Za mnoga otkrića prošlog stoljeća zaslužan je ruski naučnik Mihail Cvet i njegova metoda hromatografske analize. Velik broj izuzetnih istraživača duguje mu svoje uspjehe i mnoge Nobelove nagrade!

„...Bez rada Majkla Cvete, mi, svi „pigmentari“, ne bismo imali šta da radimo...“ – mišljenja je jedan poznati engleski naučnik.

Mihail Semenovič Cvet (1872–1919) - sin Italijanke i ruskog intelektualca. Rođen je u Italiji u gradu Asti, nedaleko od Torina. Godine 1891. Mihail je diplomirao na Gimnaziji u Ženevi i upisao se na Fakultet fizike i matematike na Univerzitetu u Ženevi. U oktobru 1896., nakon izlaganja disertacije "Istraživanje fiziologije ćelije. Materijali za poznavanje kretanja protoplazme, plazma membrana i hloroplasta", Cvet je dobio diplomu doktora prirodnih nauka. U decembru iste godine stiže u Sankt Peterburg.

Mihail nije znao da se diploma sa Univerziteta u Ženevi ne priznaje u Rusiji. Stoga je morao raditi za poznatog botaničara Andreja Sergejeviča Famincina, koji je također proučavao hlorofil, moglo bi se reći, s desne strane ptice. U Sankt Peterburgu se Tsvet susreo s drugim izvanrednim botaničarima i fiziolozima biljaka: I.P. Borodin, M.S. Voronin, A.N. Beketov. Bilo je to briljantno društvo originalnih, promišljenih mislilaca i vještih eksperimentatora. Cvet je nastavio istraživanje hloroplasta, a istovremeno se pripremao za nove magistarske ispite i za odbranu disertacije. Ispite je položio 1899. godine, a magistarsku tezu odbranio je na Kazanskom univerzitetu 23. septembra 1901. godine.

Od novembra 1901. Cvet je radio kao asistent na Katedri za anatomiju i fiziologiju biljaka na Univerzitetu u Varšavi. Na XI kongresu prirodnjaka i liječnika, Mihail Semenovič je napravio izvještaj "Metode i zadaci fiziološkog proučavanja hlorofila", u kojem je prvi put izvijestio o metodi adsorpcione hromatografije.

Mikhail Semenovich je dugo riješio problem odvajanja pigmenata zelenog lišća, a po svojstvima su vrlo slični. Osim toga, listovi sadrže i druge, vrlo svijetle, pigmente - karotenoide. Zahvaljujući karotenoidima, u jesen se pojavljuju žuti, narandžasti, ljubičasti listovi. Međutim, sve dok hlorofili nisu uništeni, bilo ih je gotovo nemoguće odvojiti od karotenoida.

Kako Yu.G. Čirkov, „očigledno je otkriće boje bila reakcija na metode njihovog razdvajanja koje su tada bile sirove i smrtonosne za pigmente. Evo jedne od metoda.

Prvo je ekstrahovan alkoholni ekstrakt hlorofila, zatim je kuvan tri sata uz dodatak jake lužine (kaustičnog kalijuma) u rastvor. Kao rezultat toga, hlorofil se raspada na svoje sastavne dijelove - zelene i žute pigmente.

Ali na kraju krajeva, u procesu pravljenja ovog napitka (skoro alhemijske manipulacije), prirodni hlorofil bi mogao biti uništen. A onda bi istraživač morao da se pozabavi komadićima pigmenata, pa čak i proizvodima njihove hemijske transformacije.

S.E. piše o tome kako se dogodilo veliko otkriće. Šnol: „Uzeo je staklenu epruvetu, napunio je prahom krede i na gornji sloj sipao malo alkoholnog ekstrakta lišća. Ekstrakt je bio smeđe-zelene boje, a gornji sloj stupca krede je postao iste boje. A onda je M.S. počeo sipati kapi odozgo u kap po kap, drugi dio rastvarača je eluirao pigmente iz zrna krede, koja se kretala niz cijev, gdje su svježa zrna krede adsorbirala pigmente i zauzvrat ih davala u novi dijelovi rastvarača, zahvaćeni mobilnim otapalom, različiti pigmenti su se kretali duž stupca krede različitim brzinama i formirali ujednačene obojene trake čistih tvari u stupcu krede. Bilo je prekrasno. Svijetlo zelena traka, traka nešto žuta od zelene - ovo su dvije vrste hlorofila - i svijetlo žuto-narandžasta traka karotenoida. MS je ovu sliku nazvao hromatogramom."

„Boja je pokazala“, piše Čirkov, „da kada se biljni pigmenti rastvoreni u tečnosti prođu kroz sloj bezbojnog poroznog sorbenta, pojedinačni pigmenti su raspoređeni u obliku obojenih zona – svaki pigment ima svoju boju ili barem Sorbentni prah (može biti kreda, šećer u prahu...) adsorbuje (površno apsorbuje: latinski adsorbere znači "progutati") različite pigmente nejednake jačine: neki mogu dalje da "skliznu" sa strujom rastvora, drugi će biti odloženo bliže Boja se zove hromatogram, a metoda - hromatografija.

Tako je riješen naizgled nepremostiv problem. Metoda se pokazala genijalno jednostavnom. To nije ništa slično glomaznim složenim procedurama koje su intenzivnije reagensi korištene prije.

Možda je upravo ta jednostavnost bila razlog da većina njegovih suvremenika ili nije prihvatila ovo zadivljujuće otkriće, ili, što je još tužnije, oštro se pobunila protiv njegovog autora.

Ali vrijeme je sve stavilo na svoje mjesto. Kromatografija u boji za istraživanje hlorofila. Prvo je izolovao supstancu koju je nazvao hlorofil alfa i hlorofil beta. Ispostavilo se da je pogodan za proučavanje ne samo pigmenata, već i bezbojnih, neobojenih mješavina - proteina, ugljikohidrata. Do šezdesetih godina dvadesetog veka, nekoliko hiljada studija je već bilo posvećeno hromatografiji. Kromatografija je postala univerzalna metoda.

"... Princip hromatografskog razdvajanja supstanci, koji je otkrio M. Cvet, leži u osnovi mnogih različitih metoda hromatografske analize. Bez njegove upotrebe, većina dostignuća nauke i tehnologije 20. veka ne bi bila moguća...

U srcu svega ovoga je jedna opšta ideja. Ona je jednostavna. Ovo je u suštini ideja geometrijske progresije. Neka postoje dvije tvari vrlo slične po svim svojim svojstvima. Ni precipitacija, ni ekstrakcija, ni adsorpcija ih ne mogu razdvojiti u značajnoj mjeri. Neka se jedna tvar adsorbira na površini, na primjer, kalcijev karbonat (tj. manje od 1 posto).

Drugim riječima, njegov sadržaj na adsorbentu će biti 0,99 sadržaja drugog. Obradimo adsorbent nekim rastvaračem tako da dođe do desorpcije (odvajanja) i eluiranja (ispiranja) obe supstance i da obe pređu iz adsorbenta u rastvarač, a dobijenu otopinu prenesemo u svež deo adsorbenta. Tada će udio prve tvari na površini adsorbenta opet biti jednak 0,99 sadržaja druge, odnosno adsorbira se dio jednak 0,99 x 0,99 = 0,98 početne količine. Još jednom ćemo ponovo izvršiti eluciju i adsorpciju - sada će udio prve tvari biti 0,98 x 0,99 \u003d 0,97 sadržaja druge. Da bi sadržaj prve supstance na sledećoj porciji adsorbenta bio samo 1 odsto sadržaja drugog, biće potrebno ponoviti ciklus adsorpcija-elucija oko 200 puta...

Ideja višestruke readsorpcije na odvojene supstance može se modifikovati u višestruku preraspodelu mešavine supstanci u sistemu rastvarača koji se ne mešaju. Ovo je osnova particione hromatografije. Ista ideja je u osnovi modernih metoda elektroforeze, kada se mješavina tvari kreće različitim brzinama preko različitih adsorbenata u električnom polju.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru

1. Istorija otkrića i razvoja hromatografije

2. Osnovne odredbe

3. Klasifikacija hromatografskih metoda analize

4. Adsorpciona hromatografija. Tankoslojna hromatografija

4.1 Eksperimentalna tehnika u tankoslojnoj hromatografiji

5. Plinska hromatografija

5.1 Gasna adsorpciona hromatografija

5.2 Gasno-tečna hromatografija

6. Particiona hromatografija. Papirna hromatografija

7. Kromatografija sedimenta

7.1 Klasifikacija metoda sedimentne hromatografije prema eksperimentalnoj tehnici

7.2 Kromatografija sedimenta na papiru

8. Jonsko-izmjenjivačka hromatografija

Zaključak

Bibliografija

1. PRIČAOTKRIĆA I RAZVOJ HROMATOGRAFIJE

Otkrivač hromatografije bio je ruski naučnik, botaničar i fizikohemičar Mihail Semjonovič Cvet.

Otkriće hromatografije datira iz vremena kada je Tsvet završio magistarski rad u Sankt Peterburgu (1900 - 1902) i prvog perioda rada u Varšavi (1902 - 1903). Istražujući biljne pigmente, Cvet je kroz epruvetu napunjenu adsorbentom - kalcijum karbonatom u prahu propuštao rastvor mešavine pigmenata koji su se vrlo malo razlikovali po boji, a zatim ispirao adsorbent čistim rastvaračem. Pojedinačne komponente smjese su se odvojile i formirale obojene trake. Prema modernoj terminologiji, Tsvet je otkrio razvojnu varijantu hromatografije (razvoj tečne adsorpcione hromatografije). Glavne rezultate istraživanja o razvoju varijante hromatografije koju je stvorio, Cvet je izložio u knjizi Kromofili u biljnom i životinjskom svetu (1910), koja je njegova doktorska disertacija. hromatografija gasna sedimentacija jonska izmjena

Cvet je naširoko koristio hromatografsku metodu ne samo za odvajanje smeše i utvrđivanje njene višekomponentne prirode, već i za kvantitativnu analizu, u tu svrhu je razbio staklenu kolonu i isekao adsorbentnu kolonu na slojeve. Tsvet je razvio aparaturu za tečnu hromatografiju, prvi je sproveo hromatografske procese na sniženom pritisku (ispumpavanje) i na izvesnom viškom pritiska i razvio preporuke za pripremu efikasnih kolona. Osim toga, uveo je mnoge osnovne pojmove i pojmove nove metode, kao što su "hromatografija", "razvoj", "pomak", "hromatogram" itd.

U početku se hromatografija koristila vrlo rijetko, sa latentnim periodom od oko 20 godina tokom kojeg se pojavio samo vrlo mali broj izvještaja o različitim primjenama metode. I tek 1931. godine, R. Kuhn (Njemačka), A. Winterstein (Nemačka) i E. Lederer (Francuska), koji su radili u hemijskoj laboratoriji (koju je vodio R. Kuhn) Instituta za medicinska istraživanja cara Wilhelma u Heidelbergu, upravljali su izolovati a- i b-karoten iz sirovog karotena i na taj način pokazati vrijednost otkrivanja boje.

Važna faza u razvoju hromatografije bilo je otkriće sovjetskih naučnika N.A. Izmailov i M.S. Schreiber metodom tankoslojne hromatografije (1938), koja omogućava analizu sa količinom supstance u tragovima.

Sljedeći važan korak bilo je otkriće A. Martina i R. Singa (Engleska) varijante tečne particione hromatografije na primjeru odvajanja acetilnih derivata aminokiselina na koloni ispunjenoj vodom zasićenim silika gelom koristeći hloroform kao rastvarač (1940) . Istovremeno je uočeno da se kao mobilna faza može koristiti ne samo tečnost, već i gas. Nekoliko godina kasnije, ovi naučnici su predložili da se izvrši odvajanje derivata aminokiselina na papiru navlaženom vodom sa butanolom kao mobilnom fazom. Takođe su implementirali prvi dvodimenzionalni sistem razdvajanja. Martin i Sing dobili su Nobelovu nagradu za hemiju za svoje otkriće particione hromatografije. (1952). Nadalje, Martin i A. James izveli su varijantu plinske particione hromatografije, razdvajajući smjese na miješanom sorbentu silikona DS-550 i stearinske kiseline (1952. - 1953.). Od tog vremena, metoda plinske hromatografije dobila je najintenzivniji razvoj.

Jedna od varijanti gasne hromatografije je hromatografija, u kojoj se, kako bi se poboljšalo odvajanje mešavine gasova, istovremeno sa kretanjem pokretne faze - gasa, sorbent i smeša koja se odvaja, utiče na pokretnu temperaturu. polje koje ima određeni gradijent duž dužine (A.A. Zhukhovitsky et al., 1951.).

Značajan doprinos razvoju hromatografske metode dao je G. Schwab (Njemačka), koji je bio osnivač jono-izmjenjivačke hromatografije (1937. - 1940.). Dalje je razvijen u radovima sovjetskih naučnika E.N. Gapon i T.B. Gapon, koji je izvršio hromatografsko razdvajanje mješavine jona u otopini (zajedno sa F.M. Shemyakin, 1947), a također je implementirao ideju koju je Tsvet izrazio o mogućnosti hromatografskog odvajanja mješavine tvari na osnovu razlike u topljivosti teško rastvorljivih precipitata (sedimentna hromatografija, 1948).

Moderna faza u razvoju jono-izmjenjivačke hromatografije započela je 1975. godine nakon rada G. Smalla, T. Stevensa i W. Baumana (SAD), u kojem su predložili novu analitičku metodu nazvanu jonska hromatografija (varijanta visoko- performanse ionsko-izmjenjivačke hromatografije sa konduktometrijskom detekcijom).

Od izuzetne važnosti je bilo stvaranje kapilarne varijante hromatografije od strane M. Golaya (SAD) (1956.), u kojoj se na unutrašnje zidove kapilarne cijevi nanosi sorbent, što omogućava analizu mikrokoličina višekomponentnih smjesa.

Krajem 60-ih godina. interesovanje za tečnu hromatografiju naglo je poraslo. Rođena je tečna hromatografija visokih performansi (HPLC). To je olakšano stvaranjem visokoosjetljivih detektora, novih selektivnih polimernih sorbenata i nove opreme koja omogućava rad na visokim pritiscima. Trenutno HPLC zauzima vodeću poziciju među ostalim hromatografskim metodama i primenjuje se u razne opcije.

2. GLAVNE ODREDBE

Kromatografija je metoda razdvajanja i određivanja supstanci zasnovana na raspodjeli komponenti između dvije faze - pokretne i stacionarne. Stacionarna (stacionarna) faza je čvrsta porozna supstanca (često se naziva sorbent) ili tekući film nanijet na čvrstu tvar. Mobilna faza je tekućina ili plin koji teče kroz stacionarnu fazu, ponekad pod pritiskom. Komponente analizirane smeše (sorbati) zajedno sa mobilnom fazom kreću se duž stacionarne faze. Obično se stavlja u staklenu ili metalnu cijev koja se naziva stupac. U zavisnosti od jačine interakcije sa površinom sorbenta (zbog adsorpcije ili nekog drugog mehanizma), komponente će se kretati duž kolone različitim brzinama. Neke komponente će ostati gornji sloj sorbent, drugi koji u manjoj mjeri stupaju u interakciju sa sorbentom, završit će u donjem dijelu kolone, a neki će čak napustiti kolonu zajedno s mobilnom fazom (takve komponente se nazivaju nezadržane, a njihovo vrijeme zadržavanja određuje „mrtvo vrijeme” kolone). Na ovaj način se brzo odvajaju složene mješavine komponenti. Treba istaći sljedeće prednosti hromatografskih metoda:

1. Razdvajanje je dinamičke prirode, a radnje sorpcije-desorpcije odvojenih komponenti se ponavljaju mnogo puta. To je razlog znatno veće efikasnosti hromatografskog odvajanja u odnosu na statičke metode sorpcije i ekstrakcije.

2. Prilikom odvajanja koriste se različite vrste interakcija između sorbata i stacionarne faze: od čisto fizičke do hemisorpcije. Ovo omogućava selektivno odvajanje širokog spektra supstanci.

3. Supstancama koje se odvajaju mogu se nametnuti razna dodatna polja (gravitaciona, električna, magnetna itd.), koja promenom uslova razdvajanja proširuju mogućnosti hromatografije.

4. Kromatografija je hibridna metoda koja kombinuje istovremeno odvajanje i određivanje nekoliko komponenti.

5. Kromatografija omogućava rješavanje analitičkih problema (odvajanje, identifikacija, određivanje) i preparativnih (prečišćavanje, izolacija, koncentracija). Rješenje ovih zadataka može se kombinirati izvođenjem u “on-line” modu.

6. Brojne metode su klasifikovane prema stanju agregacije faza, mehanizmu razdvajanja i tehnici separacije. Kromatografske metode se također razlikuju po načinu na koji se odvija proces razdvajanja na frontalni, pomjerni i eluent.

3. KLASIFIKACIJA HROMATOGRAFSKIH METODA ANALIZE

Klasifikacije hromatografskih metoda zasnivaju se na principima koji uzimaju u obzir sljedeće različite karakteristike procesa razdvajanja:

* razlike u stanju agregacije faza korišćenog hromatografskog sistema;

* razlike u prirodi interakcija izdvojenih supstanci sa stacionarnom fazom;

* eksperimentalne razlike u načinu na koji se provodi proces hromatografskog odvajanja.

Tabele 1-3 prikazuju glavne opcije za klasifikaciju poznatih hromatografskih metoda.

Budući da priroda interakcija jedinjenja koja se odvajaju sa fazama različitih kromatografskih sistema može uvelike varirati, gotovo da nema objekata za čije razdvajanje ne bi bilo moguće pronaći odgovarajuću stacionarnu fazu (čvrstu ili tečnu) i sistemi mobilnih rastvarača. Područja primjene glavnih varijanti hromatografije, u zavisnosti od molekulske mase ispitivanih jedinjenja, data su u tabeli. 4.

4. ADSORPCIJSKA HROMATOGRAFIJA. TANKOSLOJNA HROMATOGRAFIJA

Jedna od najčešćih metoda adsorpcione hromatografije je tankoslojna hromatografija (TLC) - vrsta planarne hromatografije, u kojoj se adsorbent koristi u obliku tankog sloja na ploči.

Princip i osnovni koncepti TLC metode. Na čistu ravnu površinu (ploča od stakla, metala, plastike) na ovaj ili onaj način nanosi se tanak sloj sorbenta, koji se najčešće fiksira na površinu ploče. Dimenzije ploče mogu biti različite (dužina i širina - od 5 do 50 cm, iako to nije potrebno). Na površini ploče, pažljivo da ne oštetite sloj sorbenta, označite (na primjer, olovkom) startnu liniju (na udaljenosti od 2-3 cm od donjeg ruba ploče) i ciljnu liniju rastvarača.

Šema za razdvajanje komponenti A i B pomoću TLC

Uzorak se nanosi na početnu liniju ploče (mikrošpricom, kapilarom) - mala količina tekućine koja sadrži mješavinu tvari koje treba odvojiti, na primjer, dvije supstance A i B u odgovarajućem rastvaraču. Otapalo se pusti da ispari, nakon čega se ploča uroni u hromatografsku komoru u tečnu fazu PF-a, koja je rastvarač ili mješavina rastvarača posebno odabranih za ovaj slučaj. Pod dejstvom kapilarnih sila, PF se spontano kreće duž NF od početne linije do linije fronta rastvarača, noseći sa sobom komponente A i B uzorka, koje se kreću različitim brzinama. U slučaju koji razmatramo, afinitet komponente A za NP je manji od afiniteta za istu fazu komponente B, tako da se komponenta A kreće brže od komponente B. Nakon što mobilna faza (otapalo) stigne do linije fronta rastvarača u vremenu t , hromatografija se prekida, ploča se izvadi iz hromatografske komore, i osuši na vazduhu i odredi položaj tačaka supstanci A i B na površini ploče. Mrlje (zone) obično imaju ovalni ili okrugli oblik. U slučaju koji se razmatra, tačka komponente A se pomerila sa startne linije na daljinu l A , komponenta B tačka - na daljinu l IN, a rastvarač je putovao kroz razdaljinu L.

Ponekad se istovremeno sa primjenom uzorka supstanci koje se odvajaju, na startnu liniju primjenjuju male količine standardne supstance, kao i supstanci svjedoka (one koje se pretpostavljaju nalaze u analiziranom uzorku).

Za karakterizaciju komponenti koje treba odvojiti u sistemu, uvodi se koeficijent mobilnosti Rf (ili Rf faktor):

R f=V 1 /V E= (l 1 /t)/ (L/t)=l 1 /L ,

Gdje V 1 = l 1 / t I V E= L/ t - prema brzini kretanja i- komponenta i rastvarač E; l 1 IL - preuzet put i- m komponenta i rastvarač, respektivno, t je vrijeme potrebno da se rastvarač pomakne od početne do prednje linije rastvarača. Udaljenosti l 1 brojite od početne linije do centra tačke odgovarajuće komponente.

Obično je koeficijent mobilnosti u rasponu R f =0 - 1. Optimalna vrijednost je 0,3-0,7 Uslovi hromatografije su odabrani tako da se vrijednost Rf razlikuje od nule i jedan.

Koeficijent mobilnosti je važna karakteristika sistema sorbent-sorbat. Za ponovljive i striktno konstantne hromatografske uslove R f = konst.

Koeficijent mobilnosti Rf zavisi od niza faktora: prirode i kvaliteta rastvarača, njegove čistoće; priroda i kvaliteta sorbenta (tanki sloj), ujednačenost njegove granulacije, debljina sloja; aktivnost sorbenta (sadržaj vlage u njemu); eksperimentalne tehnike (težine uzoraka, dužine L ciklusa rastvarača); vještina eksperimentatora itd. Konstantnost reprodukcije svih ovih parametara u praksi je ponekad teška. Za nivelisanje uticaja uslova procesa uvodi se koeficijent relativne pokretljivosti Rs.

Rs=l/l st=R f/R f( st ) ,

Gdje R f = l/ L; R f (st)= l st/ L; l cm - udaljenost od startne linije do centra standardne tačke.

Relativni koeficijent pokretljivosti Rs je objektivnija karakteristika pokretljivosti supstance od koeficijenta pokretljivosti Rf.

Kao standard, često se bira supstanca za koju je, pod datim uslovima, R f ? 0.5. Prema hemijskoj prirodi, standard se bira blizu supstanci koje se odvajaju. Uz korištenje standarda, vrijednost Rs obično leži u rasponu Rs=0,1--10, optimalne granice su oko 0,5--2.

Za pouzdaniju identifikaciju izdvojenih komponenti koriste se "svjedoci" - referentne supstance, čije se prisustvo očekuje u analiziranom uzorku. Ako je R f = R f (sertifikat), gdje su R f i R f (sertifikat) koeficijenti mobilnosti ove komponente i svjedoka, respektivno, onda je vjerojatnije pretpostaviti da je tvar prisutna u smjesi koja se hromatografira .

Da bi se okarakterisalo razdvajanje dve komponente A i B pod ovim uslovima, uvodi se stepen (kriterijum) razdvajanja R (A / B):

R (A / B) \u003d D l( =2D l ,

gdje je D l- rastojanje između centara tačaka komponenti A i B; a(A) i a(B) su prečnici tačaka A i B na hromatogramu, respektivno.

Što je veća vrednost R (A/B), to su tačke komponenti A i B jasnije odvojene na hromatogramu.

Za procjenu selektivnosti razdvajanja dvije supstance A i B koristi se faktor razdvajanja O:

a=l B / l A.

Ako a=1, tada komponente A i B nisu razdvojene.

Za određivanje stepena razdvajanja R (A/B) komponenti A i B.

4.1 Eksperimentalna tehnika u tankoslojnoj hromatografiji:

A) Uzorak prijave. Analizirani tečni uzorak se nanosi na startnu liniju kapilarom, mikrošpricom, mikropipetom, pažljivo dodirujući sloj sorbenta (prečnik tačke na startnoj liniji obično je od jednog do nekoliko milimetara). Ako se na startnu liniju nanese više uzoraka, onda razmak između tačaka uzoraka na startnoj liniji ne smije biti manji od 2 cm.Ako je moguće, koristite koncentrirane otopine. Tačke se suše na vazduhu i zatim hromatografišu.

b) Izrada hromatograma (hromatografija). Proces se provodi u zatvorenim hromatografskim komorama zasićenim parama rastvarača koji se koristi kao PF, na primjer, u staklenoj posudi prekrivenoj poklopcem na vrhu.

U zavisnosti od smera kretanja PF, postoje uzlazno, silazno I horizontalno hromatografija.

U varijanti uzlazne hromatografije koriste se samo ploče sa fiksnim slojem sorbenta. PF se izlije na dno komore (kao potonja može se koristiti staklena čaša odgovarajuće veličine sa staklenim poklopcem), hromatografska ploča se postavlja okomito ili koso u komoru tako da se PF sloj na dnu posude komora vlaži dno ploče (ispod startne linije za ~1,5 - 2 cm). PF se zbog djelovanja kapilarnih sila odozdo prema gore (protiv sile gravitacije) kreće relativno sporo.

Kromatografija naniže također koristi samo fiksne ploče. PF se dovodi odozgo i kreće se prema dolje duž sloja sorbenta ploče. Sila gravitacije ubrzava kretanje PF-a. Ova opcija je implementirana u analizi mješavina koje sadrže komponente koje se polako kreću s PF.

U varijanti horizontalne hromatografije, ploča se postavlja horizontalno. Mogu se koristiti pravokutne ili okrugle ploče. Kada se koriste okrugle ploče (kružna verzija horizontalne hromatografije), početna linija se označava kao krug odgovarajućeg radijusa (~1,5-2 cm), na koji se nanose uzorci. U sredini okrugle ploče je izrezana rupa u koju je umetnut fitilj za napajanje PF-a. Potonji se kreće duž sloja sorbenta od središta kruga do njegove periferije. Kromatografija se izvodi u zatvorenoj komori - eksikatoru ili u Petrijevoj posudi. Uz kružnu verziju, do nekoliko desetina uzoraka može se analizirati istovremeno.

TLC metode koriste jednodimenzionalnu, dvodimenzionalnu, višestruku (ponovljenu), postupnu hromatografiju.

Uz jednu hromatografiju, analiza se izvodi bez promjene smjera kretanja PF. Ova metoda je najčešća.

Dvodimenzionalna hromatografija se obično koristi za analizu složenih smeša (proteini, aminokiseline, itd.) Prvo se vrši preliminarno odvajanje smeše pomoću prvog PF 1 . Na kromatogramu se ne dobijaju mrlje od pojedinačnih supstanci, već od mješavina nekoliko nerazdvojenih komponenti. Zatim se kroz ove tačke povlači nova startna linija, ploča se okreće za 90° i ponovo hromatografiše, ali sa drugim PF 2, pokušavajući da konačno odvoji tačke mešavine na tačke pojedinačnih komponenti.

Ako je ploča kvadratna, tada se uzorak nanosi na dijagonalu ovog kvadrata blizu njegovog donjeg ugla. Ponekad se dvodimenzionalna hromatografija izvodi sa istim PF na kvadratnoj ploči.

Šema koja ilustruje princip dvodimenzionalne hromatografije:

a - hromatogram dobijen sa PF1;

b - hromatogram dobijen sa PF2

U višestrukoj (ponovljenoj) hromatografiji, postupak se izvodi nekoliko puta uzastopno sa istim PF (svaki put nakon sljedećeg sušenja) dok se ne dobije željeno razdvajanje mrlja komponenti smjese (obično ne više od tri puta).

U slučaju stepenaste hromatografije, proces se izvodi sa istom pločom uzastopno, koristeći svaki put novi PF, sve dok se ne postigne jasno razdvajanje mrlja.

V) Interpretacija hromatograma. Ako su mrlje na hromatogramu obojene, nakon sušenja ploča određuje se udaljenost od startne linije do centra svake tačke i izračunavaju se koeficijenti pokretljivosti. Ako sastav analiziranog uzorka uključuje bezbojne supstance koje daju neobojenu, tj. vizuelno neidentifikujuće tačke na hromatogramu, potrebno je izvršiti detekcija ove mrlje, za koje hromatograme manifest.

U nastavku su opisane najčešće metode detekcije.

Zračenje ultraljubičastim svjetlom. Koristi se za detekciju fluorescentnih jedinjenja (tačke svetle kada je ploča izložena UV svetlu) ili nefluorescentnih supstanci, ali pomoću sorbenta sa fluorescentnim indikatorom (sorbent svetli, fleke ne svetle). Na taj način se, na primjer, otkrivaju alkaloidi, antibiotici, vitamini i druge ljekovite tvari.

Termičku obradu. Nakon hromatografije, ploča osušena nakon hromatografije pažljivo se zagrijava (do ~200°C) kako bi se izbjeglo potamnjenje samog sloja sorbenta (na primjer, kada tanki sloj sorbenta sadrži škrob). U ovom slučaju, mrlje se obično pojavljuju u obliku smeđih zona (zbog djelomične termolize organskih komponenti).

Hemijska obrada. Kromatogrami se često razvijaju tretiranjem reagensima koji formiraju obojene spojeve s komponentama smjese koje se mogu odvojiti. U te svrhe koriste se različiti reagensi: pare joda, amonijaka, broma, sumpor-dioksida, sumporovodika, posebno pripremljene otopine kojima se ploče tretiraju. Koriste se i univerzalni i selektivni reagensi (koncept "univerzalnog" je prilično proizvoljan).

Univerzalni reagensi mogu biti, na primjer, koncentrirani sumporna kiselina(zamračenje mrlja organskih jedinjenja uočava se zagrevanjem), kiseli vodeni rastvor kalijum permanganata (zone se vide kao smeđe mrlje na ljubičastoj pozadini sorbenta), rastvor fosfor-molibdinske kiseline pri zagrevanju (plave mrlje se pojavljuju na žuta pozadina) itd.

Kao selektivni, na primjer, koristi se Dragendorfov reagens; Zimmermannov reagens; vodeni rastvor amonijaka bakar sulfata (10% za CuSO 4, 2% za amonijak); mješavina ninhidrina C 9 H 4 O 3 H 2 O sa etanolom i sirćetnom kiselinom.

Dragendorffov reagens je rastvor baznog bizmut nitrata BiONO 3 , kalijum jodida KJ i sirćetne kiseline u vodi. Koristi se za određivanje amina, alkaloida, steroida.

Cimermannov reagens se priprema tretiranjem 2% rastvora dinitrobenzena u etanolu sa rastvorom KOH alkalije, nakon čega sledi zagrevanje smeše na ~70-100°C. Koristi se za otkrivanje steroida.

Uz pomoć ninhidrina otkrivaju se mrlje od amina, aminokiselina, proteina i drugih spojeva.

Koriste se i neke druge metode otkrivanja mrlja. Na primjer, mjeri se njihova radioaktivnost ako je neka od izdvojenih komponenti radioaktivna ili se ubacuju posebni aditivi radioaktivnih izotopa elemenata koji su dio izdvojenih komponenti smjese.

Nakon detekcije mrlja na hromatogramu, one se identifikuju, tj. odrediti koji spoj odgovara određenom mjestu. Za to se najčešće koriste referentne tačke "svjedoka". Ponekad se tačke identifikuju po vrednosti koeficijenata pokretljivosti Rf, upoređujući ih sa vrednostima Rf poznatim za date uslove. Međutim, takva identifikacija po vrijednosti R f često je preliminarna.

Boja fluorescentnih mrlja se takođe koristi u svrhu identifikacije, jer različita jedinjenja fluoresciraju sa različitim talasnim dužinama (različite boje).

U hemijskoj detekciji mrlja selektivni reagensi daju obojene mrlje sa jedinjenjima određene prirode, što se takođe koristi u svrhu identifikacije.

Koristeći TLC metodu, može se ne samo otkriti, već i kvantificirati sadržaj komponenti u smjesama. Da bi se to postiglo, ili se same mrlje analiziraju na hromatogramu, ili se izdvojene komponente ekstrahuju iz hromatograma na ovaj ili onaj način (ekstrakcija, eluiranje odgovarajućim rastvaračima).

Prilikom analize mrlja pretpostavlja se da postoji određeni odnos između površine mrlje i sadržaja date supstance (na primjer, prisutnost proporcionalne ili linearne zavisnosti), što se utvrđuje konstruiranjem kalibracionog grafikona. mjerenjem površina mrlja "svjedoka" - standarda sa poznatim sadržajem analizirane komponente.

Ponekad se upoređuje intenzitet boje mrlja, pod pretpostavkom da je intenzitet boje mrlje proporcionalan količini date obojene komponente. Za mjerenje intenziteta boje koriste se različite metode.

Prilikom ekstrakcije izdvojenih komponenti iz hromatograma dobija se rastvor koji sadrži ovu komponentu. Potonje se zatim određuje jednom ili drugom analitičkom metodom.

Relativna greška u kvantitativnom određivanju supstance pomoću TLC je 5-10%.

TLC je farmakopejska metoda i široko se koristi za analizu i kontrolu kvaliteta različitih lijekova.

5. GASNA HROMATOGRAFIJA

Plinska hromatografija (GC) koristi inertni gas (azot, helijum, vodonik) kao mobilnu fazu, nazvanu gas nosač. Uzorak se napaja u obliku para, stacionarna faza je ili čvrsta tvar - sorbent (gasno-adsorpciona hromatografija) ili tečnost visokog ključanja nanesena u tankom sloju na čvrsti nosač (plinsko-tečna hromatografija). Razmotrite varijantu gasno-tečne hromatografije (GLC). Kieselgur (dijatomit) se koristi kao nosač - vrsta hidratisanog silika gela, često se tretira reagensima koji pretvaraju Si-OH grupe u Si-O-Si (CH 3) 3 grupe, čime se povećava inertnost nosača sa poštovanje rastvarača. To su, na primjer, nosači "Chromosorb W" i "Gazochrome Q". Osim toga, koriste se stakleni mikrobaloni, teflon i drugi materijali.

5.1 Gazo- adsorpciona hromatografija

Karakteristika metode gasne adsorpcione hromatografije (GAC) je da se kao stacionarna faza koriste adsorbenti sa visokom specifičnom površinom (10–1000 m 2 g -1), a određuje se raspodela supstanci između stacionarne i pokretne faze. procesom adsorpcije. Adsorpcija molekula iz gasne faze, tj. koncentrisan na granici između čvrste i plinovite faze, nastaje zbog međumolekularnih interakcija (disperzija, orijentacija, indukcija), koje su elektrostatičke prirode. Možda se formiranje vodonične veze i doprinos ove vrste interakcije zadržanim volumenima značajno smanjuje s povećanjem temperature.

Za analitičku praksu važno je da pri konstantnoj temperaturi količina adsorbovane supstance na površini S s bude proporcionalna koncentraciji ove supstance u gasnoj fazi S m:

C s = kc m (1)

one. tako da se distribucija odvija u skladu sa linearnom izotermom adsorpcije (Za -- konstantno). U ovom slučaju, svaka komponenta se kreće duž stupa konstantnom brzinom, neovisno o njezinoj koncentraciji. Razdvajanje tvari je zbog različite brzine njihovog kretanja. Stoga je u GAC-u izuzetno važan izbor adsorbenta čija površina i priroda površine određuju selektivnost (odvajanje) na datoj temperaturi.

Kako temperatura raste, toplina adsorpcije se smanjuje. DH/T, o čemu zavisi zadržavanje, i, shodno tome, t R . Ovo se koristi u praksi analize. Ako se odvoje spojevi koji se jako razlikuju po isparljivosti na konstantnoj temperaturi, tada tvari niskog ključanja brzo eluiraju, tvari visokog ključanja imaju duže vrijeme zadržavanja, njihovi vrhovi na kromatogramu će biti sve manji i širi, a analiza traje dugo . Međutim, ako se tokom hromatografije temperatura kolone povećava konstantnom brzinom (programiranje temperature), tada će vrhovi bliske širine na hromatogramu biti ravnomjerno raspoređeni.

Aktivni ugljik, silika gel, porozno staklo i aluminijum oksid se uglavnom koriste kao adsorbenti za HAC. Nehomogenost površine aktivnih adsorbenata odgovorna je za glavne nedostatke GAC metode i nemogućnost određivanja jako adsorbiranih polarnih molekula. Međutim, moguće je analizirati mješavine visoko polarnih tvari na geometrijski i kemijski homogenim makroporoznim adsorbentima. Poslednjih godina proizvode se adsorbenti sa manje ili više ujednačenom površinom, kao što su porozni polimeri, makroporozni silika gelovi (silohrom, porasil, sferosil), porozna stakla i zeoliti.

Najrasprostranjenija metoda plinske adsorpcione hromatografije je analiza mješavina plinova i ugljovodonika niskog ključanja koje ne sadrže aktivne funkcionalne grupe. Izoterme adsorpcije takvih molekula su bliske linearnim. Na primjer, za odvajanje O 2 , N 2 , CO, CH 4 , CO 2 uspješno se koristi glina. Temperatura kolone je programirana da skrati vrijeme analize smanjenjem t R plinova visokog ključanja. Na molekularnim sitima - visokoporoznim prirodnim ili sintetičkim kristalnim materijalima, čije su sve pore približno iste veličine (0,4 - 1,5 nm), - mogu se odvojiti izotopi vodika. Za odvajanje metalnih hidrida (Ge, As, Sn, Sb) koriste se sorbenti koji se nazivaju porapaks. GAC metoda na kolonama s poroznim polimernim sorbentima ili ugljičnim molekularnim sitom je najbrži i najpogodniji način za određivanje vode u neorganskim i organskim materijalima, kao što su otapala.

5.2 Gazo- tečna hromatografija

U analitičkoj praksi češće se koristi metoda plinsko-tečne hromatografije (GLC). To je zbog ekstremne raznolikosti tekućih stacionarnih faza, što olakšava odabir faze selektivne za datu analizu, sa izotermom linearne distribucije u širem rasponu koncentracija, što vam omogućava da radite s velikim uzorcima i lako dobijete ponovljive kolone u smislu efikasnosti.

Mehanizam distribucije komponenti između nosača i stacionarne tečne faze zasniva se na njihovom rastvaranju u tečnoj fazi. Selektivnost zavisi od dva faktora: pritiska pare analita i njegovog koeficijenta aktivnosti u tečnoj fazi. Prema Raoultovom zakonu, nakon rastvaranja, tlak pare tvari nad otopinom str i je direktno proporcionalan njegovom koeficijentu aktivnosti g molnog udjela N i u rastvoru i pritisku pare čiste supstance R° i na datoj temperaturi:

p i = N i R ° I (2)

Budući da je koncentracija i-te komponente u ravnotežnoj parnoj fazi određena njenim parcijalnim pritiskom, možemo pretpostaviti da,

P i ~ c m , i N i ~ c s tada

i koeficijent selektivnosti:

Dakle, što je niža tačka ključanja supstance (što je veći P 0 i), to se ona slabije zadržava u hromatografskoj koloni.

Ako su tačke ključanja tvari iste, tada se za njihovo razdvajanje koriste razlike u interakciji sa stacionarnom tekućom fazom: što je interakcija jača, to je niži koeficijent aktivnosti i veće zadržavanje.

Stacionarne tečne faze . Da bi se osigurala selektivnost kolone, važno je odabrati ispravnu stacionarnu tečnu fazu. Ova faza bi trebala biti dobar rastvarač za komponente smeše (ako je rastvorljivost niska, komponente vrlo brzo napuštaju kolonu), neisparljive (tako da ne ispari na radnoj temperaturi kolone), hemijski inertne, moraju imati nisku viskoznost ( inače se proces difuzije usporava) i, kada se nanese na nosač, formira ujednačen film, čvrsto povezan s njim. Snaga razdvajanja stacionarne faze za komponente ovog uzorka treba da bude maksimalna.

Postoje tri vrste tečnih faza: nepolarne (zasićeni ugljovodonici, itd.), umjereno polarne (esteri, nitrili itd.) i polarne (poliglikoli, hidroksilamini, itd.).

Poznavajući svojstva stacionarne tečne faze i prirodu supstanci koje se odvajaju, na primer, klasu, strukturu, može se brzo izabrati selektivna tečna faza pogodna za odvajanje date smeše. U ovom slučaju treba uzeti u obzir da će vrijeme zadržavanja komponenti biti prihvatljivo za analizu ako su polariteti stacionarne faze i supstance analiziranog uzorka bliski. Za otopljene tvari bliskog polariteta, redoslijed eluiranja obično korelira s tačkama ključanja, a ako je temperaturna razlika dovoljno velika, moguće je potpuno odvajanje. Za odvajanje tvari različitog polariteta gotovo ključanja koristi se stacionarna faza, koja selektivno zadržava jednu ili više komponenti zbog dipol-dipol interakcije. Kako se polaritet tekuće faze povećava, vrijeme zadržavanja polarnih spojeva se povećava.

Za jednoliku primjenu tečne faze na čvrsti nosač, miješa se sa vrlo isparljivim rastvaračem, kao što je eter. U ovu otopinu se dodaje čvrsti nosač. Smjesa se zagrijava, rastvarač isparava, tečna faza ostaje na nosaču. Tako obloženi suvi nosač sa stacionarnom tečnom fazom puni se u kolonu, vodeći računa da se izbegne stvaranje šupljina. Za ujednačeno pakovanje, mlaz gasa se propušta kroz kolonu i istovremeno se u koloni kuca za zaptivanje pakovanja. Zatim, prije postavljanja na detektor, kolona se zagrijava na temperaturu od 50°C iznad one na kojoj bi se trebala koristiti. U tom slučaju može doći do gubitaka tekuće faze, ali kolona ulazi u stabilan način rada.

Nosači stacionarnih tečnih faza. Čvrsti nosači za raspršivanje stacionarne tekuće faze u obliku homogenog tankog filma moraju biti mehanički čvrsti sa umjerenom specifičnom površinom (20 m 2 /g), male i ujednačene veličine čestica, a također biti dovoljno inertni da omoguće adsorpciju na sučelje čvrsto-gasovito. faze bio minimalan. Najmanja adsorpcija je uočena na nosačima od silaniziranog hromosorba, staklenih perli i fluoropak (fluorokarbonski polimer). Osim toga, čvrsti nosači ne bi trebali reagirati na porast temperature i trebali bi se lako navlažiti tečnom fazom. U plinskoj hromatografiji kelata, kao čvrsti nosač najčešće se koriste silanizirani bijeli dijatomitni nosači, dijatomit silicij ili kizelgur. Dijatomejska zemlja je mikro-amorfni silicijum dioksid koji sadrži vodu. Takvi nosači uključuju hromosorb W, gasni hrom Q, hromaton N, itd. Osim toga, koriste se staklene perle i teflon.

Hemijski vezane faze. Često se koriste modifikovani nosači, kovalentno vezani za tečnu fazu. U ovom slučaju, stacionarna tečna faza se čvršće drži na površini čak i pri najvišim temperaturama stupca. Na primjer, nosač dijatomejske zemlje se tretira hlorosilanom sa supstituentom dugog lanca koji ima određeni polaritet. Hemijski vezana stacionarna faza je efikasnija.

6. DISTRIBUCIJSKA HROMATOGRAFIJA. HROMATOGRAFIJA PAPIRA (HROMATOGRAFIJA PAPIRA)

Particiona hromatografija se zasniva na korišćenju razlika u rastvorljivosti podeljene supstance u dve tečne faze koje se ne mešaju. Obje faze - PF i NF - su tečne faze. Kada se tečni PF kreće duž tekućeg NF, kromatografirane tvari se kontinuirano redistribuiraju između obje tekuće faze.

Particiona hromatografija je papirni hromatgrafika (ili hromatografija na papiru) u svom normalnom obliku. U ovoj metodi, umjesto ploča sa tankim slojem sorbenta koji se koristi u TLC-u, koristi se specijalni hromatografski papir po kojem se, impregnirajući ga, tečni PF kreće tokom hromatografije od startne do ciljne linije rastvarača.

Razlikovati normalna faza i obrnuta faza papirna hromatografija.

U varijanti normalna faza papirna hromatografska tekućina NF je voda adsorbirana u obliku tankog sloja na vlaknima i smještena u porama hidrofilna papir (do 25% težine). Ova vezana voda po svojoj strukturi i fizičkom stanju se veoma razlikuje od obične tekuće vode. U njemu se otapaju komponente izdvojenih smjesa.

Ulogu kretanja PF-a preko papira igra druga tečna faza, na primjer, organska tekućina s dodatkom kiselina i vode. Prije hromatografije, tekući organski PF se zasiti vodom tako da PF ne otopi vodu adsorbiranu na vlaknima hidrofilnog hromatografskog papira.

Kromatografski papir proizvodi industrija. Mora ispunjavati niz zahtjeva: mora biti pripremljen od visokokvalitetnih vlaknastih sorti pamuka, biti ujednačen po gustini i debljini, u smjeru orijentacije vlakana, kemijski čist i inertan u odnosu na NF i odvojive komponente.

U varijanti sa normalnom fazom, kao PF najčešće se koriste tečne mješavine sastavljene od različitih rastvarača. Klasičan primjer takvog PF-a je mješavina octene kiseline, n-butanola i vode u volumnom omjeru 1:4:5. Koriste se i rastvarači kao što su etil acetat, hloroform, benzen itd.

U varijanti obrnuta faza U papirnoj hromatografiji, tečni NF je organski rastvarač, dok je tečni PF voda, vodeni ili alkoholni rastvori i mešavine kiselina sa alkoholima. Proces se izvodi pomoću hidrofobna hromatografski papir. Dobija se tretiranjem (impregnacijom) papira naftalenom, silikonskim uljima, parafinom itd. Nepolarni i niskopolarni organski rastvarači se upijaju na vlakna hidrofobnog papira i prodiru u njegove pore, formirajući tanak sloj tekućeg NF. Voda se ne zadržava na takvom papiru i ne vlaži ga.

Tehnika papirne hromatografije je generalno ista kao i kod TLC metode. Obično se lonac analiziranog rastvora koji sadrži mešavinu supstanci koje treba odvojiti nanosi na traku hromatografskog papira na startnoj liniji. Nakon što je rastvarač ispario, papir ispod početne linije se uranja u PF, postavljajući papir okomito (okači ga). Zatvorite komoru poklopcem i izvršite hromatografiju sve dok PF ne dostigne prednju liniju rastvarača naznačenu na papiru. Nakon toga se proces prekida, papir se suši na zraku, otkrivaju se mrlje i identificiraju komponente smjese.

Papirna hromatografija, kao i TLC metoda, koristi se i u kvalitativnoj i u kvantitativnoj analizi.

Za kvantificiranje sadržaja određene komponente mješavine koriste se različite metode:

1) polaze od prisustva određenog odnosa (proporcionalnog, linearnog) između količine supstance u tački i površine mrlje (često se preliminarno gradi kalibracioni grafikon);

2) izvagati izrezano mjesto sa supstancom i čistim papirom iste površine, a zatim odrediti masu tvari koju treba odrediti razlikom;

3) uzeti u obzir odnos između intenziteta boje mrlje i sadržaja u njoj određene komponente koja daje boju mrlji.

U nekim slučajevima, supstance sadržane u mrljama se ekstrahuju nekim rastvaračem, a zatim se ekstrakt analizira.

Papirna hromatografija je farmakopejska metoda koja se koristi za odvajanje smjesa koje sadrže i neorganske i organske tvari. Metoda je pristupačna, laka za izvođenje, ali je općenito inferiornija od modernije TLC metode koja koristi tanak sloj sorbenta.

7. SEDIMENT HROMATOGRAFIJA

Sedimentna hromatografija se uglavnom koristi za odvajanje i identifikaciju neorganskih jona u smešama.

Suština metode. Sedimentna hromatografija se zasniva na upotrebi hemijskih reakcija taloženja odvojenih komponenti smeše sa taložnikom, koji je deo NF. Odvajanje se vrši zbog nejednake rastvorljivosti nastalih spojeva, koji se prenose mobilnom fazom različitim brzinama: manje rastvorljive supstance se prenose iz PF sporije od rastvorljivijih.

Primjena metode može se ilustrovati primjerom razdvajanja halogenih jona: hloridnih jona Cl - , bromidnih jona Br - i jodidnih jona I - koji se istovremeno nalaze u analiziranom vodenom rastvoru. Da biste to učinili, koristite hromatografsku kolonu (koja je staklena cijev s slavinom na dnu) napunjenu sorbentom. Potonji se sastoji od njihovog medija - aluminijum oksida Al 2 O 3 ili silicijum SiO 2 impregniranog rastvorom srebrnog nitrata AgNO 3 (sadržaj srebrnog nitrata je oko 10% masenog udjela u masi nosača sorbenta).

Vodeni rastvor koji sadrži mješavinu anjona koje treba odvojiti propušta se kroz hromatografsku kolonu. Ovi anioni stupaju u interakciju sa kationima srebra Ag+, formirajući teško rastvorljive taloge srebrnih halogenida:

Ag + + I - > AgIv (žuta)

Ag + + Br - > AgBrv (krema)

Ag + + Cl - > AgClv (bijeli)

Rastvorljivost srebrnih halogenida u vodi raste u slijedu:

Agl (K ° \u003d 8,3 * 10 -17)< АgВг (К° = 5,3*10 -13) < AgCl (K°= 1,78*10 -10),

gdje su vrijednosti proizvoda rastvorljivosti na sobnoj temperaturi date u zagradama. Stoga će se najprije formirati žuti talog srebrnog jodida, kao najmanje topiv na kromatogramu, uočava se žuta (gornja) zona. Zatim se formira zona precipitata srebrnog bromida krem ​​boje (srednja zona). Na kraju se formira bijeli talog srebrnog klorida - donja bijela zona, koja na svjetlosti potamni zbog fotokemijskog razlaganja srebrnog klorida uz oslobađanje fino dispergovanog metalnog srebra.

Rezultat je primarni sedimentni hromatogram.

Za jasnije razdvajanje zona, nakon dobijanja primarnog hromatograma, čisti rastvarač se propušta kroz kolonu dok se ne dobije sekundarni sedimentni hromatogram sa jasnim razdvajanjem taložnih zona.

U opisanom primjeru, taložnik je bio dio NF-a, a kroz kolonu je propuštena otopina koja je sadržavala mješavinu jona koje je trebalo odvojiti. Naprotiv, moguće je propuštanje rastvora taloga kroz kolonu, u čijem se NF nalaze ioni koji se hromatografišu. Međutim, u ovom slučaju se formiraju mješovite zone.

Šema za odvajanje Cl-, Br- i I- jona u hromatografskoj koloni sedimentnom hromatografijom.

7.1 Klasifikacija metoda sedimentne hromatografije prema eksperimentalnoj tehnici

Obično razlikujem columnar sedimentna hromatografija izvedena u hromatografskim kolonama, i planar sedimentna hromatografija, izvedena na papiru ili u tankom sloju sorbenta.

Kao sorbenti u sedimentnoj hromatografiji koriste se mješavine inertnih nosača sa taložnikom; sorbenti koji zadržavaju taloženje u obliku jona (jonoizmjenjivačke smole) ili u obliku molekula (aktivni ugljen); papir impregniran rastvorom za taloženje.

Najčešće birani nosači su silika gel, skrob, oksidi aluminijuma, kalcijuma, barijum sulfat, jonoizmenjivačke smole itd. Nosač se koristi u fino dispergovanom stanju sa veličinom čestica od oko 0,02-0,10 mm.

Kao precipitanti koriste se takvi reagensi koji sa kromatografskim ionima formiraju teško topljive taloge, na primjer, natrijum jodid NaI, natrijum sulfid Na 2 S, srebrni sulfat Ag 2 SO 4, kalijum ferocijanid K 4, oksihinolin, piridin itd.

Obično, kada se koristi metoda sedimentne kolonske hromatografije, nakon prolaska čistog otapala kroz kolonu, dobijaju se jasno odvojene zone od kojih svaka sadrži samo jednu komponentu (u slučaju kada se rastvorljivosti taloga razlikuju najmanje tri puta) . Metoda ima dobru ponovljivost rezultata.

U slučaju stvaranja bezbojnih taloga, kromatogram se razvija ili propuštanjem otopine razvijača kroz kolonu, koja daje obojene produkte reakcije sa precipitatom, ili trenutnim uvođenjem razvijača u PF ili NF.

7.2 Kromatografija sedimenta na papiru

Razmotrimo suštinu ove metode na primjeru analize vodenog rastvora koji sadrži mješavinu bakarnih katjona Cu 2+ ? gvožđe Fe 3+ i aluminijum Al 3+.

U sredinu lista papira impregniranog rastvorom taložnika – kalijum ferocijanida K 4, analizirani vodeni rastvor se kapilarno nanosi. Joni bakra Cu 2+ i željeza Fe 2+ stupaju u interakciju sa ferocijanidnim ionima da formiraju teško rastvorljive taloge:

2Cu 2+ + 4- > Cu 2 (smeđa)

4Fe 3+ + 3 4->Fe4 (plavi)

Pošto je bakar (II) ferocijanid manje rastvorljiv od gvožđe (III) ferocijanida, precipitat bakar (II) ferocijanida se prvo istaloži, formirajući centralnu smeđu zonu. Zatim se formira plavi talog gvožđe(III) ferocijanida, dajući plavu zonu. Aluminijski joni migriraju na periferiju, dajući bezbojnu zonu jer ne stvaraju obojeni aluminij ferocijanid.

Šema razdvajanja Cu2+, Fe3+ i Al3+ sedimentnom hromatografijom.

Na taj način se dobija primarni hromatogram u kojem se precipitacijske zone djelomično preklapaju.

Zatim se dobije sekundarni hromatogram. Da bi se to postiglo, odgovarajuće otapalo (u ovom slučaju, vodeni rastvor amonijaka) se kapilarom nanosi na centar primarnog hromatograma. Otapalo se spontano kreće od centra papira do periferije, noseći sa sobom taloge, koji se kreću različitim brzinama: zona rastvorljivijeg taloga ferocijanida gvožđa kreće se brže od zone manje rastvorljivog precipitata ferocijanida bakra. U ovoj fazi, zbog razlike u brzinama kretanja zona, one su jasnije razdvojene.

Da bi se otvorili ioni aluminija koji formiraju bezbojnu perifernu zonu, prikazan je sekundarni hromatogram - poprskan (iz boce s raspršivačem) otopinom alizarina, organskog reagensa koji stvara ružičaste produkte reakcije s ionima aluminija. Uzmi vanjski ružičasti prsten.

8. HROMATOGRAFIJA IONSKIH IZMJENA

U hromatografiji s ionskom izmjenom, razdvajanje komponenti smjese postiže se reverzibilnom interakcijom jonizujućih supstanci sa jonskim grupama sorbenta. Očuvanje električne neutralnosti sorbenta osigurava prisustvo protujona sposobnih za ionsku izmjenu koji se nalaze u neposrednoj blizini površine. Jon unesenog uzorka, u interakciji sa fiksnim nabojem sorbenta, zamjenjuje se sa protujonom. Supstance sa različitim afinitetima za fiksno punjenje se odvajaju na anionskim ili kationskim izmenjivačima. Anionski izmjenjivači imaju pozitivno nabijene grupe na površini i sorbiraju anione iz mobilne faze. Kationski izmjenjivači sadržavaju grupe sa negativnim nabojem u interakciji s kationima.

Kao mobilna faza koriste se vodeni rastvori soli kiselina, baza i rastvarača kao što je tečni amonijak, tj. sistemi rastvarača koji imaju visoku dielektričnu konstantu i jaku tendenciju jonizacije jedinjenja. Obično rade sa puferskim rastvorima koji vam omogućavaju da podesite pH vrednost.

Tokom hromatografskog odvajanja, joni analita se nadmeću sa ionima sadržanim u eluentu, tražeći interakciju sa suprotno naelektrisanim grupama sorbenta. Iz toga slijedi da se ionsko-izmjenjivačka hromatografija može koristiti za odvajanje bilo kojeg spoja koji se može ionizirati na bilo koji način. Moguće je analizirati čak i neutralne molekule šećera u obliku njihovih kompleksa sa boratnim jonom.

Jono-izmjenjivačka hromatografija je neophodna za odvajanje visoko polarnih supstanci, koje se ne mogu analizirati GLC-om bez pretvaranja u derivate. Ova jedinjenja uključuju aminokiseline, peptide, šećere.

Kromatografija jonske izmjene ima široku primjenu u medicini, biologiji, biohemiji, za kontrolu okruženje, u analizi sadržaja lijekova i njihovih metabolita u krvi i urinu, pesticida u prehrambenim sirovinama, kao i za odvajanje anorganskih jedinjenja, uključujući radioizotope, lantanoide, aktinide i dr. Analiza biopolimera (proteini, nukleinske kiseline itd.), za koje se obično utroše sati ili dani, pomoću jonoizmenjivačke hromatografije vrši se za 20-40 minuta uz bolje odvajanje. Upotreba ionsko-izmjenjivačke hromatografije u biologiji omogućila je direktno posmatranje uzoraka u biološkim medijima, smanjujući mogućnost preuređivanja ili izomerizacije, što može dovesti do pogrešnog tumačenja konačnog rezultata. Zanimljivo je koristiti ovu metodu za kontrolu promjena u biološkim tekućinama. Upotreba poroznih slabih anionskih izmjenjivača na bazi silika gela omogućila je odvajanje peptida. Mehanizam jonske razmene može se predstaviti kao sledeće jednačine:

za anionsku izmjenu X - + R + Y - - Y - + R + X -

za kationsku izmjenu X + + R - Y + - Y + + R - X +

U prvom slučaju, ion uzorka X - takmiči se sa jonom mobilne faze Y - za ionske centre R+ jonskog izmjenjivača, au drugom slučaju kationi uzorka X+ ulaze u konkurenciju sa jonima mobilne faze Y + za jonske centre R - .

Naravno, joni uzorka koji slabo stupaju u interakciju sa jonskim izmjenjivačem slabo će se zadržati na koloni tokom ovog takmičenja i prvi će biti isprani iz nje, i obrnuto, jače zadržani joni će biti posljednji koji će eluirati iz kolone. Obično se sekundarne interakcije nejonske prirode javljaju zbog adsorpcije ili vodonične veze uzorka sa nejonskim dijelom matrice ili zbog ograničene rastvorljivosti uzorka u mobilnoj fazi.

Odvajanje specifičnih supstanci prvenstveno zavisi od izbora najpogodnijeg sorbenta i mobilne faze. Kao stacionarne faze u jono-izmjenjivačkoj hromatografiji koriste se jono-izmjenjivačke smole i silika gelovi sa cijepljenim ionogenim grupama.

Polistirenske ionizmjenjivačke smole za HPLC s veličinom zrna od 10 μm ili manje imaju selektivnost i stabilnost, ali njihovu mrežnu strukturu karakterizira udaljenost između čvorova mreže od 1,5 nm, što je mnogo manje od veličine pora silika gela koji se koristi za adsorpciona hromatografija (10 nm), usporava prenos mase i samim tim značajno smanjuje efikasnost. Jonske izmjenjivačke smole koje se koriste u HPLC su uglavnom kopolimeri stirena i divinilbenzena. Obično dodajte 8-12% potonjeg. Što je veći sadržaj divinilbenzena, veća je krutost i čvrstoća polimera, veći je kapacitet i, po pravilu, selektivnost, a bubrenje je niže.

Slični dokumenti

Opće karakteristike hromatografskog procesa. Fizičke i hemijske osnove tankoslojne hromatografije, klasifikacija metoda analize. Varijante hromatografije po faznim stanjima. Kontrola kvaliteta hrane TLC metodom, oprema.

seminarski rad, dodan 27.12.2009


Fenomeni koji se javljaju tokom hromatografije. Dva pristupa objašnjenju su teorija teorijskih ploča i kinetička teorija. Plinska, tečna, papirna hromatografija. metoda jonske izmjene. Primjena ionsko-izmjenjivačke hromatografije. Gel hromatografija.

sažetak, dodan 24.01.2009


Pojam i struktura polimernih sorbenata, istorijat njihovog nastanka i razvoja, njihov značaj u procesu particione hromatografije. Vrste polimernih sorbenata, mogućnosti njihove primjene u hromatografiji s isključenjem veličine. Značajke upotrebe krutih gelova.

sažetak, dodan 01.07.2010


Pojava i razvoj hromatografije. Klasifikacija hromatografskih metoda. Kromatografija na čvrstoj stacionarnoj fazi: plin, tekućina (tečna adsorpcija). Kromatografija na tečnoj stacionarnoj fazi: plinsko-tečna i gel hromatografija.

sažetak, dodan 05.01.2009


Suština hromatografske metode, istorijat njenog razvoja i vrste. Područja primjene hromatografije, uređaji ili instalacije za hromatografsko odvajanje i analizu mješavina supstanci. Šema plinskog hromatografa, njegovi glavni sistemi i princip rada.

sažetak, dodan 25.09.2010


Osnove metode reverzne plinske hromatografije. Plinska hromatografija je univerzalna metoda za kvalitativnu i kvantitativnu analizu složenih smjesa i metoda za dobivanje pojedinačnih komponenti u čistom obliku. Primjena reverzne plinske hromatografije.

seminarski rad, dodan 01.09.2010


Suština i sadržaj ion-parne hromatografije, njena upotreba u tečnoj hromatografiji i ekstrakciji za ekstrakciju lekova i njihovih metabolita iz bioloških tečnosti u organsku fazu. Varijante ion-parne hromatografije, karakteristične karakteristike.

sažetak, dodan 01.07.2010


Plinska hromatografija je jedna od najperspektivnijih fizikalno-hemijskih istraživačkih metoda, koja se u današnje vrijeme ubrzano razvija. Klasifikacija hromatografskih metoda. Različite karakteristike procesa. Suština hromatografskih metoda.

sažetak, dodan 25.01.2010


Suština tečne hromatografije visokih performansi (HPLC) kao metode za analizu i odvajanje kompleksnih nečistoća. Sorbenti, koordinirano zasićeni kelati; obrasci uticaja strukture liganda na ponašanje kelata u uslovima hromatografije reverzne faze.

sažetak, dodan 10.11.2011


Koncept i glavne faze procesa metode ekskluzione hromatografije, njena osnovna karakteristika i obim, sorte i njihove karakteristike. Karakteristike opreme koja se koristi u procesu ekskluzione hromatografije.

transkript

1 Pripovijetka razvoj tečne hromatografije Hromatografiju je otkrio M.S. Tsvet 1903. godine u obliku tečno-adsorpcijske kolonske metode. U ovoj metodi korišćeni su adsorbenti sa veličinom zrna veće od µm, eluent (otapalo) je gravitaciono prolazio kroz kolonu usled gravitacije, detektora protoka nije bilo. Odvajanje je teklo sporo, nekoliko sati, i u ovom načinu tečna hromatografija se nije mogla koristiti u analitičke svrhe. U godinama napori stručnjaka u raznim zemljama bili su usmjereni na stvaranje ekspresne tečne hromatografije. Bilo je jasno da je za povećanje brzine razdvajanja potrebno skratiti puteve vanjske i unutrašnje difuzije. To se može postići smanjenjem prečnika zrna adsorbenta. Punjenje kolona finim zrnima (5-10 μm) stvaralo je visok ulazni pritisak, što je zahtijevalo upotrebu pumpi visokog pritiska. Tako je nastala tečna hromatografija visokog pritiska. Prelaskom na adsorbente fine frakcije, efikasnost kolona se značajno povećala, pa je moderna ekspresna analitička tečna hromatografija nazvana tečna hromatografija visokih performansi (HPLC). Razvoj krutih finozrnatih adsorbenata (5 ili 10 mikrona), stvaranje pumpi visokog pritiska (preko 200 atm.) i detektora protoka sve je osigurano Visoke performanse HPLC. Što se tiče vremena razdvajanja, nije bio inferioran plinskoj hromatografiji, a u pogledu područja primjene ju je značajno nadmašio. Trenutno HPLC zauzima vodeću poziciju među ostalim metodama hromatografije kako po obimu proizvedene opreme (više od hromatografa godišnje vrednih više od 2 milijarde dolara), tako i po broju publikacija (5-6 hiljada publikacija godišnje) . Savremeni HPLC se implementira u različitim verzijama. Ove opcije omogućavaju odvajanje različitih mješavina molekula (uključujući mješavine svih vrsta izomera); makromolekule sintetičkih i biopolimera (uključujući viruse i molekule mase do nekoliko miliona); joni i stabilni radikali. Uloga HPLC-a je takođe velika u vitalnim oblastima nauke i proizvodnje kao što su biologija, biotehnologija, prehrambena industrija, medicina, farmacija, forenzički medicinski pregledi, kontrola zagađenja životne sredine, itd. HPLC je odigrao jednu od glavnih uloga u dešifrovanju ljudskog genoma , u posljednje vrijeme već godinama uspješno rješava probleme proteomike.

2 HPLC varijante korišćene u poslednjoj deceniji Varijante Reverzna faza Normalna faza Ionski par Izmena jona Ekskluzivna gel filtracija Ligandska izmena Hiralni afinitet Imuni micelarni hidrofobni Srebro Reverzna faza Ekstrakcija tečnost-tečnost Ekstrakcija Donor-akceptor U varijantama Kapilen akceptor U varijantama larna mikropipeta multidimenzionalna perfuzijska pomicanje ultrabrza turbulentna kontinuirana protivstrujna centrifuga sa pokretnim krevetom Visokotemperaturna membrana HPLC teorija Kromatografski proces: zadržavanje, eluiranje, razdvajanje Kromatografska kolona je cijev ispunjena jednostavnim adsorbentom kroz koji neprekidno teče rastvarač. Adsorbent (sorbent, punilo kolone) se u koloni drži filterima, nepokretan je i zato se naziva stacionarna faza. Otapalo koje se kreće u odnosu na sorbent naziva se mobilna faza (u nekim slučajevima eluent). Prilikom kretanja duž stupca, molekuli tvari (sorbati) difundiraju unutar pora sorbenta i, kao rezultat međumolekularnih interakcija jedne ili druge vrste, adsorbiraju se na površini stacionarne faze. Vrijeme tokom kojeg su molekuli u adsorbiranom stanju određeno je jačinom međumolekularne interakcije sorbata sa sorbentom. Uz vrlo slabu sorpciju, molekuli provode gotovo cijelo vrijeme unutra

3 otopine mobilne faze i stoga se kreću niz stupac brzinom koja je samo malo manja od brzine mobilne faze. Naprotiv, uz vrlo jaku sorpciju, molekuli jedva napuštaju površinu i brzina njihovog kretanja duž stuba je zanemarljiva. Sa stajališta hromatografije, od većeg su interesa takvi uslovi u kojima je sila adsorpcije srednja, a brzina kretanja sorbata kroz kolonu 2-10 puta manja od brzine kretanja mobilne faze. Fenomen sporog kretanja molekula u odnosu na kretanje mobilne faze u hromatografiji naziva se retencija. Ako su konstante sorpcije supstanci različite, onda će i njihova prosječna brzina duž kolone biti različita. Time je postignut glavni cilj separacijske hromatografije. Naravno, u praksi se pojedinačni molekuli ne uvode u kolonu. Ako se u kolonu unese najmanje nekoliko molekula različitih tipova, tada su prosječne brzine kretanja molekula sorbata i dalje različite. Osim toga, brzine kretanja pojedinačnih molekula svake vrste odstupaju u jednom ili drugom smjeru od prosječne vrijednosti za ovu vrstu. Molekuli sorbata, prvobitno uvedeni u kolonu u obliku trenutnog impulsa, ostavljaju je u široj zoni. Takva neidentičnost brzina kretanja identičnih molekula u hromatografiji naziva se razmazivanje. Ova nepoželjna pojava dovodi do činjenice da među molekulima jedne supstance mogu biti i molekuli druge, čija je brzina bliska brzini najbržih molekula prve. Kao rezultat toga, zone tvari mogu se djelomično preklapati jedna s drugom i razdvajanje će biti nepotpuno. Procesi zadržavanja i zamućenja su predmet teorije hromatografije. Neki osnovni pojmovi i definicije Kromatogram je kriva koja pokazuje koncentraciju spojeva koji izlaze iz kolone sa protokom mobilne faze kao funkciju vremena od početka odvajanja.

4 Kromatogram se obično sastoji od osnovne linije i vrhova. U kromatografskim instrumentima, po pravilu, nema direktnog mjerenja koncentracije tvari u mobilnoj fazi, već se uz pomoć posebne detektorske jedinice svaka fizička veličina koja je funkcionalno povezana s koncentracijom (električna provodljivost, optička gustina). , itd.) se mjeri. Osnovna linija odgovara vremenskom periodu tokom kojeg detektor registruje samo signal iz mobilne faze. Kriva vrha, koja se idealno približava krivulji Gaussove distribucije, opisuje postepeno povećanje koncentracije na izlazu iz kolone i njeno naknadno smanjenje. Vrijeme kada se maksimalni pik pojavljuje na hromatogramu naziva se retenciono vrijeme (t R). Pod konstantnim radnim uslovima i sastavom faza hromatografskog sistema, vreme zadržavanja je konstantna vrednost za datu supstancu. Ponekad se u početnom dijelu hromatograma bilježi pik, čija je priroda povezana s kratkotrajnom neravnotežom u koloni tokom ubrizgavanja uzorka. Ovaj vrh odgovara vremenu zadržavanja nesorbirajuće supstance (t 0). Komparativna termodinamička karakterizacija dva odvojiva vrha supstanci daje relativno zadržavanje ili selektivnost. Ova vrijednost ukazuje na sposobnost datog hromatografskog sistema da odvoji dati par supstanci. Vremena zadržavanja i sve količine koje se iz njih izvode su u suštini termodinamičke karakteristike procesa. Međutim, rezultat je određen kombinovanim uticajem termodinamičkih i kinetičkih faktora. Ako je u hromatografskom sistemu datog sastava na

Na datoj temperaturi, vrijednosti t R za dvije tvari su iste (ili =1,0), tada nikakva promjena geometrije stupa neće dovesti do razdvajanja ovog para. Ali, s druge strane, razlika u vrijednostima t R ne znači automatski da će se odvajanje, a još više ono dobro, postići. Da bi se to postiglo, korišteni stup mora imati dovoljno visoke kinetičke karakteristike. Radnje sorpcije-desorpcije moraju se izvoditi velikom brzinom kako bi se ostvario potencijal za odvajanje, što je naznačeno razlikom u t R. Glavna kinetička karakteristika procesa je visina h, ekvivalentna teorijskoj ploči (HETP). ). Ova vrijednost odgovara visini sloja sorbenta, tokom čijeg prolaska se čin sorpcije-desorpcije odvija u prosjeku jednom. Ono u suštini odražava kvalitet upotrebljenog sorbenta, kvalitet punjenja kolone i ispravan izbor načina hromatografije. Za ocjenu kvaliteta kolone koristi se recipročna vrijednost broja teoretskih ploča N. Broj teorijskih ploča je mjera efikasnosti kolone. Zamućenje hromatografskih zona Smeša koja se odvaja se unosi u kolonu u obliku uskog impulsa, a njen volumen u poređenju sa zapreminom kolone može se zanemariti. Kako se molekuli supstanci koje se odvajaju kreću sa protokom mobilne faze, puls se postepeno širi, dok se koncentracija supstanci koje se odvajaju u njemu smanjuje. glavni razlog ovog procesa je da se brzina kretanja duž stupca pojedinačnih molekula razlikuje od prosječne brzine karakteristične za ovo jedinjenje. Sa stanovišta konačnog korisnog rezultata hromatografskog procesa postizanja razdvajanja molekula različitih tipova, širenje zona je veoma nepoželjno, barem iz sledećih razloga. Prvo, intenzivna erozija dovodi do djelomičnog preklapanja zona različitih spojeva i stoga je potrebno postaviti strože zahtjeve za selektivnost sistema. Štaviše, čak i ako je u jednom ili drugom slučaju moguće osigurati povećanu selektivnost, ukupna snaga razdvajanja je niska. Druga negativna posljedica razmazivanja je smanjenje koncentracije sorbata u centru zone, što dovodi do smanjenja osjetljivosti analize. Mjera intenziteta procesa erozije je visina ekvivalentna teorijskoj ploči. Vrijednost h određena je brojnim određenim procesima. 1) Nehomogenost toka mobilne faze. Sorbent u koloni formira sistem kanala kroz koje teče mobilna faza. Što su čestice sorbenta sitnije, to je dužina puta molekula mobilne faze bliža jedna drugoj, manja je razlika u vremenu prolaska molekula jedne zone kroz kolonu i manje je zamućenje zone.

6 2) Molekularna difuzija u pokretnim i stacionarnim fazama. Što je veći protok, to je manje zamućenja zbog ovog razloga. 3) Brzina prijenosa mase je vrijeme sorpcije ili jonske izmjene. Što je veća brzina protoka, veća je i zamućenost zbog ovog razloga. Jasno je da je za smanjenje h potrebno koristiti čestice sorbenta manjeg prečnika. Nažalost, ovaj put se može koristiti samo do određene granice, što je diktirano tehničkim razmatranjima. Pad pritiska u koloni je povezan sa drugim procesnim parametrima sledećim odnosom: gde je r parametar otpora protoka, p je pad pritiska, U je brzina protoka, L je dužina kolone, a d je veličina čestice sorbenta. Sa povećanim pritiskom, cijena i složenost opreme dramatično raste. Dakle, HPLC d p =3-10 μm. Da bi se povećala efikasnost, preferiraju se manje viskozni rastvarači, jer imaju veći koeficijent difuzije i manji otpor kolone. U HPLC-u je teorija razmazivanja hromatografskih zona do sada manje-više završena. Razvoj ove teorije omogućio je da se u praksi ostvari efikasnost stubova bliska teorijskoj. Tako se pri upotrebi sorbenata prečnika zrna manjeg od 3 μm dobija efikasnost do teoretskih ploča po metru dužine kolone. Velika pažnja hromatografa se poklanja proučavanju selektivnosti razdvajanja. U HPLC, za razliku od gasne hromatografije, selektivnost je određena i prirodom sorbenta i prirodom eluenta. Nastavlja se rad na proučavanju interakcije tvar-otapalo, što je u korelaciji sa slobodna energija sorpcija. Vruće teme u HPLC teoriji su kompjuterska optimizacija procesa separacije. Kao što je gore navedeno, glavni napori hromatografa trenutno su fokusirani na teorijsko proučavanje pitanja selektivnosti razdvajanja. Postoje desetine publikacija o proučavanju odnosa između strukture molekula i njihovog zadržavanja na sorbentima različite hemijske prirode iu multidimenzionalnoj hromatografiji. Da bi se poboljšala selektivnost odvajanja, kako u plinskoj hromatografiji tako iu HPLC-u, sterički faktor se široko koristi kada se ciklodekstrini, kraun eteri i tečni kristali koriste za selektivno odvajanje izomera.

7 Dostignuća u teoriji razdvajanja optičkih izomera, kako u plinskoj tako iu tečnoj hromatografiji, su impresivna. Rezultati se dobijaju na nivou otkrića koji pokazuju mogućnost razdvajanja optičkih izomera na kontaktima u dve tačke (površina akiralnog adsorbenta može poslužiti kao treća tačka kontakta). Razvoj teorije polimerne hromatografije u kritičnim uslovima se nastavlja uspešno. Napredak je postignut u uspostavljanju veze između parametara hromatografskog zadržavanja i biološke i hemijske aktivnosti molekula. To je posebno obećavajuće za farmaceutsku industriju kada traži nove vrste lijekova. Poslednjih godina raste interesovanje za problem uticaja temperature na ceo proces separacije u HPLC. Predložena je visokotemperaturna HPLC i razvija se oprema za programiranje temperature ovom metodom. Rad na optimizaciji odvajanja uz istovremeno variranje temperature i jačine eluenta izgleda obećavajuće. Utjecaj električnog polja primijenjenog duž stuba na zadržavanje i eroziju kortikosteroida na kolonama s poroznim ugljičnim adsorbentom, kao i utjecaj magnetskog polja na zadržavanje na stupovima ispunjenim magnetnim česticama čeličnim kuglicama obloženim politetrafluoroetilenom studirao. Sorbenti za HPLC Razvijen je i proizveden širok spektar sorbenata za HPLC. Oko 100 firmi širom svijeta proizvodi više od 300 vrsta sorbenata. Međutim, stvarni asortiman je mnogo uži, jer su sorbenti mnogih kompanija identični po hemijskoj prirodi površine i razlikuju se samo po nazivima. Relativni udio primjene različitih HPLC metoda na različite sorbente Metoda/tip hromatografije Procenat korisnika sorbenta Reverzna faza 50,4 Silika gel sa cijepljenim grupama S S 8 15,9 Fenil 7,1 S 4 2,3 S 1 -S 2 1,1

8 Normalna faza 24.1 Silika gel sa kalemljenim grupama CN- 8.9 Silikagel 8.5 MN 2-4.7 Diol 2 Jonsko-izmjenjivački i jonski 14 Anioni 7.4 Kationi 6.6 Ekskluzivni 6.7 Vodeni 3.5 Ostalo Nevodeni 3 .11 Hidrofilni 3 .1. obično korišteni čisti silika gelovi i silika gelovi s cijepljenim nepolarnim i polarnim grupama. Razvijani su i razvijaju se sorbenti na bazi oksida aluminijuma, cirkonijuma, titanijuma i dr.. Udeo primene različitih sorbenata u HPLC je sledeći: silika gelovi 70%, porozni polimeri (kopolimer stirena i divinilbenzena, polimetakrilati , celuloza, itd.) 20%, porozni ugljični sorbenti, titanijum oksid, cirkonijum oksid 4%, aluminijum oksid 1%. U analitičkoj praksi najveću primjenu nalazi reverzno-fazna hromatografija (više od 70%) sa silika gelom sa cijepljenim C18 i S8 alkil grupama.Uprkos širokoj upotrebi, ovi sorbenti imaju niz nedostataka od kojih je glavni nedovoljna kemijska stabilnost. Na pH< 3 происходит гидролиз связи =Si О Si=, а при рн >10 otapa bazu silika gela, posebno na povišenim temperaturama. Ovi sorbenti su neselektivni u odvajanju polarnih spojeva i izomera. Supstance bazične prirode eluiraju, po pravilu, u obliku nesimetričnih pikova zbog interakcije sa zaostalim hidroksilnim grupama. Svojstva silika gel materijala u velikoj meri zavise od čistoće, geometrijske i hemijske prirode silika gela, metode kalemljenja alkil grupa itd. Poslednjih godina aktivno se provode istraživanja kako bi se ovi nedostaci otklonili. Prije svega, proizvodnja početnih silika gela je značajno poboljšana, što je omogućilo reproducibilno dobijanje sfernih čestica sa neznatnim sadržajem

9 teških metala. Potpuno vezivanje hidroksilnih grupa na površini silika gela se nikada ne postiže. Preostale hidroksilne grupe dovode do neželjenih interakcija i nesimetričnih pikova u jedinjenjima koja se sastoje od malih polarnih molekula. Kako bi se eliminirao utjecaj rezidualnih silanola, predloženo je njihovo zatvaranje (blokiranje) glomaznijim izopropilnim ili izobutilnim grupama. Primjer takvog sorbenta je Zorbax Stable Bond. Bidentatni supstituenti se također koriste kada su dva susjedna alkilna lanca vezana za atome silicija preko 3-4 metilenske grupe. Ovaj "most" zatvara zaostale hidroksilne grupe i takve faze su stabilne čak i pri povišenom pH.< 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 amonijum sulfat. Glatko smanjenje koncentracije soli u otopini koja teče kroz kolonu s fenilsefarozom dovodi do uzastopne desorpcije proteina. Na sličan način djeluju sorbenti dobiveni dodavanjem hidrofobnih alkil radikala različitih dužina makroporoznom silicijum dioksidu. Pošto su kruti, posebno su pogodni za rad pri povišenom pritisku pod tečnom hromatografijom visokih performansi (HPLC, engleski HPLC). Oni koji sadrže duge C18 ugljikovodične lance malo su korisni za odvajanje proteina zbog prejakog, često ireverzibilnog vezivanja, ali se mogu koristiti za peptidnu hromatografiju. Najbolji rezultati se postižu hromatografijom proteina na sorbentima koji sadrže kraće C 4 -C 8 ugljikovodične lance. Često se hidrofobna hromatografija kombinuje sa drugim efektima. Na primjer, dodavanje diamina različitih dužina sefarozi aktiviranoj cijanogen bromidom daje sorbente koji sadrže hidrobične ugljikovodične lance zajedno s dvije katjonske grupe. Kombinovanje karakteristika hidrofobnog sorbenta i anjonskog izmenjivača u jednom hromatografskom materijalu obogaćuje njegove mogućnosti. Gore opisana metoda za provođenje hromatografije na hidrofobnom sorbentu nikako nije jedina moguća. Za sorpciju proteina nije potrebno unositi povišene koncentracije soli u otopinu, a za eluiranje se može koristiti dodavanje organskih rastvarača, pH pomak. U nekim slučajevima, kada je vezivanje proteina zasnovano na kombinaciji hidrofobnih i jonskih interakcija, eluiranje sa rastvorima soli daje dobre rezultate. Također napominjemo da se znakovi hidrofobne hromatografije nalaze i u drugim metodama odvajanja proteina, posebno u afinitetnoj hromatografiji. Svake godine na konferenciji i izložbi u Pittsburghu u SAD-u se predstavljaju desetine novih HPLC sorbenata i po njima se mogu suditi o novim pravcima i trendovima. Kompanije nude širok asortiman stubova: dužine stubova variraju od 10 do 250 mm, a unutrašnji prečnici od 1 do 50 mm. Oprema za HPLC Moderni tečni hromatografi dostupni su u tri verzije: blok-modularna, monoblok i intermedijarna (modularni dizajn u jednom bloku). Izbor konfiguracije modularnog uređaja određen je analitičkim zadatkom. Modularni sistem vam omogućava da brzo i jednostavno sastavite određeni sistem uz minimalne troškove. Na osnovu fleksibilnog blok-modularnog sistema moguće je kreirati kako jednostavne tako i složene uređaje, sa gradivnim blokovima, pogodnim za rješavanje rutinskih tehnoloških problema i izvođenje složenih istraživačkih mjerenja.

11 Monoblok sistem je povoljan u nekim slučajevima u slučaju specijalizovanih specifičnih zadataka. Integrirani sistem sa zamjenjivim blokovima ima slične prednosti. Trenutno su komercijalno dostupne sljedeće vrste tečnih hromatografa: visokotlačni (zatvoreni sistemi), gradijentni, izokratski, preparativni, ionski, isključeni po veličini, nizak pritisak(otvoreni sistemi), multidimenzionalni, on-line analizatori, visokotemperaturni kontinuirani, protivtočni, pokretni, aminokiselinski analizatori. Ovi tečni hromatografi mogu uključivati ​​sljedeće sisteme detekcije: varijabilnu talasnu dužinu, fiksnu talasnu dužinu (sa filterima), skeniranje, fotodiodni niz, refraktometrijski, fluorescentni, elektrohemijski, konduktometrijski, amperometrijski, raspršivanje svetlosti, hemiluminiscentni, maseni spektrometrijski, kiralni, radioaktivni, kiralni, spektroskopska, plamena jonizacija itd. Razvija se HPLC sa mikro i nanokolonama. Izgled hromatografa: 1 pumpa 2 jedinica za ubrizgavanje uzorka 3-kromatografska kolona 4-detektor 5-registrator 6-kolonski termostat 7-pripremna jedinica eluenta 8-odvod za ispuštanje ili kolektor frakcije

12 HPLC primene HPLC metode su postale zvanične metode u farmakopejama raznih zemalja, u EPA (Američka agencija za analizu zagađenja životne sredine), u GOST-ovima i preporukama za analizu mnogih štetnih jedinjenja. Prilikom praćenja zagađenja životne sredine HPLC metodama utvrđuju se naftni proizvodi u površinskim i pijaćim vodama; pesticidi u vodi, zemljištu; ftalati u vodi; aromatični amini i polinuklearna aromatična jedinjenja u hrani i vodi; fenol, hlorofenol i nitrofenol u pije vodu; nitrozamini u hrani; teški metali u vodi, zemljištu i hrani; mikotoksini (aflatoksini, zearalenon, itd.) u hrani i stočnoj hrani i mnogi drugi zagađivači. Rana dijagnostika bolesti analizom biohemijskih markera HPLC se sve više koristi za određivanje biohemijskih markera i metabolita u masovnom medicinskom pregledu stanovništva i otkrivanju opasnih bolesti. Obično je za dijagnozu bolesti dovoljno odrediti samo markere, međutim, u nekim slučajevima je potrebno odrediti metabolički profil nivoa mnogih komponenti. Biološki markeri su relativno male molekule: kateholamini, aminokiseline (homocistein), indoli, nukleozidi, porfirini, šećeri, steroidi, hormoni, vitamini, pterini i lipidi. U nekim slučajevima se koriste i velike molekule: enzimi, proteini, nukleinske kiseline. Profil koncentracije fiziološke tečnosti kod pacijenata sa različitim bolestima može se značajno razlikovati od profila zdravi ljudi. Ovaj indikator se mora odrediti i kod pacijenata sa nasljednim metaboličkim poremećajima. Osim toga, profilne analize se rade u slučaju onkoloških, kardiovaskularnih, mentalnih i neuroloških bolesti, kao i dijabetesa i porfirijaze. Profil koncentracije tjelesnih tekućina utvrđuje se kod pacijenata sa određenim simptomima, ali ne daje tačnu dijagnozu bolesti. Nedavno je pokazano da se u profilu oboljelih od AIDS-a pojavljuju izmijenjeni nukleozidi. Za analizu objekata kao što su složene i višekomponentne biološke tekućine, prikladna je tečna hromatografija visokih performansi, koja ima jasne prednosti u odnosu na plinsku hromatografiju zbog nestabilnosti mnogih biološki aktivnih spojeva na povišenim temperaturama. Sadržaj mnogih markera u biološkim tekućinama je na nivou g, stoga su za njihovo određivanje potrebni visoko osjetljivi i selektivni detektori, posebno amperometrijski i fluorescentni. Poželjno je da se analize

13 završen brzo, u roku od 5-20 minuta. Trenutno se analizom biohemijskih markera u medicinskim centrima širom svijeta već otkriva više od 200 metaboličkih bolesti. Studije i analize u biohemiji HPLC se najviše koristi za odvajanje bioloških jedinjenja: proteina, enzima, šećera, lipida, aminokiselina, peptida, vitamina itd. U vezi sa razvojem proteomike, interesovanje za odvajanje i analizu proteina , peptida i aminokiselina naglo se povećao. HPLC metoda se koristi za proučavanje interakcija lijek-membrana i lijek-protein, te za procjenu stepena oksidacije proteina. Uspostavljeni odnos između hromatografskih parametara i bioloških svojstava omogućava svjesniju potragu za novim lijekovima i drugim biološki aktivnim spojevima u farmaceutskim proizvodima. HPLC je jedna od najvažnijih metoda za proučavanje metabolita lijekova, odvajanje i izolaciju alergena i proučavanje farmakokinetičkih procesa. Odvajanje enantiomernih ljekovitih supstanci savladano je u industrijskim razmjerima.

2.2.29. TEČNA HROMATOGRAFIJA VISOKIH PERFORMANSE Tekuća hromatografija visokih performansi (HPLC) je tehnika razdvajanja zasnovana na diferencijalnoj distribuciji supstanci između dve nemešljive

8. Pitanja 1. Definirajte hromatografiju. 2. Koje karakteristike hromatografije omogućavaju postizanje boljeg odvajanja supstanci sličnih svojstava u poređenju sa drugim metodama separacije. 3. Lista

Predavanje 6 Kromatografske metode analize Plan predavanja 1. Pojmovi i pojmovi hromatografije. 2. Klasifikacija hromatografskih metoda analize. Kromatografska oprema. 3. Vrste hromatografije: gasna,

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet) Katedra za molekularnu i biološku fiziku Metode fizikalnog istraživanja Predavanje 9 Tečna hromatografija Metode i tehnologija

Profesor Kochetov Anatoly Glebovich Asistent Liang Olga Viktorovna AST, ALT: prema Reitman Frenkelu i kinetičkoj metodi Izum ili vizualizacija bioloških hemijska reakcija ili fizički proces

PREDAVANJE 7 HROMATOGRAFIJA KAO METODA ODJELJAVANJA, IDENTIFIKACIJE I KVANTITATIVNOG ODREĐIVANJA Osnovni pojmovi i definicije Različite klasifikacije hromatografskih metoda Hemisorpciona hromatografija

Otkriće hromatografije (1903) MIHAIL SEMENOVIĆ TSVET (1872-1919) Glavne faze u razvoju hromatografije 1903 Otkriće hromatografije (Tsvet M.S.) 1938 Tankoslojna ili planarna hromatografija (Izmailov

Analitička hemija 4. semestar, Predavanje 17. Modul 3. Kromatografija i druge metode analize. hromatografija. Princip i klasifikacija metoda. 1. Princip hromatografskog odvajanja. Stacionarni i mobilni

MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE RUSIJE NACIONALNA ISTRAŽIVANJA TOMSK DRŽAVNI UNIVERZITET HEMIJSKI FAKULTET Anotirani program rada discipline Kromatografske metode analize Oblast proučavanja

04.07 Moskovski institut za fiziku i tehnologiju Katedra za molekularnu i biološku fiziku Metode fizikalnog istraživanja Predavanje 8 Kromatografija Dolgoprudny, 6. april 07. Plan. Istorija pojave

V.D. SHATZ O.V. SACHART TEČNA HROMATOGRAFIJA VISOKIH PERFORMANSI Osnove teorije. Metodologija. Primjena u medicinskoj hemiji. PREDGOVOR Savremeni razvoj potrebne hemijske i biološke nauke

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja „Ural State University. A.M. Gorky" IONTS "Ekologija i upravljanje prirodom"

NAPOMENA programa rada discipline "Uvod u hromatografske metode analize" na smeru pripreme 04.03.01 Hemija na profilu obuke "Analitička hemija" 1. Ciljevi savladavanja discipline

MINISTARSTVO ZDRAVLJA RUJSKE FEDERACIJE OPŠTA FARMAKOPIJALNA ODOBRENJE Tečna hromatografija visokih performansi OFS.1.2.1.2.0005.15 Umesto čl. GF XI Tečna hromatografija visokih performansi (tečna

Laboratorijski rad 7b Kromatografsko određivanje sastava gasne faze tla. Kromatografija (od grčkog chroma, genitiv chromatos boja, boja) je fizičko-hemijska metoda razdvajanja i analize

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet) Odsjek za molekularnu fiziku Metode fizikalnog istraživanja Predavanje Gasna hromatografija Teorija i principi Dolgoprudny, novembar

APP NOTE-19/2017LC Analitičke mogućnosti Maestro HPLC tečnog hromatografa sa amperometrijskim detektorom na primeru određivanja homocisteina u krvnoj plazmi Yashin A. Ya. k. x. Dr, vodeći inženjer

Prednosti Agilent AdvanceBio SEC SEC kolona za biofarmaceutsku analizu Poređenje kolona različitih proizvođača radi poboljšanja kvaliteta podataka Tehnički pregled

BELORUSSKI DRŽAVNI UNIVERZITET HEMIJSKI FAKULTET ODSJEK ZA ANALITIČKU HEMIJU

Agilent AdvanceBio SEC hromatografske kolone bez veličine za analizu agregacije: kompatibilnost instrumenata Tehnički pregled Uvod Agilent AdvanceBio SEC kolone su nova porodica

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet)) Katedra za molekularnu fiziku Fizičke metode istraživanja Predavanje 0 Gasna hromatografija Dolgoprudny, 5. novembar, 0g. Plan. Priča

2 Metode analize: 1. Hemijske metode. Hemijska ravnoteža i njena upotreba u analizi. Acid-bazna ravnoteža. Snaga kiselina i baza, obrasci njihove promjene. Hammet funkcija. proračun

Državna budžetska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja MOSKVSKI DRŽAVNI MEDICINSKI I STOMATOLOŠKI UNIVERZITET Ministarstva zdravlja i socijalnog razvoja

VD SHATZ, OV SAKHARTOVA TEČNA HROMATOGRAFIJA VISOKIH PERFORMANSI Osnove teorije. Metodologija. Primjena u medicinskoj hemiji AKADEMIJA NAUKA INSTITUTA LATVIJE SSR

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet) Katedra za molekularnu i biološku fiziku Metode fizikalnog istraživanja Predavanje 8 Detektori u hromatografiji Tečna hromatografija

MINISTARSTVO ZDRAVLJA RUJSKE FEDERACIJE OPŠTA FARMAKOPEJSKA OVLAŠĆENJE Elektroforeza OFS.1.2.1.0021.15 Umesto čl. SP XI, izdanje 1 Metoda analize elektroforeze na osnovu sposobnosti naelektrisanih čestica,

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju Katedra za molekularnu i biološku fiziku Metode fizikalnih istraživanja Predavanje 9 Gasna hromatografija Eksperimentalna tehnika i metode Dolgoprudny, 3. april

APP NOTE-18/2017LC Analitičke mogućnosti tečnog hromatografa Maestro HPLC sa amperometrijskim detektorom na primeru određivanja kateholamina u krvnoj plazmi Yashin A. Ya. k. x. Dr, vodeći inženjer

Kromatografija je jedan od najvažnijih procesa instrumentalne analitike. Prije svega, igra važnu ulogu u takvim područjima nauke kao što su hemija, biohemija i analitika životne sredine u određivanju malih

Federalna državna budžetska ustanova za nauku "Istraživački institut za hematologiju i transfuziju krvi Kirova Federalne medicinsko-biološke agencije" 3.3.2. Medicinski imunobiološki

Pouzdana detekcija ugljikohidrata, alkohola i organskih kiselina hromatografijom niskog pritiska Agilent Hi-Plex kolone za HPLC izmjenu liganda Agilent Technologies Technologies Agilent Hi-Plex kolone

Federalno državno jedinstveno preduzeće NPO RADON Moskva Razvoj i apromacija metode koncentracije i separacije i (IV) upotrebom ekstrakcijske hromatografije na smoli Ermakov A.I. Moskva - 2013. 1 Sorpcijski materijal: Impregniran

Fizičkohemijske metode analize Hromatografija Metoda hromatografije zasniva se na fenomenu sorpcije Sorpcija je proces apsorpcije gasova, para i rastvorenih supstanci čvrstim ili tečnim sorbentima

MINISTARSTVO ZDRAVLJA RUJSKE FEDERACIJE OPŠTA FARMAKOPEJSKA OVLAŠĆENJE Gasna hromatografija OFS.1.2.1.2.0004.15 Umesto čl. GF XI Gasna hromatografija je metoda za odvajanje isparljivih jedinjenja na bazi

Plinska hromatografija 1 Zahtjevi tvari 1. Isparljivost 2. Termička stabilnost (supstanca mora ispariti bez raspadanja) 3. Inertnost Izgled plinske hromatografa 1 2 3 4 5 1. Boca s plinom-nosačem

MINISTARSTVO ZDRAVLJA RUJSKE FEDERACIJE OPŠTA FARMAKOPIJALNA OVLAŠĆENJE Tankoslojna hromatografija OFS.1.2.1.2.0003.15 Umesto čl. SP XI, izdanje 1. Hromatografski proces koji se dešava tokom kretanja

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet) Katedra za molekularnu i biološku fiziku Metode fizičkog istraživanja Predavanje 7 Gasna i tečna hromatografija. Praktično

141 Primena mikrokolone HPLC za kontrolu jonola u transformatorskom ulju Rudakov OB, Fan Vinh Thin Voronješki državni univerzitet za arhitekturu i građevinarstvo, Voronjež Podolina Ye.A. Elektrostalsky

46. ​​METODE HROMATOGRAFSKE SEPARACIJE Metode hromatografskog odvajanja su višestepene metode odvajanja u kojima se komponente uzorka raspoređuju između dvije faze, stacionarne i pokretne. nepomičan

E.L.STYSKIN, L.B.ITSIKSON, E.V.BRAUDE Verzija za procjenu praktične tečne hromatografije visokih performansi Moskva. 1986 SADRŽAJ Predgovor... Uvod... POGLAVLJE 1. OSNOVI TEORIJE I GLAVNI

Moskovski institut za fiziku i tehnologiju (Državni univerzitet)) Katedra za molekularnu fiziku Metode fizičkog istraživanja Predavanje 9 Hromatografija. Uvod Dolgoprudny, 9. oktobar 0g. Plan.

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja „Ural State University. A.M. Gorky" IONTS "Ekologija i upravljanje prirodom"

Predmet. Fiziko-hemija površinskih pojava. Adsorpcija. Površinski fenomeni se manifestuju u heterogenim sistemima, tj. sistemi u kojima postoji interfejs između komponenti. Površinski fenomeni

848 KRATKI IZVJEŠTAJI na osnovu materijala XII međunarodne konferencije "Fizičko-hemijske osnove procesa jonske izmjene (IONITI-2010)" UDK 541 Određivanje šećera, aminokiselina metodom visokoefikasne anionske izmjene

SAVREMENA PREPARATIVNA FLASH HROMATOGRAFIJA 2. dio* A.Abolin, dr., "GalaChem" [email protected] P.-F. Icarus, Interchim (Francuska) Nastavljamo sa objavljivanjem materijala o savremenim metodama preparativno

MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE RUJSKE FEDERACIJE MOSKVA FIZIČKO-TEHNIČKI INSTITUT (DRŽAVNI UNIVERZITET) Katedra za molekularnu i biološku fiziku TEČNA HROMATOGRAFIJA VISOKIH PERFORMANSA

Naučne bilješke Nacionalnog univerziteta Taurida. V. I. Vernadsky Serija "Biologija, hemija", svezak 17 (56). 2004. 1. S. 150-155. UDK 577.322: 537.632.5 UTICAJ NEKIH HIDROFOBNIH LIGANDA NA SPEKTRALE

Fizički procesi u biološkim membranama Autori: A.A. Kyagova, A.Ya. Potapenko I. Struktura, funkcije, fizička svojstva bioloških membrana 1) Struktura Fosfolipidni dvosloj Molekuli fosfolipida

RAZDVAJANJE DERIVATA ENANTIOMERA AMINOKISELINA NA AMINIRANI β-ciklodekstrin TEČNOM HROMATOGRAFIJOM VISOKE PERFORMANSE I. A. Ananyeva, E. N. Šapovalova, S. A. Lopatin, O.

TEČNI HROMATOGRAF VISOKIH PERFORMANSI SA SPEKTROFLUORIMETRIJSKIM DETEKTOROM "FLUORAT-02-PANORAMA". Radi se o analizatoru tečnosti "FLUORAT -02-PANORAMA", koji se koristi kao spektrofluorimetrijski

1. Objašnjenje 1.1. Uslovi za studente Student mora imati sljedeće početne kompetencije: osnovne odredbe matematičkih i prirodnih nauka; ovladati vještinama samostalnosti

Predmet objave u otvorenoj štampi. Tečni hromatografi Agilent 1100, Agilent 100 Uvršteni u Državni registar mjernih instrumenata Registracija A6 umjesto Izdaje se prema tehničkoj dokumentaciji

MINISTARSTVO OBRAZOVANJA I NAUKE REPUBLIKE KAZAHSTAN DRŽAVNI UNIVERZITET PO ŠAKARIMU GRADA SEMEY QMS dokument Nivo 3 UP KV UP KV NASTAVNI PROGRAM komponente po vašem izboru Revizija 1 od "08"

Federalna agencija za obrazovanje Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja Vladimir državni univerzitet V.G. AMELIN HROMATOGRAFSKE METODE ANALIZE

Svi aspekti jednog Crystal 09-312-6029RU Smjernice Naftni proizvodi. Definicija tipa aromatični ugljovodonici u srednjim destilatima. Metoda tečne hromatografije visokih performansi sa

Predavanje 7. POVRŠINSKI FENOMENI 1. Površinski napon 1.1. površinska energija. Do sada nismo uzeli u obzir postojanje interfejsa između različitih medija*. Međutim, njegovo prisustvo može biti veoma

Nastavni plan i program se zasniva na obrazovnom standardu OSVO 1-31 05 01 2013 i nastavnom planu i programu VŠU G 31 153/ac. 2013 SASTAVLJAČ: V.A.Vinarsky, vanredni profesor, kandidat hemijskih nauka, vanredni profesor PREPORUČENO

1 Makromolekularna jedinjenja (Lysenko EA) Predavanje 7. Frakcionisanje makromolekula 2 1. Pojam frakcionisanja. 2. Preparativno frakcionisanje. 3. Metoda turbidimetrijske titracije. 4. Gel-penetrirajući

08, tom http://dx.doi.org/0.6787/nydha-68-878-08---07- NAUČNI PRISTUP STANDARDIZACIJI STUDIJA LJEKA MEGOSINA I NJEGOVOG KOMPLEKSNOG JEDINJENJA MEGAFERON Ziyaev Nazirova Yal. .K., Khaitbaev A.A.

Agilent SureMass tehničkih informacija Sažetak Sažetak Ručna analiza ili softversko odvajanje pikova tradicionalno se koristi u analizi GC/MS hromatograma punog spektra kako bi se izolovali

1. Uvod.

2. Pojava i razvoj hromatografije.

3. Klasifikacija hromatografskih metoda.

4. Kromatografija na čvrstoj stacionarnoj fazi:

a) gasna (gas-adsorpciona) hromatografija;

b) tečna (tečna adsorpciona) hromatografija.

5. Kromatografija na tečnoj stacionarnoj fazi:

a) gasno-tečna hromatografija;

b) gel hromatografija.

6. Zaključak.

Kao i zraci spektra, različite komponente mješavine pigmenata su pravilno raspoređene u koloni kalcijum karbonata, što omogućava njihovo kvalitativno i kvantitativno određivanje. Ovako dobijen preparat nazivam hromatogramom, a predloženi metod - hromatografskim.

M. S. Cvet, 1906

Uvod

S potrebom za odvajanjem i analizom mješavine tvari ne suočavaju se samo kemičari, već i mnogi drugi stručnjaci.

U moćnom arsenalu hemijskih i fizičko-hemijskih metoda razdvajanja, analize, proučavanja strukture i svojstava pojedinih hemijskih jedinjenja i njihovih složenih smeša, jedno od vodećih mesta zauzima hromatografija.

Kromatografija je fizičko-hemijska metoda za odvajanje i analizu mješavina plinova, para, tekućina ili otopljenih tvari i određivanje fizičko-hemijskih svojstava pojedinih supstanci, zasnovana na distribuciji odvojenih komponenti smjese između dvije faze: pokretne i stacionarne. Supstance koje čine stacionarnu fazu nazivaju se sorbenti. Stacionarna faza može biti čvrsta ili tečna. Mobilna faza je tekući ili plinski tok filtriran kroz sloj sorbenta. Mobilna faza obavlja funkcije rastvarača i nosača analizirane mješavine tvari, prebačenih u plinovito ili tekuće stanje.

Postoje dvije vrste sorpcije: adsorpcija - apsorpcija tvari čvrstom površinom i apsorpcija - otapanje plinova i tekućina u tekućim rastvaračima.

2. Pojava i razvoj hromatografije

Pojava hromatografije kao naučne metode vezuje se za ime izuzetnog ruskog naučnika Mihaila Semenoviča Cveta (1872 - 1919), koji je 1903. otkrio hromatografiju u toku istraživanja mehanizma konverzije sunčeve energije u biljnim pigmentima. Ovu godinu treba uzeti kao datum stvaranja hromatografske metode.

GOSPOĐA. Boja je propuštala otopinu analita i mobilne faze kroz adsorbentnu kolonu u staklenoj cijevi. U tom smislu, njegova metoda je nazvana kolonska hromatografija. Godine 1938. N.A. Izmailov i M.S. Schreiber je predložio modificiranje metode boje i odvajanje mješavine tvari na ploči prekrivenoj tankim slojem adsorbenta. Tako je nastala tankoslojna hromatografija koja omogućava analizu mikro-količine supstance.

Godine 1947. T.B. Gapon, E.N. Gapon i F.M. Šemjakin je bio prvi koji je izvršio hromatografsko razdvajanje mešavine jona u rastvoru, objašnjavajući to prisustvom reakcije razmene između jona sorbenta i iona sadržanih u rastvoru. Tako je otvoren još jedan pravac hromatografije - hromatografija sa izmenom jona. Trenutno je ionsko-izmjenjivačka hromatografija jedno od najvažnijih područja hromatografske metode.

E.N. i G.B. Gapon je 1948. implementirao ono što je M.S. Obojite ideju o mogućnosti hromatografskog odvajanja mješavine supstanci na osnovu razlika u topljivosti teško topivih precipitata. Pojavila se sedimentna hromatografija.

Godine 1957. M. Goley je predložio primjenu sorbenta na unutrašnje zidove kapilarne cijevi - kapilarnu hromatografiju. Ova opcija omogućava analizu mikrokoličina višekomponentnih mješavina.

Šezdesetih godina prošlog stoljeća postalo je moguće sintetizirati i ionske i nenabijene gelove sa strogo definiranim veličinama pora. To je omogućilo razvoj varijante kromatografije, čija je suština odvajanje mješavine tvari na temelju razlike u njihovoj sposobnosti da prodru u gel - gel kromatografiju. Ova metoda omogućava odvajanje mješavina supstanci različite molekularne težine.

Trenutno je hromatografija dobila značajan razvoj. Danas različite metode hromatografije, posebno u kombinaciji sa drugim fizičkim i fizičko-hemijskim metodama, pomažu naučnicima i inženjerima da rešavaju različite, često veoma složene probleme u naučnom istraživanju i tehnologiji.

3. Klasifikacija hromatografskih metoda

Raznovrsnost modifikacija i varijanti hromatografske metode zahteva njihovu sistematizaciju ili klasifikaciju.

Klasifikacija se može zasnivati ​​na različitim kriterijumima, i to:

1. stanje agregacije faza;

2. mehanizam razdvajanja;

3. način izvođenja procesa;

4. svrha procesa.

Klasifikacija prema stanju agregacije faza:

gasna (mobilna faza - gas), gasno-tečna (mobilna faza - gas, stacionarna faza - tečnost), tečna (mobilna faza - tečnost) hromatografija.

Klasifikacija prema mehanizmu razdvajanja.

Adsorpciona hromatografija se zasniva na selektivnoj adsorpciji (apsorpciji) pojedinih komponenti analizirane smeše odgovarajućim adsorbentima. Adsorpciona hromatografija se deli na tečnu (tečna adsorpciona hromatografija) i gasna (gasna adsorpciona hromatografija).

Jono-izmjenjivačka hromatografija zasniva se na korištenju procesa ionske izmjene koji se odvijaju između mobilnih adsorbentskih jona i iona elektrolita kada se otopina analita propušta kroz kolonu napunjenu supstancom za ionsku izmjenu (jonski izmjenjivač). Jonski izmjenjivači su nerastvorljiva neorganska i organska makromolekularna jedinjenja. Kao jonski izmjenjivači koriste se aluminij oksid, permutit, sulfonirani ugalj i razne sintetičke organske tvari za izmjenu jona - jonoizmenjivačke smole.

Sedimentna hromatografija se zasniva na različitoj rastvorljivosti precipitata formiranih od komponenti analizirane mešavine sa posebnim reagensima. Na primjer, kada se otopina mješavine soli Hg (II) i Pb provuče kroz kolonu s nosačem prethodno impregniranim otopinom KI, formiraju se 2 sloja u boji: gornji, obojeni narandžasto-crveni (HgI 2), a donji, obojen žuto (PbI 2).

Klasifikacija prema načinu izvođenja procesa.

Kromatografija na koloni je vrsta hromatografije u kojoj se kolona koristi kao nosač za nepokretno otapalo.

Papirna hromatografija je vrsta hromatografije u kojoj se umjesto kolone koriste trake ili listovi filter papira koji ne sadrže mineralne nečistoće kao nosač za nepokretno otapalo. U ovom slučaju, kap testnog rastvora, na primer, mešavina rastvora soli Fe (III) i Co (II), nanosi se na ivicu papirne trake. Papir se suspenduje u zatvorenoj komori (slika 1), spuštajući njegovu ivicu sa kapljicom test rastvora nanetom na njega u posudu sa mobilnim rastvaračem, na primer, n-butil alkoholom. Pokretni rastvarač, krećući se kroz papir, vlaži ga. U ovom slučaju, svaka tvar sadržana u analiziranoj smjesi kreće se svojom inherentnom brzinom u istom smjeru kao i rastvarač. Na kraju odvajanja jona, papir se suši, a zatim prska reagensom, u ovom slučaju rastvorom K 4, koji formira obojena jedinjenja sa supstancama koje se odvajaju (plavo - sa ionima gvožđa, zeleno - sa jonima kobalta ). Rezultirajuće zone u obliku obojenih mrlja omogućavaju utvrđivanje prisutnosti pojedinih komponenti.

Papirna hromatografija u kombinaciji sa upotrebom organskih reagensa omogućava kvalitativnu analizu složenih mješavina katjona i anjona. Na jednom kromatogramu pomoću jednog reagensa može se detektirati veći broj supstanci, budući da se svaka tvar ne odlikuje samo odgovarajućom obojenošću, već i određenom lokacijom na kromatogramu.

Tankoslojna hromatografija je vrsta hromatografije slična papirnoj hromatografiji po svom mehanizmu razdvajanja. Razlika između njih je u tome što se umjesto na listove papira, razdvajanje vrši na pločama obloženim tankim slojem sorbenta napravljenog od glinice u prahu, celuloze, zeolita, silika gela, dijatomejske zemlje itd. i zadržavanje nepokretnog rastvarača. Glavna prednost tankoslojne hromatografije je jednostavnost aparata, jednostavnost i velika brzina eksperimenta, dovoljna jasnoća odvajanja smeše supstanci i mogućnost analize ultramikrokoličina supstance.

Klasifikacija prema namjeni hromatografskog procesa.

Hromatografija je od najvećeg značaja kao metoda kvalitativne i kvantitativne analize smeša supstanci (analitička hromatografija).

Preparativna hromatografija je vrsta hromatografije u kojoj se razdvajanje mešavine supstanci vrši u preparativne svrhe, tj. da se dobiju manje ili više značajne količine supstanci u čistom obliku, bez nečistoća. Zadatak preparativne hromatografije može biti i koncentracija i naknadno izolovanje iz mješavine tvari sadržanih u obliku mikronečistoća do glavne tvari.

Neanalitička hromatografija je vrsta hromatografije koja se koristi kao metoda naučnog istraživanja. Koristi se za proučavanje svojstava sistema, kao što su rastvori, kinetika hemijskih procesa, svojstva katalizatora i adsorbenata.

Dakle, kromatografija je univerzalna metoda za analizu mješavina supstanci, dobijanje supstanci u čistom obliku, kao i metoda za proučavanje svojstava sistema.

4. Kromatografija na čvrstoj stacionarnoj fazi

a) Gasna (gas-adsorpciona) hromatografija

Plinska hromatografija je hromatografska metoda u kojoj je mobilna faza plin. Najveću primjenu plinska hromatografija dobila je za odvajanje, analizu i proučavanje supstanci i njihovih smjesa koje prelaze bez raspadanja u parno stanje.

Jedna od opcija za plinsku hromatografiju je plinska adsorpciona hromatografija - metoda u kojoj je stacionarna faza čvrsti adsorbent.

U plinskoj hromatografiji kao mobilna faza (gas-nosač) koristi se inertni plin: helij, dušik, argon, mnogo rjeđe vodonik i ugljični dioksid. Ponekad je gas nosač para isparljivih tečnosti.

Proces gasne hromatografije obično se izvodi u posebnim instrumentima koji se nazivaju gasni hromatografi (slika 3). Svaki od njih ima sistem za dovod protoka gasa-nosača, sistem za pripremu i ubrizgavanje test smeše, hromatografsku kolonu sa sistemom za kontrolu temperature, sistem za analizu (detektor) i sistem za beleženje rezultata separacije i analize (registrator).

Temperatura je od velike važnosti u gasnoj adsorpcionoj hromatografiji. Njegova uloga je, prije svega, da promijeni sorpcionu ravnotežu u sistemu gas-čvrsto. Stepen razdvajanja komponenti smeše, efikasnost kolone i ukupna brzina analize zavise od pravilnog izbora temperature kolone. Postoji određeni temperaturni raspon kolone u kojem je hromatografska analiza optimalna. Tipično, ovaj temperaturni raspon je u području blizu tačke ključanja utvrđene hemijsko jedinjenje. Kada se tačke ključanja komponenti smeše veoma razlikuju jedna od druge, koristi se programiranje temperature kolone.

Odvajanje u hromatografskoj koloni je najvažnija, ali preliminarna operacija cjelokupnog procesa plinske hromatografske analize. U pravilu, binarne smjese (gas-nosač - komponenta) koje izlaze iz kolone ulaze u uređaj za detekciju. Ovdje se promjene u koncentraciji komponenti tokom vremena pretvaraju u električni signal, koji se bilježi pomoću posebnog sistema u obliku krive koja se naziva hromatogram. Rezultati cijelog eksperimenta u velikoj mjeri zavise od pravilnog izbora tipa detektora i njegovog dizajna. Postoji nekoliko klasifikacija detektora. Postoje diferencijalni i integralni detektori. Diferencijalni detektori bilježe trenutnu vrijednost jedne od karakteristika (koncentracija ili protok) tokom vremena. Integralni detektori sumiraju količinu supstance u određenom vremenskom periodu. Koriste se i detektori različitog principa rada, osjetljivosti i namjene: termički konduktometrijski, jonizacijski, spektroskopski, maseni spektrometrijski, kulometrijski i mnogi drugi.

Primjena plinske adsorpcione hromatografije

Plinska adsorpciona hromatografija koristi se u hemijskoj i petrohemijskoj industriji za analizu proizvoda hemijske i petrohemijske sinteze, sastava naftnih frakcija, određivanje čistoće reagensa i sadržaja ključnih proizvoda u različitim fazama tehnoloških procesa itd.

Analiza trajnih gasova i lakih ugljovodonika, uključujući izomere, gasnom hromatografijom traje 5 - 6 minuta. Ranije je na tradicionalnim gasnim analizatorima ova analiza trajala 5-6 sati. Sve je to dovelo do činjenice da se plinska kromatografija počela naširoko koristiti ne samo u istraživačkim institutima i kontrolnim i mjernim laboratorijama, već je postala i dio integriranih sistema automatizacije industrijskih poduzeća.

Danas se plinska hromatografija koristi i u potrazi za naftnim i plinskim poljima, što omogućava određivanje sadržaja organskih tvari uzetih iz tla, što ukazuje na blizinu naftnih i plinskih polja.

Plinska hromatografija se uspješno koristi u forenzici, gdje se koristi za utvrđivanje identiteta uzoraka mrlja od krvi, benzina, ulja, krivotvorenja skupih prehrambenih proizvoda itd. Vrlo često se plinska hromatografija koristi za određivanje sadržaja alkohola u krvi vozača automobila. Nekoliko kapi krvi sa prsta dovoljno je da se sazna koliko, kada i kakvo je alkoholno piće popio.

Plinska hromatografija nam omogućava da dobijemo vrijedne i jedinstvene informacije o sastavu mirisa u prehrambenim proizvodima kao što su sir, kafa, kavijar, konjak itd. Ponekad nam informacije dobivene plinskom hromatografskom analizom ne odgovaraju. Na primjer, nije neuobičajeno da prehrambeni proizvodi sadrže prevelike količine pesticida ili voćni sok sadrži trihloretilen, koji se, suprotno zabranama, koristio za povećanje stepena ekstrakcije karotena iz voća itd. Ali upravo ta informacija štiti ljudsko zdravlje.

Međutim, nije neuobičajeno da ljudi jednostavno zanemare primljene informacije. Prije svega, ovo se odnosi na pušenje. Detaljnom plinskom hromatografskom analizom odavno je utvrđeno da dim cigareta i cigareta sadrži do 250 različitih ugljikovodika i njihovih derivata, od kojih oko 50 ima kancerogeno djelovanje. Zato je rak pluća 10 puta češći kod pušača, ali milioni ljudi i dalje truju sebe, svoje kolege i rođake.

Plinska hromatografija ima široku primenu u medicini za određivanje sadržaja brojnih lekova, određivanje nivoa masnih kiselina, holesterola, steroida itd. u telu pacijenta. Ovakve analize daju izuzetno važne informacije o stanju zdravlja čoveka, toku njegove bolesti, efikasnosti upotrebe određenih lekova.

Naučna istraživanja u metalurgiji, mikrobiologiji, biohemiji, u razvoju sredstava za zaštitu bilja i novih lijekova, u stvaranju novih polimera, građevinski materijal i u mnogim drugim vrlo raznolikim područjima praktične ljudske aktivnosti nemoguće je zamisliti bez tako moćne analitičke metode kao što je plinska hromatografija.

Plinska hromatografija se uspješno koristi za određivanje sadržaja policikličnih aromatičnih spojeva opasnih po zdravlje ljudi u vodi i zraku, nivoa benzina u zraku benzinskih pumpi, sastava izduvnih plinova automobila u zraku itd.

Ova metoda se široko koristi kao jedna od glavnih metoda za praćenje čistoće okoliša.

Gasna hromatografija traje važno mjesto u našim životima, pružajući nam kolosalnu količinu informacija. Više od 20 hiljada raznih gasnih hromatografa koristi se u nacionalnoj privredi i istraživačkim organizacijama koje se nezamjenjivi asistenti u rješavanju mnogih izazovni zadaci koji se svakodnevno suočavaju sa istraživačima i inženjerima.

b) Tečna (tečna adsorpciona) hromatografija

Tekuća hromatografija je grupa varijanti hromatografije u kojoj je mobilna faza tečna.

Jedna od varijanti tečne hromatografije je tečna adsorpciona hromatografija - metoda u kojoj je stacionarna faza čvrsti adsorbent.

Iako je tečna hromatografija otkrivena pre gasne hromatografije, tek u drugoj polovini 20. veka ušla je u period izuzetno intenzivnog razvoja. Trenutno, po stepenu razvijenosti teorije hromatografskog procesa i tehnike instrumentacije, po efikasnosti i brzini odvajanja, teško da je inferioran metodi gasne hromatografske separacije. Međutim, svaka od ove dvije glavne vrste hromatografije ima svoje preferirano područje primjene. Ako je plinska hromatografija pogodna uglavnom za analizu, odvajanje i proučavanje hemikalija molekularne težine 500 - 600, tada se tečna hromatografija može koristiti za supstance molekulske mase od nekoliko stotina do nekoliko miliona, uključujući izuzetno složene makromolekule polimera, proteini i nukleinske kiseline. Međutim, suprotnost različitih hromatografskih metoda je inherentno lišena zdrav razum, budući da se hromatografske metode uspješno nadopunjuju, a samom zadatku određenog istraživanja mora se pristupiti drugačije, odnosno koja hromatografska metoda omogućava rješavanje istog brže, informativno i uz manje troškove.

Kao iu plinskoj hromatografiji, moderna tečna hromatografija koristi detektore koji vam omogućavaju da kontinuirano bilježite koncentraciju analita u struji tekućine koja teče iz kolone.

Ne postoji jedinstveni univerzalni detektor za tečnu hromatografiju. Stoga u svakom konkretnom slučaju treba odabrati najprikladniji detektor. Najrasprostranjeniji su ultraljubičasti, refraktometrijski, mikroadsorpcijski i transportni plameno jonizacijski detektori.

Spektrometrijski detektori. Detektori ovog tipa su visokoosjetljivi selektivni uređaji, koji omogućavaju određivanje vrlo malih koncentracija tvari u protoku tekuće faze. Njihova očitavanja malo zavise od temperaturnih fluktuacija i drugih slučajnih promjena u okolini. Jedna od važnih karakteristika spektrometrijskih detektora je transparentnost većine rastvarača koji se koriste u tečnoj adsorpcionoj hromatografiji u radnom opsegu talasnih dužina.

Najčešće se apsorpcija koristi u UV području, rjeđe u IR području. U UV području se koriste uređaji koji rade u širokom rasponu - od 200 nm do vidljivog dijela spektra, ili na određenim talasnim dužinama, najčešće na 280 i 254 nm. Kao izvori zračenja koriste se živine lampe niskog pritiska (254 nm), srednjeg pritiska (280 nm) i odgovarajući filteri.

Mikroadsorpcijski detektori. Djelovanje mikroadsorpcijskih detektora temelji se na oslobađanju topline tijekom adsorpcije tvari na adsorbentu koji ispunjava detektorsku ćeliju. Međutim, ne mjeri se toplina, već temperatura adsorbenta na koju se zagrijava kao rezultat adsorpcije.

Detektor mikroadsorpcije je prilično osjetljiv instrument. Njegova osjetljivost ovisi prvenstveno o toplini adsorpcije.

Mikroadsorpcijski detektori su univerzalni, pogodni za detekciju i organskih i neorganskih supstanci. Međutim, na njima je teško dobiti dovoljno jasne kromatograme, posebno u slučaju nepotpunog odvajanja komponenti smjese.

5. Kromatografija na tečnoj stacionarnoj fazi

a) Gasno-tečna hromatografija

Plinsko-tečna hromatografija je metoda plinske hromatografije u kojoj je stacionarna faza slabo isparljiva tekućina nanesena na čvrsti nosač.

Ova vrsta hromatografije koristi se za odvajanje gasova i para tečnosti.

Glavna razlika između gasno-tečne i gasno-adsorpcione hromatografije je u tome što se u prvom slučaju metoda zasniva na upotrebi procesa rastvaranja i naknadnog isparavanja gasa ili pare iz tečnog filma koji drži čvrsti inertni nosač; u drugom slučaju, proces separacije se zasniva na adsorpciji i naknadnoj desorpciji gasa ili pare na površini čvrste supstance - adsorbenta.

Proces hromatografije može se shematski prikazati na sljedeći način. Smjesa plinova ili para isparljivih tekućina ubrizgava se sa protokom plina-nosača u kolonu ispunjenu fiksnim inertnim nosačem, na kojoj je raspoređena nehlapljiva tekućina (stacionarna faza). Ova tečnost apsorbuje ispitivane gasove i pare. Komponente smjese koje treba odvojiti se zatim selektivno izbacuju određenim redoslijedom iz kolone.

U plinsko-tečnoj hromatografiji koristi se niz detektora koji specifično reagiraju na bilo koju organsku supstancu ili na organske tvari s određenom funkcionalnom grupom. To uključuje jonizacijske detektore, detektore za hvatanje elektrona, termoionske, spektrofotometrijske i neke druge detektore.

Detektor ionizacije plamena (FID). Rad FID-a temelji se na činjenici da organske tvari koje ulaze u plamen vodikovog gorionika prolaze kroz ionizaciju, uslijed čega nastaje jonizacijska struja u komori detektora, koja je ujedno i jonizacijska komora, čija je jačina proporcionalna na broj naelektrisanih čestica.

FID je osjetljiv samo na organska jedinjenja i nije osjetljiv ili je vrlo slabo osjetljiv na plinove kao što su zrak, sumpor i ugljični oksidi, sumporovodik, amonijak, ugljični disulfid, vodena para i niz drugih anorganskih spojeva. Neosjetljivost FID-a na zrak omogućava mu da se koristi za određivanje zagađenja zraka raznim organskim tvarima.

Postoje 3 gasa koja se koriste u FID radu: gas nosač (helijum ili azot), vodonik i vazduh. Sva 3 gasa moraju biti visoke čistoće.

Detektor argona. U detektoru argona, ionizacija je uzrokovana sudarom molekula analita sa metastabilnim atomima argona nastalim kao rezultat izlaganja radioaktivnom B zračenju.

Termionski detektor. Princip rada termoionskog detektora je da soli alkalnih metala, isparavajući u plamenu plamenika, selektivno reagiraju sa spojevima koji sadrže halogene ili fosfor. U nedostatku takvih spojeva uspostavlja se ravnoteža atoma alkalnih metala u jonizacionoj komori detektora. Prisustvo atoma fosfora, zbog njihove reakcije sa atomima alkalnih metala, narušava ovu ravnotežu i uzrokuje pojavu jonske struje u komori.

Budući da termoionski detektor ima najveću osjetljivost na spojeve koji sadrže fosfor, naziva se fosfor. Ovaj detektor se uglavnom koristi za analizu organofosfatnih pesticida, insekticida i niza biološki aktivnih spojeva.

b) Gel hromatografija

Gel hromatografija (gel filtracija) je metoda za odvajanje mješavina supstanci različite molekularne težine filtriranjem analiziranog rastvora kroz umrežene ćelijske gelove.

Do razdvajanja mješavine tvari dolazi ako su veličine molekula ovih tvari različite, a promjer pora zrna gela je konstantan i mogu proći samo one molekule čije su dimenzije manje od promjera rupa u gelu. gel pore. Prilikom filtriranja otopine analizirane mješavine, manji molekuli, koji prodiru u pore gela, zadržavaju se u otapalu koji se nalazi u tim porama i kreću se duž sloja gela sporije od velikih molekula koji ne mogu prodrijeti u pore. Dakle, gel kromatografija omogućava odvajanje mješavine tvari ovisno o veličini i molekularnoj težini čestica ovih tvari. Ova metoda razdvajanja je prilično jednostavna, brza i, što je najvažnije, omogućava odvajanje mješavina supstanci pod blažim uvjetima od ostalih hromatografskih metoda.

Ako napunite kolonu granulama gela, a zatim u nju sipate rastvor razne supstance s različitim molekularnim težinama, onda kada se otopina kreće duž sloja gela u koloni, ova smjesa će se odvojiti.

Početni period eksperimenta: nanošenje rastvora analizirane smeše na sloj gela u koloni. Druga faza - gel ne sprečava difuziju malih molekula u pore, dok veliki molekuli ostaju u rastvoru koji okružuje granule gela. Kada se sloj gela ispere čistim rastvaračem, veliki molekuli počinju da se kreću brzinom bliskom brzini rastvarača, dok mali molekuli moraju prvo da difunduju iz unutrašnjih pora gela u zapreminu između zrna i, kao rezultat, zadržavaju se i kasnije ispiru rastvaračem. Smjesa tvari se odvaja prema njihovoj molekularnoj težini. Supstance se ispiru iz kolone prema opadajućoj molekulskoj težini.

Primjena gel hromatografije.

Glavna svrha gel hromatografije je razdvajanje mješavina makromolekularnih spojeva i određivanje raspodjele molekulske mase polimera.

Međutim, gel kromatografija se podjednako koristi za odvajanje mješavina supstanci srednje molekularne težine, pa čak i spojeva male molekulske težine. U ovom slučaju je od velike važnosti da gel hromatografija omogućava odvajanje na sobnoj temperaturi, što je povoljno u poređenju sa gasno-tečnom hromatografijom, koja zahteva zagrevanje da bi se analiti preneli u parnu fazu.

Odvajanje mješavine supstanci gel hromatografijom moguće je i kada su molekulske mase analiziranih supstanci vrlo bliske ili čak jednake. U ovom slučaju koristi se interakcija otopljenih tvari sa gelom. Ova interakcija može biti toliko značajna da poništava razlike u veličinama molekula. Ako je priroda interakcije sa gelom različita za različite supstance, ova razlika se može koristiti za odvajanje mešavine od interesa.

Primjer je korištenje gel kromatografije za dijagnozu bolesti štitnjače. Dijagnoza se postavlja količinom joda utvrđenom tokom analize.

Navedeni primjeri primjene gel hromatografije pokazuju njene široke mogućnosti za rješavanje širokog spektra analitičkih problema.

Zaključak

Kao naučna metoda razumijevanja svijeta oko nas, hromatografija se stalno razvija i poboljšava. Danas se toliko često i široko koristi u naučnim istraživanjima, medicini, molekularnoj biologiji, biohemiji, tehnologiji i nacionalnoj ekonomiji da je vrlo teško pronaći oblast znanja u kojoj se hromatografija ne bi koristila.

Kromatografija kao istraživačka metoda sa svojim izuzetnim mogućnostima moćan je faktor u razumijevanju i transformaciji sve složenijeg svijeta u interesu stvaranja prihvatljivih uslova za život ljudi na našoj planeti.

BIBLIOGRAFIJA

1. Aivazov B.V. Uvod u hromatografiju. - M.: Vyssh.shk., 1983 - str. 8-18, 48-68, 88-233.

2. Kreshkov A.P. Osnove analitičke hemije. Teorijska osnova. Kvalitativna analiza, knjiga prva, 4. izdanje, revidirano. M., "Hemija", 1976 - str. 119-125.

3. Sakodynski K.I., Orekhov B.I. Kromatografija u nauci i tehnologiji. - M.: Znanje, 1982 - str. 3-20, 28-38, 58-59.

Uvod

Tečna hromatografija visokih performansi (HPLC) je jedna od efikasnih metoda za odvajanje složenih smeša supstanci, koja se široko koristi i u analitičkoj hemiji i u hemijskoj tehnologiji. Osnova hromatografskog razdvajanja je učešće komponenti mešavine koja se odvaja u složenom sistemu van der Vaalsovih interakcija (uglavnom intermolekularnih) na granici faza. Kao metoda analize, HPLC je deo grupe metoda, koja zbog složenosti objekata koji se proučava uključuje prethodno razdvajanje početne složene smeše na relativno jednostavne. Dobivene jednostavne smjese se zatim analiziraju konvencionalnim fizičko-hemijskim metodama ili posebnim metodama razvijenim za hromatografiju.

Istorija razvoja tečne hromatografije

Kromatografiju je otkrio M.S. Tsvet 1903. godine u obliku tečno-adsorpcijske kolonske metode. U ovoj metodi korišćeni su adsorbenti sa veličinom zrna veće od 50–100 μm, eluent je prolazio kroz kolonu gravitacijom usled gravitacije, detektora protoka nije bilo. Odvajanje je teklo sporo, nekoliko sati, i u ovom načinu tečna hromatografija se nije mogla koristiti u analitičke svrhe. Godine 1965-1970. napori stručnjaka u raznim zemljama bili su usmjereni na stvaranje ekspresne tečne hromatografije. Bilo je jasno da je za povećanje brzine razdvajanja potrebno skratiti puteve vanjske i unutrašnje difuzije. To se može postići smanjenjem prečnika zrna adsorbenta. Punjenje kolona finim zrnima (5-10 μm) stvaralo je visok ulazni pritisak, što je zahtijevalo upotrebu pumpi visokog pritiska. Tako je nastala tečna hromatografija visokog pritiska. Prelaskom na adsorbente fine frakcije, efikasnost kolona je značajno porasla (po jedinici dužine, stotine puta veća od efikasnosti kolona u gasnoj hromatografiji), pa je moderna ekspresna analitička tečna hromatografija nazvana tečna hromatografija visokih performansi (HPLC). ). Razvoj krutih finozrnatih adsorbenata (5 ili 10 µm), stvaranje pumpi visokog pritiska (preko 200 atm.) i detektora protoka - sve je to osiguralo visoke HPLC performanse. Što se tiče vremena razdvajanja, nije bio inferioran plinskoj hromatografiji, a u pogledu područja primjene ju je značajno nadmašio. Ovaj vremenski period počeo se nazivati ​​drugim rođenjem tečne hromatografije, preporodom, periodom njene renesanse.

Jedan od prvih komercijalnih tečnih hromatografa bio je DuPont Model 820 (1968). Tome je prethodio razvoj serije detektora za tečnu hromatografiju: konduktometrijski detektor (1951), detektor toplote adsorpcije (1959), detektor indeksa refrakcije (1962), UV detektor (1966), tečni hromatograf / sistem masenog spektrometra (1973.), prva verzija detektora na diodnom nizu (1976.).

Godine 1969. I. Halash i I. Sebastian su predložili sorbente sa hemijski kalemljenim alkilnim lancima ("brush sorbenti") sa Si--O--C vezama. Ovaj odnos se pokazao nestabilnim. Godine 1970. J. Kirkland je razvio sorbente sa stabilnijim Si-O-Si vezama. Pravde radi, treba napomenuti da je ovakvu modifikaciju mnogo ranije (1959.) predložio K.D. Ščerbakova i A.V. Kiselev.

U našoj zemlji tekući hromatografi su razvijeni 1969--1972, to su modeli Tsvet-1-69, Tsvet-304 i KhG-1301.