Popieriaus chromatografija (PC). Pasiskirstymo chromatografija. popieriaus chromatografija (chromatografija ant popieriaus) Metodai uodegoms naikinti popieriaus chromatogramoje
Tarptautinis festivalis „Naujojo šimtmečio žvaigždės“ – 2013 m
Gamtos mokslai (nuo 14 iki 17 metų)
Studentų projektas
Chromatografija
Baigė: 7 klasės mokinys
Blokhina Tatjana
Tikrino: chemijos mokytoja
Volchovo rajono chemijos klubas
MOBU „1 Volchovo vidurinė mokykla“
Volchovas
1. Įvadas………………………………………………………………..3 psl.
2. Projekto tikslas, metodai, klausimai………………………………………………………………………………………………………………………………
3. ir chromatografijos atradimas. ……………………..5 psl
4. Chromatografija. Chromatografijos metodai…………………8 psl
5. Eksperimentinė dalis………………………………..13 psl
6. Chromatografijos taikymas…………………………….p.
7. Literatūra………………………………………………………… psl.
Tikslas: Išstudijuoti vieno iš dažniausiai naudojamų cheminės analizės metodų – chromatografijos – esmę, atlikti eksperimentus, kuriuos galima atlikti mokyklos sąlygomis.
Probleminiai projekto klausimai:
· Kas yra chromatografija?
· Kokie yra chromatografijos tipai?
· Kuris iš jų gali būti naudojamas mokyklos aplinkoje?
· Kokias medžiagas galima išskirti iš mišinio naudojant chromatografiją?
· Ar galima aptikti medžiagas, kurios neturi spalvos?
· Kurie iš galimų chromatografijos metodų yra pažangesni?
Projekto etapai
1. Informacijos rinkimas projekto tema
2. Eksperimento vykdymas
3. Santraukų rašymas ir pristatymo kūrimas
1. Įvadas
Chromatografija yra vienas iš labiausiai paplitusių cheminės analizės metodų visose pasaulio laboratorijose. Metodo kūrėjas, būdamas botanikas, buvo įtrauktas į šimtą geriausių visų laikų chemikų būtent už metodo sukūrimą.
Biologinė chemija" href="/text/category/biologicheskaya_hiimya/" rel="bookmark">augalų biochemikas. Sukūrė temporotagrofinį metodą. Ištyrė augalų lapų pigmentus, gavo grynus chlorofilus a, b ir c bei nemažai ksantofilo izomerų. Spalvos atradimas buvo plačiai naudojamas ir pripažintas nuo XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pradžios, kai buvo atskirti ir identifikuojami įvairūs pigmentai, vitaminai, fermentai, hormonai ir kiti organiniai bei neorganiniai junginiai, ir buvo pagrindas sukurti daugybę naujų analitinės chemijos sričių. (dujų chromatografija, skysčių chromatografija, plonasluoksnė chromatografija).
Netgi gavo biologinę pavardę - Spalva... Juk augalams gėlės yra jų būties kvintesencija, amžinojo gyvenimo viltis. O gal pavardė atspindėjo ne konkrečią alyvinės ar alksnio spalvą, o atspalvį, spalvą, dangaus ar žolės spalvą.
Atrodė, tarsi jis būtų užšifravęs savo vardą pagrindinio atradimo pavadinime. Žodis „chromatografija“ yra sudarytas iš dviejų graikiškų šaknų: „chromatos“ – spalva, spalvinimas ir „grafija“ – įrašymas.
Michailas Semenovičius gimė 1872 m. gegužės 14 d. tarptautinėje ruso ir italo šeimoje. Kaip jie sakė, ši santuoka buvo sudaryta iš didelės meilės.
Išsilavinimą įgijo Šveicarijoje, Ženevos universitete. Ten 1896 m. Tsvet apgynė gamtos mokslų daktaro disertaciją.
Michailas Semenovičius laisvai kalbėjo vokiečių, prancūzų, italų ir anglų kalbomis. 1897 m. jis persikėlė į savo tėvo istorinę tėvynę Rusiją.
Kurį laiką daktaras Cvet dirbo P. Lesgafto įkurtoje Sankt Peterburgo biologinėje laboratorijoje. Tačiau Varšuva, kur mokslininkas persikėlė 1902 m., tapo jo laimingu miestu. Tais pačiais metais Tsvet apgynė magistro darbą tema „Chlorofilo grūdelių fizikinė-cheminė struktūra“ ir gavo docento pareigas.
Spalva pirmoji nustatė, kad yra tik dvi chlorofilo modifikacijos (modifikacijos): chlorofilas A ir chlorofilas B. Tai įvyko 1903 m. Prieš tai mokslas manė, kad kiekviename augale yra savas chlorofilo tipas: beržas, kerpė, violetinė ir kt. Spalva susiaurino chlorofilų paiešką iki dviejų formų. Ir jis tai padarė naudodamas savo paties sugalvotą metodą.
Šis metodas buvo iš esmės naujas, paprastas ir kartu sudėtingas. Profesorius į stiklinį vamzdelį supylė smulkiai sumaltus išgrynintus kreidos miltelius, suvilgo benzenu ir ant viršaus užpylė šiek tiek chlorofilo tirpalo. Viršutinis kreidos sluoksnis tapo ryškiai žalias. Po to tyrėjas atsargiai pradėjo lašinti tirpiklį benzeną. Žalias žiedas, einantis paskui tirpiklį, pradėjo palaipsniui leistis žemyn vamzdeliu. Ir tada (o, stebuklas!) Michailas Semenovičius pastebėjo, kad platus žiedas padalintas į keletą siaurų. Atsirado geltona juostelė, ji judėjo lėčiau nei kitos, todėl buvo virš jų. Po juo paeiliui buvo geltonai žalios ir žaliai mėlynos juostelės, tada dar dvi skirtingo pločio geltonos juostelės, o žemiau visų – šviesiai geltona. Kruopščiai išanalizavęs tyrėjas nustatė, kad virš pačios viršutinės juostelės yra kita, bespalvė.
Ryžiai. 1. Chromatografinis atskyrimas
gauti žalių lapų pigmentai
Spalvos patirtyje.
Taigi, sudėtinga medžiaga buvo padalinta į komponentus, kaip ir šviesos spinduliai suskaidomi į spektrą.
Kaip jau minėta, naujas sudėtingų medžiagų atskyrimo į komponentus metodas buvo vadinamas chromatografija. Pavadinimas buvo išsaugotas, nors spalva nustojo vaidinti bet kokį vaidmenį šiuolaikiniuose chromatografijos metoduose.
Kas yra šio metodo pagrindas? Lapų ekstrakto tirpalas susiliečia su kreidos milteliais ir pakeičia spalvą, nuspalvindamas kreidą (sorbentą). Visi mišinyje esantys junginiai nusėda ant sorbento dalelių paviršiaus. Jie gali grįžti į tirpalą (eliuentą) ir vėl būti sorbuoti ant kreidos miltelių paviršiaus. Kritulių – tirpimo (sorbcijos – desorbcijos) procesai vyksta daug kartų judant „žiedui“ kolonoje.
Tarp tirpalo (benzene, kaip, pavyzdžiui, Cvete) ir sorbento (kreidos) galutinai nusistovi pusiausvyra: liūto dalis ištirpusios medžiagos molekulių atsiranda dalelių paviršiuje ir beveik nė vienos iš jų nėra. likti tirpale.
Chromatografijos paslaptį atskleidžia tos kelios molekulės, kurios vamzdeliu nunešamos kartu su tirpiklio srautu. Pakeliui jie vėl lėtai nusėda ant kitų kreidos dalelių, o į tirpalą patenka naujos molekulės. Tirpiklio srautas nuolat patenka į vamzdį iš viršaus. Viršutinėje dalyje palaipsniui tampa vis mažiau sorbuotų medžiagų, o apatinėje - vis daugiau.
Apgaulė ta, kad skirtingos struktūros ar sudėties molekulės sorbento paviršiuje sorbuojamos skirtingai. Vieni prie kreidos prisitvirtina stipriau, kiti silpniau. Kai kurie tirpale išlieka ilgiau ir mažiau surištoje būsenoje, o kiti elgiasi priešingai. Tos molekulės, kurios ilgiau išlieka tirpale, linkusios greičiau judėti žemyn. Palaipsniui spalvotas skirtingų medžiagų mišinys suskaidomas į sudedamąsias dalis. Kiekviena medžiaga yra koncentruota savo sluoksnyje. Jei kolonėlė (vamzdis) yra pakankamo ilgio, tai mišinio komponentai yra gana toli vienas nuo kito. Kiekvienas spalvotas žiedas atitinka tam tikrą komponentą. O jų vieta vienas kito atžvilgiu sudaro chromatogramą, kurią tirdami analitikai chemikai gali nustatyti medžiagos sudėtį. Ir tokia vertikali chromatografija gavo stabilų epitetą „stulpelis“.
Naudodamiesi kolonėlės chromatografija, galite ne tik nustatyti kokybinę medžiagų mišinio sudėtį, bet ir atskirti jį į komponentus, po vieną plaunant „žiedus“ tirpikliu į atskirą indą. Metodas tinka ir itin smulkiam medžiagų valymui.
Atlikęs savo atradimą, Michailas Semenovičius eina toliau, plėsdamas tyrimų sritį. 1908–1910 m. dėstė botaniką Varšuvos politechnikos institute ir tuo pat metu toliau tyrinėjo žaliąjį augalų pigmentą. 1910 m. Tsvet apgynė disertaciją botanikos daktaro laipsniui gauti. Tyrimo tema yra tokia: „Chlorofilai augalų ir gyvūnų pasaulyje“. Žinoma, atlikdamas eksperimentus Michailas Semenovičius naudojo savo galingą metodą, bet tik kaip įrankį, priemonę, o ne tikslą. Jis niekada nesulaukė pripažinimo. Ir jis niekada nežinojo, kad ne mažiau kaip šeši Nobelio premijos laureatai už savo atradimus bus skolingi jo išradingam išradimui.
Nuo 1917 m. profesorius Cvet dėsto Jurjevo (dabar Tartu) universitete. Tačiau 1918 m. karas ir sunkumai privertė Michailą Semenovičių persikelti į pelningesnes vietas. Tokiu jis laikė Voronežo miestą. Paskutinius savo gyvenimo metus jis praleido Voronežo universiteto profesoriumi.
1919 metų birželio 26 dieną mokslininkas mirė nuo bado ir ligų, nes per pilietinį karą žuvo daug rusų.
Michailo Semenovičiaus Tsveto metodas yra plačiai naudojamas daugelyje mokslo ir technologijų sričių. Atsirado dujų-skysčių, popieriaus, jonų mainų chromatografija ir plonasluoksnė chromatografija.
Naudodami jonų mainų chromatografiją, galite pašalinti vandens kietumą arba jį gėlinti. Ji taip pat padėjo atskirti retųjų žemių elementų izotopų mišinį. Kiekvieno iš jonų mainų kolonėlės ištekančio tirpalo lašo radioaktyvumas nustatomas atskirai. Paaiškėjo, kad kuo didesnis elemento atominis skaičius periodinėje lentelėje, tuo greičiau jis palieka kolonėlę chromatografinio atskyrimo metu. Elementų kaitaliojimas stebėtinai atitinka jų santykinę padėtį periodinėje lentelėje: americis (95), po kurio seka curium (96), berkelis ir galiausiai kalifornis (98).
Taigi Tsveto metodas dalyvavo pasauliniuose XX amžiaus atominiuose projektuose.
1992 m. ant kuklaus mokslininko kapo Voroneže buvo įrengtas antkapinis paminklas su epitafija: „Jam buvo suteikta galimybė atrasti chromatografiją, atskiriančią molekules, sujungiančią žmones“.
CHROMATOGRAFIJA
Chromatografija yra eksperimentinis būdas atskirti mišinio komponentus tarp stacionarios (stacionarios) fazės ir judriosios fazės*. Pagal stacionarios fazės pobūdį chromatografija skirstoma į du tipus – adsorbciją ir pasiskirstymą.
Adsorbcinėje chromatografijoje stacionari fazė yra kieta medžiaga. Ši kieta medžiaga iš mišinio adsorbuoja dalį kiekvieno komponento.
Medžiagos adsorbcija įvyksta, kai ją sugeria kitos medžiagos paviršius. Adsorbcijos nereikėtų painioti su absorbcija, kuri atsiranda, kai viena medžiaga išsklaido į kitos medžiagos tūrį ir yra absorbuojama visu tūriu, o ne tos antrosios medžiagos paviršiumi (6.40 pav.). 
Pasiskirstymo chromatografijoje stacionari fazė yra skystis. Mišinio komponentai pasiskirsto tarp šio skysčio ir judriosios fazės.
Chromatografinio atskyrimo principas slypi tame, kad judrioji fazė nuolat juda virš stacionarios fazės, o tai įvykus, veikiant stacionariai fazei, atsiskiria ant jos esančio mišinio komponentai.
Abu šie pagrindiniai chromatografijos metodai apima du pagrindinius etapus: 1) mišinio komponentų pasiskirstymą tarp dviejų fazių; 2) mišinio komponentų atskyrimas nejudančioje fazėje arba stacionarioje fazėje nuolatiniu judriosios fazės srautu.
Tas mišinio komponentas, turintis didesnį pasiskirstymo koeficientą D, lieka daugiausia ištirpęs judriojoje fazėje ir todėl greitai juda virš stacionarios fazės. Komponentas su mažesniu pasiskirstymo koeficientu D lieka daugiausia adsorbuotas ant kietos stacionarios fazės arba absorbuojamas skystoje nejudančioje fazėje. Kai mobilioji fazė juda virš stacionarios fazės, šis komponentas lėtai juda išilgai nejudančios fazės.
Chromatografija atlieka ypač svarbų vaidmenį organinėje sintezėje atskiriant ir išskiriant mišinio komponentus. Jis naudojamas kiekybinėje ir kokybinėje analizėje, siekiant nustatyti atskirtus mišinio komponentus, taip pat nustatyti analitės dažnį.
Terminas „chromatografija“ neatskleidžia aptartos mišinių atskyrimo technikos esmės. Žodis chromatografija graikų kalboje reiškia spalvotą tapybą. Faktas yra tas, kad pirmieji chromatografiniai metodai buvo naudojami spalvotų medžiagų mišiniams atskirti.
Yra penki pagrindiniai chromatografinės analizės metodai:
1. Adsorbcija
2. Paskirstymas
3. Jonų mainai
4. Nuosėdinės
5. Išskirtinis
aš. Adsorbcinė chromatografija yra pagrįstas atskirų analizuojamo mišinio komponentų selektyvia adsorbcija atitinkamais adsorbentais. Dirbant šiuo metodu, analizuojamas tirpalas perleidžiamas per kolonėlę, užpildytą mažais adsorbuojančiais grūdeliais. Adsorbcinė chromatografija naudojama neelektrolitams, garams ir dujoms atskirti.
II. Pasiskirstymo chromatografija yra pagrįstas atskirų analizuojamo mišinio komponentų sorbcijos koeficientų skirtumo tarp dviejų nesimaišančių skysčių naudojimu. Vienas iš skysčių (nejudrus) yra akytos medžiagos (nešiklio) porose, o antrasis (mobilus) yra kitas tirpiklis, nesimaišantis su pirmuoju. Šis tirpiklis mažu greičiu leidžiamas per kolonėlę. Skirtingos pasiskirstymo koeficientų reikšmės užtikrina skirtingą judėjimo ir mišinio komponentų atskyrimo greitį. Medžiagos pasiskirstymo tarp dviejų nesimaišančių tirpiklių koeficientas yra medžiagos koncentracijos judriame tirpiklyje ir tos pačios medžiagos koncentracijos nejudančiame tirpiklyje santykis: (K = Spodv/Snepodv).
Kartais vietoj kolonėlės kaip stacionaraus tirpiklio nešiklis naudojamos filtravimo popieriaus juostelės ar lakštai, kuriuose nėra mineralinių priemaišų. Tokiu atveju lašas tiriamojo tirpalo užlašinamas ant popieriaus juostelės krašto, kuri pakabinama uždaroje kameroje, nuleidžiant jos kraštą lašeliu tiriamojo tirpalo į indą su mobiliu tirpikliu ( propelentas), kuris, judėdamas išilgai popieriaus, jį drėkina. Šiuo atveju kiekviena medžiaga, esanti analizuojamame mišinyje, juda jai būdingu greičiu ta pačia kryptimi kaip ir juda. Šis skirstymo chromatografijos tipas vadinamas popieriaus chromatografija.
Speciali pasiskirstymo chromatografijos rūšis yra dujų ir skysčių chromatografija (GLC). Įvairūs nelakūs skysčiai, nusodinti ant inertiško kieto nešiklio, naudojami kaip stacionari fazė; kaip judrioji fazė – dujinis azotas, vandenilis, helis, anglies dioksidas ir kt. Mišinių atskyrimas GLC metodu atliekamas kolonėlėse, kurios yra 1–6 mm vidinio skersmens ir 1–5 ilgio vamzdeliai m, užpildytas inertiniu nešikliu, pavyzdžiui, diatomitu, impregnuotu nelakiu skysčiu arba plieniniais ir stikliniais kapiliarais, kurių skersmuo 0,2–0,3 mm, o ilgis su skysta faze, nusėdusia ant šių kapiliarų sienelių (kapiliarinės dujos). skysčių chromatografija).
Kadangi daug organinių junginių, tokių kaip biopolimerai, sunkiai arba net neįmanoma paversti dujine faze, tokioms medžiagoms naudojama aukšto slėgio skysčių chromatografija (molekulinė skysčių chromatografija). Smulkiai porėti inertiniai nešikliai, padengti įvairių polimerų, netirpių organiniuose tirpikliuose, plėvele, naudojami kaip stacionari fazė. Kolonų (0.mm skersmens) užpildymas stacionaria faze atliekamas esant slėgiui atm., dėl to pasiekiamas didelis užpildymo tolygumas ir tankis, taigi ir atskyrimo efektyvumas. Atskirtos medžiagos eliuuojamos per kolonėlę leidžiant bet kokį tinkamą organinį tirpiklį arba jų mišinį, esant vatų slėgiui.
III. Jonų mainų chromatografija yra pagrįstas jonų mainų procesų, vykstančių tarp adsorbento judriųjų jonų ir elektrolito jonų panaudojimu, kai analitės tirpalas leidžiamas per kolonėlę, užpildytą jonų mainų medžiaga (jonų keitikliu). Jonaičiai yra netirpūs neorganiniai ir organiniai didelės molekulinės masės junginiai, turintys aktyvių (jonogeninių) grupių. Šių grupių judrūs jonai gali keistis ištirpusios medžiagos katijonais arba anijonais, susilietus su elektrolitų tirpalais. Aliuminio oksidas (chromatografijai), permutinas, sulfoninta anglis ir įvairios jonų mainų medžiagos – jonų mainų dervos naudojamos kaip jonų mainai. Jonų keitikliai skirstomi į katijonų keitiklius, galinčius keistis katijonais (turi aktyvių grupių: - SO3H, - COOH, - OH); anijonų mainai, galintys keistis anijonais (aktyviosios grupės: - NH2, =NH); amfolitai yra jonų mainų medžiagos, turinčios amfoterinių savybių.
Katijono fragmentas:
Katijonų mainai: | Anijonų keitiklio fragmentas:
Anijonų mainai: |
IV. Nuosėdų chromatografija yra pagrįstas skirtingu nuosėdų, susidarančių dėl įvairių analizuojamo mišinio komponentų, su specialiais reagentais, apdorojamais labai dispersinei medžiagai, tirpumu. Analizuojami tirpalai praleidžiami per kolonėlę, užpildytą poringa medžiaga (nešikliu). Nešiklis impregnuojamas nusodinamuoju reagentu, kuris su tirpalo jonais sudaro skirtingo tirpumo nuosėdas. Susidariusios nuosėdos, priklausomai nuo tirpumo, išsidėsto tam tikra seka išilgai kolonėlės aukščio.
V. Išskirtinis(molekulinio sieto) chromatografija pagrįsta skirtingu komponentų molekulių pralaidumu stacionariai fazei (labai porėtam nejoniniam geliui). Dydžio išskyrimo chromatografija skirstoma į gelinio pralaidumo chromatografiją (GPC), kurioje eliuentas yra nevandeninis tirpiklis, ir gelio filtravimą, kai eliuentas yra vanduo.
eksperimentinė dalis
(popieriaus chromatografija, kolonėlių chromatografija, plonasluoksnė chromatografija)
1. Popieriaus chromatografija
Popieriaus chromatografija atskirkite šiuos mišinius:
A) žalias žymeklis
B) mėlynas flomasteris.
Eksperimento tikslas:įsisavinti popieriaus chromatografijos metodą, išmokti nustatyti skirtumą tarp grynų medžiagų ir mišinių.
Įranga: stiklinė vandens, filtravimo popieriaus juostelė (10 cm x 2 cm), žalios spalvos flomasteris. 2 cm atstumu nuo juostelės galo flomasteriu nubrėžkite horizontalią liniją (lygiagrečiai mažesnei pusei). Šį galą būtina nuleisti į vandenį taip, kad nubrėžta linija būtų virš vandens paviršiaus. Stebime, kaip sušlampa popieriaus juostelė, išilgai jos kyla vanduo, pasiekia nubrėžtą liniją ir neša su savimi dažus.
Ir tada pamatysime, kaip žalia linija išsilieja ir pasirodo esanti dvispalvė viršuje – mėlyna, apačioje – žalia. Šis eksperimentas leido nustatyti, kad flomasterio žali dažai iš tikrųjų susideda iš dviejų spalvų.
Atsiskyrė ir mėlyna spalva.
komentaras: naudokite flomasterius su vandenyje tirpiu rašalu(ne žymekliai diskams pasirašyti), nenaudokite tualetinio popieriaus - vanduo pakyla per greitai ir vaizdas tampa neryškus. Galite išbandyti popierinį rankšluostį. Jei nėra filtravimo popieriaus, galite nupjauti laikraščio paraštes (tik daugiau laiko sugaišite stebėjimui).
2.Chromatografinės kolonėlės gamyba
Kaip chromatografinę kolonėlę naudojame stiklinius vamzdelius, kurių skersmuo 6=8 mm ir ilgis 12-15 cm.
Viename vamzdelio gale įdėkite nedidelį medvilninį tamponą. Kolonėlę iki pusės užpildome sausu sorbentu – aliuminio oksidu. Sutankiname sorbento miltelius. Stulpelį pritvirtiname trikojo kojoje.
APIE kankinimas Katijonų mišinio atskyrimas chromatografinėje kolonėlėje
Imame geležies (III) chlorido, vario (II) sulfato, kobalto (II) chlorido tirpalus. Šių tirpalų spalvos: geltona, mėlyna, rožinė. Į stiklinę įpilkite 10 lašų kiekvieno tirpalo ir sumaišykite su stikline lazdele. Pipete įlašinkite 1 ml mišinio ir lėtai, lašas po lašo, supilkite į chromatografijos kolonėlę. Kiekvieną skysčio dalį įpilkite tik po to, kai ankstesnė dalis susigers. Po kurio laiko stulpelyje atsiranda spalvoti adsorbuotų jonų žiedai. Norėdami aiškesnio spalvų žiedų pasiskirstymo, į chromatografinę kolonėlę įlašinkite 3–4 lašus vandens. Pagal zonų spalvą nustatome katijonų vietą stulpelyje su sorbentu.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image011_20.jpg" align="left" width="227" height="303 src=">
Gauta chromatogramamu– taip vadinasi atliktos chromatografijos rezultatas – ir nurodo katijonų pasiskirstymą.
Taigi chromatografija leidžia greitai atskirti mišinį, sudarytą iš panašių savybių komponentų.
Atliekant chromatografiją, kaip sorbentus galima naudoti ne tik aliuminio oksidą, bet ir kitas medžiagas, tokias kaip magnio oksidas, krakmolas, kalcio karbonatas. Pastarasis yra pagrindinis vištienos kiaušinio lukšto komponentas.
Patirtis Katijonų mišinio atskyrimas į vištienos kiaušinio lukštas
Paimkime pusę vištienos kiaušinio lukšto, anksčiau nuvalyto nuo plėvelės. Medvilniniu tamponu, pamirkytu etilo alkoholyje, nuvalykite jo vidinį paviršių. Paimkime trijų druskų (FeCl3, CuS04, CoC12) tirpalų mišinį, paruoštą ankstesniam eksperimentui. Užlašinkite vieną lašą mišinio į apvalkalo vidų. Kai skystis susigers, į tą pačią vietą užlašinkite dar vieną šio mišinio lašą. Kai skystis susigers, į dėmės centrą įlašinkite vieną lašą vandens. Nufotografuojame gautą chromatogramą.
Palyginkime spalvotų zonų vietą ant apvalkalo su ankstesnio eksperimento rezultatu. Pažymėtinas spalvotų zonų išdėstymo sekos panašumas. Tai paaiškinama tuo, kad skirtingi jonai adsorbuojami skirtingai: vieni stipresni, kiti silpnesni. Nuo to priklauso jų judėjimo per sorbentą greitis. Jei analizuojame mišinyje esančius katijonus išdėstysime taip, kad sumažėtų jų adsorbcijos geba, gautume tokias eilutes:
Fe3+ → Cu2+ → Co2+
https://pandia.ru/text/78/355/images/image013_19.jpg" align="left" width="144" height="162 src=">Laboratorijose vietoj kiaušinių lukštų specialios lėkštės iš stiklo ir naudojamas aliuminis arba plastikai.Jiems pirmiausia užtepamas plonas sorbento sluoksnis, todėl ši chromatografija vadinama plonas sluoksnis.Šį chromatografijos metodą 1938 metais pasiūlė sovietų mokslininkas.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image015_17.jpg" align="left hspace=12" width="181" height="175">
https://pandia.ru/text/78/355/images/image017_11.jpg" align="left" width="158" height="158 src=">.jpg" align="left" width="154" " height="163 src=">
Patirtis „Dėmių atskyrimas nuo flomasteris ant popieriaus“
Mums reikės filtravimo popieriaus apskritimo. Apskritimo centre juodu flomasteriu padarykite paryškintą tašką (galite naudoti tą patį flomasterį, kaip ir ankstesniame namų eksperimente). Naudokime puodelį su popieriniu apskritimu. Pipete užlašinkite vandens lašus ant dėmės centro.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image021_8.jpg" align="left" width="226" height="246 src=">Praktinis darbas" href="/text/category/prakticheskie_raboti //" rel="bookmark">praktinis darbas Susipažinau su įvairiais chromatografijos atlikimo būdais
Chromatografija – tai mišinių atskyrimo metodas, pagrįstas skirtingu skirtingų medžiagų molekulių judėjimo skirtingose aplinkose greičiais. Todėl čia molekulės yra atskirtos. Žmonijai šis metodas leido padaryti kokybinį šuolį į priekį, kurti naujas mokslo kryptis, atlikti naujus tyrimus, padaryti svarbių atradimų, suvienyti bendraminčius darbui prie kiekvienos problemos.
Literatūra
1. , „Chemija. Įvadinis kursas. 7 klasė » Maskva. Bustard.2009;
2... "Chemija. Užduočių knygelė 7 klasė" Maskvos Bustard. 2009 m.
3. Chromatografija yra paprastas būdas analizuoti sudėtingas medžiagas (Science and Life. No. 2, 1998)
4. Chromatografijos studijos pasirenkamajame kurse ( Chemija mokykloje Nr. 5, 2012)
Informacijos palaikymas ir interneto ištekliai
1.http://adalin. *****/l_01_00/l_01_10d. shtml
2. http://www. *****/art/ch-act/0325.php
3. http://*****/articles/565314/
4. http:///?p=94
5.Nuotrauka iš asmeninio archyvo
Popieriaus chromatografijos metodas reiškia plokštuminę chromatografiją, ji pagrįsta analičių pasiskirstymu tarp dviejų nesimaišančių skysčių.
Pasiskirstymo chromatografijoje medžiagos išsiskiria dėl komponentų pasiskirstymo koeficientų skirtumų tarp dviejų nesimaišančių skysčių. Medžiaga yra abiejose fazėse tirpalo pavidalu. Stacionarioji fazė išlaikoma chromatografinio popieriaus porose su ja nesąveikaujant; popierius veikia kaip stacionarios fazės nešiklis.
Chromatografinio popieriaus tipai:
1) hidrofilinis popierius sulaiko iki 22% vandens porose; stacionari fazė – vanduo, judri – organinis tirpiklis; Toks popierius naudojamas vandenyje tirpioms medžiagoms nustatyti.
2) hidrofobinis popierius atstumia vandenį, todėl yra impregnuojamas nepoliniu organiniu tirpikliu (stacionari fazė); judrioji fazė – vanduo; Šis dokumentas naudojamas vandenyje netirpių junginių (riebaluose tirpių rūgščių, vitaminų) nustatymui.
Chromatografiniam popieriui taikomi šie reikalavimai:
¨ cheminis grynumas;
¨ cheminis ir adsorbcijos neutralumas analizuojamų medžiagų ir judriosios fazės atžvilgiu;
¨ tankio vienodumas;
¨ identiška pluošto orientacija.
Norint gauti chromatogramą, lašelis tiriamo mišinio uždedamas ant popieriaus. Popierius dedamas į chromatografinę kamerą, jo galas panardinamas į indą su eliuentu. Tirpiklis juda išilgai popieriaus, analičių mišinys pasiskirsto tarp judriosios ir stacionarios fazės ir atsiskiria ant popieriaus dėmių ar juostelių pavidalu. Komponentų zonų padėtis nustatoma išryškinant chromatografinį popierių su atitinkamais reagentais, kurie sudaro spalvotus junginius su atskiriamais mišinio komponentais.
Gebėjimui atskirti medžiagas chromatografinėje sistemoje kiekybiškai įvertinti naudojamas pasiskirstymo koeficientas K p – medžiagos koncentracijos stacionarioje ir judrioje fazėje santykis. Eksperimentinis pasiskirstymo koeficientų nustatymas šiuo metodu neįmanomas, norint įvertinti gebėjimą atskirti medžiagas popieriuje, naudojamas poslinkio (mobilumo) koeficientas R f. Poslinkio koeficientas yra lygus medžiagos judėjimo greičio () ir judriosios fazės judėjimo greičio () santykiui. Eksperimentiškai R f reikšmė randama kaip atstumo X, kurį nukeliauja medžiaga, ir atstumo X f, kurį tirpiklis nukeliauja nuo pradžios iki priekinės linijos, santykis:
.
Koeficientas Rf svyruoja nuo 0 iki 1,00. Rf reikšmė priklauso nuo nustatomos medžiagos pobūdžio, chromatografinio popieriaus tipo, tirpiklio kokybės ir pobūdžio, mėginio panaudojimo būdo, eksperimento technikos ir temperatūros. Rf koeficientas nepriklauso nuo analitės koncentracijos ir kitų komponentų buvimo.
Identifikavimas Chromatograma atliekama šiais būdais:
¨ tiriamųjų ir standartinių chromatogramų medžiagų zonų būdingos spalvos vizualinis palyginimas;
¨ matuojant etalono ir analitės mobilumo koeficientus Rf konkrečiame tirpiklyje. Chromatografija ir R f nustatymas tiriamiesiems ir standartiniams mišiniams atliekami ant to paties popieriaus ir toje pačioje kameroje griežtai identiškomis sąlygomis. Palyginus koeficientus Rf, daroma išvada apie tam tikrų komponentų buvimą analizuojamame mišinyje.
kiekybinis įvertinimas atliekama tiesiai iš chromatogramos arba plaunant (eliuuojant) analitę nuo popieriaus.
Kiekybinės analizės metodai:
¨ vizualinis dėmių spalvos intensyvumo palyginimas bandomojoje ir standartinėse chromatogramose (pusiau kiekybinis nustatymas, tikslumas 15–20%);
¨ tam tikro komponento suformuotos dėmės ploto matavimas ir medžiagos koncentracijos nustatymas naudojant kalibravimo grafiką, sudarytą standartinių tirpalų serijai koordinatėse: dėmės plotas – medžiagos koncentracija; nustatymo tikslumas 5 – 10 %;
¨ analitės eliuavimas nuo chromatogramos paviršiaus ir spektrofotometrinis arba fluorimetrinis eliuato optinio tankio matavimas (A); medžiagos koncentracija tirpale apskaičiuojama pagal formulę:
čia K yra proporcingumo koeficientas; S – dėmės plotas, išmatuotas anksčiau, mm 2 ; nustatymo tikslumas 1%.
Pagal chromatografijos metodą yra didėjanti (21 pav.), mažėjanti (22 pav.), žiedinė (23 pav.), gradientinė ir dvimatė chromatografija.
Popieriaus chromatografijos metodas plačiai naudojamas neorganiniams junginiams, aminorūgštims, aminams, baltymams, angliavandeniams, riebalų rūgštims, fenoliams, vitaminams nustatyti chemijos, maisto, farmacijos pramonėje, medicinoje ir biochemijoje.
Metodas buvo pritaikytas beveik visų maisto produktų analizei: cukraus gamyboje – angliavandenių kiekiui nustatyti; kepiniuose ir konditerijos gaminiuose - aminorūgštys, organinės rūgštys, angliavandeniai, polisacharidai ir karbonilo junginiai; vyno gamyboje – organinės rūgštys ir aminorūgštys; pieno ir pieno produktų gamyboje – aminorūgštys; mėsos perdirbimo pramonėje - fenoliai, riebalų ir lakiosios rūgštys, aminorūgštys ir karbonilo junginiai.
Tirpiklio (eliuento) sraute. Šiuo atveju chromatograma yra chromatografo vietos vaizdas. zonos popieriuje po atskyrimo. Popieriaus chromatografijoje Ch. arr. specialistas. chromatografinis popieriaus, kraštai turi būti kuo vienodesni ir juose turi būti tik celiuliozės pluoštai. Jis gali tarnauti kaip stacionari fazė arba inertiškas stacionarios fazės nešiklis.
Atliekant skaidymo popieriaus chromatografiją, stacionari fazė yra ant popieriaus adsorbuotas vanduo arba nepolinės org. tirpikliai, kurie impregnuoja popierių (pasirinktinai su atvirkštinėmis fazėmis), ir eliuentas, atitinkamai. org mišiniai tirpalai su vandeniu, kuriuose dažnai taip pat yra junginių, kompleksuojančių medžiagų ir kt., arba neorganiniai vandeniniai tirpalai. rinkinys ir druskos. Komponentų judėjimo greitis priklauso nuo koeficiento. jų pasiskirstymas tarp fazių ir šių fazių tūrių santykis.
Praktikoje dažnai vienu metu įgyvendinamos kelios. atskyrimo mechanizmai. Popieriaus chromatografija atliekama stiklo chromatografija. kameros ar kiti uždari indai. Siekiant pagerinti atkuriamumą, jie dažnai kondicionuojami uždengiant vidų. sienos su filtravimo popieriumi, sudrėkintu atitinkamu tirpalu. Į kamerą įdedamas padėklas su eliuentu, į kurį nuleidžiamas chromatografijos kraštas. popierių, ant jo uždėjus atskirtų medžiagų mėginį (paprastai 1-10 µl tūrio). Eliuentas juda veikiamas kapiliarinių ir gravitacinių jėgų. jėga Pagal popieriaus padėtį ir eliuento tekėjimo kryptį išskiriama kylančioji, besileidžianti ir horizontali popieriaus chromatografija. Chromatografija taip pat gali būti atliekama išcentriniame lauke arba temperatūros gradiento sąlygomis, o tai padidina atskyrimo efektyvumą ir greitį. Taip vadinamoje Atliekant dvimatę popieriaus chromatografiją, mėginys uždedamas ant vieno iš kvadratinio lapo kampų, o baigus chromatografiją viename eliuente, popierius išdžiovinamas ir, pasukant 90° kampu, panardinamas į kitą eliuentą. Dvimatėje chromatogramoje gaunama iki n 2 chromatografų. zonos, kur ir yra įprastinės (vienmatės) popieriaus chromatografijos metu susidariusių zonų skaičius.
Tirpalui pakilus iki tam tikro aukščio, popierius išimamas iš kameros, išdžiovinamas ir chromatografiškai aptinkamas. zonos. Jei zonos nespalvotos, chromatograma apipurškiama specifiniais tirpalais. reagentai, sudarantys spalvotus arba fluorescencinius junginius su atskirtais mišinio komponentais. Taip pat naudojami fermentiniai ir biol. aptikimo metodais, pavyzdžiui, fermentams identifikuoti, chromatograma apdorojama atitinkamų substratų tirpalu. Radioaktyviosios medžiagos aptinkamos chromatogramą paveikus rentgeno plėvele.
Chromatografinės padėties popieriaus chromatografijos zonos apibūdinamos reikšme Rf, kuri yra chromatografinio centro nueito kelio santykis. zonos, į kelią, kurį kerta r imtuvo priekis: R f = 1/, kur K s ir V t yra atitinkamai tūriai. stacionarios ir judriosios fazės, K d -koeficientas. medžiagos pasiskirstymas tarp šių fazių. Klaida nustatant Rf apytiksl. 5 proc. Standartizuotomis sąlygomis ši vertė yra pastovi kiekvienam elementui ir naudojama jai identifikuoti.
Kiekis analizė atliekama tiesiogiai chromatogramose arba atskyrus chromatografinę medžiagą. zonos nuo celiuliozės pagrindo. Pirmuoju atveju komponentai nustatomi naudojant skenuojančią densitometriją, fluorimetriją, fotometriją arba chromatografinį dydį. zonos, taip pat aktyvinimas. metodai (kai naudojami du paskutiniai metodai, zonos yra iš anksto iškirptos). Medžiagų aptikimo ribos zonose, remiantis spalvotais dariniais, yra 0,1-10 μg, fluorimetriškai - 10 -3 -10 -2 μg, o aktyvinimo metodu - 10 -4 -10 -10 μg. Komponentų atskyrimas nuo celiuliozės pagrindo atliekamas ekstrahuojant, deginant popierių arba virinant jį ko nors mišinyje. Tada komponentai nustatomi bet kokiu tinkamu metodu, dažniausiai spektrofotometriniu, titrimetriniu arba kinetiniu. Kiekio klaida. analizė neviršija 10%.
Popieriaus chromatografija. Iš pirmo žodžio supranti, kad tai kažkas susiję su popieriumi; o antrasis žodis „chromatografija“ reiškia „spalva“ (chroma) ir „rašyti“ (grafija). Sudėkite juos ir gausite „rašyk spalva ant popieriaus“.
Popieriaus chromatografija yra svarbiausias mokslo testas. Atidžiai išanalizavęs cheminės medžiagos sudėtį pagal spalvą, mokslininkas gali nesunkiai nustatyti pradines medžiagas. Nesunku pastebėti, kad chromatografija, kurią tikrai verta išstudijuoti, yra ta, kuri veikia per kapiliarinį veikimą, kaip vanduo plinta per popierių.
Kolonėlė - turi chromatografinį sorbentą ir atlieka mišinio atskyrimo į atskirus komponentus funkciją. Eliuentas – judri fazė: dujos, skystis arba (rečiau) superkritinis skystis. Stacionarioji fazė yra kieta fazė arba skystis, surištas ant inertinio nešiklio; adsorbcinėje chromatografijoje – sorbentas. Chromatograma yra komponentų koncentracijos prie kolonėlės išėjimo laiko priklausomybės registravimo rezultatas. Detektorius – prietaisas, skirtas fiksuoti mišinio komponentų koncentraciją kolonėlės išėjimo angoje. Chromatografas yra prietaisas, skirtas chromatografijai atlikti.
Mažėjanti chromatografija Metodas, kai judanti fazė juda žemyn Kylanti chromatografija Metodas, kai judri fazė juda aukštyn Horizontali chromatografija Metodas, kai judanti fazė juda horizontaliai Žiedinė chromatografija Metodas, kai judri fazė juda nuo apskritimo vidurio iki jo perimetras Srauto chromatografija Metodas, kai judrioji fazė tęsiasi net tada, kai priekis pasiekia popieriaus galą. Pakartotinė chromatografija Metodas, kai, baigus pirmąjį judriosios fazės judėjimą, chromatograma išdžiovinama ir chromatografija kartojama (kartais kelis kartus) Pasireiškimas Medžiagų aptikimo chromatogramoje metodas Nešiklis Chromatografinis popierius
Stacionari (stacionari) fazė Ant nešiklio pritvirtinta fazė Mobili (mobili) fazė, užtikrinanti atskirtų medžiagų judėjimą išilgai nešiklio su stacionaria faze Pradinė vieta, ant kurios uždedamas tiriamasis mėginys
Popieriaus chromatografijoje naudojamos specialios popieriaus rūšys, kurios skiriasi skaičiumi, o joms didėjant, didėja popieriaus tankis. Popierius sulaiko vandenį savo porose, o tai yra stacionari skystoji fazė. Mėginio tirpalas lašais užlašinamas ant popieriaus lapo tam tikru atstumu nuo krašto. Tirpikliui išgaravus, lapo kraštas dedamas į sandarią kamerą, kurioje yra ryškalas – judri skystoji fazė (pavyzdžiui, alkoholiai, ketonai, fenoliai, anglies tetrachloridas, chloroformas ir kiti jų mišiniai, taip pat mišiniai su neorganinėmis medžiagomis). tirpikliai). Tokiu atveju pradinė dėmė juda išilgai ryškalo srovės ir mišinys suskaidomas į komponentus. Jei medžiagos nėra spalvotos, chromatograma išryškinama, pavyzdžiui, purškiant indikatoriniu tirpalu, tiriama ultravioletiniais spinduliais ir pan. Atstumo Rf, kurį įveikia taškas I, ir atstumo, kurį įveikia ryškalo priekis, santykis. m, esant toms pačioms eksperimentinėms sąlygoms, yra pastovi vertė; Įvairių medžiagų Rf vertės skiriasi ir gali būti naudojamos junginiams identifikuoti.
Klasifikacija Popieriaus chromatografija, kaip ir chromatografija apskritai, gali būti skirstoma į pasiskirstymo adsorbciją Normalią (metodas naudojamas lipofilinėms medžiagoms atskirti.) jonų mainų atvirkštinės fazės preparatinė analitinė
Įvairių medžiagų kiekybiniai nustatymai chromatogramos dėmėse atliekami taikant įprastinius analizės metodus. Yra: vienmatės, dvimatės, apskritos, kolonėlės ir elektroforetinės chromatogramos.
I. Adsorbcinė chromatografija pagrįsta atskirų analizuojamo mišinio komponentų selektyvia adsorbcija atitinkamais adsorbentais. Dirbant šiuo metodu, analizuojamas tirpalas perleidžiamas per kolonėlę, užpildytą mažais adsorbuojančiais grūdeliais. Adsorbcinė chromatografija naudojama neelektrolitams, garams ir dujoms atskirti. II. Pasiskirstymo chromatografija pagrįsta atskirų analizuojamo mišinio komponentų sorbcijos koeficientų skirtumo tarp dviejų nesimaišančių skysčių naudojimu. Vienas iš skysčių (nejudrus) yra akytos medžiagos (nešiklio) porose, o antrasis (mobilus) yra kitas tirpiklis, nesimaišantis su pirmuoju.
Šis tirpiklis mažu greičiu leidžiamas per kolonėlę. Skirtingos pasiskirstymo koeficientų reikšmės užtikrina skirtingą judėjimo ir mišinio komponentų atskyrimo greitį. Medžiagos pasiskirstymo tarp dviejų nesimaišančių tirpiklių koeficientas yra medžiagos koncentracijos judriame tirpiklyje ir tos pačios medžiagos koncentracijos nejudančiame tirpiklyje santykis: (K = Spodv/Snepodv).
Kartais vietoj kolonėlės kaip stacionaraus tirpiklio nešiklis naudojamos filtravimo popieriaus juostelės ar lakštai, kuriuose nėra mineralinių priemaišų. Tokiu atveju lašas tiriamojo tirpalo užlašinamas ant popieriaus juostelės krašto, kuri pakabinama uždaroje kameroje, nuleidžiant jos kraštą lašeliu tiriamojo tirpalo į indą su mobiliu tirpikliu ( propelentas), kuris, judėdamas išilgai popieriaus, jį drėkina. Šiuo atveju kiekviena medžiaga, esanti analizuojamame mišinyje, juda jai būdingu greičiu ta pačia kryptimi kaip ir juda.
Speciali pasiskirstymo chromatografijos rūšis yra dujų ir skysčių chromatografija (GLC). Įvairūs nelakūs skysčiai, nusodinti ant inertiško kieto nešiklio, naudojami kaip stacionari fazė; kaip judrioji fazė naudojamas dujinis azotas, vandenilis, helis, anglies dioksidas ir tt Mišinių atskyrimas GLC metodu atliekamas kolonėlėse, kurios yra vamzdeliai, kurių vidinis skersmuo 1-6 mm, o ilgis 1 -5 m, užpildyti inertiniu nešikliu, pavyzdžiui, diatomitu, impregnuotu nelakiu skysčiu, arba plieniniais ir stikliniais kapiliarais, kurių skersmuo 0,2-0,3 mm ir ilgis 25-100 m su skysta faze, nusėdusia ant šių kapiliarų sienelės (kapiliarinė dujų-skysčių chromatografija).
. Jonų mainų chromatografija pagrįsta jonų mainų procesų, vykstančių tarp adsorbento judriųjų jonų ir elektrolito jonų, naudojimu, kai analitės tirpalas leidžiamas per kolonėlę, užpildytą jonų mainų medžiaga (jonų keitikliu). Jonaičiai yra netirpūs neorganiniai ir organiniai didelės molekulinės masės junginiai, turintys aktyvių (jonogeninių) grupių. Šių grupių judrūs jonai gali keistis ištirpusios medžiagos katijonais arba anijonais, susilietus su elektrolitų tirpalais. Kaip jonų mainai naudojami aliuminio oksidas (chromatografijai), permutinas, sulfoninta anglis ir įvairios jonų mainų medžiagos bei jonų mainų dervos. Jonų mainai skirstomi į katijonus, galinčius keistis katijonais (turi aktyvių grupių: SO 3 H, COOH, OH); anijonų mainai, galintys keistis anijonais (aktyviosios grupės: NH 2, =NH); amfolitai yra jonų mainų medžiagos, turinčios amfoterinių savybių.
IV. Nuosėdų chromatografija grindžiama skirtingu nuosėdų tirpumu, kurį sudaro įvairūs analizuojamo mišinio komponentai su specialiais reagentais, uždedant labai dispersinei medžiagai. Analizuojami tirpalai praleidžiami per kolonėlę, užpildytą poringa medžiaga (nešikliu). Nešiklis impregnuojamas nusodinamuoju reagentu, kuris su tirpalo jonais sudaro skirtingo tirpumo nuosėdas. Susidariusios nuosėdos, priklausomai nuo tirpumo, išsidėsto tam tikra seka išilgai kolonėlės aukščio.
V. Dydžio išskyrimo (molekulinio sieto) chromatografija pagrįsta skirtingu komponentų molekulių pralaidumu stacionariai fazei (labai porėtam nejoniniam geliui). Dydžio išskyrimo chromatografija skirstoma į gelinio pralaidumo chromatografiją (GPC), kurioje eliuentas yra nevandeninis tirpiklis, ir gelio filtravimą, kai eliuentas yra vanduo.
Į sudrėkinto filtravimo popieriaus gabalo vidurį įlašinus lašelį raudono ir mėlyno rašalo mišinio ir lašas po lašo atsargiai užlašinę švaraus vandens, netrukus gausite lygiai tą patį vaizdą. Žemiau yra šešių skirtingų aminorūgščių mišinio žiedinė chromatograma ant popieriaus,
parodyta keturiais skirtingais reagentais. Viršuje dešinėje yra dvimatė dar sudėtingesnio keturiolikos skirtingų aminorūgščių mišinio chromatograma. Ši chromatograma buvo gauta iš vieno lašo rūgščių mišinio tirpalo, užlašinus apskritimu pažymėtame taške. Kūrimas buvo vykdomas pakaitomis dviem kryptimis, naudojant skirtingus reagentus. Kiekviena etiketės vieta priklauso vienai aminorūgščiai. Pagal dėmės spalvą ir padėtį galima tiksliai nustatyti medžiagos pobūdį. Viršuje, kairėje, yra paprastos rašalo dėmės ant blotingo popieriaus chromatograma.
Chromatogramų kūrimas Chromatogramos komponentai ryškinami vienu iš toliau nurodytų metodų. Fizikiniai metodai (Vizualiai, dienos šviesoje, chromatogramoje pažymėkite spalvotų medžiagų dėmių padėtį. Esant fluorescencinėms medžiagoms, ryškinimas atliekamas UV šviesoje.) Cheminiai metodai (Chromatogramos kuriamos skystais ir dujiniais ryškalais, naudojant chromatogramoje esančių junginių reakcija su tinkamu ryškalo reagentu, kad susidarytų spalvota arba fluorescencinė medžiaga. Skysti ryškalai tepami su purškimo buteliuku arba naudojami reagentai aerozolinėje pakuotėje, dujiniai naudojami įdedant chromatogramą į ryškalo garus.)
Chromatograma dedama horizontaliai ant filtravimo popieriaus lapo arba paliekama pakabinta ant stiklinio strypo ir visas chromatogramos plotas apipurškiamas kuo mažesniais ryškalo lašeliais (rūkas), pirmiausia iš vienos pusės, o paskui iš kitos. . Kai ryškinama dujiniu ryškikliu, chromatograma suspenduojama kameroje, kurioje dedamas lakus reagentas (pavyzdžiui, jodo kristalai) arba kurios apačioje ryškalas gaminamas cheminiu būdu (pavyzdžiui, azoto oksidai gaunami pridedant). kieto natrio nitrito į druskos rūgšties tirpalą).
Biologiniai metodai Chromatogramos kuriamos naudojant chromatografuojamų medžiagų biologinį aktyvumą. Kokybinis chromatogramos įvertinimas susideda iš dėmės arba juostos padėties, kuri apibūdinama reikšme R f = a/b, nustatymas, kur a yra atstumas nuo mėginio dėmės centro iki pradinės linijos, mm; b atstumas nuo tirpiklio fronto iki starto linijos, mm, arba Rx reikšmė: Rx= a/c, kur c – atstumas nuo etaloninės medžiagos dėmės centro iki starto linijos, mm.
Reikalingo komponento kiekis mėginyje nustatomas lyginant jo dėmės dydį ir spalvos intensyvumą su etaloninės medžiagos dėmėmis, užteptomis ant popieriaus, koncentracijos intervale, nurodyta normatyviniuose techniniuose bandymo reagento dokumentuose ir apdoroto pagal bandymo sąlygos. Įvertinimas atliekamas vizualiai arba naudojant įrangą (pavyzdžiui, densitometrą, prietaisą, skirtą komponentų dėmėms popieriuje nuskaityti), arba eliuuojant dėmes ir vėliau fotometriškai nustatomas tirpalų optinis tankis. Chromatogramos saugomos tokiomis sąlygomis, kurios neleidžia susidaryti abipusiams chromatogramų atspaudams (pavyzdžiui, naudojant filtravimo popieriaus padėklus). Jei leidžia dėmių pobūdis, ant chromatogramų užtepamas greitai džiūstančio lako sluoksnis. Jei reikia, nubraižykite chromatogramos kontūrą arba nufotografuokite.
POPIERIAUS CHROMATOGRAFIJOS ĮRANGOS PAVYZDŽIAI IR JOS NAUDOJIMO METODAI Kylančios ir mažėjančios chromatografijos kamera 1. Kylančios ir mažėjančios chromatografijos kamera (1 pav.) Brėžinys. 2. Horizontaliosios chromatografijos kamera (2 pav.) (2 pav.) 1 kamera; 2 stiklo strypų tinklelis; 3 stiklinė lazdelė chromatogramos galui paspausti; 4 dangtelis; 5 chromatograma; 6 tirpiklis
Kvailas. 3. Apvalios chromatogramos kamera (dvi Petri lėkštelės) (3 pav.) 1 popierinis dagtis; 2.4 Petri lėkštelės; 3-iojo apskritimo chromatograma; 5 tirpiklis Damn. 4. Kylančios chromatografijos chromatogramos išdėstymo metodai (4 pav.) 1 chromatograma; 2 chromatografinė kamera; 3 tirpiklis
Kvailas. 5. Popieriaus chromatogramos įterpimo į griovelį 1 chromatograma būdas; 2 startas; 3 stiklinės lazdelės; 4 sulenkta lazda chromatogramai įspausti griovelyje; 5 griovelis
Dvimatė chromatograma gaunama atskiriant vienmatės chromatogramos dėmes su kitu ryškikliu pirmajai dėmių eilei statmena kryptimi. Apvalioje chromatogramoje dėmė, esanti lapo centre, yra neryški išilgai koncentrinių apskritimų. Popierinės kolonėlės chromatografijoje atskyrimas atliekamas popieriniais diskais, sandariai įstatytais į cilindrinę kolonėlę. Elektroforetinėms chromatogramoms gauti popieriaus lapas impregnuojamas elektrolitu, fiksuojamas tarp elektrodų, užtepamas analizuojamas mišinys, elektrodai prijungiami prie nuolatinės srovės šaltinio, o kartu popieriuje užtepamas mobilus tirpiklis. kryptis statmena elektros srovės linijų krypčiai.
Taikant šį metodą, komponentai atsiskiria dėl nevienodo jų pasiskirstymo tarp dviejų skystųjų fazių ir skirtingų medžiagų judėjimo greičio veikiant elektriniam laukui. Popieriaus chromatografija naudojama neorganinėms ir organinėms medžiagoms atskirti ir analizuoti natūraliose ir pramoninėse medžiagose (pavyzdžiui, nustatyti dervas naftos produktuose, retųjų žemių elementus uolienose ir mineraluose).
Chromatografiniai metodai yra būtini maisto kokybės kontrolei. Produktų maistinė vertė nustatoma analizuojant baltymų aminorūgščių sudėtį, riebalų rūgščių ir gliceridų izomerinę sudėtį riebaluose, angliavandeniuose, organinėse rūgštyse ir vitaminuose. Pastaraisiais metais daugelis šių analizių buvo atliekamos naudojant aukštos kokybės skysčių chromatografiją. Produktų saugai įvertinti nustatomi maisto priedai (konservantai, antioksidantai, saldikliai, dažikliai ir kt.), nustatomas produktų šviežumas, ankstyvosios gedimo stadijos ir priimtinas tinkamumo vartoti terminas.
Maisto produktuose chromatografijos metodais galima aptikti tokius teršalus kaip pesticidai, nitrozaminai, mikotoksinai (aflatoksinai, ochratoksinas A, zearalenonas ir kt.), daugiabranduoliniai aromatiniai junginiai, biogeniniai aminai, nitratai ir kt. Dėl prasiskverbimo galimas ir maisto produktų užteršimas. kenksmingų medžiagų iš pakavimo medžiagų, ypač vinilo chlorido, benzeno, plastifikatorių ir kt. Mėsos gaminiuose nustatomi anaboliniai steroidai, hormonai ir kiti vaistai, kurių piktnaudžiavimas būdingas intensyviai gyvulininkystei. Atskira dujų chromatografijos taikymo sritis yra maisto produktų aromatinės sudėties analizė. Atrasta tūkstančiai lakiųjų komponentų, iš kurių tik kelios dešimtys lemia kvapo pobūdį, likusieji suteikia produkto kvapui ir skoniui individualumo.
Pastaraisiais metais atsirado nauja enantioselektyvios maisto komponentų analizės sritis. Pagal aminorūgščių, hidroksi rūgščių ir kai kurių kitų junginių optinių izomerų santykį galima vienareikšmiškai nustatyti, ar konkretus produktas yra natūralus, ar jame yra sintetinių imitatorių ir priedų. Enantiomerinė analizė parodė, kad maisto produktų apdorojimas mikrobangų krosnelėje, skirtingai nei intensyvus terminis apdorojimas, nesukelia aminorūgščių racemizacijos. Tačiau visuose pieno produktuose, kuriuose vyksta fermentacijos procesai, yra daug (netoksiško) D alanino ir D asparto rūgšties – pieno rūgšties bakterijų atliekų.
Natūraliuose riebaluose vyrauja riebalų rūgščių cis izomerai. Neseniai buvo atrasta, kad trans izomerai padidina mažo tankio lipoproteinų kiekį ir sumažina didelio tankio lipoproteinų koncentraciją kraujyje, o tai gali prisidėti prie aterosklerozės išsivystymo. Dujų chromatografinio atskyrimo ir visų riebalų rūgščių izomerų analizės technikos sukūrimas privertė gamintojus kelis kartus sumažinti nesočiųjų rūgščių trans-izomerų kiekį margarine.
Dujų chromatografija kai kuriuose sūriuose atskleidė daug nepageidaujamų fiziologiškai aktyvių biogeninių aminų, todėl šių rūšių sūriai buvo uždrausti. Japonijoje maisto produktuose naudojamas L triptofanas, gautas naudojant genų inžineriją ir biotechnologijas. O kai tūkstančiams žmonių buvo diagnozuota anksčiau nežinoma liga, o dešimtys pacientų mirė, chromatografijos metodai atskleidė, kad šias tragiškas pasekmes sukėlė triptofane esantys toksiški teršalai (nustatyta 60 priemaišų). Vynams, konjakams ir kitiems alkoholio turintiems produktams atliekama dujų chromatografinė analizė.
Dabar vėl grįžkime prie netikro sviesto. Yra toks aliejus - „valstietis“. Atrodo kaip sviestas kaip sviestas. Kvepia sviestu. Skanus. Pirmiausia buvo nuspręsta patikrinti, kiek jame yra trigliceridų. Tikrame aliejuje trigliceridai sudaro didžiąją dalį visų lipidų. Vidutiniškai – 98 proc. Norėdami patikrinti, naudojame plonasluoksnės chromatografijos metodą. Naudojame Sorbfil plokštes. Paprasčiausia chromatografinė sistema yra benzenas.
Pasiskirstymo chromatografija. Popieriaus chromatografija. Nuosėdų chromatografija. Osit (dydžių išskyrimo) chromatografijos samprata. Gelio chromatografija.
Pasiskirstymo chromatografija.
chromatografinis metodas, kai stacionari fazė chemiškai sujungiama su stacionarios atramos paviršiumi. Judanti fazė yra skystis, kuris naudojamas kaip tirpiklis, arba dujos (dujų chromatografija). Atskyrimas įvyksta dėl atskirtų medžiagų poliškumo skirtumo. Atliekant pasiskirstymo chromatografiją, nešiklis impregnuojamas vienu iš tirpiklių („stacionarus tirpiklis“), o kitas tirpiklis („mobilus“) leidžiamas per nešiklio kolonėlę. Stacionarus tirpiklis dažniausiai naudojamas vanduo arba kiti poliniai skysčiai (sieros rūgštis, metilo alkoholis ir kt.); kaip judrus tirpiklis – mažiau poliniai skysčiai, kurie nesimaišo su pirmaisiais visomis proporcijomis. Dalis tiriamų medžiagų mišinio, ištirpinto judriame tirpiklyje, įpilama į kolonėlę, o tirpalui absorbavus viršutinę kolonėlės dalį, kolonėlė plaunama švariu judančiu tirpikliu. Plovimo metu vyksta nuolatinis mišinio medžiagų persiskirstymas tarp dviejų nesimaišančių skystųjų fazių. Kadangi skirtingi mišinio komponentai turi skirtingus pasiskirstymo koeficientus, atskirų komponentų judėjimo greitis yra skirtingas. Mišinio komponentas, turintis didžiausią pasiskirstymo koeficientą, turės didžiausią judėjimo greitį: C
C = Fiksuota
tie. tirpios medžiagos koncentracijos judrioje fazėje ir jos koncentracijos nejudančioje fazėje santykis.
Viena iš pagrindinių sąlygų, leidžiančių gauti aiškų mišinio atskyrimą pasidalijimo chromatografijos būdu, yra faktiškai jokios sąveikos tarp mišinio komponentų ir nešiklio nebuvimas. Jei ši sąlyga įvykdoma, tada, kai kolonėlė plaunama, mišinys visiškai atskiriamas. Padalinio chromatografijai tinkamų terpių skaičius yra labai ribotas. Tokie nešikliai kaip specialiai paruoštas silikagelis, išgrynintas krakmolas ir celiuliozė turi daugiau ar mažiau patenkinamų savybių.
Popieriaus chromatografija.
Paimama 30-50 cm ilgio ir 1,5 cm pločio filtravimo popieriaus juostelė, kurios viename iš šios juostelės galų tam tikru atstumu nuo krašto užlašinamas lašas tiriamų medžiagų mišinio. Tada šis popieriaus galas nuleidžiamas į vonią, kurioje yra organinis tirpiklis, prisotintas vandeniu. Tirpikliui lėtai judant per popieriaus poras, tarp dviejų skystųjų fazių vyksta nuolatinis mišinio medžiagų persiskirstymas. Jei skirtingi mišinio komponentai turi skirtingus pasiskirstymo koeficientus, tai atskirų mišinio komponentų judėjimo greitis skirsis. Judančio tirpiklio judėjimas išilgai popieriaus gali būti tiek žemyn, tiek aukštyn. Pasibaigus chromatografijai, popieriaus juostelė išdžiovinama ir išryškinama reagentu, kuris suteikia spalvos reakciją su analizuojamais junginiais. Gauta chromatograma yra spalvotų dėmių rinkinys, išdėstytas tam tikra tvarka išilgai popieriaus juostelės.
Ryžiai. 22. A - didėjanti chromatograma; B - mažėjanti chromatograma; 1 - indas chromatografijai; 2 - rezervuaras su tirpikliu; 3 - chromatografinis popierius; 4 - atskaitos taškai; 5 - atskirti komponentai; 6 - tirpiklio priekis.
Atliekant chromatografiją žemyn, tirpiklis juda žemyn popieriumi iš tirpiklio rezervuaro, esančio indo viršuje. Tokiu būdu atskiri komponentai gali būti eliuuojami. Dažniausios tirpiklių sistemos: CH3COOH-H2O (15:85 tūris), 1-butanolis - CH3COOH-H20 (4:1:5), 2-propanolis - NH3 (konc.) - H2O (9:1:2), 1-butanolis - 1,5 N. NH3 (1:1), fenolis - vanduo ir kt. Judančios fazės sudėtis dažniausiai parenkama eksperimentiniu būdu arba remiantis žinynuose ar popierinės chromatografijos monografijose pateiktais duomenimis.
Nuosėdų chromatografija- chromatografijos metodas, pagrįstas atskirtų medžiagų gebėjimu sudaryti mažai tirpius junginius su skirtingais tirpumo produktais. Stacionarioji fazė yra inertiškas nešiklis, padengtas nusodintuvo sluoksniu; Atskirtos medžiagos judriojoje fazėje sąveikauja su nusodintuvu ir susidaro blogai tirpios medžiagos – nuosėdos. Toliau prasiskverbiant tirpikliui, savo ruožtu vyksta: šių nuosėdų ištirpimas, medžiagos pernešimas per stacionarios fazės sluoksnį, vėl nusodinimas ir tt Šiuo atveju nuosėdų judėjimo greitis per nejudantį fazę. yra proporcingas jo tirpumo produktui (SP). Šiuo atveju chromatograma bus kritulių pasiskirstymas per nešiklio sluoksnį. Pavyzdys yra halogenidų jonų atskyrimas ant nešiklio (silikagelio, celiuliozės ir kt.), impregnuoto sidabro druska. Nuosėdoms atskirti galima naudoti nevienodą jų tirpumą skirtinguose tirpikliuose arba skirtingo joninio stiprumo tirpaluose. Įdiegta tiek stulpelinėje, tiek plokštuminėje versijoje.
Gelio filtravimas arba dydžio išskyrimo chromatografija(sietas, gelio pralaidumas, gelio filtravimo chromatografija) – chromatografijos rūšis, kurios metu medžiagų molekulės yra atskiriamos pagal dydį dėl skirtingo jų gebėjimo prasiskverbti į stacionarios fazės poras. Tokiu atveju didžiausios molekulės (didesnės molekulinės masės) pirmosios palieka kolonėlę ir gali prasiskverbti į minimalų stacionarios fazės porų skaičių. Paskutinės išeina mažos molekulinės medžiagos, kurios laisvai prasiskverbia į poras. Skirtingai nuo adsorbcinės chromatografijos, gelio filtravimo metu stacionari fazė išlieka chemiškai inertiška ir nesąveikauja su atskirtomis medžiagomis. Į kolonėlę įpilamas mėginio tirpalas, kurio tūris riboja chromatografijos kokybę. Analitiniams atskyrimams jis neturi viršyti 0,1 % CV (bendro kolonėlės tūrio), o preparatiniam gryninimui – 8-10 % CV. Kolonėlė supakuota su milteliais, kurių dalelės ar granulės turi tam tikro skersmens poras. Didelės molekulinės masės medžiagos, kurios nepatenka į poras, pereina tarp granulių, todėl jų sulaikymo tūris lygus kolonėlės tūriui atėmus stacionarios fazės tūrį (vadinamasis laisvas tūris). Jie pirmiausia išsiskiria. Vidutinio dydžio molekulės telpa į sorbento poras, bet ne visiškai. Todėl jų laikymo tūris yra šiek tiek didesnis nei laisvo tūrio. Jie išsiskiria antra. Mažiausios molekulės laisvai patenka į poras kartu su tirpiklio molekulėmis. Todėl jų sulaikymo tūris kolonėlėje yra daug didesnis nei laisvasis tūris ir artėja prie bendro kolonėlės tūrio (t.y. 100 % CV). Jie išsivalo paskutiniai.
Kokybinė cheminė analizė. Kokybinės analizės metodų klasifikacija (frakcinė ir sisteminė, makro-, pusiau mikro-, mikro-, ultramikroanalizė). Analitinės reakcijos ir kokybinėje analizėje naudojami reagentai (specifinė, atrankinė, grupinė). Kokybinės analizės taikymas farmacijoje.
Kokybinė analizė- analizuojamų medžiagų komponentų identifikavimas (aptikimas) ir apytikslis jų kiekio medžiagose ir medžiagose įvertinimas. Komponentai gali būti atomai ir jonai, elementų izotopai ir atskiri nuklidai, molekulės, funkcinės grupės ir radikalai, fazės ir kt.
Metodų klasifikacija Analizės metodas parenkamas atsižvelgiant į numatomą medžiagos kiekį ir naudojamos reakcijos aptikimo ribą. Šiuo metu mokomosiose laboratorijose studijuojant kokybinę cheminę analizę, naudojama pusiau mikroanalizė.
