بسیاری از اکتشافات قرن گذشته مدیون دانشمند روسی میخائیل تسوت و روش او در تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی است. تعداد زیادی از محققان برجسته موفقیت های خود و بسیاری از جوایز نوبل را مدیون او هستند!

"...بدون کار مایکل تسوتا، ما، همه "رنگدانه ها" هیچ کاری نخواهیم داشت ..." - این نظر یک دانشمند مشهور انگلیسی است.

میخائیل سمنوویچ تسوت (1872-1919) - پسر یک زن ایتالیایی و یک روشنفکر روسی. او در ایتالیا در شهر آستی، نه چندان دور از تورین به دنیا آمد. در سال 1891، میخائیل از زورخانه ژنو فارغ التحصیل شد و وارد دانشکده فیزیک و ریاضیات دانشگاه ژنو شد. در اکتبر 1896، پس از ارائه پایان نامه خود "بررسی فیزیولوژی سلولی. مواد برای دانش حرکت پروتوپلاسم، غشای پلاسما و کلروپلاست"، Tsvet دیپلم دکتری علوم طبیعی را دریافت کرد. در دسامبر همان سال به سن پترزبورگ می رسد.

میخائیل نمی دانست که مدرک دانشگاه ژنو در روسیه به رسمیت شناخته نمی شود. بنابراین ، او مجبور شد برای گیاه شناس معروف آندری سرگیویچ فامینسین کار کند ، که می توان گفت در سمت راست پرنده کلروفیل را نیز مطالعه می کرد. Tsvet در سن پترزبورگ با سایر گیاه شناسان برجسته و فیزیولوژیست های گیاهی ملاقات کرد: I.P. بورودین، م.س. ورونین، A.N. بکتوف. این جامعه ای درخشان از متفکران اصیل، متفکر و آزمایشگران ماهر بود. Tsvet به تحقیقات خود در مورد کلروپلاست ادامه داد و در عین حال برای امتحانات جدید کارشناسی ارشد و برای دفاع از پایان نامه خود آماده شد. او در امتحانات سال 1899 موفق شد و در 23 سپتامبر 1901 از پایان نامه کارشناسی ارشد خود در دانشگاه کازان دفاع کرد.

از نوامبر 1901، تسوت به عنوان دستیار در گروه آناتومی و فیزیولوژی گیاهان در دانشگاه ورشو مشغول به کار است. در کنگره یازدهم طبیعت شناسان و پزشکان، میخائیل سمنوویچ گزارشی با عنوان "روش ها و وظایف مطالعه فیزیولوژیکی کلروفیل" ارائه کرد که در آن برای اولین بار در مورد روش کروماتوگرافی جذبی گزارش داد.

میخائیل سمنوویچ مشکل جداسازی رنگدانه های برگ سبز را برای مدت طولانی حل کرد و از نظر خواص بسیار مشابه هستند. علاوه بر این، برگها حاوی رنگدانه های بسیار روشن دیگری - کاروتنوئیدها هستند. به لطف کاروتنوئیدها است که برگ های زرد، نارنجی و بنفش در پاییز ظاهر می شوند. با این حال، تا زمانی که کلروفیل ها از بین نرفتند، جداسازی آنها از کاروتنوئیدها تقریبا غیرممکن بود.

همانطور که Yu.G. چیرکف، «ظاهراً کشف رنگ واکنشی به روش‌های جداسازی آن‌ها بود که در آن زمان برای رنگدانه‌ها خام و کشنده بود. در اینجا یکی از روش‌ها وجود دارد.

ابتدا عصاره الکلی کلروفیل استخراج شد، سپس با افزودن قلیایی قوی (پتاسیم سوزاننده) به محلول به مدت سه ساعت جوشانده شد. در نتیجه، کلروفیل به اجزای تشکیل دهنده آن - رنگدانه های سبز و زرد تجزیه می شود.

اما به هر حال، در فرآیند ساخت این معجون (تقریبا دستکاری های شیمیایی)، کلروفیل طبیعی می تواند از بین برود. و سپس محقق باید با تکه‌های رنگدانه‌ها و حتی محصولات تبدیل شیمیایی آنها سر و کار داشته باشد.

S.E در مورد چگونگی وقوع این کشف بزرگ می نویسد. شنول: «یک لوله شیشه ای برداشت و آن را با پودر گچ پر کرد و کمی عصاره الکلی برگ ها را روی لایه رویی ریخت. رنگ عصاره قهوه ای مایل به سبز بود و لایه بالایی ستون گچی هم رنگ شد. و سپس M.S شروع به ریختن قطرات از بالا به قطره قطره کرد، بخش دیگری از حلال رنگدانه ها را از دانه های گچ شسته و به سمت پایین لوله حرکت کرد، جایی که دانه های تازه گچ رنگدانه ها را جذب کردند و به نوبه خود آنها را به بخش های جدیدی از حلال که توسط حلال متحرک وارد شده بود، رنگدانه های مختلف با سرعت های مختلف در طول ستون گچی حرکت کردند و نوارهای رنگی یکنواختی از مواد خالص را در ستون گچی تشکیل دادند. زیبا بود. نوار سبز روشن، نواری کمی زردتر از سبز - اینها دو نوع کلروفیل هستند - و یک نوار زرد-نارنجی روشن از کاروتنوئیدها. ام اس این تصویر را کروماتوگرام نامید.

چیرکوف می نویسد: "رنگ نشان داد که وقتی رنگدانه های گیاهی حل شده در مایع از لایه ای از جاذب متخلخل بی رنگ عبور می کنند، رنگدانه های جداگانه به شکل مناطق رنگی مرتب می شوند - هر رنگدانه رنگ خاص خود را دارد یا حداقل یک رنگ خاص دارد. سایه پودر جاذب (می تواند گچ، پودر قند ... باشد) رنگدانه های مختلف را با قدرت نابرابر جذب می کند (به طور سطحی جذب می کند: adsorbere لاتین به معنای "بلع") رنگ به نام کروماتوگرام، و روش - کروماتوگرافی.

بنابراین، یک مشکل به ظاهر غیر قابل حل حل شد. معلوم شد این روش به طرز مبتکرانه ای ساده است. هیچ شباهتی به روش‌های پیچیده و پیچیده‌ای که قبلاً استفاده می‌شد، ندارد.

شاید همین سادگی باعث شده بود که اکثر معاصران او یا این کشف شگفت انگیز را نپذیرفتند و یا حتی غم انگیزتر، به شدت علیه نویسنده آن شورش کردند.

اما زمان همه چیز را سر جای خودش قرار داد. کروماتوگرافی رنگی برای تحقیقات کلروفیل اختراع شد. او ابتدا ماده ای را جدا کرد که آن را کلروفیل آلفا و کلروفیل بتا نامید. معلوم شد که برای مطالعه نه تنها رنگدانه ها، بلکه مخلوط های بی رنگ و بدون رنگ - پروتئین ها، کربوهیدرات ها نیز مناسب است. در دهه شصت قرن بیستم، چندین هزار مطالعه قبلاً به کروماتوگرافی اختصاص یافته بود. کروماتوگرافی به یک روش جهانی تبدیل شده است.

"... اصل جداسازی کروماتوگرافی مواد، کشف شده توسط M. Tsvet، زیربنای بسیاری از روش های مختلف تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی است. بدون استفاده از آن، اکثر دستاوردهای علم و فناوری قرن 20 ممکن نبود ...

در قلب همه اینها یک ایده کلی وجود دارد. او ساده است. این اساساً ایده یک پیشرفت هندسی است. بگذارید دو ماده از نظر تمام خواص بسیار شبیه به هم باشند. نه بارش، نه استخراج و نه جذب نمی تواند آنها را به میزان قابل توجهی از هم جدا کند. بگذارید یک ماده روی سطح جذب شود، مثلاً کربنات کلسیم (یعنی کمتر از 1 درصد).

به عبارت دیگر، محتوای آن روی جاذب 0.99 از محتوای دیگری خواهد بود. اجازه دهید جاذب را با مقداری حلال تصفیه کنیم تا دفع (جداشدگی) و شستشو (شستشو) هر دو ماده اتفاق بیفتد و هر دو از جاذب به حلال منتقل شوند و محلول حاصل را به قسمت تازه ای از جاذب منتقل کنیم. سپس نسبت ماده اول روی سطح جاذب مجدداً برابر با 0.99 از محتوای دوم خواهد بود، یعنی بخشی معادل 0.99 x 0.99 = 0.98 از مقدار اولیه جذب می شود. یک بار دیگر شستشو و جذب را دوباره انجام می دهیم - اکنون نسبت ماده اول 0.98 x 0.99 \u003d 0.97 از محتوای دوم خواهد بود. برای اینکه محتوای ماده اول در قسمت بعدی جاذب فقط 1 درصد محتوای جاذب دوم باشد، لازم است چرخه جذب - شستشو حدود 200 بار تکرار شود.

ایده جذب مجدد چندگانه به مواد جداگانه را می توان به توزیع مجدد چندگانه مخلوطی از مواد در سیستمی از حلال های غیرقابل اختلاط تغییر داد. این اساس کروماتوگرافی پارتیشن است. همین ایده زیربنای روش‌های الکتروفورز مدرن است، زمانی که مخلوطی از مواد با سرعت‌های متفاوت بر روی جاذب‌های مختلف در میدان الکتریکی حرکت می‌کنند.

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru

1. تاریخچه کشف و توسعه کروماتوگرافی

2. مقررات اساسی

3. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی تجزیه و تحلیل

4. کروماتوگرافی جذب. کروماتوگرافی لایه نازک

4.1 تکنیک تجربی در کروماتوگرافی لایه نازک

5. کروماتوگرافی گازی

5.1 کروماتوگرافی جذب گازی

5.2 کروماتوگرافی گازی مایع

6. کروماتوگرافی پارتیشن. کروماتوگرافی کاغذی

7. کروماتوگرافی رسوبی

7.1 طبقه بندی روش های کروماتوگرافی رسوبی بر اساس تکنیک تجربی

7.2 کروماتوگرافی رسوبی روی کاغذ

8. کروماتوگرافی تبادل یونی

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

1. داستاناکتشافات و توسعه کروماتوگرافی

کاشف کروماتوگرافی دانشمند، گیاه شناس و فیزیکوشیمیدان روسی میخائیل سمیونوویچ تسوت بود.

کشف کروماتوگرافی به زمانی برمی گردد که تسوت پایان نامه کارشناسی ارشد خود را در سن پترزبورگ (1900 - 1902) و اولین دوره کار در ورشو (1902 - 1903) به پایان رساند. تسوت با بررسی رنگدانه های گیاهی، محلولی از مخلوطی از رنگدانه ها را که رنگ آن بسیار کم بود را از طریق لوله ای پر از جاذب - کربنات کلسیم پودر شده عبور داد و سپس جاذب را با یک حلال خالص شست. اجزای جداگانه مخلوط جدا شده و نوارهای رنگی تشکیل دادند. با توجه به اصطلاحات مدرن، Tsvet نوع در حال توسعه کروماتوگرافی (در حال توسعه کروماتوگرافی جذب مایع) را کشف کرد. Tsvet نتایج اصلی تحقیق در مورد توسعه نوع کروماتوگرافی را که ایجاد کرد در کتاب Chromophylls in the Plant and Animal World (1910) که پایان نامه دکترای او است، بیان کرد. تبادل یونی ته نشینی گاز کروماتوگرافی

Tsvet به طور گسترده ای از روش کروماتوگرافی نه تنها برای جداسازی یک مخلوط و تعیین ماهیت چند جزئی آن، بلکه برای تجزیه و تحلیل کمی استفاده کرد، برای این منظور او یک ستون شیشه ای را شکست و یک ستون جاذب را به لایه ها برش داد. Tsvet دستگاهی را برای کروماتوگرافی مایع توسعه داد، اولین کسی بود که فرآیندهای کروماتوگرافی را با فشار کاهش یافته (پمپ کردن) و با مقداری فشار اضافی انجام داد و توصیه هایی برای تهیه ستون های کارآمد ارائه کرد. علاوه بر این، بسیاری از مفاهیم و اصطلاحات اساسی روش جدید مانند «کروماتوگرافی»، «توسعه»، «جابجایی»، «کروماتوگرام» و ... را معرفی کرد.

کروماتوگرافی در ابتدا بسیار به ندرت مورد استفاده قرار گرفت، با یک دوره نهفته در حدود 20 سال که در طی آن فقط تعداد بسیار کمی از گزارش های کاربردهای مختلف روش ظاهر شد. و تنها در سال 1931، R. Kuhn (آلمان) A. Winterstein (آلمان) و E. Lederer (فرانسه) که در آزمایشگاه شیمیایی (به رهبری R. Kuhn) موسسه تحقیقات پزشکی امپراتور ویلهلم در هایدلبرگ کار می کردند، مدیریت کردند. برای جداسازی a - و b-carotene از کاروتن خام و در نتیجه نشان دادن ارزش کشف رنگ.

مرحله مهمی در توسعه کروماتوگرافی کشف توسط دانشمندان شوروی N.A. ایزمایلوف و م.س. شرایبر از روش کروماتوگرافی لایه نازک (1938) که امکان تجزیه و تحلیل با مقدار کمی از یک ماده را فراهم می کند.

گام مهم بعدی، کشف یک نوع کروماتوگرافی پارتیشن مایع توسط A. Martin و R. Sing (انگلیس) با استفاده از مثال جداسازی مشتقات استیل اسیدهای آمینه روی ستونی پر از سیلیکاژل اشباع شده با آب با استفاده از کلروفرم بود. یک حلال (1940). در همان زمان، اشاره شد که نه تنها یک مایع، بلکه یک گاز نیز می تواند به عنوان یک فاز متحرک استفاده شود. چند سال بعد، این دانشمندان پیشنهاد کردند که مشتقات اسید آمینه را روی کاغذ مرطوب شده با آب با بوتانول به عنوان فاز متحرک جداسازی کنند. آنها همچنین اولین سیستم جداسازی دو بعدی را اجرا کردند. مارتین و سینگ جایزه نوبل شیمی را برای کشف کروماتوگرافی پارتیشن دریافت کردند. (1952). علاوه بر این، مارتین و A. جیمز یک نوع کروماتوگرافی پارتیشن گازی را انجام دادند و مخلوط ها را روی یک جاذب مخلوط سیلیکون DS-550 و اسید استئاریک جدا کردند (1952 - 1953). از آن زمان، روش کروماتوگرافی گازی شدیدترین توسعه را دریافت کرده است.

یکی از انواع کروماتوگرافی گازی کروماتوگرافی است که در آن به منظور بهبود جداسازی مخلوطی از گازها، همزمان با حرکت فاز متحرک - گاز، جاذب و مخلوطی که قرار است جدا شود تحت تاثیر دمای متحرک قرار می گیرند. میدان دارای یک گرادیان معین در طول طول است (A.A. Zhukhovitsky و همکاران، 1951).

سهم قابل توجهی در توسعه روش کروماتوگرافی توسط G. Schwab (آلمان)، که بنیانگذار کروماتوگرافی تبادل یونی (1937 - 1940) بود، انجام شد. این بیشتر در آثار دانشمندان شوروی E.N. Gapon و T.B. گاپون، که جداسازی کروماتوگرافی مخلوطی از یون‌ها را در محلول انجام داد (به همراه F.M. Shemyakin، 1947)، و همچنین ایده بیان شده توسط Tsvet در مورد امکان جداسازی کروماتوگرافی مخلوطی از مواد بر اساس تفاوت در حلالیت را اجرا کرد. رسوبات کم محلول (کروماتوگرافی رسوبی، 1948).

مرحله مدرن در توسعه کروماتوگرافی تبادل یونی در سال 1975 و پس از کار G. Small، T. Stevens و W. Bauman (ایالات متحده آمریکا) آغاز شد، که در آن آنها یک روش تحلیلی جدید به نام کروماتوگرافی یونی (نوعی از بالا) پیشنهاد کردند. عملکرد کروماتوگرافی تبادل یونی با تشخیص هدایت سنجی).

از اهمیت استثنایی M. Golay (ایالات متحده آمریکا) یک نوع مویرگی کروماتوگرافی (1956) بود، که در آن یک جاذب به دیواره های داخلی یک لوله مویین اعمال می شود، که تجزیه و تحلیل ریزمقدارهای مخلوط های چند جزئی را ممکن می سازد.

در پایان دهه 60. علاقه به کروماتوگرافی مایع به شدت افزایش یافته است. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) متولد شد. این امر با ایجاد آشکارسازهای بسیار حساس، جاذب های پلیمری انتخابی جدید و تجهیزات جدیدی که امکان کار در فشارهای بالا را فراهم می کند تسهیل شد. در حال حاضر HPLC در بین سایر روش های کروماتوگرافی جایگاه پیشرو را به خود اختصاص داده و در آن اجرا می شود گزینه های مختلف.

2. مقررات اصلی

کروماتوگرافی روشی برای جداسازی و تعیین مواد بر اساس توزیع اجزاء بین دو فاز - متحرک و ثابت است. فاز ثابت (ایستا) یک ماده متخلخل جامد (که اغلب جاذب نامیده می شود) یا یک فیلم مایع است که روی یک ماده جامد رسوب می کند. فاز متحرک مایع یا گازی است که در یک فاز ساکن و گاهی تحت فشار جریان دارد. اجزای مخلوط تجزیه شده (سوربات ها) همراه با فاز متحرک در امتداد فاز ساکن حرکت می کنند. معمولاً در یک لوله شیشه ای یا فلزی به نام ستون قرار می گیرد. بسته به قدرت برهمکنش با سطح جاذب (به دلیل جذب یا مکانیسم دیگری)، اجزا با سرعت های متفاوتی در طول ستون حرکت خواهند کرد. برخی از اجزاء باقی خواهند ماند لایه بالاییجاذب، برخی دیگر که به میزان کمتری با جاذب در تعامل هستند، به قسمت پایین ستون ختم می‌شوند، و برخی حتی ستون را همراه با فاز متحرک ترک می‌کنند (چنین اجزایی نامیده می‌شوند و زمان ماندگاری آن‌ها "مرده" را تعیین می‌کند. زمان» ستون). به این ترتیب مخلوط های پیچیده اجزاء به سرعت از هم جدا می شوند. مزایای روش های کروماتوگرافی زیر باید مورد تاکید قرار گیرد:

1. جداسازی ماهیتی پویا دارد و اعمال جذب - دفع اجزای جدا شده بارها تکرار می شود. به همین دلیل است که جداسازی کروماتوگرافی به طور قابل توجهی بالاتر از روش های استاتیک جذب و استخراج است.

2. هنگام جداسازی، انواع مختلفی از برهمکنش بین سوربات ها و فاز ساکن استفاده می شود: از صرفا فیزیکی تا جذب شیمیایی. این امکان جداسازی انتخابی طیف وسیعی از مواد را فراهم می کند.

3. میدان های اضافی مختلفی (گرانشی، الکتریکی، مغناطیسی و...) می تواند بر مواد جدا شونده تحمیل شود که با تغییر شرایط جداسازی، امکانات کروماتوگرافی را گسترش می دهند.

4. کروماتوگرافی یک روش ترکیبی است که جداسازی و تعیین همزمان چند جزء را با هم ترکیب می کند.

5. کروماتوگرافی امکان حل مشکلات تحلیلی (جداسازی، شناسایی، تعیین) و آماده سازی (تصفیه، جداسازی، غلظت) را فراهم می کند. راه حل این وظایف را می توان با انجام آنها در حالت "آنلاین" ترکیب کرد.

6. روش های متعددی با توجه به وضعیت تجمع فازها، مکانیسم جداسازی و تکنیک جداسازی طبقه بندی می شوند. روش‌های کروماتوگرافی نیز از نظر روشی که فرآیند جداسازی به صورت فرونتال، جابجایی و شوینده انجام می‌شود، متفاوت است.

3. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی آنالیز

طبقه بندی روش های کروماتوگرافی بر اساس اصولی است که ویژگی های مختلف فرآیند جداسازی زیر را در نظر می گیرد:

* تفاوت در وضعیت تجمع فازهای سیستم کروماتوگرافی مورد استفاده؛

* تفاوت در ماهیت فعل و انفعالات مواد جدا شده با فاز ثابت.

* تفاوت های تجربی در نحوه انجام فرآیند جداسازی کروماتوگرافی.

جداول 1-3 گزینه های اصلی طبقه بندی روش های کروماتوگرافی شناخته شده را نشان می دهد.

از آنجایی که ماهیت فعل و انفعالات ترکیباتی که قرار است از هم جدا شوند با فازهای سیستم های کروماتوگرافی مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد، تقریباً هیچ جسمی وجود ندارد که برای جداسازی آنها، فاز ثابت مناسبی (جامد یا مایع) پیدا نشود. سیستم حلال های متحرک حوزه های کاربرد انواع اصلی کروماتوگرافی، بسته به وزن مولکولی ترکیبات مورد مطالعه، در جدول آورده شده است. 4.

4. کروماتوگرافی جذب. کروماتوگرافی لایه نازک

یکی از رایج ترین روش های کروماتوگرافی جذبی، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) است - نوعی کروماتوگرافی مسطح، که در آن جاذب به شکل یک لایه نازک روی صفحه استفاده می شود.

اصول و مفاهیم اساسی روش TLC. بر روی یک سطح صاف تمیز (صفحه ای از شیشه، فلز، پلاستیک) به یک روش، یک لایه نازک جاذب اعمال می شود که اغلب بر روی سطح صفحه ثابت می شود. ابعاد صفحه می تواند متفاوت باشد (طول و عرض - از 5 تا 50 سانتی متر، اگرچه این ضروری نیست). روی سطح بشقاب، با احتیاط برای اینکه به لایه جاذب آسیب نرساند، خط شروع (در فاصله 2-3 سانتی متر از لبه پایین صفحه) و خط پایان را علامت گذاری کنید (مثلا با مداد). از حلال

طرحی برای جداسازی اجزای A و B توسط TLC

یک نمونه به خط شروع صفحه (با یک میکروسرنگ، مویرگی) اعمال می شود - مقدار کمی مایع حاوی مخلوطی از مواد برای جداسازی، به عنوان مثال، دو ماده A و B در یک حلال مناسب. به حلال اجازه داده می شود تا تبخیر شود، پس از آن صفحه در محفظه کروماتوگرافی در فاز مایع PF غوطه ور می شود، که حلال یا مخلوطی از حلال هایی است که مخصوصاً برای این مورد انتخاب شده است. تحت تأثیر نیروهای مویرگی، PF به طور خود به خود در امتداد NF از خط شروع به خط مقدم حلال حرکت می کند و اجزای A و B نمونه را با خود حمل می کند که با سرعت های مختلف حرکت می کنند. در مورد مورد بررسی، میل ترکیبی جزء A برای NP کمتر از میل ترکیبی برای همان فاز جزء B است، بنابراین جزء A سریعتر از جزء B حرکت می کند. پس از اینکه فاز متحرک (حلال) در زمان t به خط مقدم حلال رسید. ، کروماتوگرافی قطع می شود، صفحه از محفظه کروماتوگرافی خارج می شود و در هوا خشک می شود و موقعیت لکه های مواد A و B را روی سطح صفحه مشخص می کند. لکه ها (زون ها) معمولاً شکل بیضی یا گرد دارند. در مورد مورد بررسی، نقطه جزء A از خط شروع به فاصله ای حرکت کرده است ل آ , نقطه جزء B - در فاصله ل که درو حلال مسافتی را طی کرده است L.

گاهی اوقات، همزمان با استفاده از نمونه ای از موادی که باید جدا شوند، مقادیر کمی از یک ماده استاندارد و همچنین مواد شاهد (آنهایی که احتمالاً در نمونه تجزیه و تحلیل شده موجود است) به خط شروع اعمال می شود.

برای مشخص کردن اجزای جداسازی شده در سیستم، ضریب تحرک Rf (یا ضریب Rf) معرفی شده است:

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

جایی که V 1 = ل 1 / تیو V E= L/ تی - با توجه به سرعت حرکت من- جزء و حلال E; ل 1 وL - مسیر طی شده من- m جزء و حلال به ترتیب، t زمان لازم برای حرکت حلال از خط شروع به خط جلوی حلال است. فاصله ها ل 1 از خط شروع تا مرکز نقطه جزء مربوطه بشمارید.

معمولاً ضریب تحرک در محدوده است آر f =0 - 1. مقدار بهینه 0.3-0.7 است.شرایط کروماتوگرافی طوری انتخاب می شود که مقدار Rf از صفر و یک متفاوت باشد.

ضریب تحرک یکی از مشخصه های مهم سیستم جاذب-سوربات است. برای شرایط کروماتوگرافی تکرارپذیر و کاملاً ثابت آر f = پایان

ضریب تحرک Rf به عوامل مختلفی بستگی دارد: ماهیت و کیفیت حلال، خلوص آن. ماهیت و کیفیت جاذب (لایه نازک)، یکنواختی دانه بندی آن، ضخامت لایه؛ فعالیت جاذب (رطوبت موجود در آن)؛ تکنیک های تجربی (وزن نمونه، طول L از حلال)؛ مهارت آزمایشگر و غیره تداوم بازتولید همه این پارامترها در عمل گاهی دشوار است. برای تراز کردن تأثیر شرایط فرآیند، ضریب تحرک نسبی معرفی شده است روپیه.

Rs=l/l خیابان=R f/ر f( خیابان ) ,

جایی که آر f = ل/ L; آر f (خ)= ل خیابان/ L; ل سانتی متر - فاصله از خط شروع تا مرکز نقطه استاندارد.

ضریب تحرک نسبی Rs یک مشخصه عینی تر از تحرک یک ماده نسبت به ضریب تحرک Rf است.

به عنوان یک استاندارد، فرد اغلب ماده ای را انتخاب می کند که در شرایط معین، Rf? 0.5. با توجه به ماهیت شیمیایی، استاندارد نزدیک به موادی که قرار است جدا شوند انتخاب می شود. با استفاده از استاندارد، مقدار Rs معمولاً در محدوده Rs=0.1--10 قرار دارد، حدود بهینه حدود 0.5--2 است.

برای شناسایی مطمئن تر اجزای جدا شده، از "شاهد" استفاده می شود - مواد مرجع، حضور آنها در نمونه تجزیه و تحلیل شده انتظار می رود. اگر Rf = Rf (گواهی)، که در آن Rf و Rf (گواهینامه) به ترتیب ضرایب تحرک این جزء و شاهد هستند، در این صورت احتمال بیشتری وجود دارد که فرض کنیم ماده شاهد در مخلوطی که کروماتوگرافی می شود وجود دارد. .

برای مشخص کردن جداسازی دو جزء A و B در این شرایط، درجه (معیار) جداسازی R (A / B) معرفی شده است:

R (A / B) \u003d D ل(=2D ل ,

جایی که D ل- فاصله بین مراکز لکه های اجزای A و B. a(A) و a(B) به ترتیب قطر نقاط A و B روی کروماتوگرام هستند.

هر چه مقدار R (A/B) بیشتر باشد، لکه های اجزای A و B با وضوح بیشتری در کروماتوگرام از هم جدا می شوند.

برای ارزیابی گزینش پذیری جداسازی دو ماده A و B از ضریب جداسازی استفاده می شود آ:

a=لب / لآ.

اگر a=1،سپس اجزای A و B از هم جدا نمی شوند.

برای تعیین درجه جدایی R (A/B) اجزای A و B.

4.1 تکنیک آزمایشی در کروماتوگرافی لایه نازک:

آ) نمونه برنامه. نمونه مایع آنالیز شده با استفاده از مویرگی، میکروسرنگ، میکروپیپت روی خط شروع اعمال می شود و لایه جاذب را با دقت لمس می کند (قطر نقطه روی خط شروع معمولا از یک تا چند میلی متر است). اگر چند نمونه روی خط شروع اعمال شود، در این صورت فاصله بین لکه های نمونه ها در خط شروع نباید کمتر از 2 سانتی متر باشد در صورت امکان از محلول های غلیظ استفاده کنید. لکه ها در هوا خشک می شوند و سپس کروماتوگرافی می شوند.

ب) توسعه کروماتوگرام (کروماتوگرافی).این فرآیند در محفظه‌های کروماتوگرافی بسته اشباع شده با بخارات حلال مورد استفاده به عنوان PF، به عنوان مثال، در یک ظرف شیشه‌ای با درپوش در بالا انجام می‌شود.

بسته به جهت حرکت PF، وجود دارد صعودی، نزولی و افقی کروماتوگرافی

در نوع کروماتوگرافی صعودی فقط از صفحات با لایه ثابت جاذب استفاده می شود. PF در کف محفظه ریخته می شود (یک لیوان شیشه ای با اندازه مناسب با درب شیشه ای می توان به عنوان دومی استفاده کرد)، صفحه کروماتوگرافی به صورت عمودی یا مایل در داخل محفظه قرار می گیرد تا لایه PF در پایین محفظه قرار گیرد. محفظه پایین صفحه را خیس می کند (زیر خط شروع ~ 1.5 - 2 سانتی متر). PF به دلیل عمل نیروهای مویرگی از پایین به بالا (در برابر نیروی گرانش) نسبتاً آهسته حرکت می کند.

کروماتوگرافی رو به پایین نیز فقط از صفحات بستر ثابت استفاده می کند. PF از بالا تغذیه می شود و در امتداد لایه جاذب صفحه به سمت پایین حرکت می کند. نیروی گرانش حرکت PF را تسریع می کند. این گزینه در تجزیه و تحلیل مخلوط های حاوی اجزایی که به آرامی با PF حرکت می کنند، اجرا می شود.

در یک نوع کروماتوگرافی افقی، صفحه به صورت افقی قرار می گیرد. می توان از صفحات مستطیلی یا گرد استفاده کرد. هنگام استفاده از صفحات گرد (نسخه دایره ای کروماتوگرافی افقی)، خط شروع به عنوان دایره ای با شعاع مناسب (~1.5-2 سانتی متر) تعیین می شود که نمونه ها روی آن اعمال می شود. یک سوراخ در مرکز صفحه گرد بریده شده است که در آن یک فیتیله برای تامین PF وارد می شود. دومی در امتداد لایه جاذب از مرکز دایره به سمت حاشیه آن حرکت می کند. کروماتوگرافی در یک محفظه بسته - یک خشک کن یا در یک ظرف پتری انجام می شود. با نسخه دایره ای، می توان تا چندین ده نمونه را به طور همزمان آنالیز کرد.

روش های TLC از کروماتوگرافی یک بعدی، دو بعدی، چندگانه (تکرار)، گام به گام استفاده می کنند.

با یک کروماتوگرافی تک، آنالیز بدون تغییر جهت حرکت PF انجام می شود. این روش رایج ترین است.

کروماتوگرافی دو بعدی معمولاً برای تجزیه و تحلیل مخلوط های پیچیده (پروتئین ها، اسیدهای آمینه و غیره) استفاده می شود. ابتدا جداسازی اولیه مخلوط با استفاده از اولین PF 1 انجام می شود. در کروماتوگرام، لکه ها نه از مواد منفرد، بلکه از مخلوطی از چندین جزء جدا نشده به دست می آیند. سپس، یک خط شروع جدید از میان این نقاط کشیده می شود، صفحه 90 درجه چرخانده شده و دوباره کروماتوگرافی می شود، اما با PF 2 دوم، تلاش می شود تا در نهایت لکه های مخلوط را به نقاطی از اجزای جداگانه جدا کند.

اگر صفحه مربع باشد، نمونه بر روی مورب این مربع نزدیک گوشه پایینی آن اعمال می شود. گاهی اوقات کروماتوگرافی دو بعدی با همان PF روی یک صفحه مربع انجام می شود.

طرحی که اصل کروماتوگرافی دو بعدی را نشان می دهد:

a - کروماتوگرام به دست آمده با PF1.

b - کروماتوگرام به دست آمده با PF2

در کروماتوگرافی چندگانه (تکرار)، فرآیند چندین بار به صورت متوالی با همان PF (هر بار پس از خشک شدن بعدی) انجام می شود تا زمانی که جداسازی مطلوب لکه های اجزای مخلوط حاصل شود (معمولاً بیش از سه بار).

در مورد کروماتوگرافی گام به گام، فرآیند با همان صفحه به صورت متوالی و با استفاده از یک PF جدید هر بار انجام می شود تا زمانی که لکه ها به طور مشخص جدا شوند.

V) تفسیر کروماتوگرام. در صورت رنگی بودن لکه های کروماتوگرام، پس از خشک شدن صفحات، فاصله خط شروع تا مرکز هر نقطه مشخص شده و ضرایب تحرک محاسبه می شود. اگر ترکیب نمونه تجزیه و تحلیل شده شامل مواد بی رنگی باشد که بدون رنگ می دهد، به عنوان مثال. انجام نقاط غیر قابل شناسایی بصری روی کروماتوگرام ضروری است تشخیص این نقاط، که کروماتوگرام آشکار

رایج ترین روش های تشخیص در زیر توضیح داده شده است.

تابش با نور ماوراء بنفش.برای تشخیص ترکیبات فلورسنت (لکه ها وقتی صفحه در معرض نور UV می درخشند) یا مواد غیر فلورسنت استفاده می شود، اما از جاذب با نشانگر فلورسنت (جاذب می درخشد، لکه ها نمی درخشند). به این ترتیب، به عنوان مثال، آلکالوئیدها، آنتی بیوتیک ها، ویتامین ها و سایر مواد دارویی شناسایی می شوند.

حرارت درمانی.پس از کروماتوگرافی، صفحه خشک شده پس از کروماتوگرافی به دقت گرم می شود (تا 200 درجه سانتیگراد) تا از تیره شدن خود لایه جاذب جلوگیری شود (مثلاً وقتی یک لایه نازک جاذب حاوی نشاسته باشد). در این حالت لکه ها معمولاً به شکل مناطق قهوه ای رنگ ظاهر می شوند (به دلیل گرمازدگی جزئی اجزای آلی).

پردازش شیمیایی.کروماتوگرام ها اغلب با پردازش آنها با معرف هایی که ترکیبات رنگی با اجزای مخلوط قابل جداسازی را تشکیل می دهند، ایجاد می شوند. برای این منظور، از معرف های مختلفی استفاده می شود: بخارات ید، آمونیاک، برم، دی اکسید گوگرد، سولفید هیدروژن، محلول های مخصوص تهیه شده که با آن صفحات درمان می شوند. از هر دو معرف جهانی و انتخابی استفاده می شود (مفهوم "جهانی" نسبتاً دلخواه است).

به عنوان مثال، معرف های جهانی می توانند متمرکز شوند اسید سولفوریک(تاریک شدن لکه های ترکیبات آلی در هنگام گرم شدن مشاهده می شود)، محلول آبی اسیدی پرمنگنات پتاسیم (مناطق به صورت لکه های قهوه ای روی زمینه بنفش جاذب مشاهده می شوند)، محلول اسید فسفر-مولیبدیک در هنگام گرم شدن (لکه های آبی رنگ روی آن ظاهر می شود. پس زمینه زرد) و غیره

به عنوان نمونه های انتخابی، برای مثال، از معرف دراگندورف استفاده می شود. معرف Zimmermann; محلول آمونیاک آبی سولفات مس (10٪ برای CuSO 4، 2٪ برای آمونیاک). مخلوطی از نین هیدرین C 9 H 4 O 3 H 2 O با اتانول و اسید استیک.

معرف Dragendorff محلولی از نیترات بیسموت بازی BiONO 3، یدید پتاسیم KJ و اسید استیک در آب است. برای تعیین آمین ها، آلکالوئیدها، استروئیدها استفاده می شود.

معرف Zimmermann با استفاده از یک محلول اتانول 2٪ از دی‌نیتروبنزن با یک محلول قلیایی KOH و سپس حرارت دادن مخلوط در دمای 100-70 درجه سانتیگراد تهیه می‌شود. برای تشخیص استروئیدها استفاده می شود.

با کمک نین هیدرین، لکه های آمین ها، اسیدهای آمینه، پروتئین ها و سایر ترکیبات شناسایی می شود.

برخی از روش های دیگر برای تشخیص لکه ها نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، اگر برخی از اجزای جدا شده رادیواکتیو باشند، یا افزودنی های ویژه ایزوتوپ های رادیواکتیو عناصر که بخشی از اجزای جدا شده مخلوط هستند، رادیواکتیویته آنها را اندازه گیری می کنند.

پس از شناسایی نقاط روی کروماتوگرام، آنها شناسایی می شوند، یعنی. تعیین کنید که کدام ترکیب مربوط به یک نقطه خاص است. برای این، اغلب از نقاط مرجع "شاهدان" استفاده می شود. گاهی اوقات لکه ها با مقدار ضرایب تحرک Rf شناسایی می شوند و آنها را با مقادیر Rf شناخته شده برای شرایط داده شده مقایسه می کنیم. با این حال، چنین شناسایی با مقدار Rf اغلب مقدماتی است.

رنگ لکه های فلورسنت نیز برای اهداف شناسایی استفاده می شود، زیرا ترکیبات مختلف با طول موج های مختلف (رنگ های مختلف) فلورسنت می کنند.

در تشخیص شیمیایی لکه‌ها، معرف‌های انتخابی لکه‌های رنگی با ترکیباتی با ماهیت خاص ایجاد می‌کنند که برای اهداف شناسایی نیز استفاده می‌شود.

با استفاده از روش TLC، نه تنها می توان محتوای اجزای مخلوط را کشف کرد، بلکه کمیت آن را نیز تعیین کرد. برای این کار یا خود لکه ها روی کروماتوگرام آنالیز می شوند و یا اجزای جدا شده به روشی از کروماتوگرام استخراج می شوند (استخراج، شستشو با حلال های مناسب).

هنگام تجزیه و تحلیل لکه ها، فرض بر این است که یک رابطه مشخص بین مساحت لکه و محتوای یک ماده داده شده وجود دارد (به عنوان مثال، وجود یک وابستگی متناسب یا خطی)، که با ساخت یک نمودار کالیبراسیون ایجاد می شود. با اندازه گیری مناطق لکه های "شاهد" - استانداردهایی با محتوای شناخته شده مولفه تجزیه و تحلیل شده.

گاهی اوقات شدت رنگ لکه ها را با این فرض مقایسه می کنند که شدت رنگ یک لکه متناسب با مقدار یک جزء رنگی معین است. روش های مختلفی برای اندازه گیری شدت رنگ استفاده می شود.

هنگام استخراج اجزای جدا شده از کروماتوگرام، محلولی حاوی این جزء به دست می آید. سپس دومی با یک یا روش تحلیلی دیگر تعیین می شود.

خطای نسبی در تعیین کمی ماده توسط TLC 5-10٪ است.

TLC یک روش دارویی است و به طور گسترده برای تجزیه و تحلیل و کنترل کیفیت داروهای مختلف استفاده می شود.

5. کروماتوگرافی گازی

کروماتوگرافی گازی (GC) از گاز بی اثر (نیتروژن، هلیوم، هیدروژن) به عنوان فاز متحرک استفاده می کند که گاز حامل نامیده می شود. نمونه به شکل بخارات تغذیه می شود، فاز ثابت یا یک ماده جامد است - یک جاذب (کروماتوگرافی جذب گاز) یا یک مایع با جوش بالا که در یک لایه نازک روی یک حامل جامد (کروماتوگرافی گازی مایع) قرار می گیرد. یک نوع کروماتوگرافی گازی مایع (GLC) را در نظر بگیرید. Kieselguhr (دیاتومیت) به عنوان یک حامل استفاده می شود - نوعی سیلیکاژل هیدراته، اغلب با معرف هایی که گروه های Si-OH را به گروه های Si-O-Si (CH 3) 3 تبدیل می کند، درمان می شود که باعث افزایش بی اثری حامل می شود. با احترام به حلال ها اینها، به عنوان مثال، حامل های "Chromosorb W" و "Gazochrome Q" هستند. علاوه بر این، از میکروبالون های شیشه ای، تفلون و مواد دیگر استفاده می شود.

5.1 گازو- کروماتوگرافی جذبی

یکی از ویژگی های روش کروماتوگرافی جذب گازی (GAC) این است که جاذب هایی با سطح ویژه بالا (1000-10 متر مربع در گرم) به عنوان فاز ساکن استفاده می شود و توزیع مواد بین فاز ثابت و متحرک تعیین می شود. توسط فرآیند جذب جذب مولکول ها از فاز گاز، به عنوان مثال. متمرکز در سطح مشترک بین فازهای جامد و گاز، به دلیل برهمکنش های بین مولکولی (پراکندگی، جهت گیری، القاء) رخ می دهد که ماهیت الکترواستاتیکی دارند. شاید با افزایش دما، تشکیل پیوند هیدروژنی و سهم این نوع برهمکنش در حجم های باقی مانده به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

برای عمل تحلیلی، مهم است که در دمای ثابت مقدار ماده جذب شده در سطح C با غلظت این ماده در فاز گازی C m متناسب باشد:

سی س = kc متر (1)

آن ها به طوری که توزیع مطابق با ایزوترم جذب خطی اتفاق می افتد (به -- ثابت). در این حالت، هر جزء مستقل از غلظت آن، با سرعت ثابتی در طول ستون حرکت می کند. جدا شدن مواد به دلیل سرعت متفاوت حرکت آنهاست. بنابراین، در GAC، انتخاب یک جاذب بسیار مهم است که مساحت و ماهیت سطح آن تعیین کننده گزینش پذیری (جداسازی) در دمای معین است.

با افزایش دما، گرمای جذب کاهش می یابد. DH/T، که حفظ به آن بستگی دارد، و بر این اساس، تی آر . این در عمل تجزیه و تحلیل استفاده می شود. اگر ترکیباتی که از نظر فرار در دمای ثابت تفاوت زیادی دارند، جدا شوند، مواد کم جوش به سرعت شسته می شوند، مواد با جوش بالا زمان ماندگاری طولانی تری دارند، پیک آنها در کروماتوگرام کمتر و گسترده تر خواهد بود و تجزیه و تحلیل زمان زیادی می برد. . با این حال، اگر در طول کروماتوگرافی، دمای ستون با یک نرخ ثابت افزایش یابد (برنامه ریزی دما)، آنگاه پیک های نزدیک به عرض در کروماتوگرام به طور مساوی توزیع می شوند.

کربن‌های فعال، ژل‌های سیلیکا، شیشه متخلخل و اکسید آلومینیوم عمدتاً به عنوان جاذب برای HAC استفاده می‌شوند. ناهمگنی سطح جاذب های فعال عامل اصلی معایب روش GAC و عدم امکان تعیین مولکول های قطبی با جذب قوی است. با این حال، می توان مخلوط مواد بسیار قطبی را بر روی جاذب های ماکرو متخلخل همگن از نظر هندسی و شیمیایی تجزیه و تحلیل کرد. در سال های اخیر جاذب هایی با سطح کم و بیش یکنواخت مانند پلیمرهای متخلخل، سیلیکاژل های ماکرو متخلخل (سیلوکروم، پوراسیل، اسفروسیل)، شیشه های متخلخل و زئولیت ها تولید شده اند.

پرکاربردترین روش کروماتوگرافی جذب گاز، آنالیز مخلوط گازها و هیدروکربن های کم جوش است که حاوی گروه های عاملی فعال نیستند. ایزوترم های جذب این گونه مولکول ها نزدیک به خطی هستند. به عنوان مثال، برای جداسازی O 2 , N 2 , CO , CH 4 , CO 2 خاک رس با موفقیت استفاده می شود. دمای ستون به گونه ای برنامه ریزی شده است که زمان تجزیه و تحلیل را با کاهش tR گازهای با جوش بالا کاهش دهد. در غربال های مولکولی - مواد کریستالی طبیعی یا مصنوعی بسیار متخلخل، که تمام منافذ آنها تقریباً یک اندازه هستند (0.4 - 1.5 نانومتر)، - ایزوتوپ های هیدروژن را می توان جدا کرد. جاذب هایی به نام پوراپاک برای جداسازی هیدریدهای فلزی (Ge, As, Sn, Sb) استفاده می شود. روش GAC روی ستون‌هایی با جاذب‌های پلیمری متخلخل یا غربال‌های مولکولی کربن سریع‌ترین و راحت‌ترین راه برای تعیین آب در مواد معدنی و آلی مانند حلال‌ها است.

5.2 گازو- کروماتوگرافی مایع

در عمل تحلیلی، از روش کروماتوگرافی گازی مایع (GLC) بیشتر استفاده می شود. این به دلیل تنوع بسیار زیاد فازهای ثابت مایع است که انتخاب فاز انتخابی را برای یک آنالیز مشخص، با ایزوترم توزیع خطی در محدوده غلظت وسیع‌تر، تسهیل می‌کند، که به شما امکان می‌دهد با نمونه‌های بزرگ کار کنید و به راحتی ستون‌های قابل تکرار را به دست آورید. از نظر کارایی

مکانیسم توزیع اجزا بین حامل و فاز مایع ساکن بر اساس انحلال آنها در فاز مایع است. انتخاب پذیری به دو عامل بستگی دارد: فشار بخار آنالیت و ضریب فعالیت آن در فاز مایع. طبق قانون رائول، فشار بخار یک ماده بر روی یک محلول، پس از انحلال پ من نسبت مستقیم با ضریب فعالیت آن گرم کسر مولی است ن مندر محلول و فشار بخار یک ماده خالص R° مندر دمای معین:

p i = N i R ° I (2)

از آنجایی که غلظت جزء ith در فاز بخار تعادل با فشار جزئی آن تعیین می شود، می توانیم فرض کنیم که

P i ~ c m و N i ~ c s سپس

و ضریب انتخاب:

بنابراین، هرچه نقطه جوش یک ماده کمتر باشد (P 0 i بیشتر)، ضعیف تر در ستون کروماتوگرافی باقی می ماند.

اگر نقاط جوش مواد یکسان باشد، برای جداسازی آنها از برهمکنش با فاز مایع ساکن استفاده می شود: هر چه برهمکنش قوی تر باشد، ضریب فعالیت کمتر و احتباس بیشتر است.

فازهای مایع ثابت . برای اطمینان از گزینش پذیری ستون، انتخاب صحیح فاز مایع ثابت مهم است. این مرحله باید باشد حلال خوببرای اجزای مخلوط (اگر حلالیت کم باشد، اجزا خیلی سریع ستون را ترک می کنند)، غیر فرار (به طوری که در دمای کار ستون تبخیر نشود)، از نظر شیمیایی بی اثر، باید ویسکوزیته پایینی داشته باشد ( در غیر این صورت فرآیند انتشار کند می شود) و هنگامی که روی حامل اعمال می شود، یک فیلم یکنواخت را تشکیل می دهد که محکم با او مرتبط است. قدرت جداسازی فاز ساکن برای اجزای این نمونه باید حداکثر باشد.

سه نوع فاز مایع وجود دارد: غیر قطبی (هیدروکربن های اشباع و غیره)، قطبی متوسط ​​(استرها، نیتریل ها و غیره) و قطبی (پلی گلیکول ها، هیدروکسی آمین ها و غیره).

با دانستن خواص فاز مایع ساکن و ماهیت موادی که قرار است جدا شوند، به عنوان مثال، کلاس، ساختار، می توان به سرعت یک فاز مایع انتخابی مناسب برای جداسازی یک مخلوط معین را انتخاب کرد. در این حالت باید در نظر داشت که در صورت نزدیک بودن قطبیت فاز ساکن و ماده نمونه مورد تجزیه و تحلیل، زمان ماند اجزا برای آنالیز قابل قبول خواهد بود. برای املاح با قطبیت نزدیک، ترتیب شستشو معمولاً با نقاط جوش مرتبط است و اگر اختلاف دما به اندازه کافی زیاد باشد، جداسازی کامل ممکن است. برای جداسازی مواد نزدیک به جوش با قطبیت های مختلف، از یک فاز ثابت استفاده می شود که به طور انتخابی یک یا چند جزء را به دلیل برهمکنش دوقطبی-دوقطبی حفظ می کند. با افزایش قطبیت فاز مایع، زمان ماند ترکیبات قطبی افزایش می یابد.

برای اعمال یکنواخت فاز مایع بر روی یک حامل جامد، آن را با یک حلال بسیار فرار مانند اتر مخلوط می کنند. یک حامل جامد به این محلول اضافه می شود. مخلوط گرم می شود، حلال تبخیر می شود، فاز مایع روی تکیه گاه باقی می ماند. بنابراین، حامل خشک که با فاز مایع ثابت پوشانده شده است، در ستون پر می شود، و مراقب است که از ایجاد فضای خالی جلوگیری شود. برای بسته بندی یکنواخت، یک جت گاز از ستون عبور داده می شود و همزمان با ضربه زدن به ستون بسته بندی می شود. سپس، قبل از اتصال به آشکارساز، ستون تا دمای 50 درجه سانتیگراد بالاتر از دمایی که قرار است در آن استفاده شود، گرم می شود. در این مورد، ممکن است تلفات فاز مایع وجود داشته باشد، اما ستون وارد حالت عملیاتی پایدار می شود.

حامل فازهای مایع ثابت. حامل های جامد برای پراکندگی فاز مایع ساکن به شکل یک لایه نازک همگن باید از نظر مکانیکی قوی با سطح ویژه متوسط ​​(20 متر مربع بر گرم)، اندازه ذرات کوچک و یکنواخت باشند و همچنین به اندازه کافی بی اثر باشند تا امکان جذب در سطح را فراهم کنند. رابط جامد-گاز فازحداقل بود کمترین میزان جذب روی حامل های کروموسرب سیلانیزه، دانه های شیشه ای و فلوروپاک (پلیمر فلوئوروکربن) مشاهده می شود. علاوه بر این، حامل های جامد نباید به افزایش دما واکنش نشان دهند و باید به راحتی توسط فاز مایع خیس شوند. در کروماتوگرافی گازی کلات ها، حامل های دیاتومیت سفید سیلانیزه شده، سیلیس دیاتومیت یا کیزلگوهر، اغلب به عنوان تکیه گاه جامد استفاده می شوند. خاک دیاتومه یک سیلیس میکرو آمورف حاوی آب است. چنین حامل هایی شامل کروموسورب W، گاز کروم Q، کروماتون N و غیره می باشد. علاوه بر این، از دانه های شیشه ای و تفلون استفاده می شود.

فازهای پیوند شیمیایی اغلب از حامل های اصلاح شده استفاده می شود که به صورت کووالانسی به فاز مایع متصل می شوند. در این حالت، فاز مایع ساکن حتی در بالاترین دمای ستون محکم تر روی سطح نگه داشته می شود. به عنوان مثال، یک حامل خاک دیاتومه با کلروسیلان با یک جایگزین زنجیره بلند که قطبیت خاصی دارد، درمان می شود. فاز ثابت با پیوند شیمیایی کارآمدتر است.

6. کروماتوگرافی توزیع. کروماتوگرافی کاغذی (کاغذ کروماتوگرافی)

کروماتوگرافی پارتیشن بر اساس استفاده از تفاوت در حلالیت یک ماده تقسیم شده در دو فاز مایع غیر قابل امتزاج در تماس است. هر دو فاز - PF و NF - فازهای مایع هستند. هنگامی که PF مایع در امتداد NF مایع حرکت می کند، مواد کروماتوگرافی شده به طور مداوم بین هر دو فاز مایع توزیع می شوند.

کروماتوگرافی پارتیشن است کروماتو کاغذیگرافیک (یا کروماتوگرافی روی کاغذ) به شکل عادی خود در این روش به جای صفحات با لایه نازک جاذب مورد استفاده در TLC، از کاغذ کروماتوگرافی مخصوص استفاده می شود که با آغشته کردن آن، PF مایع در طول کروماتوگرافی از خط شروع تا خط پایان حلال حرکت می کند.

تمیز دادن فاز نرمال و فاز معکوس کروماتوگرافی کاغذی

در نوع فاز عادی مایع کروماتوگرافی کاغذی NF آب است که به شکل یک لایه نازک روی الیاف جذب شده و در منافذ قرار دارد. آب دوست کاغذ (تا 25 درصد وزنی). این آب مقید در ساختار و حالت فیزیکی خود با آب مایع معمولی بسیار متفاوت است. اجزای مخلوط های جدا شده در آن حل می شود.

نقش PF که روی کاغذ حرکت می کند توسط یک فاز مایع دیگر، به عنوان مثال، یک مایع آلی با افزودن اسیدها و آب بازی می شود. قبل از کروماتوگرافی، PF آلی مایع با آب اشباع می شود تا PF آب جذب شده روی الیاف کاغذ کروماتوگرافی آبدوست را حل نکند.

کاغذ کروماتوگرافی توسط صنعت تولید می شود. این باید تعدادی از الزامات را برآورده کند: باید از انواع پنبه فیبری با کیفیت بالا تهیه شود، از نظر چگالی و ضخامت یکنواخت، در جهت جهت گیری الیاف، از نظر شیمیایی تمیز و بی اثر با توجه به NF و اجزای قابل جداسازی باشد.

در نوع فاز معمولی، مخلوط های مایع متشکل از حلال های مختلف اغلب به عنوان PF استفاده می شود. یک مثال کلاسیک از چنین PF مخلوطی از اسید استیک، n-بوتانول و آب در نسبت حجمی 1:4:5 است. از حلال هایی مانند اتیل استات، کلروفرم، بنزن و ... نیز استفاده می شود.

در نوع فاز معکوس در کروماتوگرافی کاغذی، NF مایع یک حلال آلی است، در حالی که PF مایع، آب، محلول های آبی یا الکلی و مخلوطی از اسیدها با الکل ها است. فرآیند با استفاده از آبگریز کاغذ کروماتوگرافی از تصفیه (آغشته کردن) کاغذ به نفتالین، روغن های سیلیکون، پارافین و غیره به دست می آید. حلال های آلی غیرقطبی و کم قطبی بر روی الیاف کاغذ آبگریز جذب شده و به منافذ آن نفوذ کرده و لایه نازکی از NF مایع را تشکیل می دهند. آب روی چنین کاغذی باقی نمی ماند و آن را خیس نمی کند.

روش کروماتوگرافی کاغذی به طور کلی مانند روش TLC است. معمولاً گلدانی از محلول آنالیز شده حاوی مخلوطی از موادی که قرار است جدا شوند روی نواری از کاغذ کروماتوگرافی در خط شروع اعمال می شود. پس از تبخیر حلال، کاغذ زیر خط شروع در PF غوطه ور می شود و کاغذ را به صورت عمودی قرار می دهد (آن را آویزان می کند). محفظه را با یک درب ببندید و کروماتوگرافی را انجام دهید تا PF به خط جلوی حلال که روی کاغذ نشان داده شده است برسد. پس از آن، فرآیند قطع می شود، کاغذ در هوا خشک می شود و لکه ها شناسایی می شوند و اجزای مخلوط شناسایی می شوند.

کروماتوگرافی کاغذی مانند روش TLC در آنالیز کیفی و کمی استفاده می شود.

روش های مختلفی برای تعیین کمیت محتوای یک جزء خاص از یک مخلوط استفاده می شود:

1) آنها از وجود یک رابطه معین (متناسب، خطی) بین مقدار ماده در نقطه و ناحیه لکه حاصل می شوند (اغلب یک نمودار کالیبراسیون از ابتدا ساخته می شود).

2) نقطه بریده شده را با ماده و کاغذ تمیز همان ناحیه وزن کنید و سپس جرم ماده را که باید با تفاوت تعیین شود، پیدا کنید.

3) رابطه بین شدت رنگ لکه و محتوای موجود در آن جزء تعیین شده که به لکه رنگ می دهد را در نظر بگیرید.

در برخی موارد، مواد موجود در لکه ها با مقداری حلال استخراج شده و سپس عصاره مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

کروماتوگرافی کاغذی یک روش دارویی است که برای جداسازی مخلوط های حاوی مواد معدنی و آلی استفاده می شود. این روش در دسترس است، انجام آن آسان است، اما به طور کلی نسبت به روش مدرن تر TLC که از یک لایه نازک جاذب استفاده می کند، پایین تر است.

7. کروماتوگرافی رسوبی

کروماتوگرافی رسوبی عمدتاً برای جداسازی و شناسایی یون های معدنی در مخلوط ها استفاده می شود.

ماهیت روش. کروماتوگرافی رسوبی مبتنی بر استفاده از واکنش های شیمیایی ته نشینی اجزای جدا شده یک مخلوط با یک رسوب دهنده است که بخشی از NF است. جداسازی به دلیل حلالیت نابرابر ترکیبات حاصل انجام می شود که توسط فاز متحرک با سرعت های مختلف منتقل می شوند: مواد محلول کمتر از PF کندتر از مواد محلول تر منتقل می شوند.

کاربرد این روش را می توان با مثال جداسازی یون های هالید نشان داد: یون های کلرید Cl-، یون های برمید Br- و یون های یدید I- که به طور همزمان در محلول آبی آنالیز شده وجود دارند. برای این کار از یک ستون کروماتوگرافی (که یک لوله شیشه ای با یک شیر در پایین است) استفاده کنید که با جاذب پر شده است. دومی از رسانه آنها تشکیل شده است - اکسید آلومینیوم Al 2 O 3 یا سیلیکون SiO 2 آغشته به محلول نیترات نقره AgNO 3 (محتوای نیترات نقره حدود 10٪ وزنی از جرم حامل جاذب است).

محلول آبی حاوی مخلوطی از آنیون های جداسازی شده از یک ستون کروماتوگرافی عبور داده می شود. این آنیون‌ها با کاتیون‌های نقره Ag + برهمکنش می‌کنند و رسوب‌های کمی محلول از هالیدهای نقره را تشکیل می‌دهند:

Ag + + I - > AgIv (زرد)

Ag + + Br - > AgBrv (کرم)

Ag + + Cl - > AgClv (سفید)

حلالیت هالیدهای نقره در آب به ترتیب زیر افزایش می یابد:

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

که در آن مقادیر محصولات حلالیت در دمای اتاق در پرانتز آورده شده است. بنابراین، در ابتدا یک رسوب زرد رنگ از یدید نقره تشکیل می شود، به عنوان کمترین محلول در کروماتوگرام، یک ناحیه زرد (بالایی) مشاهده می شود. سپس یک منطقه رسوبی برمید نقره ای کرم رنگ (منطقه میانی) تشکیل می شود. در نهایت، یک رسوب سفید از کلرید نقره تشکیل می شود - ناحیه سفید پایینی که در نور به دلیل تجزیه فتوشیمیایی کلرید نقره با آزاد شدن نقره فلزی ریز پراکنده تیره می شود.

نتیجه یک کروماتوگرام رسوبی اولیه است.

برای جداسازی واضح تر مناطق، پس از به دست آوردن کروماتوگرام اولیه، یک حلال خالص از ستون عبور داده می شود تا کروماتوگرام رسوبی ثانویه با جداسازی واضح مناطق بارش به دست آید.

در مثال توضیح داده شده، رسوب دهنده بخشی از NF بود و محلولی حاوی مخلوطی از یون های جداسازی شده از ستون عبور داده شد. برعکس، می‌توان محلول رسوب‌دهنده را از ستونی عبور داد که در NF آن یون‌های مورد کروماتوگرافی قرار دارند. با این حال، در این مورد، مناطق مختلط تشکیل می شوند.

طرح جداسازی یون‌های کلر، Br و I- در یک ستون کروماتوگرافی با کروماتوگرافی رسوبی.

7.1 طبقه بندی روش های کروماتوگرافی رسوبی بر اساس تکنیک تجربی

من معمولا تشخیص می دهم ستونیکروماتوگرافی رسوبی در ستون های کروماتوگرافی انجام شده و مسطحکروماتوگرافی رسوبی، بر روی کاغذ یا در یک لایه نازک جاذب اجرا می شود.

به عنوان جاذب در کروماتوگرافی رسوبی، مخلوطی از حامل های بی اثر با یک رسوب کننده استفاده می شود. جاذب هایی که رسوب دهنده ها را به شکل یون (رزین های تبادل یونی) یا به شکل مولکول (کربن فعال) حفظ می کنند. کاغذ آغشته به محلول رسوب دهنده

متداول ترین حامل های انتخاب شده عبارتند از سیلیکاژل، نشاسته، اکسیدهای آلومینیوم، کلسیم، سولفات باریم، رزین های تبادل یونی و غیره. حامل در حالت پراکنده ریز با اندازه ذرات حدود 0.02-0.10 میلی متر استفاده می شود.

به عنوان رسوب دهنده، از چنین معرف هایی استفاده می شود که رسوبات کم محلول را با یون های کروماتوگرافی تشکیل می دهند، به عنوان مثال، یدید سدیم NaI، سولفید سدیم Na 2 S، سولفات نقره Ag 2 SO 4، فروسیانید پتاسیم K 4، اکسی کینولین، پیریدین و غیره.

معمولاً هنگام استفاده از روش کروماتوگرافی ستونی رسوبی، پس از عبور یک حلال خالص از یک ستون، مناطق کاملاً جدا شده به دست می‌آیند که هر کدام فقط یک جزء دارند (در صورتی که حلالیت رسوبات حداقل سه برابر متفاوت باشد). . این روش قابلیت تکرارپذیری خوبی از نتایج دارد.

در مورد تشکیل رسوبات بی رنگ، کروماتوگرام یا با عبور یک محلول توسعه دهنده از ستون، که محصولات واکنش رنگی را با رسوبات می دهد، یا با وارد کردن فورا سازنده به PF یا NF ایجاد می شود.

7.2 کروماتوگرافی رسوبی روی کاغذ

اجازه دهید ماهیت این روش را در مثال تجزیه و تحلیل محلول آبی حاوی مخلوطی از کاتیون های مس Cu 2+ در نظر بگیریم. آهن Fe 3+ و آلومینیوم Al 3+.

در مرکز یک ورق کاغذ آغشته به محلول رسوب کننده - فروسیانید پتاسیم K 4، محلول آبی تجزیه شده توسط یک مویرگی اعمال می شود. یون‌های مس Cu 2 + و آهن Fe 2 + با یون‌های فروسیانید برهمکنش می‌کنند تا رسوبات کم محلول را تشکیل دهند:

2Cu 2+ + 4- > Cu 2 (قهوه ای)

4Fe 3+ + 3 4->Fe4 (آبی)

از آنجایی که فروسیانید مس (II) کمتر از فروسیانید آهن (III) حل می شود، ابتدا رسوب فروسیانید مس (II) رسوب می کند و یک ناحیه قهوه ای مرکزی را تشکیل می دهد. سپس یک رسوب آبی از آهن (III) فروسیانید تشکیل می شود که یک منطقه آبی ایجاد می کند. یون های آلومینیوم به محیط اطراف مهاجرت می کنند و یک ناحیه بی رنگ ایجاد می کنند زیرا فروسیانید آلومینیوم رنگی را تشکیل نمی دهند.

طرح جداسازی Cu2+، Fe3+ و Al3+ با کروماتوگرافی رسوبی.

به این ترتیب یک کروماتوگرام اولیه به دست می آید که در آن مناطق بارش تا حدی همپوشانی دارند.

سپس کروماتوگرام ثانویه به دست می آید. برای انجام این کار، یک حلال مناسب (در این مورد، محلول آبی آمونیاک) با یک مویرگی به مرکز کروماتوگرام اولیه اعمال می شود. حلال به طور خود به خود از مرکز کاغذ به سمت حاشیه حرکت می کند و رسوبات را با خود حمل می کند که با سرعت های مختلف حرکت می کنند: منطقه رسوب آهن محلول تر فروسیانید سریعتر از منطقه رسوب فروسیانید مس کمتر محلول حرکت می کند. در این مرحله به دلیل تفاوت در سرعت حرکت زون ها با وضوح بیشتری از هم جدا می شوند.

برای باز کردن یون های آلومینیومی که یک منطقه بی رنگ محیطی را تشکیل می دهند، کروماتوگرام ثانویه نشان داده شده است - اسپری شده (از یک بطری اسپری) با محلول آلیزارین، یک معرف آلی که محصولات واکنش صورتی را با یون های آلومینیوم تشکیل می دهد. حلقه صورتی بیرونی را دریافت کنید.

8. کروماتوگرافی تبادل یونی

در کروماتوگرافی تبادل یونی، جداسازی اجزای مخلوط به دلیل برهمکنش برگشت پذیر مواد قابل یونیزاسیون با گروه های یونی جاذب حاصل می شود. حفظ خنثی الکتریکی جاذب با وجود یون های متقابلی که قادر به تبادل یونی هستند که در مجاورت سطح قرار دارند تضمین می شود. یون نمونه معرفی شده، در تعامل با بار ثابت جاذب، با یون ضد مبادله می شود. مواد با میل ترکیبی متفاوت برای بار ثابت بر روی مبدل های آنیونی یا مبدل های کاتیونی جدا می شوند. مبدل‌های آنیون دارای گروه‌هایی با بار مثبت روی سطح هستند و آنیون‌های فاز متحرک را جذب می‌کنند. مبدل های کاتیونی به ترتیب حاوی گروه هایی با بار منفی هستند که با کاتیون ها تعامل دارند.

به عنوان یک فاز متحرک، از محلول های آبی نمک اسیدها، بازها و حلال هایی مانند آمونیاک مایع استفاده می شود. سیستم های حلال دارای ثابت دی الکتریک بالا و تمایل قوی به یونیزه کردن ترکیبات. معمولاً آنها با محلول های بافری کار می کنند که به شما امکان می دهد مقدار pH را تنظیم کنید.

در طول جداسازی کروماتوگرافی، یون های آنالیت با یون های موجود در شوینده رقابت می کنند و به دنبال تعامل با گروه های بار مخالف جاذب هستند. از این رو می توان از کروماتوگرافی تبادل یونی برای جداسازی هر ترکیبی که به هر طریقی قابل یونیزه شدن است استفاده کرد. حتی می توان مولکول های قند خنثی را در قالب کمپلکس های آنها با یون بورات تجزیه و تحلیل کرد.

کروماتوگرافی تبادل یونی برای جداسازی مواد بسیار قطبی ضروری است که بدون تبدیل به مشتقات توسط GLC قابل تجزیه و تحلیل نیستند. این ترکیبات شامل اسیدهای آمینه، پپتیدها، قندها هستند.

کروماتوگرافی تبادل یونی به طور گسترده در پزشکی، زیست شناسی، بیوشیمی، برای کنترل استفاده می شود محیطدر تجزیه و تحلیل محتوای داروها و متابولیت های آنها در خون و ادرار، آفت کش ها در مواد خام غذایی و همچنین برای جداسازی ترکیبات معدنی از جمله رادیو ایزوتوپ ها، لانتانیدها، اکتینیدها و غیره. تجزیه و تحلیل پلیمرهای زیستی (پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک) و غیره)، که معمولاً ساعت ها یا روزها برای آنها صرف می شود، با استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی در 20-40 دقیقه با جداسازی بهتر انجام می شود. استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی در زیست شناسی امکان مشاهده مستقیم نمونه ها در محیط های بیولوژیکی را فراهم کرده است و احتمال بازآرایی یا ایزومریزاسیون را کاهش می دهد که می تواند منجر به تفسیر نادرست نتیجه نهایی شود. استفاده از این روش برای کنترل تغییرات در مایعات بیولوژیکی جالب است. استفاده از مبدل‌های آنیون ضعیف متخلخل بر پایه سیلیکاژل، جداسازی پپتیدها را ممکن ساخت. مکانیسم تبادل یونی را می توان به صورت معادلات زیر نشان داد:

برای تبادل آنیون X - + R + Y - - Y - + R + X -

برای تبادل کاتیونی X + + R - Y + - Y + + R - X +

در حالت اول، یون نمونه X - با یون فاز متحرک Y - برای مراکز یونی R + مبدل یونی رقابت می کند و در حالت دوم، کاتیون های نمونه X + وارد رقابت با یون های فاز متحرک می شوند. Y + برای مراکز یونی R - .

به طور طبیعی، یون‌های نمونه‌ای که برهمکنش ضعیفی با مبدل یونی دارند، در طول این مسابقه به‌طور ضعیفی روی ستون باقی می‌مانند و اولین یون‌هایی هستند که از آن خارج می‌شوند و برعکس، یون‌هایی که با شدت بیشتری حفظ می‌شوند، آخرین یون‌هایی هستند که از ستون خارج می‌شوند. معمولاً فعل و انفعالات ثانویه با ماهیت غیریونی به دلیل جذب یا پیوند هیدروژنی نمونه با قسمت غیریونی ماتریس یا به دلیل حلالیت محدود نمونه در فاز متحرک رخ می دهد.

جداسازی مواد خاص در درجه اول به انتخاب مناسب ترین جاذب و فاز متحرک بستگی دارد. به عنوان فازهای ثابت در کروماتوگرافی تبادل یونی، از رزین های تبادل یونی و ژل های سیلیکا با گروه های یون زایی پیوندی استفاده می شود.

رزین های تبادل یونی پلی استایرن برای HPLC با اندازه دانه 10 میکرومتر یا کمتر دارای گزینش پذیری و پایداری هستند، اما ساختار شبکه آنها، که با فاصله بین گره های شبکه 1.5 نانومتر مشخص می شود، که بسیار کوچکتر از اندازه منافذ سیلیکاژل مورد استفاده برای کروماتوگرافی جذب (10 نانومتر)، انتقال جرم را کند می کند و بنابراین، کارایی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. رزین های تبادل یونی مورد استفاده در HPLC عمدتاً کوپلیمرهای استایرن و دی وینیل بنزن هستند. معمولاً 8-12 درصد دومی را اضافه کنید. هر چه محتوای دی وینیل بنزن بیشتر باشد، سفتی و استحکام پلیمر بیشتر است، ظرفیت و به طور معمول گزینش پذیری بالاتر و تورم کمتر می شود.

اسناد مشابه

مشخصات کلی فرآیند کروماتوگرافی مبانی فیزیکی و شیمیایی کروماتوگرافی لایه نازک، طبقه بندی روش های آنالیز. انواع کروماتوگرافی بر اساس حالت های فازی. کنترل کیفیت غذا به روش TLC، تجهیزات.

مقاله ترم، اضافه شده در 2009/12/27


پدیده هایی که در طول کروماتوگرافی رخ می دهد. دو رویکرد برای تبیین، نظریه صفحات نظری و نظریه جنبشی است. کروماتوگرافی گازی، مایع، کاغذی. روش تبادل یونی کاربردهای کروماتوگرافی تبادل یونی کروماتوگرافی ژل.

چکیده، اضافه شده در 2009/01/24


مفهوم و ساختار جاذب های پلیمری، تاریخچه ایجاد و توسعه آنها، اهمیت آنها در فرآیند کروماتوگرافی پارتیشن. انواع جاذب های پلیمری، امکان استفاده از آنها در کروماتوگرافی حذف اندازه. ویژگی های استفاده از ژل های سفت و سخت.

چکیده، اضافه شده در 01/07/2010


پیدایش و توسعه کروماتوگرافی. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی کروماتوگرافی در فاز ثابت جامد: گاز، مایع (جذب مایع). کروماتوگرافی در فاز ساکن مایع: کروماتوگرافی گازی مایع و ژل.

چکیده، اضافه شده در 05/01/2009


ماهیت روش کروماتوگرافی، تاریخچه توسعه و انواع آن. زمینه های کاربرد کروماتوگرافی، دستگاه ها یا تاسیسات برای جداسازی کروماتوگرافی و تجزیه و تحلیل مخلوط مواد. طرح کروماتوگراف گازی، سیستم های اصلی و اصل عملکرد آن.

چکیده، اضافه شده در 2010/09/25


مبانی روش کروماتوگرافی گازی معکوس. کروماتوگرافی گازی یک روش جهانی برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مخلوط های پیچیده و روشی برای به دست آوردن اجزای جداگانه به شکل خالص است. کاربرد کروماتوگرافی گازی معکوس

مقاله ترم، اضافه شده 01/09/2010


ماهیت و محتوای کروماتوگرافی جفت یونی، استفاده از آن در کروماتوگرافی مایع و استخراج برای استخراج داروها و متابولیت های آنها از مایعات بیولوژیکی به فاز آلی. انواع کروماتوگرافی جفت یونی، ویژگی های متمایز.

چکیده، اضافه شده در 01/07/2010


کروماتوگرافی گازی یکی از امیدوارکننده ترین روش های تحقیقاتی فیزیکوشیمیایی است که در حال حاضر به سرعت در حال توسعه است. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی ویژگی های مشخصه مختلف فرآیند. ماهیت روش های کروماتوگرافی.

چکیده، اضافه شده در 2010/01/25


ماهیت کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) به عنوان روشی برای تجزیه و تحلیل و جداسازی ناخالصی های پیچیده. جاذب ها، کلات های اشباع هماهنگ؛ الگوهای تأثیر ساختار لیگاند بر رفتار کلات‌ها در شرایط کروماتوگرافی فاز معکوس.

چکیده، اضافه شده در 10/11/2011


مفهوم و مراحل اصلی فرآیند روش کروماتوگرافی حذف اندازه، ویژگی اساسی و دامنه آن، انواع و ویژگی های متمایز آنها. ویژگی های تجهیزات مورد استفاده در فرآیند کروماتوگرافی حذف اندازه.

رونوشت

1 داستان کوتاهتوسعه کروماتوگرافی مایع کروماتوگرافی توسط M.S. کشف شد. Tsvet در سال 1903 به شکل یک روش ستونی جذب مایع. در این روش از جاذب‌هایی با اندازه دانه‌های بیشتر از میکرومتر استفاده شد، شوینده (حلال) در اثر گرانش از ستون عبور کرد، دتکتور جریان نداشت. جداسازی به آرامی و در طی چندین ساعت انجام شد و در این حالت، کروماتوگرافی مایع برای اهداف تحلیلی قابل استفاده نبود. در سالها تلاش متخصصان در کشورهای مختلف به ایجاد کروماتوگرافی مایع اکسپرس معطوف شد. واضح بود که برای افزایش میزان جداسازی باید مسیرهای انتشار خارجی و داخلی کوتاه شود. این را می توان با کاهش قطر دانه های جاذب به دست آورد. پر کردن ستون ها با دانه های ریز (5-10 میکرومتر) فشار ورودی بالایی ایجاد کرد که نیاز به استفاده از پمپ های فشار بالا داشت. اینگونه بود که کروماتوگرافی مایع با فشار بالا متولد شد. با انتقال به جاذب های یک کسر ریز، کارایی ستون ها به شدت افزایش یافت، بنابراین، کروماتوگرافی مایع تحلیلی سریع مدرن کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) نامیده شد. توسعه جاذب های ریزدانه سفت و سخت (5 یا 10 میکرون)، ایجاد پمپ های فشار بالا (بیش از 200 اتمسفر) و آشکارسازهای جریان همگی تضمین می شوند. عملکرد بالا HPLC. از نظر زمان جداسازی، کمتر از کروماتوگرافی گازی نبود و از نظر زمینه های کاربرد به طور قابل توجهی از آن پیشی گرفت. در حال حاضر HPLC هم از نظر حجم تجهیزات تولید شده (بیش از کروماتوگرافی در سال به ارزش بیش از 2 میلیارد دلار) و هم از نظر تعداد انتشارات (5-6 هزار انتشار در سال) در بین سایر روش های کروماتوگرافی جایگاه پیشرو را به خود اختصاص داده است. . HPLC مدرن در نسخه های مختلف پیاده سازی شده است. این گزینه ها امکان جداسازی مخلوط های مختلف مولکول ها (از جمله مخلوط انواع ایزومرها) را فراهم می کند. ماکرومولکول های مصنوعی و بیوپلیمرها (از جمله ویروس ها و مولکول های با جرم تا چند میلیون)؛ یون ها و رادیکال های پایدار همچنین نقش HPLC در زمینه های حیاتی علم و تولید مانند زیست شناسی، بیوتکنولوژی، صنایع غذایی، پزشکی، داروسازی، معاینه پزشکی قانونی، کنترل آلودگی محیطی و غیره بسیار زیاد است. HPLC یکی از نقش های اصلی را در رمزگشایی ژنوم انسان ایفا کرده است. ، اخیراً سالها با موفقیت مشکلات پروتئومیکس را حل کرده است.

2 گزینه HPLC مورد استفاده در دهه گذشته گزینه ها فاز معکوس فاز عادی یونی جفت یون تبادل یونی حذف ژل-فیلتراسیون تبادل لیگاند میسلی کایرال هیدروفوبیک نقره ای فاز معکوس استخراج مایع-مایع انتخاب اهداکننده-مایع Concurrent Concurrent تئوری HPLC غشای متحرک بستر متحرک فرآیند کروماتوگرافی: نگهداری، شستشو، جداسازی ستون کروماتوگرافی یک لوله پر از یک جاذب ساده است که یک حلال به طور پیوسته در آن جریان دارد. جاذب (جاذب، پرکننده ستون) توسط فیلترها در ستون نگه داشته می شود، بی حرکت است و به همین دلیل فاز ساکن نامیده می شود. حلال در حال حرکت نسبت به جاذب فاز متحرک (در برخی موارد، شوینده) نامیده می شود. هنگام حرکت در امتداد ستون، مولکول های ماده (سوربات ها) در داخل منافذ جاذب پخش می شوند و در نتیجه برهم کنش های بین مولکولی از یک نوع یا دیگری، روی سطح فاز ساکن جذب می شوند. مدت زمانی که مولکول ها در حالت جذب قرار دارند با قدرت برهمکنش بین مولکولی سوربات ها با جاذب تعیین می شود. با جذب بسیار ضعیف، مولکول ها تقریباً تمام زمان را در آن سپری می کنند

3 حل فاز متحرک و بنابراین با سرعتی فقط کمی کمتر از سرعت فاز متحرک به سمت پایین ستون حرکت کنید. در مقابل، با جذب بسیار قوی، مولکول ها به سختی سطح را ترک می کنند و سرعت حرکت آنها در طول ستون ناچیز است. از نقطه نظر کروماتوگرافی، شرایطی که تحت آن نیروی جذب متوسط ​​است و سرعت حرکت سوربات ها از طریق ستون 2 تا 10 برابر کمتر از سرعت حرکت فاز متحرک است، مورد توجه بیشتر است. پدیده حرکت آهسته مولکول ها نسبت به حرکت فاز متحرک در کروماتوگرافی را احتباس می گویند. اگر ثابت جذب مواد متفاوت باشد، سرعت متوسط ​​آنها در طول ستون نیز متفاوت خواهد بود. بنابراین، هدف اصلی کروماتوگرافی جداسازی محقق می شود. به طور طبیعی، در عمل، مولکول های منفرد به ستون وارد نمی شوند. اگر حداقل چندین مولکول از انواع مختلف به ستون وارد شوند، میانگین سرعت حرکت مولکول‌های سوربات همچنان متفاوت است. علاوه بر این، سرعت حرکت تک تک مولکول های هر نوع در یک جهت یا جهت دیگر از مقدار متوسط ​​برای این نوع منحرف می شود. مولکول‌های سوربات که ابتدا به شکل یک پالس آنی وارد ستون می‌شوند، آن را در ناحیه وسیع‌تری رها می‌کنند. چنین عدم شناسایی سرعت حرکت مولکولهای یکسان در کروماتوگرافی، لکه گیری نامیده می شود. این پدیده نامطلوب منجر به این واقعیت می شود که در بین مولکول های یک ماده ممکن است مولکول های دیگری نیز وجود داشته باشد که سرعت آن نزدیک به سرعت سریع ترین مولکول های اول است. در نتیجه، مناطق مواد ممکن است تا حدی با یکدیگر همپوشانی داشته باشند و جداسازی ناقص خواهد بود. فرآیندهای ماندگاری و تاری موضوع تئوری کروماتوگرافی است. برخی از اصطلاحات و تعاریف اساسی کروماتوگرام منحنی است که غلظت ترکیبات خروجی از ستون با جریان فاز متحرک را به عنوان تابعی از زمان از شروع جداسازی نشان می دهد.

4 کروماتوگرام معمولاً از یک خط پایه و پیک تشکیل شده است. در ابزارهای کروماتوگرافی، به عنوان یک قاعده، اندازه گیری مستقیم غلظت یک ماده در فاز متحرک وجود ندارد، اما با کمک یک واحد آشکارساز ویژه، هر کمیت فیزیکی که از نظر عملکردی با غلظت مرتبط باشد (رسانایی الکتریکی، چگالی نوری) و غیره) اندازه گیری می شود. خط مبنا مربوط به دوره زمانی است که آشکارساز تنها سیگنال فاز متحرک را ثبت می کند. منحنی اوج، که در حالت ایده آل به منحنی توزیع گاوسی نزدیک می شود، افزایش تدریجی غلظت در خروجی ستون و کاهش متعاقب آن را توصیف می کند. زمانی که حداکثر پیک در کروماتوگرام ظاهر می شود، زمان ماند (t R) نامیده می شود. در شرایط عملیاتی ثابت و ترکیب فازهای سیستم کروماتوگرافی، زمان ماند یک مقدار ثابت برای یک ماده معین است. گاهی اوقات یک پیک در قسمت اولیه کروماتوگرام ثبت می شود که ماهیت آن با عدم تعادل کوتاه مدت در ستون در هنگام تزریق نمونه همراه است. این پیک مربوط به زمان ماند ماده غیرقابل جذب (t 0) است. خصوصیات ترمودینامیکی مقایسه ای دو قله قابل تفکیک مواد، ماندگاری یا انتخاب نسبی را نشان می دهد. این مقدار نشان دهنده توانایی یک سیستم کروماتوگرافی معین برای جداسازی یک جفت معین از مواد است. زمان‌های ماند و تمام مقادیر حاصل از آنها اساساً ویژگی‌های ترمودینامیکی فرآیند هستند. با این حال، نتیجه توسط تأثیر ترکیبی عوامل ترمودینامیکی و جنبشی تعیین می شود. اگر در یک سیستم کروماتوگرافی از یک ترکیب معین در

در یک دمای معین، مقادیر t R برای دو ماده یکسان است (یا = 1.0)، پس هیچ تغییری در هندسه ستون منجر به جدا شدن این جفت نمی شود. اما، از سوی دیگر، تفاوت در مقادیر t R به طور خودکار به این معنی نیست که جداسازی، و حتی بیشتر از آن خوب، حاصل می شود. برای انجام این کار، ستون مورد استفاده باید دارای ویژگی های جنبشی به اندازه کافی بالا باشد. اعمال جذب - دفع باید با سرعت بالا انجام شود تا پتانسیل جداسازی را محقق کند که با تفاوت t R نشان داده می شود. مشخصه جنبشی اصلی فرآیند ارتفاع h معادل یک صفحه نظری (HETP) است. ). این مقدار مربوط به ارتفاع لایه جاذب است که در طی گذر از آن عمل جذب - دفع به طور متوسط ​​یک بار انجام می شود. اساساً کیفیت جاذب مورد استفاده، کیفیت پر شدن ستون و انتخاب صحیح حالت کروماتوگرافی را منعکس می کند. متقابل تعداد صفحات نظری N برای ارزیابی کیفیت ستون استفاده می شود.تعداد صفحات نظری معیاری برای کارایی ستون است. تار شدن مناطق کروماتوگرافی مخلوطی که قرار است جدا شود به شکل یک پالس باریک به ستون وارد می شود و حجم آن نسبت به حجم ستون می تواند نادیده گرفته شود. همانطور که مولکول های موادی که باید جدا شوند با جریان فاز متحرک حرکت می کنند، پالس به تدریج منبسط می شود، در حالی که غلظت موادی که باید در آن جدا شوند کاهش می یابد. دلیل اصلیاز این فرآیند این است که سرعت حرکت در امتداد ستون هر مولکول با میانگین سرعت مشخصه این ترکیب متفاوت است. از نقطه نظر نتیجه مفید نهایی فرآیند کروماتوگرافی برای دستیابی به جداسازی مولکول های مختلف، گسترش مناطق حداقل به دلایل زیر بسیار نامطلوب است. اول، فرسایش شدید منجر به همپوشانی جزئی مناطق ترکیبات مختلف می شود و بنابراین، لازم است الزامات سخت گیرانه تری در انتخاب سیستم اعمال شود. علاوه بر این، حتی اگر در یک مورد امکان افزایش گزینش پذیری وجود داشته باشد، قدرت جداسازی کل کم است. یکی دیگر از پیامدهای منفی لکه گیری کاهش غلظت سوربات در مرکز منطقه است که منجر به کاهش حساسیت آنالیز می شود. اندازه گیری شدت فرآیندهای فرسایش، ارتفاع معادل یک صفحه نظری است. مقدار h توسط تعدادی فرآیند خاص تعیین می شود. 1) ناهمگنی جریان فاز متحرک. جاذب در ستون سیستمی از کانال ها را تشکیل می دهد که فاز متحرک از طریق آن جریان می یابد. هرچه ذرات جاذب ریزتر باشند، طول مسیر مولکول‌های فاز متحرک به یکدیگر نزدیک‌تر می‌شود، اختلاف زمان عبور مولکول‌های یک منطقه از ستون کمتر و تار شدن ناحیه کمتر می‌شود.

6 2) انتشار مولکولی در فازهای متحرک و ساکن. هر چه سرعت جریان بیشتر باشد به همین دلیل تاری کمتر می شود. 3) سرعت انتقال جرم زمان جذب یا تبادل یونی است. هر چه سرعت جریان بیشتر باشد، به همین دلیل تاری بیشتر می شود. واضح است که برای کاهش h لازم است از ذرات جاذب با قطر کمتر استفاده شود. متاسفانه این مسیر فقط تا حدی قابل استفاده است که ملاحظات فنی دیکته می کند. افت فشار در ستون با سایر پارامترهای فرآیند با رابطه زیر مرتبط است: جایی که r پارامتر مقاومت جریان است، p افت فشار، U نرخ جریان، L طول ستون و d اندازه ذرات جاذب با افزایش فشار، هزینه و پیچیدگی تجهیزات به طور چشمگیری افزایش می یابد. بنابراین، HPLC d p = 3-10 میکرومتر. برای افزایش راندمان، حلال‌های ویسکوز کمتر ترجیح داده می‌شوند، زیرا ضریب انتشار بالاتر و مقاومت ستون کمتری دارند. در HPLC، تئوری لکه گیری نواحی کروماتوگرافی کم و بیش تکمیل شده است. توسعه این نظریه باعث شد تا در عمل به کارایی ستون های نزدیک به نظری پی ببریم. بنابراین، هنگام استفاده از جاذب هایی با قطر دانه کمتر از 3 میکرومتر، راندمان تا صفحات نظری در هر متر طول ستون به دست آمد. توجه زیادی از کروماتوگراف ها به مطالعات گزینش پذیری جداسازی معطوف شده است. در HPLC، برخلاف کروماتوگرافی گازی، گزینش پذیری هم با ماهیت جاذب و هم ماهیت ماده شوینده تعیین می شود. کار برای مطالعه برهمکنش ماده-حلال، که با آن ارتباط دارد، ادامه دارد انرژی آزادجذب موضوعات داغ در تئوری HPLC بهینه سازی کامپیوتری فرآیند جداسازی است. همانطور که در بالا ذکر شد، تلاش اصلی کروماتوگراف ها در حال حاضر بر مطالعه نظری مسائل گزینشی جداسازی متمرکز است. ده‌ها مقاله در مورد مطالعه رابطه بین ساختار مولکول‌ها و نگهداری آن‌ها روی جاذب‌هایی با ماهیت شیمیایی مختلف و در کروماتوگرافی چند بعدی وجود دارد. برای بهبود گزینش پذیری جداسازی، هم در کروماتوگرافی گازی و هم در HPLC، فاکتور فضایی به طور گسترده ای استفاده می شود که سیکلودکسترین ها، اترهای تاج و کریستال های مایع برای جداسازی انتخابی ایزومرها استفاده می شود.

7 دستاوردها در تئوری جداسازی ایزومرهای نوری، هم در کروماتوگرافی گازی و هم مایع، چشمگیر هستند. نتایج در سطح کشف به‌دست می‌آیند، که امکان جداسازی ایزومرهای نوری را بر روی تماس‌ها در دو نقطه نشان می‌دهد (سطح یک جاذب غیر طبیعی می‌تواند به عنوان سومین نقطه تماس باشد). توسعه تئوری کروماتوگرافی پلیمری در شرایط بحرانی با موفقیت ادامه دارد. پیشرفت هایی در ایجاد رابطه بین پارامترهای حفظ کروماتوگرافی و فعالیت بیولوژیکی و شیمیایی مولکول ها حاصل شده است. این امر به ویژه برای صنعت داروسازی زمانی که به دنبال انواع جدیدی از داروها است، امیدوار کننده است. در سال های اخیر، علاقه فزاینده ای به مسئله تأثیر دما بر کل فرآیند جداسازی در HPLC وجود داشته است. یک HPLC با دمای بالا پیشنهاد شده است و تجهیزاتی برای برنامه ریزی دما در این روش در حال توسعه است. کار بر روی بهینه سازی جداسازی در حالی که همزمان دما و قدرت ماده شوینده را تغییر می دهد امیدوارکننده به نظر می رسد. تأثیر میدان الکتریکی اعمال شده در امتداد ستون بر حفظ و فرسایش کورتیکواستروئیدها بر روی ستون‌های دارای جاذب کربن متخلخل، و همچنین تأثیر میدان مغناطیسی بر روی احتباس در ستون‌های پر شده با ذرات مغناطیسی توسط توپ‌های فولادی پوشش داده شده با پلی‌تترا فلوئورواتیلن، نشان داد. مطالعه کرد. جاذب برای HPLC طیف وسیعی از جاذب ها برای HPLC ساخته و تولید شده است. حدود 100 شرکت در سراسر جهان بیش از 300 نوع جاذب تولید می کنند. با این حال، مجموعه واقعی بسیار باریک تر است، زیرا جاذب های بسیاری از شرکت ها از نظر ماهیت شیمیایی سطح یکسان هستند و فقط در نام ها متفاوت هستند. سهم نسبی کاربرد روش های مختلف HPLC بر روی جاذب های مختلف روش کروماتوگرافی/نوع درصد مصرف کنندگان جاذب فاز معکوس 50.4 سیلیکاژل با گروه های پیوندی С С 8 15.9 فنیل 7.1 С 4 2.3 С 1 -С 2 1.1

8 سیلیکاژل فاز معمولی 24.1 با گروه های پیوندی CN- 8.9 سیلیکاژل 8.5 MN 2-4.7 دیول 2 تبادل یونی و یونی 14 آنیون 7.4 کاتیون ها 6.6 انحصاری 6.7 آبی 3.5 غیرآبی 3.5 غیرآبی ترین 2.11 هیدروفیک دیگر معمولاً از ژل های سیلیکا خالص و ژل های سیلیکا با گروه های غیر قطبی و قطبی پیوند شده استفاده می شود. جاذب های مبتنی بر اکسیدهای آلومینیوم، زیرکونیوم، تیتانیوم و غیره ساخته شده اند و همچنان توسعه می یابند. سهم کاربرد جاذب های مختلف در HPLC به شرح زیر است: ژل سیلیکا 70٪، پلیمرهای متخلخل (کوپلیمر استایرن و دی وینیل بنزن، پلی متاکریلات ها). ، سلولز و غیره) 20٪، جاذب کربن متخلخل، اکسید تیتانیوم، اکسید زیرکونیوم 4٪، اکسید آلومینیوم 1٪. در عمل تحلیلی، کروماتوگرافی فاز معکوس (بیش از 70 درصد) با استفاده از سیلیکاژل با گروه های آلکیل C18 و C8 پیوندی بیشترین کاربرد را پیدا می کند. در pH< 3 происходит гидролиз связи =Si О Si=, а при рн >10 پایه سیلیکاژل حل می شود، به خصوص در دماهای بالا. این جاذب ها در جداسازی ترکیبات قطبی و ایزومرها غیرانتخابی هستند. مواد با طبیعت پایه، به عنوان یک قاعده، به شکل قله های نامتقارن به دلیل برهمکنش با گروه های هیدروکسیل باقی مانده، شسته می شوند. خواص مواد سیلیکاژل به شدت به خلوص، ماهیت هندسی و شیمیایی سیلیکاژل، روش پیوند گروه های آلکیل و غیره بستگی دارد که در سال های اخیر تحقیقات فعالی برای رفع این کاستی ها انجام شده است. اول از همه، تولید سیلیکاژل های اولیه به طور قابل توجهی بهبود یافته است، که امکان تولید مجدد ذرات کروی با محتوای ناچیز را فراهم می کند.

9 فلزات سنگین اتصال کامل گروه های هیدروکسیل روی سطح سیلیکاژل هرگز حاصل نمی شود. گروه های هیدروکسیل باقیمانده منجر به برهمکنش های نامطلوب و پیک های نامتقارن در ترکیبات متشکل از مولکول های قطبی کوچک می شوند. برای از بین بردن تأثیر سیلانول های باقیمانده، پیشنهاد شد که آنها را با گروه های ایزوپروپیل یا ایزوبوتیل حجیم تر ببندید. نمونه ای از این جاذب ها، باند پایدار زورباکس است. هنگامی که دو زنجیره آلکیل مجاور از طریق 3-4 گروه متیلن به اتم‌های سیلیکون متصل می‌شوند، از جایگزین‌های Bidentate استفاده می‌شود. این "پل" گروه های هیدروکسیل باقیمانده را می بندد و چنین فازهایی حتی در pH بالا پایدار هستند.< 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 سولفات آمونیوم. کاهش یکنواخت در غلظت نمک در محلولی که از طریق ستون با فنیل سفاروز جریان می یابد منجر به دفع متوالی پروتئین ها می شود. جاذب هایی که با افزودن رادیکال های آلکیل آبگریز با طول های مختلف به سیلیس ماکرو متخلخل به دست می آیند به روشی مشابه عمل می کنند. آنها به دلیل صلب بودن، به ویژه برای عملکرد در فشار بالا تحت کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC، HPLC انگلیسی) مناسب هستند. آنهایی که حاوی زنجیره های هیدروکربنی طولانی C18 هستند به دلیل اتصال بیش از حد قوی و اغلب غیرقابل برگشت برای جداسازی پروتئین کاربرد کمی دارند، اما می توانند برای کروماتوگرافی پپتیدی استفاده شوند. بهترین نتایج با کروماتوگرافی پروتئین ها بر روی جاذب های حاوی زنجیره های هیدروکربنی کوتاه تر C 4 - C 8 به دست می آید. اغلب کروماتوگرافی آبگریز با اثرات دیگر ترکیب می شود. به عنوان مثال، افزودن دی آمین هایی با طول های مختلف به سفاروز فعال شده با سیانوژن برومید، جاذب هایی به دست می دهد که حاوی زنجیره های هیدروکربنی هیدروبیک به همراه دو گروه کاتیونی هستند. ترکیب ویژگی های یک جاذب آبگریز و مبدل آنیونی در یک ماده کروماتوگرافی، امکانات آن را غنی می کند. روشی که در بالا برای انجام کروماتوگرافی بر روی یک جاذب آبگریز توضیح داده شد، به هیچ وجه تنها روش ممکن نیست. برای جذب پروتئین ها، نیازی به وارد کردن غلظت نمک بالا به محلول نیست و برای شستشو، می توان از افزودن حلال های آلی، تغییر pH استفاده کرد. در برخی موارد، زمانی که اتصال پروتئین بر اساس ترکیبی از فعل و انفعالات آبگریز و یونی است، شستشو با محلول های نمک نتایج خوبی به دست می دهد. همچنین متذکر می شویم که نشانه های کروماتوگرافی آبگریز در روش های دیگر جداسازی پروتئین به ویژه در کروماتوگرافی میل ترکیبی نیز یافت می شود. هر ساله در کنفرانس و نمایشگاه پیتسبورگ در ایالات متحده، ده ها جاذب HPLC جدید ارائه می شود و می توان جهت ها و روندهای جدیدی را از آنها قضاوت کرد. شرکت ها طیف گسترده ای از ستون ها را ارائه می دهند: طول ستون از 10 تا 250 میلی متر و قطر داخلی از 1 تا 50 میلی متر متغیر است. تجهیزات کروماتوگرافی مایع HPLC مدرن در سه نسخه بلوک مدولار، مونوبلوک و متوسط ​​(طراحی مدولار در یک بلوک) موجود است. انتخاب پیکربندی یک دستگاه مدولار توسط کار تحلیلی تعیین می شود. سیستم مدولار به شما این امکان را می دهد که سریع و آسان یک سیستم خاص را با حداقل هزینه مونتاژ کنید. بر اساس یک سیستم بلوک مدولار انعطاف‌پذیر، می‌توان هم دستگاه‌های ساده و هم دستگاه‌های پیچیده را با بلوک‌های ساختمانی مناسب برای حل مشکلات معمول تکنولوژیکی و انجام اندازه‌گیری‌های تحقیقاتی پیچیده ایجاد کرد.

11 سیستم مونوبلوک در برخی موارد در مورد وظایف خاص تخصصی سودمند است. سیستم یکپارچه با بلوک های قابل تعویض دارای مزایای مشابهی است. در حال حاضر انواع کروماتوگراف های مایع زیر به صورت تجاری تولید می شوند: فشار بالا (سیستم های بسته)، گرادیان، ایزوکراتیک، آماده سازی، یون، حذف اندازه، فشار کم(سیستم های باز)، آنالایزرهای چند بعدی، بر روی خط، آنالایزرهای مداوم دمای بالا، جریان متقابل، بستر متحرک، آنالایزرهای اسید آمینه. این کروماتوگراف های مایع ممکن است شامل سیستم های تشخیص زیر باشد: طول موج متغیر، طول موج ثابت (با فیلتر)، اسکن، آرایه دیود نوری، انکسار سنجی، فلورسانس، الکتروشیمیایی، رسانایی، آمپرومتریک، پراکندگی نور، نورتابی شیمیایی، طیف سنجی جرمی، طیف سنجی رادیویی، میکروسکوپی طیف سنجی، یونیزاسیون شعله و غیره. HPLC با میکرو و نانو ستون در حال توسعه است. طرح کروماتوگراف: 1-پمپ 2-واحد تزریق نمونه 3-ستون کروماتوگرافی 4- آشکارساز 5-رجیستر 6-ستون ترموستات 7-واحد آماده سازی مایع 8- تخلیه یا کسر کلکتور

12 کاربرد HPLC روش های HPLC به روش های رسمی در فارماکوپه های کشورهای مختلف، در EPA (آژانس ایالات متحده برای تجزیه و تحلیل آلودگی محیط زیست)، در GOST ها و توصیه هایی برای تجزیه و تحلیل بسیاری از ترکیبات مضر تبدیل شده اند. هنگام پایش آلودگی محیطی با روش های HPLC، فرآورده های نفتی در آب های سطحی و آشامیدنی تعیین می شوند. آفت کش ها در آب، خاک؛ فتالات در آب؛ آمین های معطر و ترکیبات معطر چند هسته ای در غذا و آب؛ فنل، کلروفنل و نیتروفنول در آب آشامیدنی; نیتروزامین در غذا؛ فلزات سنگین در آب، خاک و غذا؛ مایکوتوکسین ها (آفلاتوکسین ها، زیرالنون و غیره) در غذا و خوراک و بسیاری از آلاینده های دیگر. تشخیص زودهنگام بیماری ها با تجزیه و تحلیل نشانگرهای بیوشیمیایی HPLC به طور فزاینده ای برای تعیین نشانگرهای بیوشیمیایی و متابولیت ها در معاینه پزشکی انبوه جمعیت و تشخیص بیماری های خطرناک استفاده می شود. معمولاً برای تشخیص بیماری ها فقط تعیین نشانگرها کافی است، اما در برخی موارد نیاز به تعیین مشخصات متابولیک سطح بسیاری از اجزا است. نشانگرهای بیولوژیکی مولکول‌های نسبتاً کوچکی هستند: کاتکول آمین‌ها، اسیدهای آمینه (هوموسیستئین)، ایندول‌ها، نوکلئوزیدها، پورفیرین‌ها، قندها، استروئیدها، هورمون‌ها، ویتامین‌ها، پترین‌ها و لیپیدها. در برخی موارد، مولکول های بزرگ نیز استفاده می شود: آنزیم ها، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک. مشخصات غلظت مایعات فیزیولوژیکی در بیماران مبتلا به بیماری های مختلف می تواند به طور قابل توجهی با مشخصات متفاوت باشد افراد سالم. این شاخص باید در بیماران مبتلا به اختلالات متابولیک ارثی نیز تعیین شود. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل مشخصات در مورد بیماری های انکولوژیکی، قلبی عروقی، روانی و عصبی و همچنین دیابت و پورفیریازیس انجام می شود. مشخصات غلظت مایعات بدن در بیمارانی که علائم خاصی دارند تعیین می شود، اما تشخیص دقیقی از بیماری نمی دهد. اخیراً نشان داده شده است که نوکلئوزیدهای تغییر یافته در پروفایل بیماران مبتلا به ایدز ظاهر می شوند. برای تجزیه و تحلیل اجسامی مانند سیالات بیولوژیکی پیچیده و چند جزئی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مناسب است که به دلیل ناپایداری بسیاری از ترکیبات فعال بیولوژیکی در دماهای بالا، مزایای واضحی نسبت به کروماتوگرافی گازی دارد. محتوای بسیاری از نشانگرها در سیالات بیولوژیکی در سطح g است، بنابراین، تعیین آنها به آشکارسازهای بسیار حساس و انتخابی، به ویژه، آمپرومتریک و فلورسنت نیاز دارد. مطلوب است که تجزیه و تحلیل

13 به سرعت، در عرض 5-20 دقیقه تکمیل شد. در حال حاضر، با تجزیه و تحلیل نشانگرهای بیوشیمیایی در مراکز پزشکی در سراسر جهان، بیش از 200 بیماری متابولیک در حال حاضر شناسایی شده است. مطالعات و تجزیه و تحلیل در بیوشیمی HPLC بیشترین کاربرد را برای جداسازی ترکیبات بیولوژیکی دارد: پروتئین ها، آنزیم ها، قندها، لیپیدها، اسیدهای آمینه، پپتیدها، ویتامین ها و غیره. در ارتباط با توسعه پروتئومیکس، علاقه به جداسازی و تجزیه و تحلیل پروتئین ها ، پپتیدها و اسیدهای آمینه به شدت افزایش یافته است. روش HPLC برای مطالعه برهمکنش دارو-غشاء و دارو-پروتئین و ارزیابی درجه اکسیداسیون پروتئین استفاده می شود. رابطه ایجاد شده بین پارامترهای کروماتوگرافی و خواص بیولوژیکی امکان جستجوی آگاهانه تر برای داروهای جدید و سایر ترکیبات فعال بیولوژیکی در داروها را فراهم می کند. HPLC یکی از مهم ترین روش ها برای مطالعه متابولیت های دارو، جداسازی و جداسازی آلرژن ها و مطالعه فرآیندهای فارماکوکینتیک است. جداسازی مواد دارویی انانتیومر در مقیاس صنعتی تسلط یافته است.

2.2.29. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یک تکنیک جداسازی مبتنی بر توزیع تفاضلی مواد بین دو غیرقابل اختلاط است.

8. سوالات 1. کروماتوگرافی را تعریف کنید. 2. چه ویژگی های کروماتوگرافی امکان دستیابی به جداسازی بهتر مواد با خواص مشابه را نسبت به سایر روش های جداسازی فراهم می کند. 3. فهرست کنید

سخنرانی 6 روش های تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی طرح سخنرانی 1. مفاهیم و اصطلاحات کروماتوگرافی. 2. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی تجزیه و تحلیل. تجهیزات کروماتوگرافی 3. انواع کروماتوگرافی: گاز،

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی مایع روش ها و فناوری

پروفسور کوچتوف آناتولی گلبوویچ دستیار لیانگ اولگا ویکتورونا AST، ALT: با توجه به رایتمن فرنکل و روش جنبشی اختراع یا تجسم بیولوژیکی واکنش شیمیایییا فرآیند فیزیکی

سخنرانی 7 کروماتوگرافی به عنوان روشی برای جداسازی، شناسایی و تعیین کمی مفاهیم و تعاریف پایه طبقه بندی های مختلف روش های کروماتوگرافی کروماتوگرافی جذب شیمیایی

کشف کروماتوگرافی (1903) MIKHAIL SEMENOVICH TsVET (1872-1919) مراحل اصلی توسعه کروماتوگرافی 1903 کشف کروماتوگرافی (Tsvet M.S.) 1938 کروماتوگرافی لایه نازک یا مسطح (I)

شیمی تجزیه ترم 4، سخنرانی 17. ماژول 3. کروماتوگرافی و سایر روش های تجزیه و تحلیل. کروماتوگرافی. اصل و طبقه بندی روش ها. 1. اصل جداسازی کروماتوگرافی. ثابت و متحرک

وزارت آموزش و پرورش و علوم روسیه تحقیقات ملی دانشگاه دولتی تامسک دانشکده شیمی برنامه کاری مشروح رشته روشهای تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی منطقه مورد مطالعه

04.07 مؤسسه فیزیک و فناوری مسکو گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 8 کروماتوگرافی Dolgoprudny، 6 آوریل 07 طرح. تاریخچه وقوع

V.D. SHATZ O.V. ساچارت کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مبانی تئوری. روش شناسی. کاربرد در شیمی دارویی پیشگفتار توسعه مدرنعلوم شیمی و بیولوژیکی مورد نیاز است

آژانس فدرال برای آموزش موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه ایالتی اورال. صبح. گورکی" IONTS "اکولوژی و مدیریت طبیعت"

حاشیه نویسی برنامه کاری رشته "مقدمه ای بر روش های تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی" در راستای آماده سازی 04.03.01 شیمی در پروفایل آموزش "شیمی تجزیه" 1. اهداف تسلط بر رشته

مجوز داروسازی عمومی وزارت بهداشت فدراسیون روسیه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا OFS.1.2.1.2.0005.15 به جای هنر. GF XI کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (مایع

کار آزمایشگاهی 7b تعیین کروماتوگرافی ترکیب فاز گازی خاکها. کروماتوگرافی (از یونانی chroma، رنگ chromatos جنسی، رنگ) یک روش فیزیکوشیمیایی جداسازی و تجزیه و تحلیل است.

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی روش‌های تحقیق فیزیکی سخنرانی کروماتوگرافی گازی نظریه و اصول Dolgoprudny، نوامبر

APP NOTE-19/2017LC قابلیت های تحلیلی کروماتوگرافی مایع Maestro HPLC با آشکارساز آمپرومتریک به عنوان مثال از تعیین هموسیستئین در پلاسمای خون Yashin A. Ya. k. x. دکتری، مهندس برجسته

مزایای ستون‌های Agilent AdvanceBio SEC SEC برای تجزیه و تحلیل بیودارویی مقایسه ستون‌های فروشندگان مختلف برای بهبود کیفیت داده‌ها بررسی اجمالی فنی

دانشکده شیمی دانشگاه دولتی بلاروس گروه شیمی تجزیه

ستون‌های کروماتوگرافی حذف اندازه Agilent AdvanceBio SEC برای تجزیه و تحلیل تجمع: سازگاری ابزار مرور کلی فنی مقدمه ستون‌های Agilent AdvanceBio SEC خانواده جدیدی هستند

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی)) گروه فیزیک مولکولی روش‌های فیزیکی تحقیق سخنرانی 0 کروماتوگرافی گازی Dolgoprudny، 5 نوامبر، 0g. طرح. داستان

2 روش تجزیه و تحلیل: 1. روش های شیمیایی. تعادل شیمیایی و استفاده از آن در تجزیه و تحلیل تعادل اسید و باز. قدرت اسیدها و بازها، الگوهای تغییر آنها. تابع همت. محاسبه

موسسه آموزشی بودجه دولتی آموزش عالی حرفه ای دانشگاه دولتی پزشکی و دندانپزشکی مسکو وزارت بهداشت و توسعه اجتماعی

VD SHATZ، OV ساخارتووا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مبانی نظریه. روش شناسی. کاربرد در شیمی دارویی آکادمی علوم موسسه لتونی SSR

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 8 آشکارسازها در کروماتوگرافی کروماتوگرافی مایع

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز عمومی داروسازی الکتروفورز OFS.1.2.1.0021.15 به جای هنر. SP XI، شماره 1 روش تجزیه و تحلیل الکتروفورز بر اساس توانایی ذرات باردار،

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی گازی تکنیک و روش تجربی Dolgoprudny، 3 آوریل

APP NOTE-18/2017LC قابلیت های تحلیلی کروماتوگراف مایع Maestro HPLC با آشکارساز آمپرومتریک به عنوان مثال از تعیین کاتکول آمین ها در پلاسمای خون Yashin A. Ya. k. x. دکتری، مهندس برجسته

کروماتوگرافی یکی از مهمترین فرآیندهای تجزیه و تحلیل ابزاری است. اول از همه، نقش مهمی در زمینه های علمی مانند شیمی، بیوشیمی و تجزیه و تحلیل محیطی در تعیین کوچک ایفا می کند.

مؤسسه علمی بودجه ایالتی فدرال "موسسه تحقیقات هماتولوژی و انتقال خون کیروف آژانس پزشکی و بیولوژیکی فدرال" 3.3.2. ایمونوبیولوژیک پزشکی

تشخیص مطمئن کربوهیدرات ها، الکل ها و اسیدهای آلی با کروماتوگرافی کم فشار ستون های Agilent Hi-Plex برای تعویض لیگاند HPLC Agilent Technologies Technologies Agilent Hi-Plex

فدرال ایالت Unitary Enterprise NPO RADON Moscow توسعه و تایید روش تغلیظ و جداسازی و (IV) با استفاده از کروماتوگرافی استخراج بر روی رزین Ermakov A.I. مسکو - 2013 1 مواد جذب: آغشته شده

روشهای فیزیکوشیمیایی آنالیز کروماتوگرافی روش کروماتوگرافی مبتنی بر پدیده جذب است. جذب فرآیند جذب گازها، بخارات و مواد محلول توسط جاذب جامد یا مایع است.

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز عمومی داروسازی گاز کروماتوگرافی OFS.1.2.1.2.0004.15 به جای هنر. کروماتوگرافی گازی GF XI روشی برای جداسازی ترکیبات فرار بر اساس

کروماتوگرافی گازی 1 مواد مورد نیاز 1. فراریت 2. پایداری حرارتی (ماده باید بدون تجزیه تبخیر شود) 3. بی اثری طرح کروماتوگرافی گازی 1 2 3 4 5 1. سیلندر گاز حامل

وزارت بهداشت فدراسیون روسیه مجوز عمومی داروسازی کروماتوگرافی لایه نازک OFS.1.2.1.2.0003.15 به جای هنر. SP XI، شماره 1 فرآیند کروماتوگرافی که در حین حرکت رخ می دهد

انستیتوی فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی روش های تحقیقات فیزیکی سخنرانی 7 کروماتوگرافی گازی و مایع. کاربردی

141 کاربرد میکروستون HPLC برای کنترل یونول در روغن ترانسفورماتور Rudakov OB, Fan Vinh Thin Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering, Voronezh Podolina Ye.A. الکترواستالسکی

46. ​​روش های جداسازی کروماتوگرافی روش های جداسازی کروماتوگرافی روش های جداسازی چند مرحله ای هستند که در آن اجزای نمونه بین دو فاز ثابت و متحرک توزیع می شوند. بی حرکت

E.L.STYSKIN، L.B.ITSIKSON، E.V.BRAUDE عملی ارزیابی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا نسخه مسکو. 1986 مطالب مقدمه ... مقدمه ... فصل 1. مبانی نظریه و اصلی

موسسه فیزیک و فناوری مسکو (دانشگاه دولتی)) گروه فیزیک مولکولی روشهای تحقیق فیزیکی سخنرانی 9 کروماتوگرافی. مقدمه Dolgoprudny، 9 اکتبر 0g. طرح.

آژانس فدرال برای آموزش موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه ایالتی اورال. صبح. گورکی" IONTS "اکولوژی و مدیریت طبیعت"

موضوع. فیزیک و شیمی پدیده های سطحی. جذب پدیده های سطحی خود را در سیستم های ناهمگن نشان می دهند، به عنوان مثال. سیستم هایی که در آنها یک رابط بین اجزا وجود دارد. پدیده های سطحی

848 گزارش مختصر بر اساس مواد کنفرانس بین المللی دوازدهم "مبانی فیزیکی و شیمیایی فرآیندهای تبادل یونی (IONITES-2010)" UDC 541 تعیین قندها، اسیدهای آمینه با روش تبادل آنیون بسیار کارآمد

کروماتوگرافی فلش آماده سازی مدرن قسمت 2* A.Abolin, Ph.D., "GalaChem" [ایمیل محافظت شده] P.-F. Icarus, Interchim (فرانسه) ما همچنان به انتشار مطالب در مورد روش های مدرنآماده سازی

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه موسسه فیزیک و فنی مسکو (دانشگاه دولتی) گروه فیزیک مولکولی و بیولوژیکی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا

یادداشت های علمی دانشگاه ملی تاوریدا. V. I. Vernadsky سری "زیست شناسی، شیمی" جلد 17 (56). 2004. 1. S. 150-155. UDC 577.322: 537.632.5 تأثیر برخی لیگاندهای هیدروفوبیک بر طیفی

فرآیندهای فیزیکی در غشاهای بیولوژیکی نویسندگان: А.А. کیاگووا، آ.یا. Potapenko I. ساختار، توابع، خواص فیزیکی غشاهای بیولوژیکی 1) ساختار دو لایه فسفولیپیدی مولکولهای فسفولیپیدها

جداسازی مشتقات انانتیومرهای اسید آمینه بر روی β-سیکلودکسترین آمیخته با کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا I. A. Ananyeva, E. N. Shapovalova, S. A. Lopatin, O.

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا با آشکارساز طیفی فلورمتری "FLUORAT-02-PANORAMA". این یک آنالایزر مایع "FLUORAT -02-PANORAMA" است که به عنوان یک طیف فلورومتری استفاده می شود.

1. تبصره توضیحی 1.1. شرایط مورد نیاز برای دانش آموزان دانش آموز باید شایستگی های اولیه زیر را داشته باشد: مقررات اولیه علوم ریاضی و طبیعی. تسلط بر مهارت های مستقل

مشروط به انتشار در مطبوعات آزاد کروماتوگراف مایع Agilent 1100، Agilent 100 موجود در ثبت دولتی ثبت ابزار اندازه گیری دروغ A6 در عوض صادر شده طبق اسناد فنی

وزارت آموزش و پرورش و علوم دانشگاه دولتی قزاقستان به نام شاکریم شهر سمی سند QMS سطح 3 UP KV UP KV برنامه درسی جزء انتخابی شما ویرایش 1 از "08"

آژانس فدرال آموزش و پرورش موسسه آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای دانشگاه ایالتی ولادیمیر V.G. روشهای آنالیز کروماتوگرافی آملین

تمام جنبه های یک Crystal 09-312-6029RU Guidelines محصولات نفتی. تعریف تایپ هیدروکربن های معطردر تقطیرهای میانی روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا با

سخنرانی 7. پدیده های سطحی 1. کشش سطحی 1.1. انرژی سطحی تا به حال وجود رابط بین رسانه های مختلف* را در نظر نگرفته ایم. با این حال، حضور آن می تواند بسیار باشد

برنامه درسی بر اساس استاندارد آموزشی OSVO 1-31 05 01 2013 و برنامه درسی HEI G 31 153/ac است. 2013 گردآورنده: V.A.Vinarsky، دانشیار، کاندیدای علوم شیمی، دانشیار توصیه شده

1 ترکیبات درشت مولکولی (Lysenko EA) سخنرانی 7. شکنش درشت مولکولها 2 1. مفهوم شکنش. 2. شکنش آماده سازی. 3. روش تیتراسیون کدورت. 4. ژل نافذ

08، جلد http://dx.doi.org/0.6787/nydha-68-878-08---07- SCIENTIFIC AROACH TO THE STUDY STANDARDIZATION OF THE DRUG MEGOSIN AND ITS COMPLEX COMPOUND MEGAFERON Ziyaev Naziroval. .K., Khaitbaev A.A.

خلاصه اطلاعات فنی Agilent SureMass تجزیه و تحلیل دستی یا جداسازی پیک نرم افزار به طور سنتی در تجزیه و تحلیل کروماتوگرام های طیف کامل GC/MS به منظور جداسازی استفاده می شود.

1. معرفی.

2. پیدایش و توسعه کروماتوگرافی.

3. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی.

4. کروماتوگرافی در فاز ثابت جامد:

الف) کروماتوگرافی گازی (گاز-جذب).

ب) کروماتوگرافی مایع (جذب مایع).

5. کروماتوگرافی در فاز ساکن مایع:

الف) کروماتوگرافی گازی مایع؛

ب) کروماتوگرافی ژل.

6. نتیجه گیری.

مانند پرتوهای طیف، اجزای مختلف مخلوط رنگدانه ها به طور منظم در ستونی از کربنات کلسیم توزیع می شوند که امکان تعیین کمی و کیفی آنها را فراهم می کند. من آماده سازی به دست آمده از این طریق را کروماتوگرام و روش پیشنهادی را کروماتوگرافی می نامم.

M. S. Tsvet، 1906

معرفی

نیاز به جداسازی و تجزیه و تحلیل مخلوطی از مواد نه تنها توسط یک شیمیدان، بلکه توسط بسیاری از متخصصان دیگر نیز وجود دارد.

در زرادخانه قدرتمند روش های شیمیایی و فیزیکوشیمیایی جداسازی، تجزیه و تحلیل، مطالعه ساختار و خواص ترکیبات شیمیایی فردی و مخلوط های پیچیده آنها، کروماتوگرافی یکی از مکان های پیشرو را اشغال می کند.

کروماتوگرافی روشی فیزیکوشیمیایی برای جداسازی و تجزیه و تحلیل مخلوط گازها، بخارات، مایعات یا املاح و تعیین خواص فیزیکوشیمیایی هر یک از مواد است که بر اساس توزیع اجزای جدا شده مخلوط ها بین دو فاز متحرک و ساکن می باشد. موادی که فاز ساکن را تشکیل می دهند جاذب نامیده می شوند. فاز ساکن می تواند جامد یا مایع باشد. فاز متحرک یک جریان مایع یا گاز است که از طریق یک بستر جاذب فیلتر می شود. فاز متحرک عملکرد یک حلال و حامل مخلوط تجزیه شده از مواد را انجام می دهد که به حالت گازی یا مایع منتقل می شود.

دو نوع جذب وجود دارد: جذب - جذب مواد توسط سطح جامد و جذب - انحلال گازها و مایعات در حلال های مایع.

2. پیدایش و توسعه کروماتوگرافی

ظهور کروماتوگرافی به عنوان یک روش علمی با نام دانشمند برجسته روسی میخائیل سمنوویچ تسوت (1872 - 1919) مرتبط است که در سال 1903 در جریان تحقیق در مورد مکانیسم تبدیل انرژی خورشیدی در رنگدانه های گیاهی، کروماتوگرافی را کشف کرد. امسال باید به عنوان تاریخ ایجاد روش کروماتوگرافی در نظر گرفته شود.

ام‌اس. رنگ محلول آنالیت ها و فاز متحرک را از طریق ستون جاذب در لوله شیشه ای عبور داد. در این راستا روش او کروماتوگرافی ستونی نام گرفت. در سال 1938 N.A. ایزمایلوف و م.س. شرایبر اصلاح روش رنگ و انجام جداسازی مخلوطی از مواد را در صفحه ای پوشیده شده با لایه نازکی از جاذب پیشنهاد کرد. اینگونه بود که کروماتوگرافی لایه نازک بوجود آمد که امکان انجام تجزیه و تحلیل با مقدار میکرو یک ماده را فراهم می کند.

در سال 1947 T.B. گاپون، E.N. Gapon و F.M. Shemyakin اولین کسی بود که جداسازی کروماتوگرافی مخلوطی از یون‌ها را در یک محلول انجام داد و آن را با حضور یک واکنش تبادلی بین یون‌های جاذب و یون‌های موجود در محلول توضیح داد. بنابراین، جهت دیگری از کروماتوگرافی باز شد - کروماتوگرافی تبادل یونی. در حال حاضر کروماتوگرافی تبادل یونی یکی از مهمترین حوزه های روش کروماتوگرافی است.

E.N. و گ.ب. Gapon در سال 1948 آنچه M.S. ایده امکان جداسازی کروماتوگرافی مخلوطی از مواد را بر اساس تفاوت در حلالیت رسوبات کم محلول رنگ کنید. کروماتوگرافی رسوبی ظاهر شد.

در سال 1957، M. Goley پیشنهاد استفاده از جاذب به دیواره های داخلی لوله مویرگی - کروماتوگرافی مویرگی. این گزینه امکان تجزیه و تحلیل ریزمقدارهای مخلوط های چند جزئی را فراهم می کند.

در دهه 1960، سنتز ژل های یونی و بدون بار با اندازه منافذ کاملاً مشخص امکان پذیر شد. این امکان ایجاد یک نوع کروماتوگرافی را فراهم کرد که ماهیت آن جداسازی مخلوطی از مواد بر اساس تفاوت در توانایی آنها برای نفوذ به ژل - کروماتوگرافی ژل است. این روش امکان جداسازی مخلوط مواد با وزن های مولکولی متفاوت را فراهم می کند.

در حال حاضر، کروماتوگرافی پیشرفت قابل توجهی یافته است. امروزه روش‌های مختلف کروماتوگرافی، به‌ویژه در ترکیب با سایر روش‌های فیزیکی و فیزیکوشیمیایی، به دانشمندان و مهندسان کمک می‌کند تا مسائل مختلف و اغلب بسیار پیچیده در تحقیقات علمی و فناوری را حل کنند.

3. طبقه بندی روش های کروماتوگرافی

تنوع اصلاحات و انواع روش کروماتوگرافی مستلزم سیستم سازی یا طبقه بندی آنهاست.

طبقه بندی می تواند بر اساس معیارهای مختلفی باشد که عبارتند از:

1. حالت تجمع فازها.

2. مکانیسم جداسازی;

3. روش انجام فرآیند.

4. هدف از فرآیند.

طبقه بندی بر اساس وضعیت تجمع فازها:

گاز (فاز متحرک - گاز)، گاز-مایع (فاز متحرک - گاز، فاز ثابت - مایع)، کروماتوگرافی مایع (فاز متحرک - مایع).

طبقه بندی بر اساس مکانیسم جداسازی

کروماتوگرافی جذب بر اساس جذب (جذب) انتخابی اجزای جداگانه مخلوط تجزیه شده توسط جاذب های مربوطه است. کروماتوگرافی جذب به دو دسته مایع (کروماتوگرافی جذب مایع) و گاز (کروماتوگرافی جذبی گاز) تقسیم می شود.

کروماتوگرافی تبادل یونی مبتنی بر استفاده از فرآیندهای تبادل یونی است که بین یون‌های جاذب متحرک و یون‌های الکترولیت زمانی که محلول آنالیت از ستونی پر از ماده تبادل یونی (مبدل یونی) عبور داده می‌شود، رخ می‌دهد. مبدل های یونی ترکیبات درشت مولکولی غیر آلی و آلی نامحلول هستند. به عنوان مبدل یونی، اکسید آلومینیوم، پرموتیت، زغال سنگ سولفونه و انواع مواد آلی مصنوعی تبادل یونی - رزین های تبادل یونی استفاده می شود.

کروماتوگرافی رسوبی بر اساس حلالیت متفاوت رسوبات تشکیل شده توسط اجزای مخلوط تجزیه شده با معرف های ویژه است. به عنوان مثال، هنگامی که محلولی از مخلوط نمک های جیوه (II) و سرب از طریق ستونی با حاملی که از قبل با محلول KI آغشته شده است عبور داده می شود، 2 لایه رنگی تشکیل می شود: لایه بالایی نارنجی مایل به قرمز (HgI) 2) و پایین تر، زرد رنگی (PbI 2).

طبقه بندی بر اساس روش انجام فرآیند.

کروماتوگرافی ستونی نوعی کروماتوگرافی است که در آن از ستونی به عنوان حامل حلال بی حرکت استفاده می شود.

کروماتوگرافی کاغذی نوعی کروماتوگرافی است که در آن به جای ستون، از نوارها یا ورق های کاغذ صافی که حاوی ناخالصی های معدنی نیستند، به عنوان حامل حلال غیر متحرک استفاده می شود. در این حالت، یک قطره از محلول آزمایش، به عنوان مثال، مخلوطی از محلول های نمک Fe (III) و Co (II) به لبه نوار کاغذی زده می شود. کاغذ در یک محفظه بسته معلق می شود (شکل 1)، لبه آن را با قطره ای از محلول آزمایشی که روی آن اعمال می شود در ظرفی با حلال متحرک، به عنوان مثال، الکل n-بوتیل پایین می آورد. حلال متحرک که در کاغذ حرکت می کند، آن را خیس می کند. در این حالت، هر ماده موجود در مخلوط تجزیه شده با سرعت ذاتی خود در همان جهت حلال حرکت می کند. در پایان جداسازی یون ها، کاغذ خشک می شود و سپس با یک معرف اسپری می شود، در این مورد محلول K 4، که ترکیبات رنگی را با موادی که قرار است جدا شوند (آبی - با یون های آهن، سبز - با یون های کبالت) تشکیل می دهد. ). مناطق حاصل به شکل لکه های رنگی امکان وجود اجزای جداگانه را فراهم می کند.

کروماتوگرافی کاغذی همراه با استفاده از معرف های آلی امکان تجزیه و تحلیل کیفی مخلوط های پیچیده کاتیون ها و آنیون ها را فراهم می کند. تعدادی از مواد را می توان در یک کروماتوگرام با استفاده از یک معرف تشخیص داد، زیرا هر ماده نه تنها با رنگ متناظر، بلکه با مکان خاصی در کروماتوگرام مشخص می شود.

کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی مشابه کروماتوگرافی کاغذی در مکانیسم جداسازی آن است. تفاوت آنها در این است که به جای ورقه های کاغذ، جداسازی روی صفحات پوشیده شده با لایه نازکی از جاذب ساخته شده از پودر آلومینا، سلولز، زئولیت، سیلیکاژل، خاک دیاتومه و غیره انجام می شود. و حلال غیر متحرک را حفظ می کند. مزیت اصلی کروماتوگرافی لایه نازک، سادگی دستگاه، سادگی و سرعت بالای آزمایش، وضوح کافی در جداسازی مخلوطی از مواد و امکان آنالیز مقادیر فوق میکرو یک ماده است.

طبقه بندی بر اساس هدف فرآیند کروماتوگرافی.

کروماتوگرافی به عنوان روشی برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مخلوط مواد (کروماتوگرافی تحلیلی) از اهمیت بالایی برخوردار است.

کروماتوگرافی آماده سازی نوعی کروماتوگرافی است که در آن جداسازی مخلوطی از مواد برای اهداف آماده سازی انجام می شود. برای به دست آوردن مقادیر کم و بیش قابل توجهی از مواد به شکل خالص و عاری از ناخالصی. وظیفه کروماتوگرافی آماده‌سازی نیز می‌تواند غلظت و جداسازی بعدی از مخلوطی از مواد موجود به شکل ریز ناخالصی‌ها به ماده اصلی باشد.

کروماتوگرافی غیر تحلیلی نوعی کروماتوگرافی است که به عنوان یک روش تحقیق علمی مورد استفاده قرار می گیرد. برای مطالعه خواص سیستم ها مانند محلول ها، سینتیک فرآیندهای شیمیایی، خواص کاتالیزورها و جاذب ها استفاده می شود.

بنابراین، کروماتوگرافی یک روش جهانی برای تجزیه و تحلیل مخلوط مواد، به دست آوردن مواد به شکل خالص، و همچنین روشی برای مطالعه خواص سیستم ها است.

4. کروماتوگرافی در فاز ثابت جامد

الف) کروماتوگرافی گازی (گاز-جذب).

کروماتوگرافی گازی یک روش کروماتوگرافی است که در آن فاز متحرک یک گاز است. کروماتوگرافی گازی بیشترین کاربرد را برای جداسازی، تجزیه و تحلیل و مطالعه مواد و مخلوط آنها دریافت کرده است که بدون تجزیه به حالت بخار منتقل می شود.

یکی از گزینه های کروماتوگرافی گازی کروماتوگرافی جذب گازی است - روشی که در آن فاز ساکن یک جاذب جامد است.

در کروماتوگرافی گازی، یک گاز بی اثر به عنوان یک فاز متحرک (گاز حامل) استفاده می شود: هلیوم، نیتروژن، آرگون، بسیار کمتر هیدروژن و دی اکسید کربن. گاهی اوقات گاز حامل بخار مایعات فرار است.

فرآیند کروماتوگرافی گازی معمولاً در ابزارهای خاصی به نام کروماتوگرافی گازی انجام می شود (شکل 3). هر یک از آنها دارای سیستم تامین جریان گاز حامل، سیستم آماده سازی و تزریق مخلوط آزمایشی، ستون کروماتوگرافی با سیستم کنترل دما، سیستم آنالیز (دتکتور) و سیستم ثبت نتایج جداسازی و تجزیه و تحلیل (رجیستر) می باشد.

دما در کروماتوگرافی جذب گاز از اهمیت بالایی برخوردار است. نقش آن، اول از همه، تغییر تعادل جذب در سیستم گاز-جامد است. درجه جداسازی اجزای مخلوط، کارایی ستون و سرعت کلی آنالیز به انتخاب صحیح دمای ستون بستگی دارد. محدوده دمایی مشخصی از ستون وجود دارد که در آن تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی بهینه است. به طور معمول، این محدوده دما در منطقه نزدیک به نقطه جوش تعیین شده است ترکیب شیمیایی. هنگامی که نقطه جوش اجزای مخلوط با یکدیگر بسیار متفاوت است، از برنامه ریزی دمای ستون استفاده می شود.

جداسازی در یک ستون کروماتوگرافی مهمترین، اما اولیه ترین عملیات کل فرآیند تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی است. به عنوان یک قاعده، مخلوط های دوتایی (گاز حامل - جزء) که از ستون خارج می شوند وارد دستگاه تشخیص می شوند. در اینجا تغییرات غلظت اجزا در طول زمان به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود که با استفاده از یک سیستم خاص در قالب منحنی به نام کروماتوگرام ثبت می شود. نتایج کل آزمایش تا حد زیادی به انتخاب صحیح نوع آشکارساز و طراحی آن بستگی دارد. دسته بندی های مختلفی از آشکارسازها وجود دارد. آشکارسازهای دیفرانسیل و انتگرال وجود دارد. آشکارسازهای دیفرانسیل مقدار لحظه ای یکی از مشخصه ها (تمرکز یا جریان) را در طول زمان ثبت می کنند. آشکارسازهای انتگرال مقدار یک ماده را در یک دوره زمانی مشخص خلاصه می کنند. همچنین از آشکارسازهای اصول مختلف عملکرد، حساسیت و هدف استفاده می شود: هدایت سنجی حرارتی، یونیزاسیون، طیف سنجی، طیف سنجی جرمی، کولومتری و بسیاری دیگر.

کاربرد کروماتوگرافی جذب گازی

کروماتوگرافی جذب گازی در صنایع شیمیایی و پتروشیمی برای تجزیه و تحلیل محصولات سنتز شیمیایی و پتروشیمی، ترکیب فراکسیون های نفتی، تعیین خلوص معرف ها و محتوای محصولات کلیدی در مراحل مختلف فرآیندهای تکنولوژیکی و غیره استفاده می شود.

تجزیه و تحلیل گازهای دائمی و هیدروکربن های سبک، از جمله ایزومرها، توسط کروماتوگرافی گازی 5 تا 6 دقیقه طول می کشد. پیش از این، در آنالایزرهای گاز سنتی، این تجزیه و تحلیل 5-6 ساعت به طول انجامید. همه اینها به این واقعیت منجر شد که کروماتوگرافی گازی نه تنها در موسسات تحقیقاتی و آزمایشگاه های کنترل و اندازه گیری به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، بلکه بخشی از سیستم های اتوماسیون یکپارچه شرکت های صنعتی شد.

امروزه از کروماتوگرافی گازی در جستجوی میدان های نفت و گاز نیز استفاده می شود که امکان تعیین محتوای مواد آلی گرفته شده از خاک را فراهم می کند که نشان دهنده نزدیکی میادین نفت و گاز است.

کروماتوگرافی گازی با موفقیت در پزشکی قانونی مورد استفاده قرار می گیرد، جایی که از آن برای تعیین هویت نمونه های لکه های خون، بنزین، روغن ها، جعل محصولات غذایی گران قیمت و غیره استفاده می شود. اغلب از کروماتوگرافی گازی برای تعیین میزان الکل در خون رانندگان خودرو استفاده می شود. چند قطره خون از انگشت کافی است تا بفهمیم چقدر، کی و چه نوع نوشیدنی الکلی نوشیده است.

کروماتوگرافی گازی به ما این امکان را می دهد که اطلاعات ارزشمند و منحصر به فردی در مورد ترکیب بوهای موجود در محصولات غذایی مانند پنیر، قهوه، خاویار، کنیاک و غیره به دست آوریم. گاهی اوقات اطلاعات به دست آمده از تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی ما را خوشحال نمی کند. به عنوان مثال، غیرمعمول نیست که محصولات غذایی حاوی مقادیر بیش از حد آفت کش ها یا آب میوه حاوی تری کلرواتیلن باشد که بر خلاف موارد ممنوعیت، برای افزایش درجه استخراج کاروتن از میوه ها و غیره استفاده می شد. اما این اطلاعات است که از سلامت انسان محافظت می کند.

با این حال، غیر معمول نیست که افراد به سادگی از اطلاعات دریافتی غفلت کنند. اول از همه، این در مورد سیگار کشیدن صدق می کند. تجزیه و تحلیل دقیق گاز کروماتوگرافی مدتهاست که نشان داده است که دود سیگار و سیگار حاوی 250 هیدروکربن مختلف و مشتقات آنها است که حدود 50 مورد از آنها دارای اثر سرطان زا هستند. به همین دلیل است که سرطان ریه 10 برابر بیشتر در افراد سیگاری شایع است، اما هنوز میلیون ها نفر به مسمومیت خود، همکاران و بستگان خود ادامه می دهند.

کروماتوگرافی گازی به طور گسترده در پزشکی برای تعیین محتوای داروهای متعدد، تعیین سطح اسیدهای چرب، کلسترول، استروئیدها و غیره استفاده می شود. در بدن بیمار چنین تجزیه و تحلیل هایی اطلاعات بسیار مهمی در مورد وضعیت سلامت انسان، دوره بیماری او، اثربخشی استفاده از داروهای خاص ارائه می دهد.

تحقیقات علمی در متالورژی، میکروبیولوژی، بیوشیمی، در توسعه محصولات حفاظت از گیاهان و داروهای جدید، در ایجاد پلیمرهای جدید، مصالح ساختمانیو در بسیاری از حوزه های بسیار متنوع دیگر از فعالیت های عملی انسان، تصور بدون چنین روش تحلیلی قدرتمندی مانند کروماتوگرافی گازی غیرممکن است.

کروماتوگرافی گازی با موفقیت برای تعیین محتوای ترکیبات آروماتیک چند حلقه ای خطرناک برای سلامتی انسان در آب و هوا، سطح بنزین در هوای پمپ بنزین ها، ترکیب گازهای خروجی اگزوز خودرو در هوا و غیره استفاده شده است.

این روش به عنوان یکی از روش های اصلی پایش خلوص محیط به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

کروماتوگرافی گازی می گیرد مکان مهمدر زندگی ما، حجم عظیمی از اطلاعات را در اختیار ما قرار می دهد. بیش از 20 هزار دستگاه کروماتوگراف گازی مختلف در اقتصاد ملی و در سازمان های تحقیقاتی استفاده می شود. دستیاران ضروریدر حل بسیاری از کارهای چالش برانگیزکه هر روز با محققان و مهندسان روبرو می شود.

ب) کروماتوگرافی مایع (جذب مایع).

کروماتوگرافی مایع گروهی از انواع کروماتوگرافی است که در آن فاز متحرک مایع است.

یکی از انواع کروماتوگرافی مایع، کروماتوگرافی جذب مایع است - روشی که در آن فاز ساکن یک جاذب جامد است.

اگرچه کروماتوگرافی مایع قبل از کروماتوگرافی گازی کشف شد، اما تنها در نیمه دوم قرن بیستم وارد دوره توسعه فوق العاده شدید شد. در حال حاضر، از نظر درجه توسعه تئوری فرآیند کروماتوگرافی و تکنیک ابزار دقیق، از نظر کارایی و سرعت جداسازی، به سختی از روش جداسازی گاز کروماتوگرافی کمتر است. با این حال، هر یک از این دو نوع اصلی کروماتوگرافی، حوزه کاربرد ترجیحی خود را دارد. اگر کروماتوگرافی گازی عمدتاً برای تجزیه، جداسازی و مطالعه مواد شیمیایی با وزن مولکولی 500 - 600 مناسب باشد، کروماتوگرافی مایع را می توان برای مواد با وزن مولکولی از چند صد تا چند میلیون، از جمله درشت مولکول های بسیار پیچیده پلیمرها، استفاده کرد. پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک با این حال، مخالفت روش‌های مختلف کروماتوگرافی ذاتاً فاقد آن است حس مشترکاز آنجایی که روش‌های کروماتوگرافی با موفقیت یکدیگر را تکمیل می‌کنند، و وظیفه یک مطالعه خاص باید متفاوت باشد، یعنی اینکه کدام روش کروماتوگرافی امکان حل آن را با سرعت بیشتر، محتوای اطلاعاتی و هزینه‌های کمتر می‌دهد.

همانند کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع مدرن از آشکارسازهایی استفاده می کند که به شما امکان می دهد به طور مداوم غلظت آنالیت را در جریان مایعی که از ستون جریان می یابد، ثبت کنید.

هیچ آشکارساز جهانی واحدی برای کروماتوگرافی مایع وجود ندارد. بنابراین در هر مورد خاص باید مناسب ترین آشکارساز انتخاب شود. گسترده ترین آنها آشکارسازهای ماوراء بنفش، شکست سنجی، میکروجذب و یونیزاسیون شعله انتقال هستند.

آشکارسازهای طیف سنجی آشکارسازهای این نوع دستگاه‌های انتخابی بسیار حساسی هستند که امکان تعیین غلظت‌های بسیار کمی از مواد در جریان فاز مایع را ممکن می‌سازند. خوانش آنها کمی به نوسانات دما و سایر تغییرات تصادفی در محیط بستگی دارد. یکی از ویژگی های مهم آشکارسازهای طیف سنجی شفافیت اکثر حلال های مورد استفاده در کروماتوگرافی جذب مایع در محدوده طول موج کاری است.

اغلب، جذب در ناحیه UV و کمتر در ناحیه IR استفاده می شود. در ناحیه UV، دستگاه هایی استفاده می شود که در محدوده وسیعی کار می کنند - از 200 نانومتر تا قسمت قابل مشاهده طیف، یا در طول موج های خاص، اغلب در 280 و 254 نانومتر. به عنوان منبع تشعشع از لامپ های جیوه ای کم فشار (254 نانومتر)، فشار متوسط ​​(280 نانومتر) و فیلترهای مناسب استفاده می شود.

آشکارسازهای میکروجذب عمل آشکارسازهای میکروجذب بر اساس آزاد شدن گرما در طول جذب یک ماده بر روی یک جاذب است که سلول آشکارساز را پر می کند. با این حال، این گرما نیست که اندازه گیری می شود، بلکه دمای جاذب است که در نتیجه جذب به آن گرم می شود.

آشکارساز میکروجذب یک ابزار نسبتاً بسیار حساس است. حساسیت آن در درجه اول به گرمای جذب بستگی دارد.

آشکارسازهای میکروجذب جهانی هستند و برای تشخیص مواد آلی و غیر آلی مناسب هستند. با این حال، بدست آوردن کروماتوگرام به اندازه کافی شفاف روی آنها دشوار است، به خصوص در مورد جداسازی ناقص اجزای مخلوط.

5. کروماتوگرافی در فاز ساکن مایع

الف) کروماتوگرافی گازی مایع

کروماتوگرافی گازی مایع یک روش کروماتوگرافی گازی است که در آن فاز ساکن مایعی با فراریت کم است که روی یک حامل جامد رسوب می‌کند.

از این نوع کروماتوگرافی برای جداسازی گازها و بخارات مایعات استفاده می شود.

تفاوت اصلی بین کروماتوگرافی گاز-مایع و گاز-جذب در این است که در حالت اول، روش مبتنی بر استفاده از فرآیند انحلال و تبخیر بعدی گاز یا بخار از یک فیلم مایع است که توسط یک حامل بی اثر جامد نگهداری می شود. در مورد دوم، فرآیند جداسازی بر اساس جذب و دفع بعدی گاز یا بخار روی سطح یک ماده جامد - یک جاذب است.

فرآیند کروماتوگرافی را می توان به صورت شماتیک به صورت زیر نشان داد. مخلوطی از گازها یا بخارات مایعات فرار با یک جریان گاز حامل به ستونی پر از یک حامل بی اثر ثابت تزریق می شود که یک مایع غیر فرار (فاز ثابت) روی آن توزیع می شود. گازها و بخارات مورد بررسی توسط این مایع جذب می شوند. سپس اجزای مخلوطی که قرار است جدا شوند به صورت انتخابی و به ترتیب خاصی از ستون خارج می شوند.

در کروماتوگرافی گازی مایع، تعدادی آشکارساز استفاده می شود که به طور خاص به هر ماده آلی یا به مواد آلی با یک گروه عملکردی خاص واکنش نشان می دهد. آشکارسازهای یونیزاسیون، آشکارسازهای جذب الکترون، ترمیونیک، اسپکتروفتومتری و برخی آشکارسازهای دیگر.

آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID). عملکرد FID مبتنی بر این واقعیت است که مواد آلی وارد شده به شعله یک مشعل هیدروژنی تحت یونیزاسیون قرار می گیرند، در نتیجه یک جریان یونیزاسیون در محفظه آشکارساز ایجاد می شود، که همچنین یک محفظه یونیزاسیون است، که قدرت آن متناسب است. به تعداد ذرات باردار

FID فقط به ترکیبات آلی حساس است و به گازهایی مانند هوا، گوگرد و اکسیدهای کربن، سولفید هیدروژن، آمونیاک، دی سولفید کربن، بخار آب و تعدادی دیگر از ترکیبات معدنی حساس یا بسیار ضعیف نیست. عدم حساسیت FID به هوا باعث می شود تا بتوان از آن برای تعیین آلودگی هوا توسط مواد آلی مختلف استفاده کرد.

در عملیات FID از 3 گاز استفاده می شود: گاز حامل (هلیوم یا نیتروژن)، هیدروژن و هوا. هر 3 گاز باید خلوص بالایی داشته باشند.

آشکارساز آرگون در آشکارساز آرگون، یونیزاسیون در اثر برخورد مولکول‌های آنالیت با اتم‌های آرگون ناپایدار که در نتیجه قرار گرفتن در معرض تابش رادیواکتیو B تشکیل شده‌اند، ایجاد می‌شود.

آشکارساز ترمیونیک اصل کار یک آشکارساز ترمیونی این است که نمک های فلزات قلیایی که در شعله مشعل تبخیر می شوند، به طور انتخابی با ترکیبات حاوی هالوژن یا فسفر واکنش نشان می دهند. در غیاب چنین ترکیباتی، تعادلی از اتم های فلز قلیایی در محفظه یونیزاسیون آشکارساز برقرار می شود. وجود اتم های فسفر به دلیل واکنش آنها با اتم های فلزات قلیایی، این تعادل را به هم می زند و باعث می شود جریان یونی در محفظه ظاهر شود.

از آنجایی که آشکارساز ترمیونیک بیشترین حساسیت را به ترکیبات حاوی فسفر دارد، فسفر نامیده می شود. این آشکارساز عمدتا برای تجزیه و تحلیل آفت کش های ارگانوفسفره، حشره کش ها و تعدادی از ترکیبات فعال بیولوژیکی استفاده می شود.

ب) کروماتوگرافی ژل

کروماتوگرافی ژل (فیلتراسیون ژل) روشی برای جداسازی مخلوط مواد با وزن های مولکولی مختلف با فیلتر کردن محلول تجزیه شده از طریق ژل های سلولی دارای پیوند متقابل است.

جدا شدن مخلوطی از مواد در صورتی اتفاق می‌افتد که اندازه‌های مولکول‌های این مواد متفاوت باشد و قطر منافذ دانه‌های ژل ثابت باشد و فقط مولکول‌هایی را که ابعاد آن‌ها کوچکتر از قطر سوراخ‌های آن است، عبور دهد. منافذ ژل هنگام فیلتر کردن محلول مخلوط تجزیه شده، مولکول های کوچکتر که به منافذ ژل نفوذ می کنند، در حلال موجود در این منافذ حفظ می شوند و در امتداد لایه ژل آهسته تر از مولکول های بزرگی که قادر به نفوذ به منافذ نیستند حرکت می کنند. بنابراین کروماتوگرافی ژلی امکان جداسازی مخلوطی از مواد را بسته به اندازه و وزن مولکولی ذرات این مواد ممکن می سازد. این روش جداسازی بسیار ساده، سریع و از همه مهمتر امکان جداسازی مخلوط مواد را در شرایط ملایم تری نسبت به سایر روش های کروماتوگرافی می دهد.

اگر ستونی را با گرانول های ژل پر کنید و سپس محلولی را داخل آن بریزید مواد مختلفبا وزن‌های مولکولی متفاوت، وقتی محلول در امتداد لایه ژل در ستون حرکت می‌کند، این مخلوط جدا می‌شود.

دوره اولیه آزمایش: استفاده از محلولی از مخلوط تجزیه شده به لایه ژل در ستون. مرحله دوم - ژل از انتشار مولکول های کوچک در منافذ جلوگیری نمی کند، در حالی که مولکول های بزرگ در محلول اطراف گرانول های ژل باقی می مانند. هنگامی که لایه ژل با یک حلال خالص شسته می شود، مولکول های بزرگ با سرعتی نزدیک به سرعت حلال شروع به حرکت می کنند، در حالی که مولکول های کوچک باید ابتدا از منافذ داخلی ژل به حجم بین دانه ها پخش شوند و به عنوان یک در نتیجه باقی می مانند و بعداً توسط حلال شسته می شوند. مخلوطی از مواد با توجه به وزن مولکولی آنها جدا می شود. مواد به ترتیب کاهش وزن مولکولی از ستون شسته می شوند.

استفاده از کروماتوگرافی ژل.

هدف اصلی کروماتوگرافی ژل جداسازی مخلوط ترکیبات درشت مولکولی و تعیین توزیع وزن مولکولی پلیمرها است.

با این حال، کروماتوگرافی ژل به همان اندازه برای جدا کردن مخلوط مواد با وزن مولکولی متوسط ​​و حتی ترکیبات با وزن مولکولی کم استفاده می شود. در این مورد، بسیار مهم است که کروماتوگرافی ژل اجازه جداسازی در دمای اتاق را می دهد، که به طور مطلوب با کروماتوگرافی گازی مایع مقایسه می شود، که برای انتقال آنالیت ها به فاز بخار نیاز به حرارت دارد.

جداسازی مخلوطی از مواد با کروماتوگرافی ژل نیز زمانی امکان پذیر است که وزن مولکولی مواد مورد تجزیه و تحلیل بسیار نزدیک یا حتی مساوی باشد. در این حالت از برهمکنش املاح با ژل استفاده می شود. این برهمکنش می تواند آنقدر مهم باشد که تفاوت در اندازه مولکول ها را از بین ببرد. اگر ماهیت تعامل با ژل برای مواد مختلف متفاوت باشد، می توان از این تفاوت برای جداسازی مخلوط مورد نظر استفاده کرد.

به عنوان مثال استفاده از کروماتوگرافی ژل برای تشخیص بیماری های تیروئید است. تشخیص با مقدار ید تعیین شده در طول تجزیه و تحلیل ایجاد می شود.

مثال های ارائه شده از کاربرد کروماتوگرافی ژل، امکانات گسترده آن را برای حل طیف گسترده ای از مسائل تحلیلی نشان می دهد.

نتیجه

کروماتوگرافی به عنوان یک روش علمی برای درک جهان اطراف ما به طور مداوم در حال تکامل و بهبود است. امروزه آنقدر زیاد و به قدری در تحقیقات علمی، پزشکی، زیست شناسی مولکولی، بیوشیمی، فناوری و اقتصاد ملی استفاده می شود که یافتن زمینه ای از دانش که در آن از کروماتوگرافی استفاده نشود بسیار دشوار است.

کروماتوگرافی به عنوان یک روش تحقیق با قابلیت های استثنایی خود عاملی قدرتمند در درک و دگرگونی دنیای پیچیده تر به نفع ایجاد شرایط زندگی قابل قبول برای انسان در سیاره ماست.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Aivazov B.V. مقدمه ای بر کروماتوگرافی - م.: ویسش.شک، 1362 - ص. 8-18، 48-68، 88-233.

2. کرشکوف A.P. مبانی شیمی تجزیه. مبانی نظری. تحلیل کیفی، کتاب اول، ویرایش چهارم، بازبینی شده. م.، "شیمی"، 1976 - ص. 119-125.

3. Sakodynsky K.I., Orekhov B.I. کروماتوگرافی در علم و فناوری - م.: دانش، 1982 - ص. 3-20، 28-38، 58-59.

معرفی

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از روش های موثر برای جداسازی مخلوط های پیچیده از مواد است که به طور گسترده ای در شیمی تجزیه و فناوری شیمیایی استفاده می شود. اساس جداسازی کروماتوگرافی مشارکت اجزای مخلوط است که در یک سیستم پیچیده از برهمکنش‌های واندروالسی (عمدتاً بین مولکولی) در مرز فاز جدا می‌شوند. به عنوان یک روش تجزیه و تحلیل، HPLC بخشی از گروهی از روش ها است که به دلیل پیچیدگی اشیاء مورد مطالعه، شامل جداسازی اولیه مخلوط پیچیده اولیه به روش های نسبتاً ساده است. سپس مخلوط‌های ساده به‌دست‌آمده با روش‌های فیزیکوشیمیایی مرسوم یا با روش‌های ویژه‌ای که برای کروماتوگرافی ایجاد شده‌اند، تجزیه و تحلیل می‌شوند.

تاریخچه توسعه کروماتوگرافی مایع

کروماتوگرافی توسط M.S. کشف شد. Tsvet در سال 1903 به شکل یک روش ستونی جذب مایع. در این روش از جاذب هایی با اندازه دانه بیش از 50 تا 100 میکرومتر استفاده شد، ماده شوینده به دلیل گرانش از ستون عبور کرد، دتکتور جریان نداشت. جداسازی به آرامی و در طی چندین ساعت انجام شد و در این حالت، کروماتوگرافی مایع برای اهداف تحلیلی قابل استفاده نبود. در سال 1965-1970. تلاش متخصصان در کشورهای مختلف به ایجاد کروماتوگرافی مایع اکسپرس معطوف شد. واضح بود که برای افزایش میزان جداسازی باید مسیرهای انتشار خارجی و داخلی کوتاه شود. این را می توان با کاهش قطر دانه های جاذب به دست آورد. پر کردن ستون ها با دانه های ریز (5-10 میکرومتر) فشار ورودی بالایی ایجاد کرد که نیاز به استفاده از پمپ های فشار بالا داشت. اینگونه بود که کروماتوگرافی مایع با فشار بالا متولد شد. با انتقال به جاذب های یک کسر ریز، راندمان ستون ها به شدت افزایش یافت (در واحد طول، صدها برابر بیشتر از راندمان ستون ها در کروماتوگرافی گازی)، بنابراین کروماتوگرافی مایع تحلیلی سریع مدرن کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) نامیده شد. ). توسعه جاذب های دانه ریز سفت و سخت (5 یا 10 میکرومتر)، ایجاد پمپ های فشار بالا (بیش از 200 اتمسفر) و آشکارسازهای جریان - همه اینها عملکرد بالای HPLC را تضمین می کند. از نظر زمان جداسازی، کمتر از کروماتوگرافی گازی نبود و از نظر زمینه های کاربرد به طور قابل توجهی از آن پیشی گرفت. این دوره زمانی شروع شد به نام تولد دوم کروماتوگرافی مایع، احیاء، دوره رنسانس آن.

یکی از اولین کروماتوگراف های مایع تجاری DuPont Model 820 (1968) بود. پیش از این، مجموعه ای از آشکارسازها برای کروماتوگرافی مایع ساخته شد: یک آشکارساز هدایت سنجی (1951)، یک آشکارساز گرما جذب (1959)، یک آشکارساز ضریب شکست (1962)، یک آشکارساز UV (1966)، یک کروماتوگرافی مایع / سیستم طیف سنج جرمی (1973)، اولین نسخه آشکارساز در آرایه دیود (1976).

در سال 1969، I. Halash و I. Sebastian جاذب هایی با زنجیره های آلکیل پیوندی شیمیایی ("جاذب های قلم مو") با پیوندهای Si--O--C پیشنهاد کردند. معلوم شد که این رابطه ناپایدار است. در سال 1970، J. Kirkland مواد جاذب با پیوندهای Si--O-Si پایدارتر تولید کرد. برای عدالت، باید توجه داشت که چنین اصلاحی خیلی زودتر (1959) توسط K.D. شچرباکووا و A.V. کیسلف

در کشور ما کروماتوگراف های مایع در سال های 1969-1972 ساخته شدند، اینها مدل های Tsvet-1-69، Tsvet-304 و KhG-1301 هستند.