8.3 * 10 -17)< АgВг (К° = 5,3*10 -13) < AgCl (K°= 1,78*10 -10),

حيث يتم إعطاء قيم منتجات الذوبان في درجة حرارة الغرفة بين قوسين. لذلك ، في البداية سوف يتشكل راسب أصفر من يوديد الفضة ، كأقل ذوبان في الكروماتوجرام ، ستلاحظ منطقة صفراء (عليا). ثم تتشكل منطقة ترسيب بروميد الفضة بلون الكريم (منطقة وسيطة). أخيرًا ، يتم تكوين راسب أبيض من كلوريد الفضة - المنطقة البيضاء السفلية ، والتي تغمق في الضوء بسبب التحلل الكيميائي الضوئي لكلوريد الفضة مع إطلاق الفضة المعدنية المشتتة بدقة.

والنتيجة هي رسم كروماتوجرام أولي للرسوبي.

للحصول على فصل أوضح بين المناطق ، بعد الحصول على مخطط كروماتوجرافي أولي ، يتم تمرير مذيب نقي عبر العمود حتى يتم الحصول على مخطط كروماتوجرافي ثانوي مع فصل واضح لمناطق الترسيب.

في المثال الموصوف ، كان المرسب جزءًا من NF ، وتم تمرير محلول يحتوي على خليط من الأيونات ليتم فصله عبر العمود. على العكس من ذلك ، من الممكن تمرير محلول المادة المترسبة من خلال العمود ، حيث توجد الأيونات التي سيتم تحديدها بالكروماتوجراف في NF. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم تشكيل مناطق مختلطة.

مخطط لفصل أيونات Cl- و Br- و I- في عمود كروماتوغرافي بواسطة كروماتوغرافيا رسوبية.

7.1 تصنيف طرق كروماتوغرافيا الرواسب حسب التقنية التجريبية

عادة ما أميز عموديالكروماتوغرافيا الرسوبية المنفذة في أعمدة كروماتوغرافية ، و مستوكروماتوغرافيا رسوبية ، تنفذ على ورق أو في طبقة رقيقة من مادة ماصة.

كمواد ماصة في الفصل الكروماتوغرافي الرسوبي ، يتم استخدام مخاليط من المواد الحاملة الخاملة مع مادة الترسيب ؛ المواد الماصة التي تحتفظ بالمرسبات في شكل أيونات (راتنجات التبادل الأيوني) أو في شكل جزيئات (الكربون المنشط) ؛ ورق مشرب بمحلول ترسب.

الحاملات الأكثر شيوعًا هي هلام السيليكا ، النشا ، أكاسيد الألومنيوم ، الكالسيوم ، كبريتات الباريوم ، راتنجات التبادل الأيوني ، إلخ. يتم استخدام المادة الحاملة في حالة تشتيت دقيق بحجم جسيم يبلغ حوالي 0.02-0.10 مم.

كمرسبات ، يتم استخدام هذه الكواشف التي تشكل رواسب قليلة الذوبان مع أيونات كروماتوغرافية ، على سبيل المثال ، يوديد الصوديوم NaI ، كبريتيد الصوديوم Na 2 S ، كبريتات الفضة Ag 2 SO 4 ، البوتاسيوم فيروسيانيد K 4 ، أوكسيكوينولين ، بيريدين ، إلخ.

عادة ، عند استخدام طريقة كروماتوغرافيا العمود الرسوبي ، بعد تمرير مذيب نقي عبر عمود ، يتم الحصول على مناطق منفصلة بوضوح ، تحتوي كل منها على مكون واحد فقط (في حالة اختلاف قابلية الذوبان في الرواسب ثلاث مرات على الأقل) . الطريقة لديها استنساخ جيد للنتائج.

في حالة تكوين رواسب عديمة اللون ، يتم تطوير مخطط الكروماتوغرام إما عن طريق تمرير محلول مطور عبر العمود ، والذي يعطي منتجات تفاعل ملونة مع رواسب ، أو عن طريق إدخال المطور على الفور في PF أو NF.

7.2 كروماتوغرافيا الرواسب على الورق

دعونا نفكر في جوهر هذه الطريقة في مثال تحليل محلول مائي يحتوي على خليط من كاتيونات النحاس Cu 2+؟ الحديد Fe 3+ والألمنيوم Al 3+.

في وسط ورقة مشربة بمحلول مرسب - فيروسيانيد البوتاسيوم K 4 ، يتم تطبيق المحلول المائي الذي تم تحليله بواسطة شعري. تتفاعل أيونات النحاس Cu 2+ و Fe 2+ مع أيونات فيروسيانيد لتكوين رواسب قليلة الذوبان:

2Cu 2+ + 4-> Cu 2 (بني)

4Fe 3+ + 3 4-> Fe4 (أزرق)

نظرًا لأن النحاس (II) أقل قابلية للذوبان من الحديد (III) ferrocyanide ، يتم أولاً ترسيب راسب من النحاس (II) فيروسيانيد ، مكونًا منطقة بنية مركزية. ثم يتشكل راسب أزرق من الحديد (III) فيروسيانيد ، مما يعطي منطقة زرقاء. تهاجر أيونات الألومنيوم إلى الأطراف ، مما يعطي منطقة عديمة اللون لأنها لا تشكل فيروسيانيد الألمنيوم الملون.

مخطط فصل Cu2 + و Fe3 + و Al3 + بواسطة كروماتوغرافيا الرواسب.

بهذه الطريقة ، يتم الحصول على مخطط كروماتوجرافي أولي تتداخل فيه مناطق هطول الأمطار جزئيًا.

ثم يتم الحصول على مخطط كروماتوجرام ثانوي. للقيام بذلك ، يتم تطبيق مذيب مناسب (في هذه الحالة ، محلول مائي من الأمونيا) بشعرية في مركز الكروماتوجرام الأساسي. ينتقل المذيب تلقائيًا من مركز الورقة إلى الأطراف ، حاملاً معه الرواسب ، التي تتحرك بسرعات مختلفة: تتحرك منطقة رواسب فيروسيانيد الحديد القابلة للذوبان بشكل أسرع من منطقة راسب فيروسيانيد النحاس الأقل قابلية للذوبان. في هذه المرحلة ، نظرًا للاختلاف في سرعات حركة المناطق ، يتم فصلها بشكل أكثر وضوحًا.

لفتح أيونات الألومنيوم التي تشكل منطقة محيطية عديمة اللون ، يظهر مخطط الكروماتوغرام الثانوي - رش (من زجاجة رذاذ) بمحلول أليزارين ، وهو كاشف عضوي يشكل نواتج تفاعل وردي مع أيونات الألومنيوم. احصلي على الحلقة الوردية الخارجية.

8. التبادل الأيوني اللوني

في كروماتوغرافيا التبادل الأيوني ، يتحقق فصل مكونات الخليط بسبب التفاعل العكسي للمواد المتأينة مع المجموعات الأيونية للمادة الماصة. يتم ضمان الحفاظ على الحياد الكهربائي للمادة الماصة من خلال وجود عدادات قادرة على التبادل الأيوني تقع على مقربة من السطح. يتم تبادل أيون العينة المُدخلة ، والذي يتفاعل مع الشحنة الثابتة للمادة الماصة ، مع المضاد. يتم فصل المواد ذات الارتباطات المختلفة لشحنة ثابتة على مبادلات الأنيون أو على مبادلات الكاتيون. تحتوي مبادلات الأنيون على مجموعات موجبة الشحنة على السطح وتمتص الأنيونات من الطور المتحرك. تحتوي مبادلات الكاتيون على التوالي على مجموعات ذات شحنة سالبة تتفاعل مع الكاتيونات.

كمرحلة متحركة ، يتم استخدام المحاليل المائية لأملاح الأحماض والقواعد والمذيبات مثل الأمونيا السائلة ، أي أنظمة المذيبات التي لها ثابت عازل عالي وميل قوي لتأين المركبات. عادة ما تعمل مع حلول عازلة تسمح لك بضبط قيمة الأس الهيدروجيني.

أثناء الفصل الكروماتوغرافي ، تتنافس أيونات التحليل مع الأيونات الموجودة في المادة الماصة ، في محاولة للتفاعل مع المجموعات المشحونة بشكل معاكس من المادة الماصة. ويترتب على ذلك أنه يمكن استخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني لفصل أي مركبات يمكن أن تتأين بأي شكل من الأشكال. من الممكن تحليل حتى جزيئات السكر المحايدة في شكل معقداتها باستخدام أيون البورات.

لا غنى عن كروماتوغرافيا التبادل الأيوني لفصل المواد عالية القطبية ، والتي لا يمكن تحليلها بواسطة GLC دون تحويلها إلى مشتقات. تشمل هذه المركبات الأحماض الأمينية والببتيدات والسكريات.

يستخدم كروماتوغرافيا التبادل الأيوني على نطاق واسع في الطب وعلم الأحياء والكيمياء الحيوية للتحكم بيئة، في تحليل محتوى الأدوية ومستقلباتها في الدم والبول ، ومبيدات الآفات في المواد الخام الغذائية ، وكذلك لفصل المركبات غير العضوية ، بما في ذلك النظائر المشعة ، واللانثانيدات ، والأكتينيدات ، إلخ. تحليل البوليمرات الحيوية (البروتينات والأحماض النووية ، وما إلى ذلك) ، والتي عادةً ما تستغرق ساعات أو أيامًا ، يتم إجراء استخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني في 20-40 دقيقة مع فصل أفضل. جعل استخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني في علم الأحياء من الممكن مراقبة العينات مباشرة في الوسائط البيولوجية ، مما قلل من إمكانية إعادة الترتيب أو الأزمرة ، مما قد يؤدي إلى سوء تفسير النتيجة النهائية. من المثير للاهتمام استخدام هذه الطريقة للتحكم في التغيرات في السوائل البيولوجية. جعل استخدام مبادلات الأنيون الضعيفة المسامية القائمة على هلام السيليكا من الممكن فصل الببتيدات. يمكن تمثيل آلية التبادل الأيوني بالمعادلات التالية:

لتبادل الأنيون X - + R + Y - - Y - + R + X -

للتبادل الكاتيوني X + + R - Y + - Y + + R - X +

في الحالة الأولى ، عينة أيون X - تتنافس مع المرحلة المتنقلة أيون Y - للمراكز الأيونية R + للمبادل الأيوني ، وفي الحالة الثانية ، تدخل كاتيونات العينة X + في منافسة مع أيونات الطور المتحرك Y + للمراكز الأيونية R -.

وبطبيعة الحال ، فإن أيونات العينة التي تتفاعل بشكل ضعيف مع المبادل الأيوني سوف يتم الاحتفاظ بها بشكل ضعيف على العمود خلال هذه المنافسة وتكون أول من يتم غسلها منه ، وعلى العكس من ذلك ، فإن الأيونات المحتجزة بقوة أكبر ستكون آخر ما يتم استخلاصه من العمود. عادة ، تحدث التفاعلات الثانوية ذات الطبيعة غير الأيونية بسبب الامتزاز أو الرابطة الهيدروجينية للعينة مع الجزء غير الأيوني من المصفوفة أو بسبب قابلية الذوبان المحدودة للعينة في الطور المتحرك.

يعتمد فصل مواد معينة بشكل أساسي على اختيار أنسب مادة ماصة ومرحلة متحركة. يتم استخدام راتنجات التبادل الأيوني وهلام السيليكا مع المجموعات الأيونية المطعمة كمرحلة ثابتة في كروماتوغرافيا التبادل الأيوني.

راتنجات التبادل الأيوني للبوليسترين لـ HPLC بحجم حبيبات 10 ميكرومتر أو أقل لها انتقائية واستقرار ، لكن هيكل شبكتها ، الذي يتميز بمسافة بين العقد الشبكية 1.5 نانومتر ، وهو أصغر بكثير من حجم مسام هلام السيليكا المستخدم في كروماتوغرافيا الامتزاز (10 نانومتر) ، يبطئ نقل الكتلة ، وبالتالي يقلل بشكل كبير من الكفاءة. راتنجات التبادل الأيوني المستخدمة في HPLC هي بشكل أساسي بوليمرات مشتركة من ستيرين وديفينيل بنزين. عادة ما تضيف 8-12٪ من الأخير. كلما زاد محتوى الديفينيل بنزين ، زادت صلابة وقوة البوليمر ، زادت السعة ، وكقاعدة عامة ، الانتقائية ، وقل التورم.

وثائق مماثلة

الخصائص العامة لعملية الكروماتوغرافيا. القواعد الفيزيائية والكيميائية لكروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة ، تصنيف طرق التحليل. متغيرات الكروماتوغرافيا حسب حالات المرحلة. مراقبة جودة الغذاء بطريقة TLC ، المعدات.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 12/27/2009


الظواهر التي تحدث أثناء الفصل اللوني. طريقتان للتفسير هما نظرية الألواح النظرية والنظرية الحركية. الغاز ، السائل ، الكروماتوغرافيا الورقية. طريقة التبادل الأيوني. تطبيقات كروماتوغرافيا التبادل الأيوني. كروماتوغرافيا جل.

الملخص ، تمت الإضافة في 01/24/2009


مفهوم المواد الماصة البوليمرية وهيكلها ، وتاريخ إنشائها وتطورها ، وأهميتها في عملية الفصل اللوني. أنواع المواد الماصة البوليمرية وإمكانيات استخدامها في كروماتوغرافيا استبعاد الحجم. ميزات استخدام المواد الهلامية الصلبة.

الملخص ، تمت الإضافة 01/07/2010


ظهور وتطور الكروماتوغرافيا. تصنيف الطرق الكروماتوجرافية. كروماتوغرافيا على مرحلة ثابتة صلبة: غاز ، سائل (امتصاص سائل). كروماتوغرافيا الطور الثابت السائل: كروماتوغرافيا الغاز والسائل والهلام.

الملخص ، تمت الإضافة في 05/01/2009


جوهر طريقة الكروماتوغرافيا وتاريخ تطورها وأنواعها. مجالات تطبيق الكروماتوغرافيا أو الأجهزة أو التركيبات للفصل الكروماتوغرافي وتحليل مخاليط المواد. مخطط كروماتوجراف الغاز وأنظمته الرئيسية ومبدأ التشغيل.

الملخص ، تمت الإضافة 09/25/2010


أساسيات طريقة كروماتوغرافيا الغاز المعكوسة. كروماتوغرافيا الغاز هي طريقة عالمية للتحليل النوعي والكمي للمخاليط المعقدة وطريقة للحصول على المكونات الفردية في شكل نقي. تطبيق كروماتوغرافيا الغاز العكسي.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 01/09/2010


جوهر ومحتوى كروماتوغرافيا الزوج الأيوني ، واستخدامه في الفصل الكروماتوجرافي السائل واستخلاص الأدوية ومستقلباتها من السوائل البيولوجية إلى الطور العضوي. متغيرات كروماتوغرافيا زوج الأيونات ، سمات مميزة.

الملخص ، تمت الإضافة 01/07/2010


كروماتوغرافيا الغاز هي واحدة من أكثر طرق البحث الفيزيائية والكيميائية الواعدة ، والتي تتطور بسرعة في الوقت الحاضر. تصنيف الطرق الكروماتوجرافية. السمات المميزة المختلفة للعملية. جوهر طرق اللوني.

الملخص ، تمت الإضافة في 01/25/2010


جوهر الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) كطريقة لتحليل وفصل الشوائب المعقدة. مواد ماصة ، مخلّبات مشبعة تنسيقياً ؛ أنماط تأثير بنية الربيطة على سلوك المخلّبات في ظل ظروف كروماتوغرافيا الطور العكسي.

الملخص ، تمت إضافة 10/11/2011


المفهوم والمراحل الرئيسية لعملية كروماتوغرافيا استبعاد الحجم ، وخصائصها الأساسية ونطاقها ، وأصنافها وخصائصها المميزة. خصائص المعدات المستخدمة في عملية كروماتوغرافيا استبعاد الحجم.

نص

1 قصة قصيرةتم اكتشاف تطوير كروماتوجرافيا السائل بواسطة MS. Tsvet في عام 1903 في شكل طريقة عمود الامتزاز السائل. في هذه الطريقة ، تم استخدام مواد ماصة بحجم حبة يزيد عن ميكرومتر ، وتم تمرير المادة الماصة (المذيب) عبر العمود عن طريق الجاذبية بسبب الجاذبية ، ولم يكن هناك كاشفات تدفق. استمر الفصل ببطء ، على مدى عدة ساعات ، وفي هذا الوضع ، لا يمكن استخدام الكروماتوغرافيا السائلة للأغراض التحليلية. في السنوات تم توجيه جهود المتخصصين في مختلف البلدان إلى إنشاء كروماتوغرافيا سائلة صريحة. كان من الواضح أنه من أجل زيادة معدل الفصل ، كان من الضروري تقصير مسارات الانتشار الخارجي والداخلي. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل قطر الحبوب الممتزة. أدى ملء الأعمدة بالحبوب الدقيقة (5-10 ميكرومتر) إلى خلق ضغط مدخل مرتفع ، الأمر الذي يتطلب استخدام مضخات الضغط العالي. هذه هي الطريقة التي ولدت بها الكروماتوجرافيا السائلة عالية الضغط. مع الانتقال إلى الممتزات لجزء دقيق ، زادت كفاءة الأعمدة بشكل كبير ، لذلك ، أطلق على كروماتوجرافيا السائل التحليلي السريع الحديث اسم كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC). تم ضمان تطوير مواد ماصة صلبة دقيقة الحبيبات (5 أو 10 ميكرون) ، وإنشاء مضخات الضغط العالي (أكثر من 200 ضغط جوي) وكاشفات التدفق. أداء عالي HPLC. من حيث أوقات الفصل ، لم يكن أدنى من كروماتوغرافيا الغاز ، ومن حيث مجالات التطبيق فقد تجاوزه بشكل كبير. حاليًا ، يحتل HPLC مكانة رائدة بين طرق الكروماتوغرافيا الأخرى سواء من حيث حجم المعدات المنتجة (أكثر من كروماتوغراف سنويًا بقيمة تزيد عن 2 مليار دولار) ومن حيث عدد المنشورات (5-6 آلاف منشور سنويًا) . يتم تنفيذ HPLC الحديث في إصدارات مختلفة. تسمح هذه الخيارات بفصل مخاليط مختلفة من الجزيئات (بما في ذلك مخاليط جميع أنواع الأيزومرات) ؛ الجزيئات الكبيرة من البوليمرات الاصطناعية والبوليمرات الحيوية (بما في ذلك الفيروسات والجزيئات التي تصل كتلتها إلى عدة ملايين) ؛ الأيونات والجذور المستقرة. يعد دور HPLC كبيرًا أيضًا في مجالات حيوية من العلوم والإنتاج مثل البيولوجيا ، والتكنولوجيا الحيوية ، وصناعة الأغذية ، والطب ، والمستحضرات الصيدلانية ، والفحص الطبي الشرعي ، ومكافحة التلوث البيئي ، وما إلى ذلك ، وقد لعب HPLC أحد الأدوار الرئيسية في فك تشفير الجينوم البشري ، في الآونة الأخيرة تم بنجاح حل مشاكل البروتينات لسنوات.

2 خيارات HPLC المستخدمة في العقد الماضي خيارات المرحلة العكسية المرحلة العادية الأيونية الزوجية التبادل الأيوني الاستثنائي الترشيح الهلامي التبادل التجيني التقارب اللولبي المناعي Micellar مسعور الفضة الطور العكسي استخلاص السائل السائل خيارات متقبل المانح المضطرب المستمر المضطرب التيار المعاكس غشاء متحرك ذو درجة حرارة عالية من خلال نظرية HPLC. يتم وضع المادة الماصة (المادة الماصة ، حشو العمود) في العمود بواسطة المرشحات ، وهي غير متحركة وبالتالي تسمى المرحلة الثابتة. يسمى المذيب الذي يتحرك بالنسبة للمادة الماصة بالطور المتحرك (في بعض الحالات ، eluent). عند التحرك على طول العمود ، تنتشر جزيئات المادة (سوربات) داخل مسام المادة الماصة ، ونتيجة للتفاعلات بين الجزيئات من نوع أو آخر ، يتم امتصاصها على سطح المرحلة الثابتة. يتم تحديد الوقت الذي تكون فيه الجزيئات في حالة الامتصاص من خلال قوة التفاعل بين الجزيئات للسوربات مع المادة الماصة. مع امتصاص ضعيف للغاية ، تقضي الجزيئات كل الوقت تقريبًا

3 ـ حل الطور المتحرك وبالتالي تحريك العمود لأسفل بسرعة أقل قليلاً من سرعة الطور المتحرك. على العكس من ذلك ، مع الامتصاص القوي للغاية ، بالكاد تترك الجزيئات السطح ومعدل حركتها على طول العمود لا يكاد يذكر. من وجهة نظر الكروماتوغرافيا ، هناك أهمية أكبر للظروف التي تكون فيها قوة الامتزاز وسيطة ومعدل حركة السوربات عبر العمود 2-10 مرات أقل من معدل حركة الطور المتحرك. تسمى ظاهرة الحركة البطيئة للجزيئات بالنسبة لحركة الطور المتحرك في الكروماتوغرافيا بالاحتفاظ. إذا كانت ثوابت الامتصاص للمواد مختلفة ، فإن سرعتها المتوسطة على طول العمود ستكون مختلفة أيضًا. وهكذا ، يتحقق الهدف الرئيسي من الفصل اللوني. بطبيعة الحال ، في الممارسة العملية ، لا يتم إدخال جزيئات مفردة في العمود. إذا تم إدخال عدة جزيئات على الأقل من أنواع مختلفة في العمود ، فإن متوسط ​​معدلات حركة جزيئات السوربات لا يزال مختلفًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سرعات حركة الجزيئات الفردية لكل نوع تنحرف في اتجاه أو آخر عن متوسط ​​القيمة لهذا النوع. جزيئات السوربات ، التي أدخلت في البداية في العمود على شكل نبضة فورية ، تتركها في منطقة أوسع. يسمى عدم التعرف على سرعات حركة الجزيئات المتطابقة في الفصل اللوني التلطيخ. تؤدي هذه الظاهرة غير المرغوب فيها إلى حقيقة أنه من بين جزيئات مادة ما قد يكون هناك أيضًا جزيئات من مادة أخرى ، تكون سرعتها قريبة من سرعة الجزيئات الأولى. نتيجة لذلك ، قد تتداخل مناطق المواد جزئيًا مع بعضها البعض وسيكون الفصل غير مكتمل. عمليات الاستبقاء والتعتيم هي موضوع نظرية الكروماتوغرافيا. بعض المصطلحات والتعريفات الأساسية إن مخطط الكروماتوغرام هو منحنى يوضح تركيز المركبات الخارجة من عمود مع تدفق طور متحرك كدالة للوقت من بداية الفصل.

4 يتكون مخطط الكروماتوغرام عادة من خط الأساس والقمم. في الأدوات الكروماتوغرافية ، كقاعدة عامة ، لا يوجد قياس مباشر لتركيز مادة ما في الطور المتحرك ، ولكن بمساعدة وحدة كشف خاصة ، أي كمية مادية مرتبطة وظيفيًا بالتركيز (التوصيل الكهربائي ، الكثافة البصرية ، إلخ). يتوافق خط الأساس مع الفترة الزمنية التي يسجل خلالها الكاشف الإشارة فقط من الطور المتحرك. يصف منحنى الذروة ، الذي يقترب بشكل مثالي من منحنى التوزيع الغاوسي ، زيادة تدريجية في التركيز عند مخرج العمود وانخفاضه اللاحق. يسمى الوقت الذي تظهر فيه الذروة القصوى على مخطط الكروماتوجرام بوقت الاستبقاء (t R). في ظل ظروف التشغيل الثابتة وتكوين مراحل النظام الكروماتوغرافي ، يكون وقت الاستبقاء قيمة ثابتة لمادة معينة. في بعض الأحيان يتم تسجيل ذروة في الجزء الأولي من مخطط الكروماتوجرام ، والتي ترتبط طبيعتها بخلل قصير المدى في العمود أثناء حقن العينة. تتوافق هذه الذروة مع زمن الاحتفاظ بالمادة غير القابلة للامتصاص (ر 0). يعطي التوصيف الديناميكي الحراري المقارن لقمتين من المواد القابلة للفصل الاحتفاظ النسبي أو الانتقائية. تشير هذه القيمة إلى قدرة نظام كروماتوغرافي معين على فصل زوج معين من المواد. إن أوقات الاحتفاظ وجميع الكميات المشتقة منها هي في الأساس خصائص ديناميكية حرارية للعملية. ومع ذلك ، يتم تحديد النتيجة من خلال التأثير المشترك للعوامل الديناميكية الحرارية والحركية. إذا كان في نظام كروماتوغرافي لتكوين معين في

عند درجة حرارة معينة ، تكون قيم t R لمادتين هي نفسها (أو = 1.0) ، ومن ثم لن يؤدي أي تغيير في هندسة العمود إلى فصل هذا الزوج. ولكن ، من ناحية أخرى ، لا يعني الاختلاف في قيم t R تلقائيًا أنه سيتم تحقيق الفصل ، بل والأكثر من ذلك ، الجيد. للقيام بذلك ، يجب أن يكون للعمود المستخدم خصائص حركية عالية بما فيه الكفاية. يجب تنفيذ أعمال الامتصاص والامتصاص بسرعة عالية من أجل تحقيق إمكانية الانفصال ، وهو ما يشير إليه الاختلاف في t R. السمة الحركية الرئيسية للعملية هي الارتفاع h ، أي ما يعادل الصفيحة النظرية (HETP ). تتوافق هذه القيمة مع ارتفاع الطبقة الماصة ، التي يحدث خلالها فعل الامتصاص-الامتصاص في المتوسط ​​مرة واحدة. يعكس بشكل أساسي جودة المادة الماصة المستخدمة ونوعية تعبئة العمود والاختيار الصحيح لوضع الكروماتوغرافيا. يتم استخدام مقلوب عدد الصفائح النظرية N لتقييم جودة العمود ، وعدد الصفائح النظرية هو مقياس لكفاءة العمود. تمويه المناطق الكروماتوغرافية يتم إدخال الخليط المراد فصله في العمود على شكل نبضة ضيقة ، ويمكن إهمال حجمه مقارنة بحجم العمود. عندما تتحرك جزيئات المواد المراد فصلها مع تدفق الطور المتحرك ، يتمدد النبض تدريجيًا ، بينما ينخفض ​​تركيز المواد المراد فصلها. سبب رئيسيمن هذه العملية أن سرعة الحركة على طول عمود الجزيئات الفردية تختلف عن متوسط ​​السرعة المميزة لهذا المركب. من وجهة نظر النتيجة النهائية المفيدة للعملية الكروماتوغرافية لتحقيق فصل الجزيئات من مختلف الأنواع ، فإن انتشار المناطق أمر غير مرغوب فيه للغاية ، على الأقل للأسباب التالية. أولاً ، يؤدي التآكل الشديد إلى تداخل جزئي لمناطق المركبات المختلفة ، وبالتالي ، من الضروري فرض متطلبات أكثر صرامة على انتقائية النظام. علاوة على ذلك ، حتى لو كان من الممكن في حالة أو أخرى توفير انتقائية متزايدة ، فإن قوة الفصل الإجمالية منخفضة. النتيجة السلبية الأخرى للتلطيخ هي انخفاض تركيز السوربات في وسط المنطقة ، مما يؤدي إلى انخفاض حساسية التحليل. مقياس شدة عمليات التعرية هو الارتفاع المكافئ للوحة النظرية. يتم تحديد قيمة h من خلال عدد من العمليات الخاصة. 1) عدم تجانس تدفق الطور المتحرك. تشكل المادة الماصة في العمود نظامًا للقنوات التي تتدفق من خلالها الطور المتحرك. كلما كانت الجسيمات الماصة أدق ، كلما اقترب طول مسار جزيئات الطور المتحرك من بعضها البعض ، كلما قل الفرق في وقت جزيئات منطقة واحدة تمر عبر العمود ، وقل ضبابية المنطقة.

6 2) الانتشار الجزيئي في المراحل المتنقلة والثابتة. كلما زاد معدل التدفق ، قل التشويش بسبب هذا السبب. 3) معدل النقل الشامل هو وقت الامتصاص أو التبادل الأيوني. كلما زاد معدل التدفق ، زاد التمويه بسبب هذا السبب. من الواضح ، لتقليل h ، من الضروري استخدام جزيئات ماصة ذات قطر أصغر. لسوء الحظ ، لا يمكن استخدام هذا المسار إلا إلى حد معين ، والذي تمليه الاعتبارات الفنية. يرتبط انخفاض الضغط في العمود بمعلمات العملية الأخرى بالعلاقة التالية: حيث r هي معلمة مقاومة التدفق ، و p هي انخفاض الضغط ، و U معدل التدفق ، و L طول العمود ، و d هو حجم جزيئات ماصة. مع زيادة الضغط ، تزداد تكلفة المعدات وتعقيدها بشكل كبير. لذلك ، HPLC d p = 3-10 ميكرومتر. لزيادة الكفاءة ، يفضل استخدام مذيبات أقل لزوجة ، حيث أن لها معامل انتشار أعلى ومقاومة عمود أقل. في HPLC ، اكتملت نظرية تلطيخ المناطق الكروماتوجرافية بشكل أو بآخر حتى الآن. جعل تطوير هذه النظرية من الممكن أن ندرك عمليًا كفاءة الأعمدة القريبة من النظرية. وهكذا ، عند استخدام مواد ماصة بقطر حبيبات أقل من 3 ميكرومتر ، تم الحصول على كفاءة تصل إلى الصفائح النظرية لكل متر من طول العمود. يتم إيلاء الكثير من اهتمام الكروماتوجرافيين لدراسات انتقائية الفصل. في HPLC ، على عكس كروماتوغرافيا الغاز ، يتم تحديد الانتقائية من خلال كل من طبيعة المادة الماصة وطبيعة eluent. يستمر العمل في دراسة تفاعل المادة المذيبة التي ترتبط بها طاقة حرةامتصاص. الموضوعات الساخنة في نظرية HPLC هي تحسين الكمبيوتر لعملية الفصل. كما هو مذكور أعلاه ، تركز الجهود الرئيسية للكروماتوجرافيين حاليًا على الدراسة النظرية لقضايا انتقائية الفصل. هناك العشرات من المنشورات حول دراسة العلاقة بين بنية الجزيئات والاحتفاظ بها على مواد ماصة ذات طبيعة كيميائية مختلفة وفي الفصل الكروماتوغرافي متعدد الأبعاد. لتحسين انتقائية الفصل ، في كل من كروماتوغرافيا الغاز و HPLC ، يتم استخدام العامل الستيري على نطاق واسع عند استخدام cyclodextrins وإيثرات التاج والبلورات السائلة للفصل الانتقائي للأيزومرات.

إن الإنجازات التي تحققت في نظرية فصل الأيزومرات الضوئية ، في كل من كروماتوغرافيا الغاز والسائل ، مثيرة للإعجاب. يتم الحصول على النتائج على مستوى الاكتشاف ، مما يوضح إمكانية فصل الأيزومرات الضوئية عند ملامساتها عند نقطتين (يمكن أن يكون سطح مادة الامتصاص achiral بمثابة نقطة التلامس الثالثة). يستمر تطوير نظرية كروماتوغرافيا البوليمر في ظل الظروف الحرجة بنجاح. تم إحراز تقدم في تحديد العلاقة بين معلمات الاحتفاظ الكروماتوغرافي والنشاط البيولوجي والكيميائي للجزيئات. هذا أمر واعد بشكل خاص لصناعة الأدوية عند البحث عن أنواع جديدة من الأدوية. في السنوات الأخيرة ، كان هناك اهتمام متزايد بمشكلة تأثير درجة الحرارة على عملية الفصل بأكملها في HPLC. تم اقتراح HPLC عالي الحرارة ويتم تطوير معدات لبرمجة درجة الحرارة بهذه الطريقة. يبدو العمل على تحسين الفصل مع تغيير درجة حرارة وقوة eluent في نفس الوقت واعدًا. كان تأثير المجال الكهربائي المطبق على طول العمود على الاحتفاظ بالكورتيكوستيرويدات وتآكلها على أعمدة مع مادة ماصة كربونية مسامية ، وكذلك تأثير المجال المغناطيسي على الاحتفاظ بالأعمدة المملوءة بجزيئات مغناطيسية بواسطة كرات فولاذية مغطاة ببولي تترافلورو إيثيلين ، درس. المواد الماصة لـ HPLC تم تطوير وإنتاج مجموعة كبيرة من المواد الماصة لاستخدامها في HPLC. تنتج حوالي 100 شركة في جميع أنحاء العالم أكثر من 300 نوع من المواد الماصة. ومع ذلك ، فإن التشكيلة الحقيقية أضيق كثيرًا ، نظرًا لأن المواد الماصة للعديد من الشركات متطابقة في الطبيعة الكيميائية للسطح وتختلف فقط في الأسماء. الحصة النسبية لتطبيق طرق HPLC المختلفة على مواد ماصة مختلفة طريقة اللوني / النوع النسبة المئوية لمستخدمي المواد الماصة المرحلة العكسية 50.4 هلام السيليكا مع مجموعات مطعمة С 8 15.9 Phenyl 7.1 С 4 2.3 С 1 -С 2 1.1

8 المرحلة العادية 24.1 هلام السيليكا مع مجموعات مطعمة CN- 8.9 هلام السيليكا 8.5 MN 2-4.7 ديول 2 التبادل الأيوني والأيوني 14 أنيون 7.4 كاتيونات 6.6 حصري 6.7 مائي 3.5 غير مائي 3 .2 غير مائي 2.8 مسعور 1.1 أخرى 1.1 الأكثر المواد الهلامية والسيليكا النقية شائعة الاستخدام مع مجموعات قطبية وغير قطبية مطعمة. تم تطوير المواد الماصة القائمة على أكاسيد الألومنيوم ، والزركونيوم ، والتيتانيوم ، وما إلى ذلك ، واستمر تطويرها.حصة استخدام المواد الماصة المختلفة في HPLC هي كما يلي: هلام السيليكا 70٪ ، البوليمرات المسامية (كوبوليمر ستيرين وديفينيل بنزين ، بوليميثاكريلات ، السليلوز ، إلخ.) 20٪ ، مواد ماصة كربون مسامية ، أكسيد التيتانيوم ، أكسيد الزركونيوم 4٪ ، أكسيد الألومنيوم 1٪. في الممارسة التحليلية ، فإن كروماتوغرافيا الطور العكسي (أكثر من 70٪) باستخدام هلام السيليكا مع مجموعات ألكيل С18 و С8 المطعمة تجد الاستخدام الأكبر.على الرغم من استخدامها على نطاق واسع ، فإن هذه المواد الماصة لها عدد من العيوب ، أهمها عدم كفاية الاستقرار الكيميائي. في درجة الحموضة< 3 происходит гидролиз связи =Si О Si=, а при рн >10 قاعدة هلام السيليكا يذوب ، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة. هذه المواد الماصة غير انتقائية في فصل المركبات القطبية والأيزومرات. يتم فصل المواد ذات الطبيعة الأساسية ، كقاعدة عامة ، في شكل قمم غير متناظرة بسبب التفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل المتبقية. تعتمد خصائص مواد هلام السيليكا بشكل كبير على النقاء والطبيعة الهندسية والكيميائية لجيل السيليكا وطريقة تطعيم مجموعات الألكيل وما إلى ذلك. في السنوات الأخيرة ، تم إجراء بحث نشط لإزالة أوجه القصور هذه. بادئ ذي بدء ، تم تحسين إنتاج هلام السيليكا الأولي بشكل كبير ، مما جعل من الممكن الحصول على جزيئات كروية بشكل متكرر مع محتوى ضئيل من

9 معادن ثقيلة. لا يتم أبدًا تحقيق الارتباط الكامل لمجموعات الهيدروكسيل على سطح هلام السيليكا. تؤدي مجموعات الهيدروكسيل المتبقية إلى تفاعلات غير مرغوب فيها وقمم غير متناظرة في مركبات تتكون من جزيئات قطبية صغيرة. للقضاء على تأثير السيلانولات المتبقية ، تم اقتراح إغلاقها (منعها) بمجموعات الأيزوبروبيل أو الأيزوبوتيل الأكبر حجمًا. مثال على هذه المادة الماصة هو Zorbax Stable Bond. تُستخدم البدائل ثنائية الهوية أيضًا عندما ترتبط سلسلتان ألكيل متجاورتان بذرات السيليكون من خلال 3-4 مجموعات ميثيلين. يغلق هذا "الجسر" مجموعات الهيدروكسيل المتبقية وتكون هذه الأطوار مستقرة حتى عند ارتفاع درجة الحموضة.< 12 (Zorbax Extend-С18). Силикагели со средними размерами пор, 80, 100, 120 Å, применяют для разделения низкомолекулярных соединений, силикагели с порами 300 Å и более для разделения макробиомолекул. Как известно, поверхность белковой глобулы богата гидрофильными аминокислотами, но в то же время содержит немало (до половины от их общего содержания) гидрофобных остатков, нередко образующих скопления (" гроздья"). Такие гидрофобные зоны, развитые в большей или меньшей степени, представляют характерную особенность структуры каждого белка, на чем и основан метод гидрофобной хроматографии. Соответствующие сорбенты синтезируют, включая гидрофобные группировки в гидрофильную матрицу, например в поперечносшитую агарозу сефарозу. По такому принципу построены, в частности, октил- и фенилсефароза: При пропускании белкового раствора через фенилсефарозу гидрофобные участки поверхности белков образуют контакты с фенильнымн группами, вытесняя прилегающие к этим структурам молекулы воды. Число и прочность таких контактов весьма различны у разных белков. Повышению их прочности способствует сорбция белков из концентрированных растворов солей, например

10 كبريتات الأمونيوم. يؤدي الانخفاض السلس في تركيز الملح في المحلول المتدفق عبر العمود مع فينيل سيفروز إلى امتزاز متعاقب للبروتينات. المواد الماصة التي يتم الحصول عليها عن طريق إضافة جذور ألكيل كارهة للماء ذات أطوال مختلفة إلى السيليكا الكبيرة التي يسهل اختراقها تعمل بطريقة مماثلة. نظرًا لكونها صلبة ، فهي مناسبة بشكل خاص للتشغيل عند ضغط مرتفع تحت كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC ، HPLC باللغة الإنجليزية). تلك التي تحتوي على سلاسل هيدروكربونية طويلة C18 قليلة الاستخدام لفصل البروتين بسبب الارتباط القوي جدًا والذي لا رجوع فيه في كثير من الأحيان ، ولكن يمكن استخدامها كروماتوجرافيا الببتيد. يتم الحصول على أفضل النتائج عن طريق الفصل الكروماتوجرافي للبروتينات على المواد الماصة التي تحتوي على سلاسل هيدروكربونية C 4 -C 8 أقصر. غالبًا ما يتم الجمع بين اللوني الكارهة للماء مع تأثيرات أخرى. على سبيل المثال ، فإن إضافة ديامين بأطوال مختلفة إلى سيفاروز المنشط ببروميد السيانوجين يعطي مواد ماصة تحتوي على سلاسل هيدروكربونية مع مجموعتين كاتيونيتين. إن الجمع بين ميزات المواد الماصة الكارهة للماء ومبادل الأنيون في مادة كروماتوغرافية واحدة يثري إمكانياتها. الطريقة الموصوفة أعلاه لتنفيذ الفصل الكروماتوجرافي على مادة ماصة كارهة للماء ليست بأي حال الطريقة الوحيدة الممكنة. لامتصاص البروتينات ، ليس من الضروري إدخال تركيزات مرتفعة من الملح في المحلول ، وللتنقية ، يمكن استخدام إضافة المذيبات العضوية ، وتحول الأس الهيدروجيني. في بعض الحالات ، عندما يعتمد ارتباط البروتين على مزيج من التفاعلات الكارهة للماء والأيونية ، فإن الشطف باستخدام محلول الملح يعطي نتائج جيدة. نلاحظ أيضًا أن علامات كروماتوغرافيا كارهة للماء توجد أيضًا في طرق أخرى لفصل البروتين ، خاصة في كروماتوغرافيا التقارب. في كل عام في مؤتمر ومعرض بيتسبرغ بالولايات المتحدة الأمريكية ، يتم تقديم العشرات من المواد الماصة HPLC الجديدة ويمكن الحكم على الاتجاهات والاتجاهات الجديدة منها. تقدم الشركات مجموعة واسعة من الأعمدة: أطوال الأعمدة تتراوح من 10 إلى 250 مم ، والأقطار الداخلية من 1 إلى 50 مم. تتوفر معدات الكروماتوغرافيا السائلة الحديثة HPLC في ثلاثة إصدارات: كتلة معيارية ، أحادية الكتلة ومتوسطة (تصميم معياري في كتلة واحدة). يتم تحديد اختيار تكوين الجهاز المعياري من خلال المهمة التحليلية. يسمح لك النظام المعياري بتجميع نظام معين بسرعة وسهولة بأقل تكلفة. على أساس نظام الكتل المرن ، من الممكن إنشاء كل من الأجهزة البسيطة والمعقدة ، مع اللبنات الأساسية ، المناسبة لحل المشكلات التكنولوجية الروتينية وإجراء قياسات بحثية معقدة.

11 يعتبر نظام الكتلة الواحدة مفيدًا في بعض الحالات في حالة المهام المتخصصة المحددة. يتمتع النظام المتكامل مع الكتل القابلة للاستبدال بمزايا مماثلة. حاليًا ، يتم إنتاج الأنواع التالية من الكروماتوغرافيا السائلة تجاريًا: الضغط العالي (الأنظمة المغلقة) ، التدرج ، الأيوقراطي ، التحضيري ، الأيوني ، استبعاد الحجم ، ضغط منخفض(أنظمة مفتوحة) ، أجهزة تحليل متعددة الأبعاد ، على الإنترنت ، درجة حرارة عالية مستمرة ، تدفق معاكس ، سرير متحرك ، أجهزة تحليل الأحماض الأمينية. قد تشمل هذه الكروماتوغرافات السائلة أنظمة الكشف التالية: الطول الموجي المتغير ، الطول الموجي الثابت (مع المرشحات) ، المسح الضوئي ، صفيف الثنائي الضوئي ، مقياس الانكسار ، التألق ، الكهروكيميائي ، قياس الموصلية ، قياس التيار ، تشتت الضوء ، الإشعاع الكيميائي ، مقياس الطيف الكتلي ، اللولبي ، العمود الصغير ، المشع ، الأشعة تحت الحمراء التحليل الطيفي ، التأين باللهب ، إلخ. يتم تطوير HPLC مع الأعمدة الدقيقة والنانوية. تخطيط الكروماتوغراف: مضخة واحدة 2 عينة وحدة حقن 3 عمود كروماتوغرافي 4 كاشف 5 مسجل ترموستات 6 أعمدة وحدة تحضير 7-elluent استنزاف أو جامع كسور 8-elluate

12 تطبيقات HPLC أصبحت طرق HPLC طرقًا رسمية في دستور الأدوية في مختلف البلدان ، في وكالة حماية البيئة (الوكالة الأمريكية لتحليل التلوث البيئي) ، في GOSTs وتوصيات لتحليل العديد من المركبات الضارة. عند مراقبة التلوث البيئي بطرق HPLC ، يتم تحديد المنتجات النفطية في المياه السطحية ومياه الشرب ؛ مبيدات الآفات في الماء والتربة. الفثالات في الماء. الأمينات العطرية والمركبات العطرية متعددة النوى في الغذاء والماء ؛ الفينول والكلوروفينول والنيتروفينول في يشرب الماء؛ النتروزامين في الغذاء. المعادن الثقيلة في الماء والتربة والغذاء ؛ السموم الفطرية (الأفلاتوكسين ، الزيرالينون ، إلخ) في الغذاء والأعلاف والعديد من الملوثات الأخرى. التشخيص المبكر للأمراض عن طريق تحليل الواسمات البيوكيميائية يستخدم HPLC بشكل متزايد لتحديد الواسمات الكيميائية الحيوية والأيضات في الفحص الطبي الشامل للسكان والكشف عن الأمراض الخطيرة. عادة ، لتشخيص الأمراض ، يكفي تحديد العلامات فقط ، ومع ذلك ، في بعض الحالات ، من الضروري تحديد ملف التمثيل الغذائي لمستوى العديد من المكونات. الواسمات البيولوجية عبارة عن جزيئات صغيرة نسبيًا: الكاتيكولامينات والأحماض الأمينية (الهوموسيستين) والإندولات والنيوكليوسيدات والبورفيرين والسكريات والمنشطات والهرمونات والفيتامينات والبترينات والدهون. في بعض الحالات ، تستخدم الجزيئات الكبيرة أيضًا: الإنزيمات والبروتينات والأحماض النووية. يمكن أن يختلف ملف تركيزات السوائل الفسيولوجية في المرضى الذين يعانون من أمراض مختلفة اختلافًا كبيرًا عن الملف الشخصي الأشخاص الأصحاء. يجب أيضًا تحديد هذا المؤشر في المرضى الذين يعانون من اضطرابات التمثيل الغذائي الوراثي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء تحليلات الملف الشخصي في حالة أمراض الأورام وأمراض القلب والأوعية الدموية والعقلية والعصبية ، وكذلك مرض السكري والبورفيريات. يتم تحديد ملف تركيزات سوائل الجسم في المرضى الذين يعانون من أعراض معينة ، لكنه لا يعطي تشخيصًا دقيقًا للمرض. لقد ثبت مؤخرًا أن النيوكليوسيدات المتغيرة تظهر في ملف مرضى الإيدز. لتحليل كائنات مثل السوائل البيولوجية المعقدة ومتعددة المكونات ، يعتبر كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء مناسبة ، والتي لها مزايا واضحة على كروماتوغرافيا الغاز بسبب عدم استقرار العديد من المركبات النشطة بيولوجيًا في درجات حرارة مرتفعة. محتوى العديد من الواسمات في الموائع البيولوجية هو على مستوى g ، لذلك فإن تحديدها يتطلب كواشف انتقائية وحساسة للغاية ، على وجه الخصوص ، الأمبيرومترية والفلورية. من المستحسن أن التحليلات

13 اكتمل بسرعة ، في غضون 5-20 دقيقة. حاليًا ، مع تحليل الواسمات البيوكيميائية في المراكز الطبية حول العالم ، تم بالفعل اكتشاف أكثر من 200 مرض استقلابي. تستخدم الدراسات والتحليلات في الكيمياء الحيوية HPLC على نطاق واسع لفصل المركبات البيولوجية: البروتينات والإنزيمات والسكريات والدهون والأحماض الأمينية والببتيدات والفيتامينات وما إلى ذلك. فيما يتعلق بتطوير البروتينات ، والاهتمام بفصل البروتينات وتحليلها والببتيدات والأحماض الأمينية بشكل حاد. تُستخدم طريقة HPLC لدراسة تفاعلات الغشاء الدوائي والبروتين الدوائي ، ولتقييم درجة أكسدة البروتين. تسمح العلاقة الراسخة بين المعلمات الكروماتوغرافية والخصائص البيولوجية ببحث أكثر وعيًا عن عقاقير جديدة ومركبات أخرى نشطة بيولوجيًا في المستحضرات الصيدلانية. يعد HPLC من أهم الطرق لدراسة مستقلبات الدواء ، وفصل وعزل المواد المسببة للحساسية ، ودراسة العمليات الحركية الدوائية. لقد تم إتقان فصل المواد الطبية المتشابهة على نطاق صناعي.

2.2.29. كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) هي تقنية فصل تعتمد على التوزيع التفاضلي للمواد بين اثنين من المواد غير القابلة للامتزاج

8. الأسئلة 1. تعريف اللوني. 2. ما هي ميزات الفصل اللوني التي تجعل من الممكن تحقيق فصل أفضل للمواد ذات الخصائص المتشابهة مقارنة بطرق الفصل الأخرى. 3. قائمة

المحاضرة 6 طرق التحليل الكروماتوجرافي. خطة المحاضرة 1. مفاهيم ومصطلحات الكروماتوغرافيا. 2. تصنيف طرق التحليل الكروماتوجرافي. معدات الكروماتوغرافيا. 3. أنواع الكروماتوغرافيا: الغاز ،

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية) قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 9 طرق وتقنيات الكروماتوغرافيا السائلة

البروفيسور كوشيتوف أناتولي جليبوفيتش مساعد Liang Olga Viktorovna AST ، ALT: وفقًا لـ Reitman Frenkel والطريقة الحركية اختراع أو تصور بيولوجي تفاعل كيميائيأو عملية فيزيائية

المحاضرة 7 الفصل الكروماتوغرافي كطريقة للفصل والتعرف والتحديد الكمي المفاهيم الأساسية والتعريفات التصنيفات المختلفة للطرق الكروماتوغرافية كروماتوغرافيا الامتصاص الكيميائي

اكتشاف اللوني (1903) MIKHAIL SEMENOVICH TsVET (1872-1919) المراحل الرئيسية في تطوير اللوني 1903 اكتشاف اللوني (Tsvet MS) 1938 اللوني ذو الطبقة الرقيقة أو المستوية (إزمايلوف)

الكيمياء التحليلية الفصل الرابع ، المحاضرة 17. الوحدة الثالثة. اللوني وطرق التحليل الأخرى. اللوني. مبدأ الأساليب وتصنيفها. 1. مبدأ الفصل الكروماتوجرافي. الثابتة والمتنقلة

وزارة التعليم والعلوم في روسيا الأبحاث الوطنية جامعة ولاية تومسك كلية الكيمياء برنامج العمل المشروح للأنضباط طرق التحليل الكروماتوغرافي مجال الدراسة

04.07 معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 8 الكروماتوغرافيا Dolgoprudny ، 6 أبريل ، 07 يخطط. تاريخ الحدوث

في. شاتز O.V. ساشارت الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء أساسيات النظرية. المنهجية. التطبيق في الكيمياء الطبية. مقدمة التطور الحديثالعلوم الكيميائية والبيولوجية المطلوبة

FEDERAL AGENCY FOR EDUCATION مؤسسة تعليمية حكومية للتعليم المهني العالي “جامعة ولاية أورال. أكون. Gorky "IONTS" البيئة وإدارة الطبيعة "

شرح لبرنامج عمل التخصص "مقدمة في طرق التحليل الكروماتوجرافي" في اتجاه التحضير 04.03.01 الكيمياء في ملف التدريب "الكيمياء التحليلية" 1. أهداف إتقان التخصص

وزارة الصحة بالاتحاد الروسي التصريح الصيدلاني العام عالي الأداء كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء 1.2.1.2.0005.15 بدلاً من الفن. GF XI تحليل كروماتوجرافي سائل عالي الأداء (سائل

العمل المخبري 7 ب تحديد كروماتوغرافي لتكوين الطور الغازي للتربة. الكروماتوغرافيا (من اللون اليوناني الصفاء ، اللون المضاف للكروماتوس ، الطلاء) هي طريقة فيزيائية كيميائية للفصل والتحليل

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية) قسم الفيزياء الجزيئية طرق البحث الفيزيائي محاضرة نظرية الكروماتوغرافيا الغازية ومبادئها Dolgoprudny ، نوفمبر

APP NOTE-19 / 2017LC القدرات التحليلية للكروماتوجراف السائل Maestro HPLC مع كاشف قياس التيار على مثال تحديد الهوموسيستين في بلازما الدم Yashin A. Ya. دكتوراه ، مهندس رائد

فوائد أعمدة Agilent AdvanceBio SEC لتحليل المستحضرات الصيدلانية الحيوية مقارنة الأعمدة من بائعين مختلفين لتحسين جودة البيانات نظرة عامة فنية

كلية جامعة ولاية بيلاروسيا قسم الكيمياء قسم الكيمياء التحليلية

Agilent AdvanceBio SEC استبعاد الحجم أعمدة كروماتوغرافيا لتحليل التجميع: توافق الأداة نظرة عامة تقنية مقدمة Agilent AdvanceBio SEC هي عائلة جديدة

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية)) قسم الفيزياء الجزيئية طرق البحث الفيزيائية محاضرة 0 كروماتوغرافيا الغاز Dolgoprudny ، 5 نوفمبر ، 0 ز. يخطط. قصة

2 طرق التحليل: 1. الطرق الكيميائية. التوازن الكيميائي واستخدامه في التحليل. التوازن الحمضي القاعدي. قوة الأحماض والقواعد وأنماط تغييرها. وظيفة هامت. عملية حسابية

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة للتعليم المهني العالي جامعة ولاية موسكو للطب وطب الأسنان التابعة لوزارة الصحة والتنمية الاجتماعية

VD SHATZ ، OV SAKHARTOVA LIQUID CHROMATOGRAPHY عالي الأداء أساسيات النظرية. المنهجية. التطبيق في أكاديمية الكيمياء الطبية للعلوم في معهد لاتفيا SSR

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية) قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 8 أجهزة الكشف في اللوني اللوني السائل

وزارة الصحة في الاتحاد الروسي التفويض الصيدلاني العام الكهربائي OFS.1.2.1.0021.15 بدلاً من الفن. SP XI ، الإصدار 1 طريقة التحليل الكهربائي بناءً على قدرة الجسيمات المشحونة ،

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 9 تقنيات وأساليب كروماتوجرافيا الغاز التجريبية Dolgoprudny ، 3 أبريل

APP NOTE-18 / 2017LC القدرات التحليلية للكروماتوجراف السائل Maestro HPLC مع كاشف قياس التيار على مثال تحديد الكاتيكولامينات في بلازما الدم Yashin A. Ya. دكتوراه ، مهندس رائد

الكروماتوغرافيا هي واحدة من أهم عمليات التحليلات الآلية. بادئ ذي بدء ، يلعب دورًا مهمًا في مجالات العلوم مثل الكيمياء والكيمياء الحيوية والتحليلات البيئية في تحديد العناصر الصغيرة

معهد الميزانية الفيدرالية الحكومية للعلوم "معهد أبحاث كيروف لأمراض الدم ونقل الدم التابع للوكالة الفيدرالية الطبية والبيولوجية" 3.3.2. المناعية الطبية

اكتشاف موثوق للكربوهيدرات والكحولات والأحماض العضوية باستخدام كروماتوغرافيا الضغط المنخفض أعمدة Agilent Hi-Plex لتبادل الترابطات HPLC Agilent Technologies تقنيات Agilent Hi-Plex

المؤسسة الاتحادية الحكومية الفيدرالية NPO RADON Moscow تطوير واعتماد طريقة التركيز والفصل و (IV) باستخدام كروماتوغرافيا الاستخراج على الراتنج Ermakov A.I. موسكو - 2013 1 مادة ممتصة: مشربة

الطرق الفيزيائية والكيميائية للتحليل الكروماتوجرافي تعتمد طريقة الكروماتوغرافيا على ظاهرة الامتصاص. الامتصاص هو عملية امتصاص الغازات والأبخرة والمواد المذابة بواسطة المواد الماصة الصلبة أو السائلة

وزارة الصحة بالاتحاد الروسي التصريح الصيدلاني العام اللوني للغاز GF XI هو طريقة لفصل المركبات المتطايرة على أساس

كروماتوغرافيا الغاز 1 متطلبات المادة 1. التقلب 2. الاستقرار الحراري (يجب أن تتبخر المادة دون تحلل) 3. الخمول تخطيط كروماتوغراف الغاز 1 2 3 4 5 1. اسطوانة غاز الناقل

وزارة الصحة بالاتحاد الروسي التصريح الصيدلاني العام. SP XI ، الإصدار 1 عملية كروماتوغرافية تحدث أثناء الحركة

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية) قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 7 كروماتوغرافيا الغاز والسائل. عملي

141 تطبيق microcolumn HPLC للتحكم في الأيونول في زيت المحولات Rudakov OB ، جامعة فان فينه ثين فورونيج للهندسة المعمارية والهندسة المدنية ، فورونيج بودولينا Ye.A. إلكتروستالسكي

46. ​​طرق الفصل الكروماتوجرافي إن طرق الفصل الكروماتوغرافي هي طرق فصل متعددة المراحل يتم فيها توزيع مكونات العينة بين مرحلتين ، ثابتة ومتحركة. بلا حراك

E.L.STYSKIN ، L.B.ITSIKSON ، E.V.BRAUDE ، نسخة تقييم الكروماتوغرافيا السائلة العملية عالية الأداء ، موسكو. 1986 مقدمة المحتويات ... مقدمة ... الفصل الأول. أسس النظرية وأهمها

معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا (جامعة الولاية)) قسم الفيزياء الجزيئية طرق البحث الفيزيائي محاضرة 9 الكروماتوغرافيا. مقدمة Dolgoprudny ، 9 أكتوبر 0g. يخطط.

FEDERAL AGENCY FOR EDUCATION مؤسسة تعليمية حكومية للتعليم المهني العالي “جامعة ولاية أورال. أكون. Gorky "IONTS" البيئة وإدارة الطبيعة "

موضوع. الكيمياء الفيزيائية لظواهر السطح. الامتزاز. تظهر الظواهر السطحية في أنظمة غير متجانسة ، أي الأنظمة التي يوجد بها واجهة بين المكونات. الظواهر السطحية

848 تقرير موجز بناءً على مواد المؤتمر الدولي الثاني عشر "الأسس الفيزيائية والكيميائية لعمليات التبادل الأيوني (IONITES-2010)" UDC 541 تحديد السكريات والأحماض الأمينية بطريقة التبادل الأنيوني عالي الكفاءة

الفصل الثاني التحضيري الفلاشي الحديث الجزء الثاني * أ. أبولين ، دكتوراه ، "غالاكيم" [بريد إلكتروني محمي] P.-F. إيكاروس ، إنترتشيم (فرنسا) نواصل نشر مواد عن الأساليب الحديثةإعدادي

وزارة التربية والعلوم في الاتحاد الروسي معهد موسكو الفيزيائي والتقني (جامعة الولاية) قسم الفيزياء الجزيئية والبيولوجية أداء عالي كروماتوغرافيا سائلة

مذكرات علمية من جامعة توريدا الوطنية. سلسلة V. I. Vernadsky "علم الأحياء والكيمياء" المجلد 17 (56). 2004. 1. س 150-155. UDC 577.322: 537.632.5 تأثير بعض الأرصفة الهوائية على الطيف

العمليات الفيزيائية في الأغشية البيولوجية المؤلفون: А.А. كياجوفا ، أ. Potapenko I. التركيب والوظائف والخصائص الفيزيائية للأغشية البيولوجية 1) هيكل جزيئات طبقة ثنائية الفسفوليبيد من الفوسفوليبيد

فصل مشتقات الأحماض الأمينية عن مشتقات بيتا سيكلودكسترين الأمينية بواسطة كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء I. A. Ananyeva، E.N.Shapovalova، S. A. Lopatin، O.

كروماتوغراف سائل عالي الأداء مع كاشف طيفي "فلورات -02-بانوراما". وهو محلل سائل "FLUORAT -02-PANORAMA" ، يستخدم كمقياس طيفي

1. ملاحظة توضيحية 1.1. متطلبات الطلاب يجب أن يكون لدى الطالب الكفاءات الأولية التالية: الأحكام الأساسية للعلوم الرياضية والطبيعية. إتقان مهارات الاستقلالية

تخضع للنشر في الصحافة المفتوحة كروماتوغرافيا سائلة Agilent 1100 ، Agilent 100 مدرج في سجل الدولة لتسجيل أدوات القياس A6 كذبة بدلاً من ذلك صادرة وفقًا للوثائق الفنية

وزارة التعليم والعلوم في جامعة ولاية كازاخستان المسماة بعد شكارم من مدينة SEMEY QMS وثيقة المستوى 3 UP KV UP KV منهج المكون الذي تختاره مراجعة 1 من "08"

الوكالة الفيدرالية للتعليم المؤسسة التعليمية الحكومية للتعليم المهني العالي جامعة ولاية فلاديمير V.G. طرق التحليل الكروماتوغرافي لأميلين

جميع جوانب الكريستال 09-312-6029RU إرشادات المنتجات البترولية. تعريف النوع الهيدروكربونات العطريةفي نواتج التقطير الوسطى. طريقة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء مع

المحاضرة 7. ظاهرة السطح 1. التوتر السطحي 1.1. الطاقة السطحية. حتى الآن ، لم نأخذ في الاعتبار وجود واجهة بين الوسائط المختلفة *. ومع ذلك ، يمكن أن يكون وجودها شديدًا

يعتمد المنهج على المعيار التعليمي OSVO 1-31 05 01 2013 ومنهج HEI G 31153 / ac. مترجم 2013: V.A.Vinarsky ، أستاذ مشارك ، مرشح للعلوم الكيميائية ، أستاذ مشارك موصى به

1 محاضرة المركبات الضخمة الجزيئية (Lysenko EA) 7. تجزئة الجزيئات الكبيرة 2 1. مفهوم التجزئة. 2. تجزئة تحضيري. 3. طريقة معايرة العكر. 4. هلام اختراق

08 ، المجلد http://dx.doi.org/0.6787/nydha-68-878-08---07- النهج العلمي لمعيار دراسة عقار ميجوسين ومركبه المركب ميجافيرون زيايف خ.ل. ، نظيروفا يا .K.، Khaitbaev A.A.

ملخص المعلومات التقنية Agilent SureMass ملخص تم استخدام التحليل اليدوي أو فصل ذروة البرامج تقليديًا في تحليل الطيف الكامل للكروماتوجرام GC / MS من أجل عزل

1 المقدمة.

2. ظهور وتطور الكروماتوغرافيا.

3. تصنيف الطرق الكروماتوجرافية.

4. اللوني على مرحلة ثابتة ثابتة:

أ) كروماتوغرافيا الغاز (امتصاص الغاز) ؛

ب) الكروماتوغرافيا السائلة (الامتزاز السائل).

5. اللوني على الطور الثابت السائل:

أ) كروماتوغرافيا الغاز والسائل ؛

ب) كروماتوغرافيا الهلام.

6. الخلاصة.

مثل أشعة الطيف ، يتم توزيع مكونات مختلفة من خليط الأصباغ بانتظام في عمود من كربونات الكالسيوم ، مما يسمح بتحديدها النوعي والكمي. أسمي التحضير الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة كروماتوجرام ، والطريقة المقترحة - كروماتوغرافي.

إم إس تسفيت ، 1906

مقدمة

إن الحاجة إلى فصل مزيج من المواد وتحليلها لا يواجهها الكيميائي فحسب ، بل يواجهها أيضًا العديد من المتخصصين الآخرين.

في ترسانة قوية من الأساليب الكيميائية والفيزيائية الكيميائية للفصل والتحليل ودراسة بنية وخصائص المركبات الكيميائية الفردية وخلائطها المعقدة ، يشغل الكروماتوغرافيا أحد الأماكن الرائدة.

الكروماتوغرافيا هي طريقة فيزيائية كيميائية لفصل وتحليل مخاليط الغازات والأبخرة والسوائل أو المواد المذابة وتحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد الفردية ، بناءً على توزيع المكونات المنفصلة للمخاليط بين مرحلتين: متحرك وثابت. المواد التي تتكون منها المرحلة الثابتة تسمى المواد الماصة. يمكن أن تكون المرحلة الثابتة صلبة أو سائلة. الطور المتحرك عبارة عن تدفق سائل أو غاز يتم ترشيحه من خلال طبقة ماصة. تؤدي المرحلة المتنقلة وظائف مذيب وناقل لخليط المواد الذي تم تحليله ، المنقولة إلى الحالة الغازية أو السائلة.

هناك نوعان من الامتصاص: الامتزاز - امتصاص المواد بواسطة السطح الصلب والامتصاص - إذابة الغازات والسوائل في المذيبات السائلة.

2. ظهور وتطور الكروماتوغرافيا

ارتبط ظهور الكروماتوغرافيا كأسلوب علمي باسم العالم الروسي البارز ميخائيل سيمينوفيتش تسفيت (1872-1919) ، الذي اكتشف كروماتوغرافيا في عام 1903 أثناء بحثه في آلية تحويل الطاقة الشمسية في أصباغ النبات. يجب أن يؤخذ هذا العام على أنه تاريخ إنشاء طريقة الكروماتوغرافيا.

آنسة. يمر اللون بمحلول التحليلات والمرحلة المتنقلة عبر عمود الامتصاص في الأنبوب الزجاجي. في هذا الصدد ، كانت طريقته تسمى كروماتوغرافيا العمود. في عام 1938 ن. إسماعيلوف و م. اقترح شرايبر تعديل طريقة اللون والقيام بفصل خليط من المواد على صفيحة مغطاة بطبقة رقيقة من الممتزات. هذه هي الطريقة التي نشأ بها كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة ، مما يجعل من الممكن إجراء تحليل بكمية دقيقة من المادة.

في عام 1947. جابون ، إي إن. جابون وف. كان Shemyakin أول من أجرى الفصل الكروماتوجرافي لمزيج من الأيونات في محلول ، موضحًا ذلك من خلال وجود تفاعل متبادل بين أيونات المواد الماصة والأيونات الموجودة في المحلول. وهكذا ، تم فتح اتجاه آخر للكروماتوغرافيا - كروماتوغرافيا التبادل الأيوني. في الوقت الحالي ، يعد كروماتوغرافيا التبادل الأيوني أحد أهم مجالات طريقة الكروماتوغرافيا.

إن. و ج. نفذ جابون في عام 1948 ما قام به إم. قم بتلوين فكرة إمكانية الفصل الكروماتوجرافي لمزيج من المواد بناءً على الاختلافات في قابلية الذوبان في الرواسب قليلة الذوبان. ظهر الكروماتوغرافيا الرسوبية.

في عام 1957 ، اقترح M.Goley تطبيق مادة ماصة على الجدران الداخلية للأنبوب الشعري - الكروماتوغرافيا الشعرية. يسمح هذا الخيار بتحليل الكميات الدقيقة للخلائط متعددة المكونات.

في الستينيات ، أصبح من الممكن تصنيع المواد الهلامية الأيونية وغير المشحونة بأحجام مسام محددة بدقة. هذا جعل من الممكن تطوير متغير من اللوني ، والذي يتمثل جوهره في فصل خليط من المواد بناءً على الاختلاف في قدرتها على اختراق كروماتوغرافيا الهلام. تسمح هذه الطريقة بفصل مخاليط المواد ذات الأوزان الجزيئية المختلفة.

في الوقت الحاضر ، تلقت الكروماتوغرافيا تطورا كبيرا. اليوم ، تساعد الطرق المختلفة للكروماتوغرافيا ، خاصةً بالاشتراك مع طرق فيزيائية وكيميائية فيزيائية أخرى ، العلماء والمهندسين على حل المشكلات المختلفة ، والتي غالبًا ما تكون معقدة للغاية في البحث العلمي والتكنولوجيا.

3. تصنيف الطرق الكروماتوجرافية

يتطلب تنوع التعديلات والمتغيرات في طريقة الكروماتوغرافيا تنظيمها أو تصنيفها.

يمكن أن يعتمد التصنيف على معايير مختلفة ، وهي:

1. حالة تجميع المراحل ؛

2. آلية الفصل.

3. طريقة تنفيذ العملية.

4. الغرض من العملية.

التصنيف حسب حالة تجميع المراحل:

غاز (طور متحرك - غاز) ، غاز - سائل (طور متحرك - غاز ، طور ثابت - سائل) ، كروماتوغرافيا سائلة (طور متحرك - سائل).

التصنيف حسب آلية الفصل.

يعتمد كروماتوغرافيا الامتزاز على الامتزاز الانتقائي (الامتصاص) للمكونات الفردية للخليط الذي تم تحليله بواسطة الممتزات المقابلة. ينقسم كروماتوغرافيا الامتزاز إلى سائل (كروماتوغرافيا الامتزاز السائل) وغاز (كروماتوغرافيا امتصاص الغاز).

يعتمد كروماتوغرافيا التبادل الأيوني على استخدام عمليات التبادل الأيوني التي تحدث بين أيونات الممتزات المتنقلة وأيونات الإلكتروليت عندما يتم تمرير محلول من التحليل عبر عمود مملوء بمادة التبادل الأيوني (المبادل الأيوني). المبادلات الأيونية عبارة عن مركبات جزيئية عضوية وغير عضوية غير قابلة للذوبان. كمبادلات أيونية ، يتم استخدام أكسيد الألومنيوم ، البرموتيت ، الفحم المسلفن ومجموعة متنوعة من مواد التبادل الأيوني العضوية الاصطناعية - يتم استخدام راتنجات التبادل الأيوني.

يعتمد الفصل الكروماتوغرافي الرسوبي على قابلية الذوبان المختلفة للرواسب المتكونة من مكونات الخليط الذي تم تحليله باستخدام كواشف خاصة. على سبيل المثال ، عندما يتم تمرير محلول من خليط من أملاح Hg (II) و Pb عبر عمود به مادة حاملة مُشبعة مسبقًا بمحلول KI ، يتم تكوين طبقتين ملونتين: الطبقة العلوية ذات اللون البرتقالي والأحمر (HgI 2) ، والسفلى ، أصفر ملون (PbI 2).

التصنيف حسب طريقة تنفيذ العملية.

العمود اللوني هو نوع من اللوني يستخدم فيه العمود كحامل لمذيب غير متحرك.

كروماتوغرافيا الورق هي نوع من الكروماتوغرافيا التي تستخدم فيها ، بدلاً من العمود ، شرائح أو أوراق من ورق الترشيح التي لا تحتوي على شوائب معدنية كناقل لمذيب غير متحرك. في هذه الحالة ، يتم تطبيق قطرة من محلول الاختبار ، على سبيل المثال ، خليط من محاليل أملاح Fe (III) و Co (II) ، على حافة شريط الورق. يتم تعليق الورق في حجرة مغلقة (الشكل 1) ، مما يؤدي إلى خفض حافته بقطرة من محلول الاختبار المطبق عليه في وعاء به مذيب متنقل ، على سبيل المثال ، n- كحول بيوتيل. المذيب المتنقل ، الذي يتحرك عبر الورق ، يبلله. في هذه الحالة ، تتحرك كل مادة واردة في الخليط الذي تم تحليله بسرعة متأصلة في نفس اتجاه المذيب. في نهاية فصل الأيونات ، يتم تجفيف الورق ثم رشه بكاشف ، في هذه الحالة محلول K4 ، والذي يشكل مركبات ملونة مع المواد المراد فصلها (أزرق - مع أيونات الحديد ، أخضر - مع أيونات الكوبالت ). تتيح المناطق الناتجة في شكل بقع ملونة إثبات وجود مكونات فردية.

يسمح الفصل اللوني للورق مع استخدام الكواشف العضوية بالتحليل النوعي للخلائط المعقدة من الكاتيونات والأنيونات. يمكن الكشف عن عدد من المواد في مخطط كروماتوجرام واحد باستخدام كاشف واحد ، نظرًا لأن كل مادة لا تتميز فقط بالتلوين المقابل ، ولكن أيضًا بموقع معين على مخطط الكروماتوجرام.

كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة هي نوع من اللوني مشابه للكروماتوغرافيا الورقية في آلية الفصل الخاصة به. الفرق بينهما هو أنه بدلاً من الأوراق الورقية ، يتم الفصل على ألواح مغطاة بطبقة رقيقة من مادة ماصة مصنوعة من مسحوق الألومينا ، السليلوز ، الزيوليت ، هلام السيليكا ، التراب الدياتومي ، إلخ. والاحتفاظ بالمذيب غير المتحرك. الميزة الرئيسية لكروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة هي بساطة الجهاز ، وبساطة التجربة وسرعتها العالية ، والوضوح الكافي لفصل خليط من المواد ، وإمكانية تحليل الكميات الفائقة الصغر للمادة.

التصنيف حسب الغرض من العملية الكروماتوجرافية.

الكروماتوغرافيا لها أهمية قصوى كطريقة للتحليل النوعي والكمي لمخاليط المواد (كروماتوغرافيا تحليلية).

اللوني التحضيري هو نوع من اللوني يتم فيه فصل خليط من المواد لأغراض تحضيرية ، أي للحصول على كميات كبيرة أو أقل من المواد في صورة نقية وخالية من الشوائب. يمكن أيضًا أن تكون مهمة الفصل اللوني التحضيري هي التركيز والعزل اللاحق من خليط من المواد الموجودة في شكل شوائب دقيقة إلى المادة الرئيسية.

اللوني غير التحليلي هو نوع من الكروماتوغرافيا التي تستخدم كأسلوب بحث علمي. يتم استخدامه لدراسة خصائص الأنظمة ، مثل المحاليل ، وحركية العمليات الكيميائية ، وخصائص المحفزات والممتزات.

لذلك ، الكروماتوغرافيا هي طريقة عالمية لتحليل مخاليط المواد ، والحصول على المواد في شكل نقي ، وكذلك طريقة لدراسة خصائص الأنظمة.

4. اللوني على مرحلة ثابتة صلبة

أ) كروماتوغرافيا الغاز (امتصاص الغاز)

كروماتوغرافيا الغاز هي طريقة كروماتوغرافية يكون فيها الطور المتحرك عبارة عن غاز. تلقت كروماتوغرافيا الغاز أكبر تطبيق لفصل وتحليل ودراسة المواد ومخاليطها ، والتي تمر دون تحلل إلى حالة بخار.

أحد خيارات كروماتوغرافيا الغاز هو كروماتوغرافيا امتصاص الغاز - وهي طريقة تكون فيها المرحلة الثابتة مادة ماصة صلبة.

في كروماتوغرافيا الغاز ، يتم استخدام غاز خامل كطور متحرك (غاز حامل): الهيليوم ، والنيتروجين ، والأرجون ، وغالبًا ما يكون الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. في بعض الأحيان يكون الغاز الحامل هو بخار السوائل المتطايرة.

عادة ما يتم تنفيذ عملية كروماتوغرافيا الغاز في أجهزة خاصة تسمى كروماتوغرافيا الغاز (الشكل 3). كل واحد منهم لديه نظام إمداد تدفق الغاز الحامل ، ونظام تحضير وحقن خليط الاختبار ، وعمود كروماتوغرافي مع نظام للتحكم في درجة الحرارة ، ونظام تحليل (كاشف) ، ونظام لتسجيل نتائج الفصل والتحليل (المسجل).

درجة الحرارة لها أهمية كبيرة في كروماتوغرافيا امتصاص الغاز. دوره ، أولاً وقبل كل شيء ، هو تغيير توازن الامتصاص في نظام الغاز الصلب. تعتمد درجة فصل مكونات الخليط وكفاءة العمود وسرعة التحليل الإجمالية على الاختيار الصحيح لدرجة حرارة العمود. يوجد نطاق معين لدرجة حرارة العمود يكون فيه التحليل الكروماتوغرافي هو الأمثل. عادة ، يكون نطاق درجة الحرارة هذا في المنطقة القريبة من نقطة الغليان المحددة مركب كيميائي. عندما تكون نقاط غليان مكونات الخليط مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، يتم استخدام برمجة درجة حرارة العمود.

يعتبر الفصل في عمود كروماتوغرافي هو الأهم ، ولكنه عملية أولية للعملية الكاملة للتحليل الكروماتوغرافي للغاز. كقاعدة عامة ، المخاليط الثنائية (الغاز الحامل - المكون) التي تترك العمود تدخل جهاز الكشف. هنا ، يتم تحويل التغييرات في تركيزات المكونات بمرور الوقت إلى إشارة كهربائية ، يتم تسجيلها باستخدام نظام خاص على شكل منحنى يسمى كروماتوجرام. تعتمد نتائج التجربة بأكملها إلى حد كبير على الاختيار الصحيح لنوع الكاشف وتصميمه. هناك عدة تصنيفات لأجهزة الكشف. هناك أجهزة كشف تفاضلية ومتكاملة. تسجل أجهزة الكشف التفاضلية القيمة اللحظية لإحدى الخصائص (التركيز أو التدفق) بمرور الوقت. تلخص أجهزة الكشف المتكاملة كمية المادة خلال فترة زمنية معينة. تستخدم أيضًا كواشف لمختلف مبادئ التشغيل والحساسية والغرض: قياس الموصلية الحرارية ، والتأين ، والتحليل الطيفي ، ومقياس الطيف الكتلي ، ومقياس الكوليومتري وغيرها الكثير.

تطبيق كروماتوغرافيا امتصاص الغاز

يستخدم كروماتوغرافيا امتصاص الغاز في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية لتحليل منتجات التخليق الكيميائي والبتروكيماوي ، وتكوين كسور الزيت ، وتحديد نقاء الكواشف ومحتوى المنتجات الرئيسية في مراحل مختلفة من العمليات التكنولوجية ، إلخ.

يستغرق تحليل الغازات الدائمة والهيدروكربونات الخفيفة ، بما في ذلك الأيزومرات ، بواسطة كروماتوغرافيا الغاز من 5 إلى 6 دقائق. في السابق ، على أجهزة تحليل الغاز التقليدية ، استمر هذا التحليل من 5 إلى 6 ساعات. أدى كل هذا إلى حقيقة أن كروماتوغرافيا الغاز بدأت تستخدم على نطاق واسع ليس فقط في معاهد البحث ومختبرات التحكم والقياس ، بل أصبحت أيضًا جزءًا من أنظمة الأتمتة المتكاملة للمؤسسات الصناعية.

يستخدم كروماتوغرافيا الغاز اليوم أيضًا في البحث عن حقول النفط والغاز ، مما يجعل من الممكن تحديد محتوى المواد العضوية المأخوذة من التربة ، مما يشير إلى قرب حقول النفط والغاز.

يستخدم كروماتوغرافيا الغاز بنجاح في الطب الشرعي ، حيث يتم استخدامه لتحديد هوية عينات بقع الدم ، والبنزين ، والزيوت ، وتزييف المنتجات الغذائية باهظة الثمن ، وما إلى ذلك. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام كروماتوغرافيا الغاز لتحديد محتوى الكحول في دماء سائقي السيارات. تكفي بضع قطرات من الدم من الإصبع لمعرفة كمية ومتى ونوع المشروب الكحولي الذي شربه.

يتيح لنا التحليل الكروماتوغرافي للغاز الحصول على معلومات قيمة وفريدة من نوعها حول تكوين الروائح في المنتجات الغذائية مثل الجبن والقهوة والكافيار والكونياك ، وما إلى ذلك. على سبيل المثال ، ليس من غير المألوف أن تحتوي المنتجات الغذائية على كميات مفرطة من المبيدات الحشرية أو يحتوي عصير الفاكهة على ثلاثي كلورو إيثيلين ، والذي ، على عكس المحظورات ، تم استخدامه لزيادة درجة استخلاص الكاروتين من الفاكهة ، إلخ. لكن هذه المعلومات هي التي تحمي صحة الإنسان.

ومع ذلك ، فليس من غير المألوف أن يهمل الناس ببساطة المعلومات التي يتلقونها. بادئ ذي بدء ، هذا ينطبق على التدخين. أثبت التحليل الكروماتوغرافي التفصيلي للغاز منذ فترة طويلة أن دخان السجائر والسجائر يحتوي على ما يصل إلى 250 هيدروكربونات مختلفة ومشتقاتها ، منها حوالي 50 منها لها تأثير مسرطن. هذا هو السبب في أن سرطان الرئة أكثر شيوعًا لدى المدخنين بعشر مرات ، لكن لا يزال الملايين من الناس يسممون أنفسهم وزملائهم وأقاربهم.

يستخدم كروماتوغرافيا الغاز على نطاق واسع في الطب لتحديد محتوى العديد من الأدوية ، وتحديد مستوى الأحماض الدهنية ، والكوليسترول ، والمنشطات ، إلخ. في جسم المريض. توفر هذه التحليلات معلومات مهمة للغاية حول حالة صحة الإنسان ، ومسار مرضه ، وفعالية استخدام بعض الأدوية.

البحث العلمي في علم المعادن ، والأحياء الدقيقة ، والكيمياء الحيوية ، وتطوير منتجات وقاية النبات والأدوية الجديدة ، وإنشاء بوليمرات جديدة ، مواد بناءوفي العديد من المجالات الأخرى المتنوعة للغاية للنشاط البشري العملي ، من المستحيل أن نتخيل بدون مثل هذه الطريقة التحليلية القوية مثل كروماتوغرافيا الغاز.

تم استخدام كروماتوغرافيا الغاز بنجاح لتحديد محتوى المركبات العطرية متعددة الحلقات الخطرة على صحة الإنسان في الماء والهواء ، ومستوى البنزين في هواء محطات التعبئة ، وتكوين غازات عادم السيارات في الهواء ، إلخ.

تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع كإحدى الطرق الرئيسية لمراقبة نقاء البيئة.

يأخذ كروماتوغرافيا الغاز مكانة هامةفي حياتنا ، لتزويدنا بكمية هائلة من المعلومات. يتم استخدام أكثر من 20 ألفًا من كروماتوغرافيا الغاز المختلفة في الاقتصاد الوطني وفي المنظمات البحثية ، وهي مساعدين لا غنى عنهفي حل الكثير المهام الصعبةالتي تواجه الباحثين والمهندسين كل يوم.

ب) الكروماتوغرافيا السائلة (الامتزاز السائل)

الكروماتوغرافيا السائلة عبارة عن مجموعة من المتغيرات الكروماتوغرافية يكون فيها الطور المتحرك سائلًا.

أحد متغيرات الكروماتوغرافيا السائلة هو كروماتوغرافيا الامتزاز السائل - وهي طريقة تكون فيها المرحلة الثابتة عبارة عن مادة ماصة صلبة.

على الرغم من اكتشاف الكروماتوغرافيا السائلة قبل كروماتوغرافيا الغاز ، إلا أنها دخلت فترة من التطور المكثف بشكل استثنائي فقط في النصف الثاني من القرن العشرين. في الوقت الحاضر ، من حيث درجة تطور نظرية العملية الكروماتوغرافية وتقنية الأجهزة ، من حيث الكفاءة وسرعة الفصل ، فهي بالكاد أدنى من طريقة الفصل الكروماتوغرافي للغاز. ومع ذلك ، فإن كل من هذين النوعين الرئيسيين من اللوني له مجال تطبيق مفضل خاص به. إذا كان كروماتوغرافيا الغاز مناسبة بشكل أساسي لتحليل وفصل ودراسة المواد الكيميائية ذات الوزن الجزيئي 500-600 ، فيمكن استخدام كروماتوغرافيا السائل للمواد ذات الوزن الجزيئي من عدة مئات إلى عدة ملايين ، بما في ذلك الجزيئات الكبيرة المعقدة للغاية من البوليمرات ، البروتينات والأحماض النووية. ومع ذلك ، فإن معارضة الأساليب الكروماتوجرافية المختلفة تخلو بطبيعتها من الفطرة السليمةنظرًا لأن الطرق الكروماتوغرافية تكمل بعضها البعض بنجاح ، ويجب التعامل مع مهمة دراسة معينة بشكل مختلف ، أي ما هي الطريقة الكروماتوغرافية التي تسمح بحلها بسرعة أكبر ومحتوى معلوماتي وبتكاليف أقل.

كما هو الحال في كروماتوغرافيا الغاز ، يستخدم كروماتوغرافيا السائل الحديثة كاشفات تسمح لك بالتسجيل المستمر لتركيز التحليل في تيار السائل المتدفق من العمود.

لا يوجد كاشف عالمي واحد للكروماتوغرافيا السائلة. لذلك ، في كل حالة محددة ، يجب اختيار الكاشف الأنسب. وأكثرها انتشارًا هي كاشفات الأشعة فوق البنفسجية ، وقياس الانكسار ، والامتصاص الدقيق ، وأجهزة الكشف عن تأين اللهب أثناء النقل.

أجهزة كشف الطيف. أجهزة الكشف من هذا النوع هي أجهزة انتقائية شديدة الحساسية ، مما يجعل من الممكن تحديد تركيزات صغيرة جدًا من المواد في تدفق الطور السائل. تعتمد قراءاتهم قليلاً على تقلبات درجات الحرارة والتغيرات العشوائية الأخرى في البيئة. إحدى السمات المهمة لأجهزة الكشف الطيفية هي شفافية معظم المذيبات المستخدمة في كروماتوجرافيا الامتزاز السائل في نطاق الطول الموجي العامل.

في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الامتصاص في منطقة الأشعة فوق البنفسجية ، وغالبًا في منطقة الأشعة تحت الحمراء. في منطقة الأشعة فوق البنفسجية ، تُستخدم الأجهزة التي تعمل في نطاق واسع - من 200 نانومتر إلى الجزء المرئي من الطيف ، أو عند أطوال موجية معينة ، غالبًا عند 280 و 254 نانومتر. كمصادر للإشعاع ، يتم استخدام مصابيح الزئبق ذات الضغط المنخفض (254 نانومتر) والضغط المتوسط ​​(280 نانومتر) والمرشحات المناسبة.

كاشفات الامتصاص الدقيق. يعتمد عمل كاشفات الامتصاص الدقيق على إطلاق الحرارة أثناء امتصاص مادة ما على مادة ماصة تملأ خلية الكاشف. ومع ذلك ، لا يتم قياس الحرارة ، ولكن درجة حرارة المادة الماصة ، التي يتم تسخينها نتيجة الامتزاز.

كاشف الامتصاص الدقيق هو أداة حساسة للغاية. تعتمد حساسيته بشكل أساسي على حرارة الامتزاز.

أجهزة الكشف عن الامتصاص الدقيق عالمية ومناسبة للكشف عن كل من المواد العضوية وغير العضوية. ومع ذلك ، من الصعب الحصول على مخططات كروماتوجرام واضحة بما فيه الكفاية عليها ، خاصة في حالة الفصل غير الكامل لمكونات الخليط.

5. اللوني على الطور الثابت السائل

أ) كروماتوغرافيا الغاز والسائل

الكروماتوغرافيا الغازية السائلة هي طريقة كروماتوغرافية غازية تكون فيها المرحلة الثابتة عبارة عن سائل منخفض التطاير يترسب على مادة حاملة صلبة.

يستخدم هذا النوع من الكروماتوغرافيا لفصل الغازات وأبخرة السوائل.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين كروماتوغرافيا الغاز السائل والامتصاص الغازي في أنه في الحالة الأولى ، تعتمد الطريقة على استخدام عملية الذوبان والتبخر اللاحق للغاز أو البخار من فيلم سائل يحمله مادة حاملة خاملة صلبة ؛ في الحالة الثانية ، تعتمد عملية الفصل على الامتزاز والامتصاص اللاحق لغاز أو بخار على سطح مادة صلبة - مادة ماصة.

يمكن تمثيل عملية اللوني بشكل تخطيطي على النحو التالي. يتم حقن خليط من الغازات أو أبخرة السوائل المتطايرة مع تدفق غاز حامل في عمود مملوء بحامل ثابت خامل ، يتم توزيع سائل غير متطاير (طور ثابت). يمتص هذا السائل الغازات والأبخرة التي تم فحصها. ثم يتم طرد مكونات الخليط المراد فصلها بشكل انتقائي بترتيب معين من العمود.

في الكروماتوغرافيا الغازية والسائلة ، يتم استخدام عدد من أجهزة الكشف التي تتفاعل بشكل خاص مع أي مواد عضوية أو مع المواد العضوية مع مجموعة وظيفية معينة. وتشمل هذه كاشفات التأين ، وكاشفات التقاط الإلكترون ، والحرارية ، والقياس الطيفي وبعض الكاشفات الأخرى.

كاشف التأين باللهب (FID). يعتمد تشغيل FID على حقيقة أن المواد العضوية التي تدخل لهب موقد الهيدروجين تخضع للتأين ، ونتيجة لذلك ينشأ تيار تأين في غرفة الكاشف ، وهي أيضًا غرفة تأين ، تكون قوتها متناسبة لعدد الجسيمات المشحونة.

FID حساس فقط للمركبات العضوية وليست حساسة أو ضعيفة للغاية للغازات مثل الهواء والكبريت وأكاسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا وثاني كبريتيد الكربون وبخار الماء وعدد من المركبات غير العضوية الأخرى. تسمح حساسية FID للهواء باستخدامه لتحديد تلوث الهواء بمواد عضوية مختلفة.

هناك 3 غازات مستخدمة في عملية FID: الغاز الحامل (الهيليوم أو النيتروجين) والهيدروجين والهواء. يجب أن تكون جميع الغازات الثلاثة عالية النقاء.

كاشف الأرجون. في كاشف الأرجون ، يحدث التأين بسبب اصطدام جزيئات المادة التحليلية مع ذرات الأرجون المنتشرة نتيجة التعرض لإشعاع ب المشع.

كاشف حراري. مبدأ تشغيل الكاشف الحراري هو أن الأملاح المعدنية القلوية ، التي تتبخر في لهب الموقد ، تتفاعل بشكل انتقائي مع المركبات التي تحتوي على الهالوجينات أو الفوسفور. في حالة عدم وجود مثل هذه المركبات ، يتم إنشاء توازن لذرات الفلزات القلوية في غرفة التأين للكاشف. يؤدي وجود ذرات الفوسفور ، بسبب تفاعلها مع ذرات الفلزات القلوية ، إلى اضطراب هذا التوازن ويؤدي إلى ظهور تيار أيوني في الغرفة.

نظرًا لأن الكاشف الحراري لديه أعلى حساسية للمركبات المحتوية على الفوسفور ، فإنه يطلق عليه الفوسفور. يستخدم هذا الكاشف بشكل أساسي لتحليل مبيدات الآفات الفوسفاتية العضوية والمبيدات الحشرية وعدد من المركبات النشطة بيولوجيًا.

ب) الكروماتوغرافيا الهلامية

الكروماتوغرافيا الهلامية (ترشيح الهلام) هي طريقة لفصل مخاليط المواد ذات الأوزان الجزيئية المختلفة عن طريق ترشيح المحلول الذي تم تحليله من خلال المواد الهلامية الخلوية المتصالبة.

يحدث فصل خليط من المواد إذا كانت أحجام جزيئات هذه المواد مختلفة ، وكان قطر مسام حبيبات الهلام ثابتًا ويمكن أن تمر فقط تلك الجزيئات التي تكون أبعادها أصغر من قطر الثقوب الموجودة في مسام الهلام. عند ترشيح محلول من الخليط الذي تم تحليله ، يتم الاحتفاظ بالجزيئات الأصغر ، التي تخترق مسام الجل ، في المذيب الموجود في هذه المسام ، وتتحرك على طول طبقة الهلام بشكل أبطأ من الجزيئات الكبيرة غير القادرة على اختراق المسام. وهكذا ، فإن كروماتوغرافيا الهلام تجعل من الممكن فصل خليط من المواد حسب الحجم والوزن الجزيئي لجزيئات هذه المواد. طريقة الفصل هذه بسيطة للغاية وسريعة ، والأهم من ذلك أنها تسمح بفصل مخاليط المواد في ظروف أكثر اعتدالًا من الطرق الكروماتوغرافية الأخرى.

إذا قمت بملء عمود بحبيبات هلامية ثم صب المحلول فيه مواد مختلفةبأوزان جزيئية مختلفة ، فعندما يتحرك المحلول على طول طبقة الهلام في العمود ، سينفصل هذا الخليط.

الفترة الأولية للتجربة: تطبيق محلول الخليط المحلل على طبقة الهلام في العمود. المرحلة الثانية - لا يمنع الهلام انتشار الجزيئات الصغيرة في المسام ، بينما تبقى الجزيئات الكبيرة في المحلول المحيط بحبيبات الهلام. عندما يتم غسل طبقة الهلام بمذيب نقي ، تبدأ الجزيئات الكبيرة في التحرك بسرعة قريبة من سرعة المذيب ، بينما يجب أن تنتشر الجزيئات الصغيرة أولاً من المسام الداخلية للجيل إلى الحجم بين الحبوب و النتيجة ، يتم الاحتفاظ بها وغسلها بواسطة المذيب لاحقًا. يتم فصل خليط من المواد حسب وزنها الجزيئي. تُغسل المواد من العمود من أجل تقليل الوزن الجزيئي.

تطبيق كروماتوغرافيا الجل.

الغرض الرئيسي من كروماتوغرافيا الهلام هو فصل مخاليط المركبات الجزيئية وتحديد توزيع الوزن الجزيئي للبوليمرات.

ومع ذلك ، يتم استخدام كروماتوغرافيا الهلام بشكل متساوٍ لفصل مخاليط المواد ذات الوزن الجزيئي المتوسط ​​وحتى المركبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض. في هذه الحالة ، من الأهمية بمكان أن يسمح الفصل الكروماتوغرافي الهلامي بالفصل في درجة حرارة الغرفة ، وهو ما يقارن بشكل إيجابي بالكروماتوغرافيا الغازية والسائلة ، والتي تتطلب تسخينًا لنقل التحليلات إلى مرحلة البخار.

يمكن أيضًا فصل خليط من المواد بواسطة كروماتوغرافيا الهلام عندما تكون الأوزان الجزيئية للمواد المحللة قريبة جدًا أو متساوية. في هذه الحالة ، يتم استخدام تفاعل المواد المذابة مع الجل. يمكن أن يكون هذا التفاعل مهمًا جدًا لدرجة أنه يلغي الاختلافات في أحجام الجزيئات. إذا كانت طبيعة التفاعل مع الهلام مختلفة بالنسبة للمواد المختلفة ، فيمكن استخدام هذا الاختلاف لفصل خليط الفائدة.

ومن الأمثلة على ذلك استخدام الكروماتوغرافيا الهلامية لتشخيص أمراض الغدة الدرقية. يتم تحديد التشخيص من خلال كمية اليود المحددة أثناء التحليل.

تُظهر الأمثلة المعطاة لتطبيق كروماتوغرافيا الهلام إمكانياتها الواسعة لحل مجموعة متنوعة من المشكلات التحليلية.

خاتمة

كطريقة علمية لفهم العالم من حولنا ، فإن الكروماتوغرافيا تتطور وتتحسن باستمرار. يتم استخدامه اليوم كثيرًا وعلى نطاق واسع في البحث العلمي والطب والبيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية والتكنولوجيا والاقتصاد الوطني بحيث يصعب جدًا العثور على مجال معرفي لا يستخدم فيه الكروماتوغرافيا.

الكروماتوغرافيا كطريقة بحث مع قدراتها الاستثنائية هو عامل قوي في فهم وتحويل العالم المعقد بشكل متزايد لصالح خلق ظروف معيشية مقبولة للبشر على كوكبنا.

فهرس

1. Aivazov B.V. مقدمة في الكروماتوغرافيا. - م: Vyssh.shk. ، 1983 - ص. 8-18 ، 48-68 ، 88-233.

2. Kreshkov A.P. أساسيات الكيمياء التحليلية. اساس نظرى. التحليل النوعي ، الكتاب الأول ، الطبعة الرابعة ، المنقح. م ، "الكيمياء" ، 1976 - ص. 119-125.

3. Sakodynsky K.I. ، Orekhov B.I. الكروماتوغرافيا في العلوم والتكنولوجيا. - م: المعرفة ، 1982 - ص. 3-20 ، 28-38 ، 58-59.

مقدمة

الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) هي إحدى الطرق الفعالة لفصل الخلائط المعقدة من المواد ، والتي تستخدم على نطاق واسع في كل من الكيمياء التحليلية والتكنولوجيا الكيميائية. أساس الفصل الكروماتوغرافي هو مشاركة مكونات الخليط المنفصلة في نظام معقد من تفاعلات فان دير فالس (بين الجزيئات بشكل أساسي) عند حدود الطور. كطريقة للتحليل ، يعد HPLC جزءًا من مجموعة من الطرق ، والتي ، نظرًا لتعقيد الكائنات قيد الدراسة ، تتضمن الفصل الأولي للخليط المعقد الأولي إلى مزيج بسيط نسبيًا. ثم يتم تحليل المخاليط البسيطة الناتجة عن طريق طرق فيزيائية كيميائية تقليدية أو بواسطة طرق خاصة مطورة للكروماتوغرافيا.

تاريخ تطور الكروماتوغرافيا السائلة

تم اكتشاف اللوني بواسطة MS. Tsvet في عام 1903 في شكل طريقة عمود الامتزاز السائل. في هذه الطريقة ، تم استخدام مواد ماصة بحجم حبة يزيد عن 50-100 ميكرومتر ، وتم تمرير المادة الماصة عبر العمود عن طريق الجاذبية بسبب الجاذبية ، ولم يكن هناك كاشفات تدفق. استمر الفصل ببطء ، على مدى عدة ساعات ، وفي هذا الوضع ، لا يمكن استخدام الكروماتوغرافيا السائلة للأغراض التحليلية. في 1965-1970. تم توجيه جهود المتخصصين في مختلف البلدان إلى إنشاء كروماتوغرافيا سائلة صريحة. كان من الواضح أنه من أجل زيادة معدل الفصل ، كان من الضروري تقصير مسارات الانتشار الخارجي والداخلي. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل قطر الحبوب الممتزة. أدى ملء الأعمدة بالحبوب الدقيقة (5-10 ميكرومتر) إلى خلق ضغط مدخل مرتفع ، الأمر الذي يتطلب استخدام مضخات الضغط العالي. هذه هي الطريقة التي ولدت بها الكروماتوجرافيا السائلة عالية الضغط. مع الانتقال إلى الممتزات ذات الكسر الناعم ، زادت كفاءة الأعمدة بشكل كبير (لكل وحدة طول ، أعلى بمئات المرات من كفاءة الأعمدة في كروماتوغرافيا الغاز) ، لذلك أطلق على كروماتوجرافيا السائل التحليلي السريع الحديث كروماتوجرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) ). تطوير مواد ماصة صلبة دقيقة الحبيبات (5 أو 10 ميكرومتر) ، وإنشاء مضخات عالية الضغط (أكثر من 200 ضغط جوي) وكاشفات التدفق - كل هذا يضمن أداء HPLC عاليًا. من حيث أوقات الفصل ، لم يكن أدنى من كروماتوغرافيا الغاز ، ومن حيث مجالات التطبيق فقد تجاوزه بشكل كبير. بدأت هذه الفترة الزمنية تسمى الولادة الثانية للكروماتوغرافيا السائلة ، الإحياء ، فترة نهضتها.

كان نموذج دوبونت 820 (1968) من أوائل أجهزة الكروماتوغرافيا السائلة التجارية. وقد سبق ذلك تطوير سلسلة من أجهزة الكشف للكروماتوجرافيا السائلة: كاشف موصلية (1951) ، كاشف حرارة الامتزاز (1959) ، كاشف معامل الانكسار (1962) ، كاشف للأشعة فوق البنفسجية (1966) ، كروماتوجراف سائل / نظام مطياف الكتلة (1973) ، الإصدار الأول من الكاشف على صفيف الصمام الثنائي (1976).

في عام 1969 ، اقترح أ. هالش وإ. تبين أن هذه العلاقة غير مستقرة. في عام 1970 ، طور J. Kirkland مواد ماصة ذات روابط Si-O-Si أكثر استقرارًا. من أجل العدالة ، تجدر الإشارة إلى أن مثل هذا التعديل تم اقتراحه قبل ذلك بكثير (1959) من قبل K.D. Shcherbakova و A.V. كيسيليف.

في بلدنا ، تم تطوير أجهزة الكروماتوغرافيا السائلة في 1969-1972 ، وهي نماذج Tsvet-1-69 و Tsvet-304 و KhG-1301.