کروماتوگرافی با کارایی بالا کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا آلاینده های طبیعی و فاضلاب

فن آوری 

(عمدتاً بین مولکولی) در فصل مشترک فاز. 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 مخلوط های ساده به دست آمده با استفاده از روش های متداول فیزیکوشیمیایی یا روش های ویژه ای که برای کروماتوگرافی توسعه داده شده اند، تجزیه و تحلیل می شوند.

روش HPLC به طور گسترده در زمینه هایی مانند شیمی، پتروشیمی، زیست شناسی، بیوتکنولوژی، پزشکی، صنایع غذایی، حفاظت از محیط زیست، تولید دارو و بسیاری دیگر استفاده می شود.

با توجه به مکانیسم جداسازی مواد تجزیه شده یا جدا شده، HPLC به جذب، توزیع، تبادل یونی، حذف، تبادل لیگاند و موارد دیگر تقسیم می شود.

باید در نظر داشت که در کار عملی، جداسازی اغلب نه از طریق یک، بلکه از طریق چندین مکانیسم به طور همزمان اتفاق می افتد. بنابراین، جداسازی حذف می‌تواند توسط اثرات جذب، جداسازی جذب توسط اثرات توزیع، و بالعکس پیچیده شود. علاوه بر این، هر چه تفاوت بین مواد در یک نمونه از نظر درجه یونیزاسیون، بازی یا اسیدیته، وزن مولکولی، قطبش پذیری و سایر پارامترها بیشتر باشد، احتمال مکانیسم جداسازی متفاوت برای چنین موادی بیشتر است.

فاز نرمال HPLC

فاز ثابت قطبی تر از فاز متحرک است، بنابراین حلال غیرقطبی در شوینده غالب است:

  • هگزان: ایزوپروپانول = 95:5 (برای مواد با قطبیت پایین)
  • کلروفرم: متانول = 95:5 (برای مواد با قطب متوسط)
  • کلروفرم: متانول = 80:20 (برای مواد بسیار قطبی)

HPLC فاز معکوس

فاز ثابت کمتر از فاز متحرک قطبی است، بنابراین مایع شوینده تقریباً همیشه حاوی آب است. در این حالت، همیشه می توان از انحلال کامل BAS در فاز متحرک اطمینان حاصل کرد، تقریباً همیشه می توان از تشخیص UV استفاده کرد، تقریباً تمام فازهای متحرک به طور متقابل قابل امتزاج هستند، می توان از شستشوی گرادیان استفاده کرد، ستون را می توان به سرعت دوباره انجام داد. -تعادل، ستون را می توان بازسازی کرد.

شوینده های رایج برای HPLC فاز معکوس عبارتند از:

  • استونیتریل: آب
  • متانول: آب
  • ایزوپروپانول: آب

ماتریس برای HPLC

HPLC از ترکیبات معدنی به عنوان ماتریس، مانند اکسید سیلیکون (سیلیکاژل) یا آلومینا، یا پلیمرهای آلی، مانند پلی استایرن (با پیوند متقابل با دی وینیل بنزن) یا پلی متاکریلات استفاده می کند. البته ژل سیلیکا در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است.

ویژگی های اصلی ماتریس:

  • اندازه ذرات (μm)؛
  • اندازه منافذ داخلی (Å، nm).

تهیه ژل سیلیکا برای HPLC:

  1. قالب گیری میکروسفرهای پلی سیلیسیک اسید؛
  2. خشک کردن ذرات سیلیکاژل؛
  3. جداسازی هوا.

ذرات جاذب:

  • منظم (کروی): مقاومت در برابر فشار بیشتر، هزینه بالاتر.
  • غیر کروی: مقاومت در برابر فشار کمتر.

اندازه منافذ در HPLC یکی از مهمترین پارامترها است. هرچه اندازه منافذ کوچکتر باشد، نفوذپذیری آنها برای مولکول های مواد شسته شده بدتر است. و بنابراین، ظرفیت جذب مواد جاذب بدتر است. هر چه منافذ بزرگتر باشد اولاً پایداری مکانیکی ذرات جاذب کمتر است و ثانیاً سطح جذب کوچکتر است بنابراین بازده بدتر است.

واکسیناسیون فاز ثابت

فاز نرمال HPLC:

  • فاز ثابت با پیوند پروپیل نیتریل (نیتریل)؛
  • فاز ثابت با پیوند پروپیلامین (آمین).

HPLC فاز معکوس:

  • فاز ثابت با پیوند آلکیل.
  • فاز ثابت با پیوند آلکیلسیلیل.

درپوش انتهایی محافظت از نواحی پیوند نشده جاذب با پیوند اضافی با مولکول های "کوچک" است. درپوش انتهایی آبگریز (C1, C2): گزینش پذیری بالاتر، ترشوندگی بدتر. درپوش انتهایی آبدوست (دیول): گزینش پذیری کمتر، ترشوندگی بیشتر.

آشکارسازهای HPLC

  • UV
  • ماتریس دیود
  • فلورسنت
  • الکتروشیمیایی
  • رفرکتومتری
  • انبوه انتخابی

پیوندها


بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید «کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا- - [A.S. Goldberg. فرهنگ لغت انرژی انگلیسی - روسی. 2006] موضوعات: انرژی به طور کلی EN کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا HPLC ... راهنمای مترجم فنی

    اصطلاح کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اصطلاح در انگلیسی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مترادف اختصارات HPLC، HPLC اصطلاحات مرتبط جذب، الیگوپپتید، پروتئومیکس، جاذب، فولرن، اندوهدرال، کروماتوگرافی... ...

    کروماتوگرافی مایع، که در آن، برای افزایش راندمان جداسازی، حلال (شوینده) تحت فشار (بیش از 3×107 Pa) از طریق ستون های پر از جاذب با ذرات با قطر کوچک (تا 1 میکرومتر) پمپ می شود و فیلترهای پرفیوژن نیز وجود دارد. استفاده شده... ...

    نوعی کروماتوگرافی که در آن مایع (شیب‌آور) به عنوان فاز متحرک و ثابت عمل می‌کند. جاذب، تلویزیون یک حامل با مایع یا ژل روی سطح آن اعمال می شود. در یک ستون پر از جاذب (کروماتوگرافی ستونی) روی یک تخت انجام دهید... ... علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی

    - [κρώμα (υrum) رنگ] فرآیندی مبتنی بر توانایی نابرابر اجزای منفرد مخلوط (مایع یا گاز) برای باقی ماندن روی سطح جاذب هم هنگام جذب آنها از جریان حامل و هم زمانی که ... ... دایره المعارف زمین شناسی

    - (از یونانی دیگر ... ویکی پدیا

    اصطلاح کروماتوگرافی اصطلاح در کروماتوگرافی انگلیسی مترادف ها اختصارات اصطلاحات مرتبط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، کلترات، آزمایشگاه روی تراشه، پورومتری، پروتئوم، پروتئومیکس، جاذب، آنزیم، فولرن، اندوهدرال... فرهنگ لغت دایره المعارف نانوتکنولوژی

    کروماتوگرافی مایع بر اساس تجزیه. توانایی یون های جدا شده برای تبادل یونی با ثابت. یون های جاذب در نتیجه تفکیک گروه های یون زا تشکیل می شوند. مبدل های کاتیونی برای جداسازی کاتیون ها استفاده می شوند، برای... ... دایره المعارف شیمی

    HPLC- کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا … فرهنگ لغت اختصارات روسی

    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از روش های موثر برای جداسازی مخلوط های پیچیده از مواد است که به طور گسترده در شیمی تجزیه و فناوری شیمیایی استفاده می شود. اساس جداسازی کروماتوگرافی مشارکت ... ویکی پدیا

کتاب ها

  • کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا، ورونیکا آر. مایر. چاپ پنجم کتاب را که با روش ها و تجهیزات مدرن گسترش یافته است به خواننده تقدیم می کنیم. بهبودهای زیادی در کتاب صورت گرفته است و تعداد زیادی مرجع اضافه شده است. آن جاهایی از متن که ...

کروماتوگرافی مایع روشی برای جداسازی و تجزیه و تحلیل مخلوط های پیچیده مواد است که در آن یک مایع به عنوان فاز متحرک عمل می کند. برای جداسازی طیف وسیع تری از مواد نسبت به کروماتوگرافی گازی کاربرد دارد. این به دلیل این واقعیت است که بیشتر مواد فرار نیستند، بسیاری از آنها در دماهای بالا ناپایدار هستند (به ویژه ترکیبات مولکولی بالا) و هنگامی که به حالت گاز تبدیل می شوند تجزیه می شوند. جداسازی مواد با کروماتوگرافی مایع اغلب در دمای اتاق انجام می شود.

ویژگی‌های انواع کروماتوگرافی مایع به این دلیل است که فاز متحرک در آن مایع است و جذب اجزا از مایع شوینده گازی و مایع به‌طور متفاوتی انجام می‌شود. اگر در کروماتوگرافی گازی گاز حامل فقط یک عملکرد انتقال را انجام دهد و توسط فاز ساکن جذب نشود، فاز متحرک مایع در کروماتوگرافی مایع یک ماده شوینده فعال است؛ مولکول های آن می توانند توسط فاز ساکن جذب شوند. هنگام عبور از ستون، مولکول های اجزای مخلوط تجزیه شده واقع در شوینده باید مولکول های شوینده را از لایه سطحی جاذب جابجا کنند، که منجر به کاهش انرژی برهمکنش مولکول های آنالیت می شود. با سطح جاذب بنابراین، مقادیر حجم های حفظ شده است V آرمتناسب با تغییر انرژی آزاد سیستم، در کروماتوگرافی مایع کوچکتر از کروماتوگرافی گازی است و محدوده خطی بودن ایزوترم جذب در کروماتوگرافی مایع وسیعتر است.

با استفاده از شوینده های مختلف می توان پارامترهای ماندگاری و گزینش پذیری سیستم کروماتوگرافی را تغییر داد. انتخاب پذیری در کروماتوگرافی مایع، بر خلاف کروماتوگرافی گازی، نه با یک، بلکه توسط دو عامل تعیین می شود - ماهیت فازهای متحرک (شوینده) و ثابت.

فاز متحرک مایع چگالی و ویسکوزیته بالاتری نسبت به فاز گازی دارد، ضرایب انتشار. D و 3-4 مرتبه قدر کمتر از گاز. این منجر به انتقال جرم کندتر در کروماتوگرافی مایع در مقایسه با کروماتوگرافی گازی می شود. معادله ون دیمتر به دلیل این واقعیت است که عبارت که دردر کروماتوگرافی مایع نقشی ندارد ( D و  D جی، وابستگی گرافیکی کارایی نیز تغییر می کند ناز دبی خطی فاز متحرک شکل نشان داده شده در شکل. 1.9.

در نسخه کلاسیک کروماتوگرافی مایع ستونی، نمونه مورد تجزیه و تحلیل حل شده در شوینده به یک ستون شیشه ای به ارتفاع 1-2 متر، پر از جاذب با اندازه ذرات 100 میکرومتر و یک ماده شوینده وارد می شود و مایع شوینده از آن عبور می کند. ، انتخاب بخش هایی از مایع شستشو در خروجی ستون. این نسخه از کروماتوگرافی مایع هنوز در عمل آزمایشگاهی استفاده می شود، اما از آنجایی که سرعت عبور ماده شوینده تحت تأثیر گرانش کم است، تجزیه و تحلیل طولانی است.

نسخه مدرن کروماتوگرافی مایع، به اصطلاح کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا HPLC، از جاذب‌های حجمی و متخلخل سطحی با اندازه ذرات 5 تا 10 میکرون، پمپ‌های تزریق فشار سیستم تا 400 اتمسفر و آشکارسازهای بسیار حساس استفاده می‌کند. انتقال سریع جرم و راندمان جداسازی بالا، استفاده از HPLC را برای جداسازی مولکول ها (جذب مایع و کروماتوگرافی تقسیم مایع- مایع)، برای جداسازی یون ها (تبادل یونی، یون، کروماتوگرافی جفت یونی)، برای جداسازی مولکول ها ممکن می سازد. ماکرومولکول ها (کروماتوگرافی حذف اندازه).

1.3. حفظ و استحکام حلال

برای اینکه مواد مورد تجزیه و تحلیل روی ستون جدا شوند، همانطور که در بالا ذکر شد، ضریب ظرفیت k" باید بیشتر از 0 باشد، یعنی مواد باید توسط فاز ساکن، جاذب، حفظ شوند. اما ضریب ظرفیت نباید اگر برای مخلوط معینی از مواد، فاز ثابتی انتخاب شود که آنها را حفظ کند، آنگاه کار بیشتر بر روی توسعه یک تکنیک تجزیه و تحلیل شامل انتخاب حلالی است که به طور ایده آل متفاوت اما قابل قبول باشد. k خیلی بزرگ نیست. این با تغییر قدرت شستشوی حلال به دست می آید.

در مورد کروماتوگرافی جذب روی سیلیکاژل یا اکسید آلومینیوم، به عنوان یک قاعده، قدرت یک حلال دو جزئی (به عنوان مثال، هگزان با افزودن ایزوپروپانول) با افزایش محتوای جزء قطبی (ایزوپروپانول) افزایش می یابد. یا با کاهش محتوای ایزوپروپانول کاهش می یابد. اگر محتوای مولفه قطبی خیلی کم شود (کمتر از 0.1٪)، باید با نیروی شستشو ضعیف تری جایگزین شود. همین کار انجام می‌شود و یک جزء قطبی یا غیر قطبی با اجزای دیگر جایگزین می‌شود، حتی اگر این سیستم انتخاب‌پذیری مورد نظر را با توجه به اجزای مورد نظر در مخلوط فراهم نکند. هنگام انتخاب سیستم های حلال، هم حلالیت اجزای مخلوط و هم سری eluotropic حلال ها که توسط نویسندگان مختلف جمع آوری شده است، در نظر گرفته می شود.

قدرت حلال در هنگام استفاده از فازهای قطبی پیوندی (نیتریل، آمینو، دیول، نیترو و غیره) تقریباً به همان روش انتخاب می شود، با در نظر گرفتن واکنش های شیمیایی احتمالی و حذف حلال های خطرناک برای فاز (به عنوان مثال، آلدئیدها و کتون ها). برای فاز آمینه).

در مورد کروماتوگرافی فاز معکوس، قدرت حلال با افزایش محتوای ماده آلی در شوینده (متانول، استونیتریل یا THF) افزایش می یابد و با افزودن آب بیشتر کاهش می یابد. اگر دستیابی به گزینش پذیری مورد نظر امکان پذیر نباشد، از یک جزء آلی دیگر استفاده می کنند یا با استفاده از افزودنی های مختلف (اسیدها، معرف های جفت یونی و غیره) سعی در تغییر آن می کنند.

در جداسازی با استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی، قدرت حلال با افزایش یا کاهش غلظت محلول بافر یا تغییر pH تغییر می کند؛ در برخی موارد از اصلاح با مواد آلی استفاده می شود.

با این حال، به ویژه در مورد مخلوط های طبیعی و بیولوژیکی پیچیده، اغلب نمی توان قدرت حلال را انتخاب کرد تا تمام اجزای نمونه در یک بازه زمانی قابل قبول شسته شوند. سپس باید به شستشوی گرادیان متوسل شوید، یعنی. از حلالی استفاده کنید که قدرت شستشوی آن در طول فرآیند آنالیز تغییر می کند به طوری که طبق یک برنامه از پیش تعیین شده دائماً افزایش می یابد. این تکنیک امکان دستیابی به شستشوی تمام اجزای مخلوط های پیچیده را در مدت زمان نسبتاً کوتاه و جداسازی آنها به اجزاء به صورت پیک های باریک فراهم می کند.

1.6.1. کروماتوگرافی مایع جذبی. کروماتوگرافی مایع جذبی، بسته به قطبیت فاز ثابت و متحرک، به کروماتوگرافی فاز عادی (NPC) و فاز معکوس (RPC) تقسیم می شود. در NPC از یک جاذب قطبی و فازهای متحرک غیرقطبی استفاده می شود؛ در OPC از یک جاذب غیر قطبی و فازهای متحرک قطبی استفاده می شود، اما در هر دو گزینه، انتخاب فاز متحرک اغلب مهمتر از انتخاب فاز است. فاز ثابت فاز ثابت باید مواد جدا شده را حفظ کند. فاز متحرک، یعنی حلال، باید ظرفیت ستون های مختلف و جداسازی کارآمد را در یک زمان قابل قبول فراهم کند.

مواد متخلخل ریز پراکنده قطبی و غیر قطبی با سطح ویژه بیش از 50 متر مربع بر گرم به عنوان فاز ثابت در کروماتوگرافی مایع جذبی استفاده می‌شوند. جاذب های قطبی (SiO 2 , Al 2 O 3 , florisil و غیره ) دارای گروه های اسیدی ضعیفی در سطح هستند که می توانند موادی با خواص اساسی را حفظ کنند. این جاذب ها عمدتاً برای جداسازی ترکیبات غیر قطبی و نسبتاً قطبی استفاده می شوند. نقطه ضعف آنها حساسیت بالای آنها به محتوای آب در شوینده های مورد استفاده است. برای از بین بردن این عیب، جاذب های قطبی با آمین ها، دیول ها و سایر معرف ها درمان می شوند که در نتیجه پیوند سطحی این معرف ها، اصلاح سطح و تغییر در انتخاب پذیری نسبت به آنالیت ها انجام می شود.

جاذب های غیر قطبی (کربن سیاه گرافیت شده، خاک دیاتومه، کیزلگوهر) نسبت به مولکول های قطبی غیرانتخابی هستند. برای به دست آوردن جاذب های غیرقطبی، گروه های غیر قطبی اغلب روی سطح مثلاً سیلیکاژل، به عنوان مثال، آلکیلسیلیل -SiR 3، که گروه های R-آلکیل C2-C22 هستند، پیوند می زنند.

فاز متحرک باید نمونه مورد تجزیه و تحلیل را کاملاً حل کند، ویسکوزیته پایینی داشته باشد (به طوری که ضرایب انتشار به اندازه کافی بزرگ باشد) و مطلوب است که بتوان اجزای جدا شده را از آن جدا کرد. باید نسبت به مواد تمام قسمت های کروماتوگرافی بی اثر، ایمن، ارزان و مناسب برای آشکارساز باشد.

فازهای متحرک مورد استفاده در کروماتوگرافی مایع از نظر قدرت شستشو متفاوت است. نیروی شستشوی یک حلال نشان می دهد که چند برابر انرژی جذب یک شوینده معین در یک جاذب معین از انرژی جذب ماده شوینده انتخاب شده به عنوان استاندارد، برای مثال n-هپتان، بیشتر است. حلال های ضعیف در فاز ساکن به خوبی جذب می شوند، بنابراین ضرایب توزیع مواد جذب شده (سوربات) بالا است. برعکس، حلال های قوی به خوبی جذب می شوند، بنابراین ضرایب تقسیم سوربات پایین است. هر چه حلال قوی تر باشد، حلالیت نمونه تجزیه شده در آن بیشتر و برهمکنش حلال-سوربات قوی تر است.

برای اطمینان از راندمان جداسازی بالا بر روی یک ستون، لازم است فاز متحرکی انتخاب شود که قطبیت آن برای جداسازی مخلوط در شرایط جداسازی انتخابی بهینه باشد. به طور معمول، ابتدا یک فاز ثابت انتخاب می شود که قطبیت آن نزدیک به قطبیت اجزای جدا شده باشد. سپس فاز متحرک با اطمینان از ضریب ظرفیت انتخاب می شود ک" معلوم شد که در محدوده 2 تا 5 قرار دارد. اگر قطبیت فاز متحرک به قطبیت فاز ثابت خیلی نزدیک باشد، زمان ماندگاری اجزا بسیار کوتاه خواهد بود و اگر قطبیت های متحرک و ثابت باشد. مراحل بسیار متفاوت هستند، زمان نگهداری بسیار طولانی خواهد شد.

هنگام انتخاب فازهای متحرک، آنها توسط سری به اصطلاح eluotropic بر اساس استفاده از شاخص های قطبی هدایت می شوند. اسنایدر R"، که تمام حلال ها را به قوی (قطبی) و ضعیف (قطبی ضعیف و غیرقطبی) تقسیم می کند. مقیاس قطبیت بر اساس حلالیت مواد مورد استفاده به عنوان فازهای متحرک در دی اکسان، نیترومتان و اتانول است.

جدول 1.2 مقادیر شاخص های قطبیت و نیروی شستشو (نسبت به SiO 2) را برای تعدادی از حلال ها که اغلب در کروماتوگرافی مایع به عنوان فازهای متحرک استفاده می شوند نشان می دهد. محدودیت های طول موج کوتاه شفافیت این حلال ها نیز در اینجا نشان داده شده است که انتخاب شرایط برای تشخیص اجزای مخلوط را تسهیل می کند.

جدول 1.2

ویژگی های حلال های مورد استفاده در کروماتوگرافی مایع

حلال

شاخص قطبیت

نیروی شستشو (SiO 2)

حد شفافیت طول موج کوتاه

فلورالکان

سیکلوهگزان

n-هگزان

تتراکلرید کربن

دی ایزوپروپیل اتر

دی اتیل اتر

دی کلرومتان

تتراهیدروفوران

کلروفرم

استیک اسید

استونیتریل

نیترومتان

در کروماتوگرافی مایع، اغلب از مخلوط آنها به جای حلال های منفرد استفاده می شود. اغلب افزودن جزئی حلال دیگر، به ویژه آب، به طور قابل توجهی قدرت شوینده را افزایش می دهد.

هنگام جداسازی مخلوط‌های چند جزئی، یک فاز متحرک به عنوان شوینده ممکن است تمام اجزای نمونه را در زمان قابل قبولی جدا نکند. در این مورد، از روش شستشوی گام به گام یا گرادیان استفاده می‌شود، که در آن شوینده‌های قوی‌تر به‌طور متوالی در طول فرآیند کروماتوگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرند، که امکان شستشوی مواد بسیار حفظ شده را در زمان کمتری ممکن می‌سازد.

در کروماتوگرافی مایع تعدادی وجود دارد تجربیقوانینی که هنگام انتخاب یک شوینده بسیار مفید هستند:

- جذب یک ترکیب، به عنوان یک قاعده، با افزایش تعداد پیوندهای دوگانه و گروه های OH در آن افزایش می یابد.

جذب در تعدادی از ترکیبات آلی کاهش می‌یابد: اسیدها، الکل‌ها، آلدئیدها، کتون‌ها، استرها، هیدروکربن‌های غیراشباع، هیدروکربن‌های اشباع.

برای جداسازی مواد با قطبیت های مختلف و جداسازی مواد با کلاس های مختلف، از کروماتوگرافی فاز معمولی استفاده می شود: نمونه تجزیه و تحلیل شده با یک شوینده غیرقطبی حل و شسته می شود، ترکیبات کلاس های مختلف ستون را با یک جاذب قطبی در زمان های مختلف ترک می کنند. در حالی که زمان ماند ترکیبات با گروه های عاملی مختلف در طول انتقال از ترکیبات غیر قطبی به ترکیبات ضعیف قطبی افزایش می یابد. برای مولکول های بسیار قطبی زمان ماند آنقدر طولانی است که تجزیه و تحلیل با یک شوینده غیرقطبی امکان پذیر نیست. برای کاهش زمان ماندگاری اجزای قطبی، به مواد شوینده قطبی بروید.

- در نسخه فاز معکوس، فاز ثابت (جاذب غیرقطبی) به شدت جزء غیرقطبی را از شوینده های قطبی، به عنوان مثال از آب، جذب می کند.

- با کاهش قطبیت مایع شوینده با افزودن یک حلال قطبی کمتر، می توان احتباس اجزا را کاهش داد.

1.6.2. کروماتوگرافی مایع پارتیشن.در کروماتوگرافی پارتیشن یا مایع- مایع، جداسازی اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل به دلیل تفاوت در ضرایب توزیع آنها بین دو فاز مایع غیرقابل امتزاج است که یکی از آنها ساکن است و روی سطح یا در منافذ یک جامد قرار دارد. حامل ثابت، و دوم متحرک است.

از نظر ماهیت نیروهای برهمکنش که توزیع متفاوت بین دو فاز مواد را تعیین می کند که در ساختار شیمیایی آنها متفاوت است، کروماتوگرافی پارتیشن مشابه کروماتوگرافی جذبی است، یعنی در اینجا نیز جداسازی بر اساس تفاوت در نیروهای برهمکنش بین مولکولی بین اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل و فازهای مایع ثابت و متحرک.

بسته به تکنیک، کروماتوگرافی پارتیشن، مانند کروماتوگرافی جذبی، می تواند ستونی یا مسطح (کاغذی یا لایه نازک) باشد.

موادی که نسبت به حلال متحرک و اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل بی تفاوت هستند، اما قادر به حفظ فاز ساکن در سطح و در منافذ هستند، به عنوان حامل های جامد استفاده می شوند. اغلب از مواد قطبی (سلولز، ژل سیلیکا، نشاسته) به عنوان حامل استفاده می شود. یک فاز ثابت - یک حلال قطبی، اغلب آب یا الکل - به آنها اعمال می شود. در این حالت از مواد کمتر قطبی یا غیر قطبی (الکل ها، آمین ها، کتون ها، هیدروکربن ها و ...) به عنوان فازهای متحرک استفاده می شود. این نوع کروماتوگرافی پارتیشن نامیده می شود فاز عادی. برای جداسازی مواد قطبی استفاده می شود.

نسخه دوم کروماتوگرافی پارتیشن از این جهت متفاوت است که حامل های غیر قطبی (لاستیک، فلوروپلاستیک، سیلیکاژل آبگریز) به عنوان یک فاز جامد ثابت، حلال های غیر قطبی (هیدروکربن ها) به عنوان فاز مایع ثابت و حلال های قطبی (الکل ها) استفاده می شوند. آلدهیدها) به عنوان فاز مایع متحرک، کتون ها و غیره، اغلب آب استفاده می شود). این نسخه از کروماتوگرافی پارتیشن نامیده می شود فاز معکوسو برای جداسازی مواد غیر قطبی استفاده می شود.

برای دستیابی به جداسازی بهینه اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل، انتخاب فاز متحرک بسیار مهم است. حلالها (فازهای مایع متحرک و ثابت) باید به گونه ای انتخاب شوند که ضرایب توزیع اجزای مخلوط کاملاً قابل توجه باشد. الزامات زیر برای فازهای مایع اعمال می شود: الزامات:

1) حلال های مورد استفاده باید مواد جدا شده را به خوبی حل کنند و حلالیت آنها در فاز ساکن باید بیشتر از فاز متحرک باشد.

2) حلال هایی که به عنوان فازهای متحرک و ثابت استفاده می شوند باید متقابلاً اشباع شوند، یعنی ترکیب حلال باید در طول عبور از ستون ثابت باشد.

3) برهمکنش حلال های مورد استفاده به عنوان فاز متحرک با فاز ساکن باید حداقل باشد.

اغلب، در کروماتوگرافی مایع پارتیشن، نه مواد منفرد، بلکه از مخلوط آنها در نسبت های مختلف به عنوان فازهای مایع متحرک استفاده می شود. این امکان تنظیم قطبیت فاز متحرک، تغییر نسبت قطبیت فازهای متحرک و ثابت و دستیابی به شرایط بهینه برای جداسازی اجزای یک مخلوط خاص در حال تجزیه و تحلیل را فراهم می کند.

یک نقطه ضعف قابل توجه این روش کروماتوگرافی این است که فاز مایع ثابت اعمال شده به سرعت از حامل شسته می شود. برای از بین بردن آن، حلال مورد استفاده به عنوان فاز متحرک با ماده ای که به عنوان فاز مایع ساکن استفاده می شود اشباع می شود یا فاز مایع ساکن با پیوند زدن آن به حامل تثبیت می شود.

یک نوع کروماتوگرافی مایع پارتیشن، روش پرکاربرد HPLC است.

رایج ترین سیستم های کروماتوگرافی سیستم هایی هستند که دارای اصل مونتاژ مدولار هستند. پمپ‌ها، دستگاه‌های گاززدایی، آشکارسازها، دیسپنسرها (نمونه‌گیرهای خودکار)، ترموستات‌های ستونی، جمع‌کننده‌های کسر، واحدهای کنترل سیستم کروماتوگرافی و دستگاه‌های ضبط به صورت ماژول‌های جداگانه در دسترس هستند. مجموعه گسترده ای از ماژول ها به شما این امکان را می دهد که به طور انعطاف پذیر مشکلات تحلیلی مختلف را حل کنید و در صورت لزوم پیکربندی سیستم را با حداقل هزینه تغییر دهید. در عین حال، LC های تک مدولار (یکپارچه) نیز تولید می شود که مزیت اصلی آن کوچک سازی واحدهای جداگانه و فشرده بودن دستگاه است.

بسته به روش شستشو، کروماتوگراف های مایع به دو دسته ایزوکراتیک و گرادیان تقسیم می شوند.

شماتیک کروماتوگرافی ایزوکراتیک

فاز متحرک از کانتینر (1) از طریق فیلتر ورودی (9) توسط یک پمپ فشار بالا دقیق (2) به سیستم تزریق نمونه (3) - یک انژکتور دستی یا نمونه‌بر خودکار، عرضه می‌شود و نمونه نیز در آنجا معرفی می‌شود. . سپس، از طریق یک فیلتر درون خطی (8)، نمونه با جریان فاز متحرک وارد عنصر جداسازی (عناصر) (4) - از طریق پیش ستون به ستون جداسازی می شود. سپس، مایع خروجی وارد آشکارساز (5) شده و در ظرف تخلیه (7) خارج می شود. هنگامی که مایع شستشو از طریق مدار اندازه گیری آشکارساز جریان می یابد، کروماتوگرام ثبت می شود و داده ها به یک ضبط کننده آنالوگ (ضبط کننده) (6) یا سیستم دیگری برای جمع آوری و پردازش داده های کروماتوگرافی (انتگرالگر یا کامپیوتر) منتقل می شود. بسته به طراحی ماژول های کاربردی، سیستم را می توان از صفحه کلید ماژول کنترل (معمولاً یک پمپ یا کنترل کننده سیستم)، از صفحه کلید هر یک از ماژول های سیستم یا توسط یک برنامه کنترلی از رایانه شخصی کنترل کرد.

در مورد شستشوی گرادیان، از دو نوع کروماتوگرافی مایع اساساً متفاوت استفاده می شود. آنها در نقطه ای که در آن گرادیان ترکیب فاز متحرک تشکیل می شود، متفاوت هستند.

طرح کروماتوگراف گرادیان با تشکیل گرادیان ترکیب فاز متحرک روی یک خط کم فشار.

فاز متحرک از ظروف (1) از طریق فیلترهای ورودی (9) و یک برنامه نویس گرادیان (10) توسط یک پمپ فشار بالا دقیق (2) به سیستم تزریق نمونه (3) - یک انژکتور دستی یا نمونه‌بر خودکار، و نمونه نیز در آنجا معرفی شده است. عملکرد شیرهای برنامه نویس گرادیان یا توسط ماژول کنترل سیستم (پمپ یا کنترلر) یا توسط یک برنامه کنترل کامپیوتر شخصی کنترل می شود. سیستم هایی از این نوع یک گرادیان باینری، سه بعدی و چهار بعدی را تشکیل می دهند. شکل تابع پردازش گرادیان به ماژول کنترل یا برنامه کنترل خاص و همچنین عملکرد ماژول های کنترل شده و کنترل بستگی دارد. سپس، از طریق یک فیلتر درون خطی (8)، نمونه با جریان فاز متحرک وارد عنصر جداسازی (عناصر) (4) - از طریق پیش ستون به ستون جداسازی می شود. سپس، مایع خروجی وارد آشکارساز (5) شده و در ظرف تخلیه (7) خارج می شود. هنگامی که مایع شستشو از طریق مدار اندازه گیری آشکارساز جریان می یابد، کروماتوگرام ثبت می شود و داده ها به یک ضبط کننده آنالوگ (ضبط کننده) (6) یا سیستم دیگری برای جمع آوری و پردازش داده های کروماتوگرافی (انتگرالگر یا کامپیوتر) منتقل می شود. بسته به طراحی ماژول های کاربردی، سیستم را می توان از صفحه کلید ماژول کنترل (معمولاً یک پمپ یا کنترل کننده سیستم) کنترل کرد یا توسط یک برنامه کنترلی از رایانه شخصی انجام داد. در مورد کنترل توسط یک ماژول کنترل، امکان کنترل مستقل آشکارساز از صفحه کلید خود وجود دارد.

علیرغم جذابیت ظاهری چنین سیستم هایی (آنها فقط از یک پمپ فشار بالا استفاده می کنند)، این سیستم ها دارای معایبی هستند که شاید اصلی ترین آنها نیاز شدید به گاز زدایی کامل اجزای فاز متحرک حتی قبل از میکسر کم فشار (محفظه برنامه نویس گرادیان). با استفاده از گاز زداهای جریانی ویژه انجام می شود. به دلیل این واقعیت، هزینه آنها با نوع دیگری از سیستم های گرادیان قابل مقایسه است - سیستم هایی با تشکیل یک ترکیب گرادیان فاز متحرک در یک خط فشار بالا.

تفاوت اساسی بین سیستم هایی با تشکیل ترکیب گرادیان فاز متحرک در یک خط فشار قوی، اختلاط اجزا در خط فشار قوی است؛ طبیعتاً با این رویکرد، تعداد پمپ های دقیق بر اساس تعداد مخازن تعیین می شود. برای مخلوط کردن فاز متحرک با این رویکرد، الزامات برای گاز زدایی کامل اجزا به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

طرح کروماتوگراف گرادیان با تشکیل گرادیان ترکیب فاز متحرک روی یک خط فشار بالا.

فاز متحرک از ظروف (1) از طریق فیلترهای ورودی (9) توسط پمپ های فشار بالا دقیق (2 و 11) از طریق یک میکسر جریان استاتیک یا دینامیکی (10) به سیستم ورودی نمونه (3) - یک انژکتور دستی یا autosampler، و نمونه نیز در آنجا معرفی شده است. عملکرد پمپ های کنترل شده یا توسط ماژول کنترل سیستم (پمپ اصلی یا کنترلر) یا توسط یک برنامه کنترل کامپیوتری کنترل می شود. در این حالت تمام پمپ ها قابل کنترل هستند. سیستم هایی از این نوع یک گرادیان باینری یا سه بعدی را تشکیل می دهند. شکل تابع پردازش گرادیان به ماژول کنترل یا برنامه کنترل خاص و همچنین عملکرد ماژول های کنترل شده و کنترل بستگی دارد. سپس، از طریق یک فیلتر درون خطی (8)، نمونه با جریان فاز متحرک وارد عنصر جداسازی (عناصر) (4) - از طریق پیش ستون به ستون جداسازی می شود. سپس مایع خروجی وارد آشکارساز (5) شده و در ظرف تخلیه (7) خارج می شود. هنگامی که مایع شستشو از طریق مدار اندازه گیری آشکارساز جریان می یابد، کروماتوگرام ثبت می شود و داده ها به یک ضبط کننده آنالوگ (ضبط کننده) (6) یا سیستم دیگری برای جمع آوری و پردازش داده های کروماتوگرافی (انتگرالگر یا کامپیوتر) منتقل می شود. بسته به طراحی ماژول های کاربردی، سیستم را می توان از صفحه کلید ماژول کنترل (معمولاً یک پمپ یا کنترل کننده سیستم) کنترل کرد یا توسط یک برنامه کنترلی از رایانه شخصی انجام داد. در مورد کنترل توسط یک ماژول کنترل، امکان کنترل مستقل آشکارساز از صفحه کلید خود وجود دارد.

طرح های پیشنهادی کاملاً ساده شده است. این سیستم ها ممکن است شامل دستگاه های اضافی باشد - ترموستات ستونی، سیستم های مشتق سازی پس از ستون، سیستم های آماده سازی نمونه و غلظت نمونه، یک بازیافت حلال، سیستم های غشایی برای سرکوب هدایت الکتریکی پس زمینه (برای کروماتوگرافی یونی)، سیستم های حفاظتی اضافی (فیلترها، ستون ها)، و غیره. نمودارها همچنین ماژول های مانومتریک را به طور جداگانه نشان نمی دهند. به عنوان یک قاعده، این دستگاه ها در واحدهای پمپاژ ساخته می شوند. این واحدها می توانند چندین پمپ، یک پمپ با یک برنامه نویس گرادیان و یک کنترل کننده سیستم مشترک را ترکیب کنند. ساختار سیستم به پیکربندی آن و هر سازنده خاص بستگی دارد.

چنین پیچیدگی اساسی در پشتیبانی فنی فرآیند کروماتوگرافی منجر به ظهور تعدادی از الزامات برای خواص فاز متحرک می شود که در کروماتوگرافی ستونی و مسطح کلاسیک وجود ندارد. فاز مایع باید برای تشخیص مناسب باشد (در یک ناحیه معین از طیف شفاف باشد یا دارای ضریب شکست کم، رسانایی الکتریکی خاص یا ثابت دی الکتریک و غیره باشد)، نسبت به مواد قسمت های دستگاه کروماتوگرافی بی اثر باشد، گاز تشکیل ندهد. حباب های دریچه پمپ و سلول آشکارساز، ناخالصی های مکانیکی ندارند.

در کروماتوگرافی مایعانواع مختلفی از پمپ ها استفاده می شود. برای LC کم فشار، اغلب از پمپ های پریستالتیک استفاده می شود (شکل 1).

شکل 1 پمپ پریستالتیک قابل برنامه ریزی MasterFlex.

در HPLC از پمپ های فشار بالا برای اطمینان از جریان فاز متحرک از طریق ستون با پارامترهای مشخص شده استفاده می شود.

مهمترین مشخصات فنی پمپ های HPLC عبارتند از: محدوده جریان; حداکثر فشار کاری؛ تکرارپذیری جریان؛ محدوده ضربان عرضه حلال

بسته به ماهیت تامین حلال، پمپ ها می توانند دارای منبع (جریان) ثابت و فشار ثابت باشند. اصولاً در حین کار تحلیلی از حالت دبی ثابت و هنگام پرکردن ستون ها از حالت فشار ثابت استفاده می شود.

پمپ های HPLC بر اساس اصل عملکرد خود به دو دسته تقسیم می شوند: سرنگ و در پیستون متقابل .

پمپ های سرنگ

اصلی ترین ویژگی متمایز این پمپ ها چرخه ای بودن عملکرد آنها است و بنابراین کروماتوگراف هایی که در آنها از این پمپ ها استفاده می شود نیز با عملکرد چرخه ای آنها متمایز می شوند.

برنج. 2. طراحی اولیه یک پمپ سرنگ برای HPLC.

برنج. 2A. پمپ سرنگ.

واحد کنترل BU ولتاژ موتور D را تامین می کند که سرعت و جهت چرخش آن را تعیین می کند. چرخش موتور با استفاده از گیربکس P به حرکت پیستون P در داخل سیلندر D تبدیل می شود. پمپ در 2 سیکل کار می کند. در طول چرخه پر کردن، شیر K2 بسته است، K1 باز است، حلال از مخزن به سیلندر C می ریزد. در حالت تغذیه، شیر K1 بسته می شود و از طریق شیر K2 فاز متحرک وارد دستگاه دوز می شود.

پمپ های این نوع با عدم وجود تقریباً کامل ضربان در جریان فاز متحرک در حین کار مشخص می شوند.

معایب پمپ:

الف) مصرف زیاد زمان و حلال برای شستشو هنگام تعویض حلال.

ب) حجم PF با حجم سرنگ محدود می شود و بنابراین زمان جداسازی محدود است.

ج) تعلیق جداسازی در حین پر کردن پمپ.

د) ابعاد و وزن زیاد در عین حصول اطمینان از جریان و فشار زیاد (به یک موتور قدرتمند و نیروی پیستون بزرگ با مساحت زیاد آن نیاز است).

پمپ های پیستونی رفت و برگشتی.

برنج. 3. طراحی اولیه یک پمپ پلانجر.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد.

موتور D، از طریق گیربکس P، پیستون P را در حرکت رفت و برگشتی قرار می دهد و در سر پمپ حرکت می کند. شیرهای K1 و K2 به ترتیب زمانی که پمپ در فاز مکش و تحویل است باز می شوند. مقدار تغذیه حجمی توسط سه پارامتر تعیین می شود: قطر پیستون (معمولاً 3.13؛ 5.0؛ 7.0 میلی متر)، دامنه آن (12-18 میلی متر) و فرکانس (که به سرعت چرخش موتور و گیربکس بستگی دارد).

پمپ های این نوع یک منبع حجمی ثابت فاز متحرک را برای مدت طولانی فراهم می کنند. حداکثر فشار کاری 300-500 اتمسفر، دبی 0.01-10 میلی لیتر در دقیقه. تکرار پذیری حجمی خوراک -0.5٪. عیب اصلی این است که حلال به صورت یک سری پالس های متوالی به سیستم عرضه می شود، بنابراین ضربان های فشار و جریان وجود دارد (شکل 4). این دلیل اصلی افزایش نویز و کاهش حساسیت تقریباً تمام آشکارسازهای مورد استفاده در LC، به ویژه آنهایی است که الکتروشیمیایی استفاده می کنند.

شکل 4. ضربان های پمپ پلانجر.

راه های مقابله با ضربان قلب

1. کاربرد دستگاه های میرایی.

اینها لوله های مارپیچی از پروفیل مخصوص ساخته شده از فولاد ضد زنگ هستند که به صورت سری یا موازی به سیستم بین پمپ و تلگراف متصل می شوند.

برنج. 5. دمپر مارپیچ.

دمپر با افزایش فشار در آن باز می شود (شتاب پمپ). هنگامی که فشار کاهش می یابد، حلقه می شود، حجم آن کاهش می یابد، بخشی از حلال را فشرده می کند، سرعت جریان ثابت را حفظ می کند و ضربان ها را کاهش می دهد. این دمپر در فشارهای 50 اتمسفر و بالاتر به خوبی کار می کند.

در فشار 5-30 اتمسفر، ضربان را بهتر صاف می کند دمپر هوا، ساخته شده از یک ستون (شکل 6.). هوا در ستون میرایی (6x200 میلی متر) فشرده شده و ضربان ها میرا می شوند. هوا ظرف 24 ساعت در آن حل می شود.

برنج. 6. دمپر هوا.

2. کاربرد دستگاه های الکترونیکی.

هنگام استفاده از سنسور فشار الکترونیکی، می توانید از قرائت سنسور برای کنترل عملکرد پمپ استفاده کنید. هنگامی که فشار کاهش می یابد، دور موتور افزایش می یابد و کاهش فشار را جبران می کند. همچنین امکان جبران نشتی در سوپاپ ها و تا حدی در کاف ها وجود دارد. استفاده از دمپر الکترونیکی (BPZh-80، KhPZh-1، و غیره) به شما امکان می دهد ضربان های فشار را به 1 atm در فشار 100-150 kgf / cm2 کاهش دهید.

1.6.3. تبادل یونی، یون، کروماتوگرافی جفت یونی.روش‌های تبادل یونی، کروماتوگرافی یونی و جفت یونی بر اساس فرآیند دینامیکی جایگزینی یون‌های مرتبط با فاز ساکن با یون‌های شوینده وارد شده به ستون است. هدف اصلی فرآیند کروماتوگرافی جداسازی یونهای معدنی یا آلی یک علامت است. ماندگاری در این نوع کروماتوگرافی با تغییر انرژی آزاد واکنش تبادل یونی تعیین می شود. نسبت غلظت یون های مبادله شده در محلول و در فاز جاذب با تعادل تبادل یونی مشخص می شود. تبادل یونی به این صورت است که برخی از مواد (مبدل کننده های یونی) وقتی در محلول الکترولیت غوطه ور می شوند، کاتیون ها یا آنیون ها را از آن جذب می کنند و مقدار معادلی از یون های دیگر با باری مشابه در محلول آزاد می کنند. تبادل کاتیون ها بین مبدل کاتیونی و محلول و تبادل آنیون ها بین مبدل آنیون و محلول اتفاق می افتد.

مبدل‌های کاتیونی اغلب مواد پلیمری نامحلول سنتز شده‌ای هستند که در ساختار خود دارای گروه‌های یون‌زایی با طبیعت اسیدی هستند: -SO 3 H. -COOH؛ -اوه –PO 3 H 2 ; –AsO 3 H 2 .

فرمول های شیمیایی مبدل های کاتیونی را می توان به صورت شماتیک به صورت R-SO 3 H نشان داد. R-SO 3 Na. در حالت اول مبدل کاتیونی به شکل H و در حالت دوم به شکل Na است. R - ماتریس پلیمری.

واکنش های تبادل کاتیونی به عنوان واکنش های شیمیایی ناهمگن معمولی نوشته می شود:

RNa + Na + RNa + H +

مبدل‌های آنیونی در ساختار خود دارای گروه‌های یون‌زای پایه هستند: -N(CH 3) 3 + ; =NH 2 + ; =NH + و غیره. فرمول شیمیایی آنها را می توان به صورت RNH 3 OH و RNH 3 Cl یا ROH، RCl نشان داد. در حالت اول مبدل آنیونی به شکل OH و در حالت دوم به شکل کلر است. واکنش تبادل آنیون را می توان به صورت زیر نوشت:

R–OH+Cl – RCl+OH –

مبدل های یونی آمفوتری شناخته شده اند که در ساختار خود دارای هر دو گروه اسیدی و بازی هستند. مبدل‌های یونی حاوی گروه‌های اسیدی (بازی) یکسان (مثلاً SO 3 H) تک عملکردی نامیده می‌شوند. مبدل های یونی حاوی انواع مختلف (به عنوان مثال، SO 3 H، OH) گروه های اسیدی (بازی) چند کاره هستند.

مبدل های یونی تک عملکردی با واکنش پلیمریزاسیون به دست می آیند. واکنش polycondensation به دست آوردن مبدل های یونی چند منظوره را ممکن می کند. برای اینکه مبدل‌های یونی به‌دست‌آمده ویژگی‌های عملکردی به اندازه کافی بالا داشته باشند، باید نامحلول، اما در حلال مناسب متورم شوند و دارای تعداد کافی گروه‌های یون‌زایی با قابلیت تبادل با گروه‌های یون‌زایی نمونه مورد تجزیه و تحلیل باشند. در صورتی که زنجیره های پلیمری حاصله به اندازه کافی منشعب شده و توسط پل های متقاطع به یکدیگر متصل شوند، می توان به این امر دست یافت. به عنوان مثال، هنگام تهیه مبدل های کاتیونی از نوع پلیمریزاسیون مبتنی بر استایرن، دی وینیل بنزن اغلب به عنوان یک عامل اتصال متقابل استفاده می شود که معرفی آن تا 16 درصد تولید مبدل های یونی با درجات متورم و متورم را تضمین می کند. بنابراین، تنظیم تخلخل مبدل یونی را ممکن می سازد. درجه تورم مبدل یونی که بر حسب میلی لیتر بر گرم بیان می شود، حجم 1 گرم مبدل یونی خشک در یک ستون است.

مبدل یونی، به عنوان یک قاعده، یکی از یون های متقابل - یون های موجود در فاز متحرک را جذب می کند، یعنی انتخاب خاصی را نشان می دهد. سری میل ترکیبی یا گزینش پذیری یون ها با توجه به انواع مختلف مبدل های یونی به طور تجربی ایجاد شده است. به عنوان مثال، در غلظت های کم محلول در مبدل های کاتیونی بسیار اسیدی، یون هایی با بار یکسان به ترتیب زیر جذب می شوند:

Li +  Na +  K +  Rb +  Cs +

Mg 2+  Ca 2+  Sr 2+  Ba 2+ .

برای یون های با بارهای مختلف، جذب با افزایش بار افزایش می یابد:

Na+ Ca 2+

با این حال، تغییر شرایط واکنش تبادل یونی می تواند منجر به معکوس شدن این سری شود. سری Affinity نیز برای مبدل های آنیونی ایجاد شده است. به عنوان مثال، جذب آنیون ها در مبدل های آنیونی پایه قوی به ترتیب زیر افزایش می یابد:

F –  OH –  Cl –  Br –  NO 3 –  J –  SCN –  ClO 4 – .

مبدل‌های یونی حاوی گروه‌های به شدت اسیدی یا به شدت بازی در ساختار خود با هر یونی در محلول با بارهایی با علامت مشابه با علامت یون مخالف وارد واکنش‌های تبادل یونی می‌شوند. چنین مبدل های یونی جهانی نامیده می شوند.

فرآیند تبادل یونی بین آنالیت و مبدل یونی را می توان به یکی از سه روش استاتیک، دینامیک (روش فیلتر تبادل یونی) و کروماتوگرافی انجام داد.

روش استاتیک تبادل یونی به این صورت است که نمونه ای از مبدل یونی با حجم معینی از محلول تماس گرفته و برای مدت معینی مخلوط یا تکان داده می شود تا زمانی که تعادل برقرار شود. این یک روش تبادل یونی سریع و ساده است که برای تغلیظ یون‌ها از محلول‌های رقیق، حذف ناخالصی‌های غیر ضروری استفاده می‌شود، اما جذب کامل یون‌ها را تضمین نمی‌کند، زیرا تبادل یونی فرآیندی غیرتعادلی است و در نتیجه جداسازی کامل را تضمین نمی‌کند. از یون ها

هنگام انجام تبادل یونی به صورت پویا یک محلول با مبدل یونی از ستون عبور می کند، که با حرکت در طول ستون، با گرانول های مبدل یونی جدید تماس پیدا می کند. این فرآیند تبادل کامل تری را نسبت به روش استاتیک فراهم می کند، زیرا محصولات مبادله ای توسط جریان محلول حذف می شوند. آنها می توانند یون ها را از محلول های رقیق متمرکز کنند و یون هایی را که از نظر خصوصیات بسیار متفاوت هستند، به عنوان مثال، یون های بارهای مختلف جدا کنند (کاتیون ها را از آنیون ها جدا کنند)، اما جداسازی یون های دارای علامت بار یکسان تقریباً غیرممکن است. جداسازی کمی چنین یون‌هایی تنها با تکرار مکرر اعمال اولیه جذب - دفع در شرایط دینامیکی امکان‌پذیر است. روش کروماتوگرافی . هنگام کار با این روش، از لایه‌های بالایی مبدل یونی استفاده می‌شود و مخلوطی که قرار است جدا شود به میزان قابل توجهی کمتر از ظرفیت ستون وارد این لایه می‌شود که به همین دلیل از تکرارهای متعدد اعمال اولیه تبادل یونی اطمینان حاصل می‌شود.

از نظر تکنیک تجزیه و تحلیل، کروماتوگرافی تبادل یونی مشابه کروماتوگرافی مولکولی است و می تواند با استفاده از روش های شوینده (در حال توسعه)، پیشانی و جابجایی انجام شود. تفاوت کروماتوگرافی مولکولی و تبادل یونی در این است که در کروماتوگرافی مولکولی اجزای جدا شده مخلوط با یک شوینده خالص از ستون شسته می شوند، در حالی که در کروماتوگرافی تبادل یونی از محلول الکترولیت به عنوان شوینده استفاده می شود. در این مورد، یون تبادلی مایع شوینده باید به طور انتخابی کمتری نسبت به هر یک از یون های مخلوط جدا شده جذب شود.

هنگام انجام کروماتوگرافی تبادل یونی توسعه، که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد، ستونی که با مبدل یونی پر شده است، ابتدا با محلول الکترولیت شسته می شود تا زمانی که تمام یون های آن به طور کامل در مبدل یونی با یون های موجود در شوینده جایگزین شوند. سپس حجم کمی از محلول آنالیت حاوی یون های جدا شده به مقدار حدود 1% ظرفیت مبدل یونی به ستون وارد می شود. سپس، ستون با محلول شوینده شسته می‌شود، بخش‌های آب‌شویه انتخاب و آنالیز می‌شوند.

مخلوطی از یون های Cl-, Br-, J- را می توان روی یک مبدل آنیونی بسیار اساسی (پلی استایرن متقاطع حاوی گروه هایی از بازهای آمونیوم چهارتایی - N (CH 3) 3 +) جدا کرد، به عنوان مثال، AB-17، که دارای یک سری گزینش پذیری (انتخابی): NO 3 – Cl – Br – J – . در نتیجه از محلول NaNO 3 به عنوان شوینده استفاده می شود. ابتدا این محلول از مبدل یونی عبور داده می شود تا کاملاً با یون های NO 3 اشباع شود. هنگامی که مخلوطی که قرار است جدا شود وارد ستون می شود، یون های Cl – , Br – , J – توسط مبدل آنیون جذب شده و یون های NO 3 – را جابجا می کنند. هنگامی که ستون متعاقبا با محلول NaNO 3 شسته می شود، یون های Cl-, Br-, J- در لایه های بالایی مبدل آنیونی به تدریج دوباره با یون های NO 3 جایگزین می شوند. یون های Cl- سریع ترین جابجایی خواهند داشت و یون های J- طولانی ترین در ستون باقی می مانند. تفاوت در گزینش پذیری مبدل یونی نسبت به یون های مخلوط منجر به تشکیل مناطق جداگانه ای از یون های جذب شده Cl-، Br- و J- در ستون می شود که در طول ستون با سرعت های مختلف حرکت می کنند. با حرکت در طول ستون، فاصله بین مناطق افزایش می یابد. در هر زون فقط یکی از آنیون های مخلوط جدا شده و آنیون شوینده وجود دارد؛ در فاصله بین زون ها فقط آنیون شوینده وجود دارد. بنابراین، کسری در مایع شوینده در خروجی ستون ظاهر می شود که حاوی اجزای جداگانه مخلوط در حال جداسازی است.

برای حل مسائل عملی، شرایط جداسازی یون با انتخاب یک فاز متحرک مناسب (ترکیب، غلظت، pH، قدرت یونی) یا تغییر تخلخل ماتریس پلیمری مبدل یونی، به عنوان مثال، تعداد پیوندهای بین زنجیره ای در ماتریکس، و ایجاد غربال های تبادل یونی که برای برخی از یون ها نفوذپذیر بوده و قادر به تبادل آنها و غیر قابل نفوذ به برخی دیگر هستند. همچنین می توان ماهیت و آرایش نسبی گروه های یون زا را تغییر داد و همچنین جاذب هایی با قابلیت واکنش های شیمیایی انتخابی به دلیل تشکیل کمپلکس به دست آورد. به عنوان مثال، مبدل‌های یونی تشکیل‌دهنده کمپلکس که در ساختار خود حاوی گروه‌های کیلاتی از معرف‌های آلی دی‌متیل گلیوکسیم، دی‌تیزون، 8-هیدروکسی‌کینولین و غیره و همچنین اترهای تاج هستند، انتخاب‌پذیری بالایی دارند.

بیشترین کاربرد در تبادل یونی، کروماتوگرافی یونی و جفت یونی در مبدل های یونی آلی ماکرو و میکرومش مصنوعی با ظرفیت تبادل بزرگ (3 تا 7 میلی مول بر گرم) و همچنین مواد تبادل یونی معدنی یافت می شود. مبدل های یونی Micromesh فقط در حالت متورم قادر به تبادل یون هستند، در حالی که مبدل های یونی macromesh فقط در حالت متورم و غیر متورم قادر به تبادل یون هستند. نوع ساختاری دیگر مبدل های یونی مبدل های یونی لایه سطحی هستند که هسته جامد آن از یک کوپلیمر غیر متخلخل از استایرن و دی وینیل بنزن، شیشه یا ژل سیلیکا ساخته شده و توسط یک لایه نازک مبدل یونی احاطه شده است. قطر کل چنین ذره ای حدود 40 میکرومتر است، ضخامت فیلم مبدل یونی 1 میکرومتر است. عیب چنین مبدل های یونی قطر نسبتاً بزرگ ذرات و ظرفیت تبادل کم به دلیل سطح ویژه کم است که در نتیجه کار با نمونه های کوچک و بر این اساس از آشکارسازهای بسیار حساس ضروری است. علاوه بر این، چنین مبدل های یونی به سرعت مسموم می شوند و قادر به بازسازی نیستند.

در تبادل یونی و کروماتوگرافی یونی با کارایی بالا، مبدل های یونی پلی استایرن متخلخل حجمی، سیلیکاهای متخلخل حجمی با قطر گرانول حدود 10 میکرون، و همچنین کوپلیمرهای متخلخل و اصلاح شده سطحی استایرن و دی وینیل بنزن با سولفو یونوژنیک عملاً غیر متورم کننده هستند. - و گروه های آمینه استفاده می شود.

در کروماتوگرافی جفت یونی، جاذب های "برس" استفاده می شود - ژل های سیلیکا با فازهای معکوس پیوندی C 2، C 8، C 18، که به راحتی در هنگام جذب سورفکتانت های یونی از فاز متحرک، به عنوان مثال آلکیل سولفات یا نمکهای بازهای آمونیومی چهارتایی

هنگام انجام جداسازی کروماتوگرافی با استفاده از مبدل های یونی، محلول های آبی نمک ها اغلب به عنوان فاز متحرک استفاده می شوند. این به دلیل این واقعیت است که آب دارای خواص حل کنندگی و یونیزاسیون عالی است، به همین دلیل مولکول های نمونه تجزیه و تحلیل شده فوراً به یون ها تجزیه می شوند، گروه های تبادل یونی مبدل یونی هیدراته می شوند و همچنین به شکل کاملاً یا جزئی جدا شده تبدیل می شوند. این امر تبادل سریع ضدیون ها را تضمین می کند. قدرت شستشوی فاز متحرک عمدتاً تحت تأثیر pH، قدرت یونی، ماهیت محلول بافر و محتوای حلال آلی یا سورفکتانت (کروماتوگرافی جفت یونی) است.

مقدار pH بسته به ماهیت گروه های یون زا، یون های جدا شده و ماتریس انتخاب می شود. شما می توانید با مبدل های یونی بسیار اسیدی و قوی بازی در pH = 2-12، با مبدل های ضعیف اسیدی در pH = 5-12، با مبدل های ضعیف بازی در pH = 2-6 کار کنید. جاذب های مبتنی بر سیلیس را نمی توان در PH 9 ≥ استفاده کرد. قدرت یونی فاز متحرک بر ظرفیت مبدل یونی تأثیر می گذارد. با افزایش قدرت یونی، جذب یون ها معمولا کاهش می یابد، زیرا نیروی شستشوی فاز متحرک افزایش می یابد. بنابراین، در ابتدای جداسازی، فاز متحرک باید دارای قدرت یونی پایین (0.05-0.1) باشد و مقدار نهایی این مشخصه نباید از 2 تجاوز کند. در شستشوی گرادیان، اغلب از بافرهایی با افزایش قدرت یونی استفاده می شود.

برای شستشوی انتخابی یون های جذب شده توسط مبدل یونی، می توانید از آب، محلول های بافر (فسفات، استات، بورات، هیدروکربنات و غیره) با مقدار pH معین و قدرت یونی، محلول های معدنی (کلریدریک، نیتروژن، گوگرد، فسفر) استفاده کنید. و اسیدهای آلی (فنل، سیتریک، لاکتیک، تارتاریک، اگزالیک، EDTA). انتخاب ماده شوینده با این واقعیت تسهیل می شود که ضرایب توزیع محدود کننده اکثر عناصر بین محلول های آبی (آلی-آلی) بسیاری از کمپلکس ها و مبدل های یونی نوع استاندارد تعیین و در جداول ارائه شده است.

1.6.4. کروماتوگرافی حذف اندازهکروماتوگرافی حذف اندازه نوعی کروماتوگرافی مایع است که در آن جداسازی اجزا بر اساس توزیع مولکول ها بر اساس اندازه آنها بین حلال واقع در منافذ جاذب و حلالی که بین ذرات آن جریان دارد انجام می شود. در طی فرآیند جداسازی، مولکول‌های کوچکی وارد شبکه پلیمری می‌شوند که در منافذ آن حلال به عنوان یک فاز ثابت عمل می‌کند و در آنجا باقی می‌ماند. مولکول های بزرگ نمی توانند به شبکه پلیمری نفوذ کنند و توسط فاز متحرک از ستون شسته می شوند. بزرگ ترین مولکول ها ابتدا شسته می شوند، سپس مولکول های متوسط ​​و در نهایت مولکول های کوچک.

کروماتوگرافی حذف اندازه به نفوذ ژل و فیلتراسیون ژل تقسیم می شود. در کروماتوگرافی نفوذ ژل، جداسازی روی پلیمرهایی که در حلال های آلی متورم می شوند، رخ می دهد. نسخه فیلتراسیون ژل کروماتوگرافی حذف اندازه شامل استفاده از پلیمرهایی است که در آب به عنوان فازهای ثابت متورم می شوند.

مدت زمان ماندگاری اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل در ستون حذف اندازه به اندازه مولکول های آنها و انتشار در منافذ جاذب و همچنین به اندازه منافذ فاز ثابت بستگی دارد.

در این نوع کروماتوگرافی مایع، ضریب توزیع Dبرای کوچکترین مولکولهای نمونه مورد تجزیه و تحلیل که در ستون کروماتوگرافی با کمترین سرعت حرکت می کنند و به شبکه فاز ساکن نفوذ می کنند، برابر با 1 است، زیرا فاز متحرک و حلال واقع در منافذ فاز ساکن دارای همان ترکیب در این حالت معادله اصلی کروماتوگرافی ستونی شکل می گیرد

مولکول های بزرگی که در منافذ فاز ساکن نمی گنجند همراه با فاز متحرک از ستون خارج می شوند. برای آنها D= 0، a V آر =V متر. این محدوده از مقادیر ضریب توزیع (از 0 تا 1) فقط برای کروماتوگرافی حذف اندازه معمول است.

تمام مولکول های ماده چند جزئی مورد تجزیه و تحلیل باید با عبور دادن حجم کمی از حلال از ستون شسته شوند. V مترقبل از V متر +V سو جداسازی قبل از آزاد شدن پیک حلال به پایان می رسد. بنابراین در این نوع کروماتوگرافی استفاده از ستون های نسبتاً بلند با حجم آزاد زیاد ضروری است V مترو تعداد زیادی منافذ در جاذب.

وضوح پیک های کروماتوگرافی در جداسازی های حذف اندازه را می توان با استفاده از شستشوی گرادیان با حلال های مخلوط بهبود بخشید.

هر جاذب مورد استفاده در کروماتوگرافی حذف اندازه با حجم منافذ مشخصی مشخص می شود و بنابراین دارای ناحیه خاصی از وزن های مولکولی قابل جداسازی و منحنی کالیبراسیون خاصی است. در این مورد، نمودار کالیبراسیون که وابستگی حجم حفظ شده به وزن مولکولی یا اندازه مولکولی را مشخص می کند، به عنوان یک قاعده، ظاهر پیچیده ای دارد.

فازهای ثابت در کروماتوگرافی حذف اندازه بر اساس وظایف تحلیلی خاص انتخاب می شوند. در ابتدا مشخص می شود که کدام سیستم حلال را می توان برای تجزیه و تحلیل استفاده کرد (آبی یا آبی-آلی). بسته به این، نوع جاذب تعیین می شود. در صورت لزوم جداسازی نمونه های محلول در آب، به عنوان مثال، از دکسترانس های متقاطع متورم شده در آب (Sephadex) یا پلی آکریل آمیدها (Biogel R) به عنوان فازهای ثابت استفاده می شود. جداسازی مواد محلول در حلال های آلی را می توان بر روی پلی استایرن ها با درجات مختلف پیوند متقابل، متورم شدن در حلال های آلی (استایروژل، پوراژل، بیوبید C) انجام داد. چنین ژل های متورم معمولاً فشار ناپایدار هستند و نرخ جریان فاز متحرک بسیار پایینی را امکان پذیر می کنند که زمان تجزیه و تحلیل را افزایش می دهد. برای انجام یک نسخه بسیار موثر از کروماتوگرافی حذف اندازه، لازم است از فازهای ثابت با ماتریس های سفت و سخت استفاده شود - ژل های سیلیکا، که مضرات آن - فعالیت جذب بالا - با سیلان کردن سطح یا انتخاب ماده شوینده ای که مطابقت دارد از بین می رود. قطبیت

موادی که می توانند به عنوان فازهای متحرک در کروماتوگرافی حذف اندازه استفاده شوند عبارتند از:

- نمونه آنالیز شده را به طور کامل حل کنید.

 جاذب را به خوبی خیس کنید.

- مقابله با جذب اجزای نمونه روی جاذب

 ویسکوزیته و سمیت پایینی دارند.

1.6.5. کروماتوگرافی صفحه ای. کروماتوگرافی صفحه شامل کروماتوگرافی لایه نازک و کروماتوگرافی کاغذی است. این نوع کروماتوگرافی مایع از نظر تکنیک ساده، سریع و بدون نیاز به تجهیزات گران قیمت هستند که مزیت انکارناپذیر آنهاست.

جداسازی مخلوطی از مواد با این روش ها می تواند با استفاده از سیستم های کروماتوگرافی مختلف انجام شود. بنابراین، کاغذ جذب، توزیع، فاز نرمال و معکوس، تبادل یونی و غیره و کروماتوگرافی لایه نازک متمایز می شوند. در حال حاضر کروماتوگرافی لایه نازک بیشترین استفاده را دارد.

کاغذ و کروماتوگرافی لایه نازک از نظر تکنیک مشابه هستند. فیبر سلولزی کاغذ به عنوان یک فاز ثابت در کروماتوگرافی کاغذی استفاده می شود؛ در کروماتوگرافی لایه نازک، جاذب های مختلف (Al 2 O 3، سیلیکاژل و غیره) در یک لایه نازک یکنواخت (100-300 میکرومتر) روی یک شیشه اعمال می شود. بستر فلزی یا پلاستیکی (حامل) . لایه جاذب روی حامل ممکن است متصل باشد یا نباشد.

جداسازی کروماتوگرافی در روش های مسطح و همچنین بر روی یک ستون، به دلیل انتقال اجزای آنالیت توسط فاز متحرک در امتداد لایه فاز ساکن با سرعت های مختلف مطابق با ضرایب توزیع مواد جدا شده است. در هر دو مورد از سیستم های کروماتوگرافی استفاده می شود: جاذب مایع - جامد (مکانیسم جداسازی جذب)، مایع - مایع - حامل جامد (توزیع، تبادل یون و مکانیسم های دیگر).

حلال ها یا مخلوط های مختلف آنها، اسیدهای آلی یا معدنی به عنوان فازهای متحرک استفاده می شوند.

تولید عملی کروماتوگرام های مسطح به شرح زیر است.

روی یک نوار کاغذ کروماتوگرافی یا روی یک لایه نازک جاذب، یک خط شروع را با مداد در فاصله 1 سانتی متری از لبه پایین نوار یا صفحه علامت بزنید. با استفاده از یک میکروپیپت، نمونه را به شکل نقطه ای با قطر حداکثر 2-3 میلی متر روی خط شروع قرار دهید. سپس لبه نوار یا صفحه در ظرفی که حاوی فاز متحرک است که در یک محفظه مهر و موم شده قرار دارد پایین می آید. هنگامی که فاز متحرک در امتداد نوار یا صفحه بالا می رود و چندین عمل اولیه جذب-واجذب، توزیع بین دو فاز مایع، تبادل یونی و غیره که در کروماتوگرافی رایج است رخ می دهد، اجزای مخلوط تجزیه شده از هم جدا می شوند. این فرآیند معمولاً تا زمانی ادامه می‌یابد که حلال از خط شروع 10 سانتی‌متر عبور کند و پس از آن نوار یا صفحه از محفظه خارج شده و خشک می‌شود. اگر اجزای آنالیت رنگی باشند، لکه های رنگی مربوطه را روی کروماتوگرام ایجاد می کنند. برای تشخیص اجزای بدون رنگ آنالیت، کروماتوگرام باید ایجاد شود. توسعه کروماتوگرام و تشخیص اجزای نمونه را می توان با روش های مختلفی انجام داد و به ترکیب مخلوط های آنالیز شده بستگی دارد. تجلی می تواند انجام شود:

- استفاده از نور UV این روش برای تشخیص موادی که قادر به انتشار تابش خود (لومینسانس) در محدوده طول موج مرئی تحت تأثیر تابش UV هستند، قابل استفاده است.

- از طریق تولید معرف ها. به عنوان مثال، وجود اسیدهای آمینه در مخلوط مورد تجزیه و تحلیل را می توان با استفاده از نین هیدرین تشخیص داد. کروماتوگرام خشک شده در محلول 0.2% نین هیدرین در استون غوطه ور می شود و سپس خشک می شود. لکه های مربوط به اجزای مختلف مخلوط یک بصری و به عنوان یک قاعده رنگ خاص برای هر ماده به دست می آورند.

- استفاده از ید در این حالت، کروماتوگرام شناسایی شده به ظرفی وارد می شود که در انتهای آن کریستال های ید وجود دارد. بخار ید به شدت روی لکه ها جذب می شود و لکه ها را قابل مشاهده می کند. ید یک معرف توسعه دهنده غیر اختصاصی است. با استفاده از معرف های خاص، نه تنها می توان تعداد اجزای مخلوط را تعیین کرد، بلکه می توان مواد جدا شده را با رنگ لکه ها نیز مشخص کرد.

کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک اغلب در نسخه به اصطلاح صعودی که در بالا توضیح داده شد انجام می شود. اغلب، برای بهبود کیفیت کروماتوگرام ها، لازم است از انواع پیچیده تر کروماتوگرافی مسطح استفاده شود، به عنوان مثال، نزولی، دایره ای، دو بعدی. هنگام انجام کاغذ نزولی یا کروماتوگرافی لایه نازک، آنالیت به خط شروع یک صفحه یا نوار کاغذی که در بالا قرار دارد اعمال می شود و مایع شوینده نه از پایین، بلکه از بالا تامین می شود. اثر مثبت بهبود جداسازی به دلیل سهم گرانش اجزا در فرآیند جداسازی است.

کروماتوگرافی صعودی و نزولی را می توان در نسخه های یک بعدی و دو بعدی انجام داد. برخلاف فرآیند جداسازی بستر تخت یک بعدی که در بالا توضیح داده شد، در جداسازی کروماتوگرافی دو بعدی، نمونه مورد تجزیه ابتدا در یک حلال جدا می شود، سپس در جهت عمود بر اولی با استفاده از حلال دیگری جدا می شود و اولین کروماتوگرام را می چرخاند. در دمای 90 درجه سانتیگراد

هنگام انجام کروماتوگرافی دایره ای، آنالیت به صورت قطره در وسط صفحه یا ورق کاغذ کروماتوگرافی قرار می گیرد. در اینجا یک یا چند حلال نیز به صورت قطره ای اضافه می شود. این باعث می شود کروماتوگرام حاصل مجموعه ای از نقاط شعاعی باشد.

موقعیت لکه ها (مناطق) که اجزای جدا شده آنالیت را در یک کروماتوگرام مسطح تشکیل می دهند با سرعت نسبی حرکت اجزا در یک لایه نازک مشخص می شود. آر فی. به صورت تجربی ارزش آر فیبه عنوان نسبت فاصله تعریف می شود L منگذشت من-ام جزء، به فاصله Lعبور حلال از خط شروع به خط جلو (شکل 1.10):

اندازه آر فیبه ماهیت جزء متناظر نمونه مورد تجزیه و تحلیل، ماهیت فاز ثابت، ضخامت آن، ماهیت و کیفیت فاز متحرک، روش استفاده از نمونه و سایر عوامل بستگی دارد، اما همیشه آر فی 1.

اندازه آر فیدر واقع مشابه زمان ماند یک ماده یا حجم نگهداری آن است که مشخص کننده سرعت عبور یک ماده از یک ستون کروماتوگرافی است و می تواند برای شناسایی کیفی اجزای نمونه مورد تجزیه و تحلیل و قطر لکه استفاده شود. با ارتفاع یا مساحت قله کروماتوگرافی یکسان است و بنابراین تا حدی محتوای کمی ماده را منعکس می کند.

در ساده ترین حالت، تعیین کمی ترکیب نمونه آنالیز شده را می توان به صورت بصری با شدت رنگ خود لکه ها یا شدت درخشش فلورسنت لکه های حاصل در طول تشخیص UV ارزیابی کرد. برای این منظور، شستشوی نقاط کروماتوگرافی به طور گسترده ای استفاده می شود. در این حالت، لکه به دست آمده بر روی کروماتوگرام با دقت بریده یا خراش داده می شود، با حلال مناسب تیمار می شود و محلول حاصل با استفاده از روش فیزیکوشیمیایی مناسب مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین می توانید از روش وزن استفاده کنید که در آن نقطه مربوطه از کروماتوگرام بریده شده و وزن می شود. مقدار یک ماده با تفاوت وزن کاغذ تمیز همان ناحیه و کاغذ با ماده تعیین می شود.

کاغذ (BH ) و کروماتوگرافی لایه نازک (TLC ) با توجه به مکانیسم جداسازی متعلق به کروماتوگرافی پارتیشن . در روش BH، حامل یک خاص است کاغذ کروماتوگرافی با خواص معین فاز ثابت آب روی سطح و منافذ کاغذ جذب می شود (تا 20٪)، متحرک یک حلال آلی است، قابل اختلاط یا غیر قابل اختلاط با آب، آب یا محلول های الکترولیت است.

سازوکار روی کاغذ کاملاً پیچیده است. در فاز ساکن، یک ماده را می توان نه تنها به دلیل انحلال در آب جذب شده توسط کاغذ، بلکه همچنین حفظ کرد. جذب مستقیما از سلولز چاپ روی کاغذ اجزای مشترک وارد فاز متحرک شده و مطابق با سرعت های مختلف از طریق مویرگ های کاغذ حرکت می کند ضریب توزیع سطحی هر یک از آنها. در ابتدا کروماتوگرافی مقداری از مواد از کاغذ وارد می شود فاز موبایل و برید جلو. هنگامی که حلال آلی به قسمتی از کاغذ می رسد که حاوی املاح نیست، دوباره رخ می دهد. توزیع مجدد : از فاز آلی ماده به فاز آبی می رود و روی کاغذ جذب می شود. از آنجایی که اجزای آن متفاوت است میل به جاذب ، هنگامی که ماده شوینده حرکت می کند، جداسازی رخ می دهد: برخی از مواد در ابتدای مسیر حفظ می شوند، برخی دیگر بیشتر حرکت می کنند. در اینجا آنها ترکیب می شوند ترمودینامیکی (ایجاد توزیع تعادلی مواد بین فازها) و جنبشی (حرکت اجزا با سرعت های مختلف) جنبه های جداسازی. در نتیجه، هر جزء بر روی یک منطقه خاص از ورق کاغذ متمرکز می شود: مناطق اجزای منفرد بر کروماتوگرام . استفاده از کروماتوگرافی روی کاغذ دارای معایب قابل توجهی است: وابستگی فرآیند جداسازی به ترکیب و خواص کاغذ، تغییر در محتوای آب در منافذ کاغذ در هنگام تغییر شرایط نگهداری، سرعت کروماتوگرافی بسیار پایین ( تا چند روز) و تکرارپذیری کم نتایج. این کاستی ها به طور جدی بر گسترش کروماتوگرافی کاغذی به عنوان یک روش کروماتوگرافی تأثیر می گذارد.

که در روش TLC فرآیند جداسازی مخلوطی از مواد در یک لایه نازک انجام می شود جاذب ، روی یک بستر جامد خنثی رسوب می کند و با حرکت فراهم می شود فاز موبایل (حلال) از طریق جاذب تحت تأثیر نیروهای مویرگی . توسطمکانیسم جداسازی متمایز کردن پارتیشن، جذب و کروماتوگرافی تبادل یونی . جداسازی اجزا در این موارد یا در نتیجه ضریب توزیع متفاوت آنها بین دو فاز مایع اتفاق می افتد. کروماتوگرافی پارتیشن یا به دلیل قابلیت جذب متفاوت ترکیبات توسط جاذب ( کروماتوگرافی جذبی ). روش جذب بر اساس درجات مختلف جذب - دفع اجزای جدا شده در فاز ساکن است. جذب با هزینه انجام شده است نیروهای واندروالس ، که اساس است جذب فیزیکی , چند مولکولی (تشکیل چندین لایه جاذب روی سطح جاذب) و جذب شیمیایی (برهمکنش شیمیایی جاذب و جاذب).

در مورد استفاده از جاذب هایی برای TLC مانند آلومینا یا ژل سیلیکا در جدایی نقش دارند توزیع ، بنابراین جذب در سطح فعال توسعه یافته جاذب (150-750 متر مربع در گرم). توزیع اجزای مخلوط بین آب در سطح حامل رخ می دهد (مانند جاذب ها ، چگونه آلومینا , نشاسته , سلولز , kieselguhr - و اب فرم فاز ثابت و حلال در این فاز ساکن حرکت می کند ( فاز موبایل ). جزئی از مخلوط که در آب محلول تر است کندتر از ترکیبی که در فاز متحرک محلول تر است حرکت می کند.

جذب خود را در این واقعیت نشان می دهد که بین حامل به عنوان مثال، اکسید آلومینیوم، و اجزای مخلوط ایجاد می شود تعادل های جذب – هر جزء مختص به خود است که نتیجه آن است سرعت های مختلف حرکت اجزای مخلوط دو حالت افراطی قابل تشخیص است:

الف) غلظت ماده روی جاذب صفر باشد. این ماده در فاز متحرک کاملاً حل می شود و توسط آن منتقل می شود (همراه حرکت می کند جلوی حلال ).

ب) ماده کاملاً جذب شود، با حلال برهمکنش نداشته باشد و در ابتدا باقی بماند.

در عمل با انتخاب ماهرانه حلال و جاذب توزیع ترکیبات بین این موارد شدید و ماده به تدریج قرار می گیرند منتقل شده از یک لایه جاذب به لایه دیگر به دلیل فرآیندهای همزمان رخ می دهد جذب و دفع .

حلال عبوری از جاذب نامیده می شود شسته شدن ، فرآیند حرکت یک ماده به همراه ماده شوینده  شستشو . با حرکت مایع در امتداد صفحه، مخلوط مواد در اثر عمل نیروها جدا می شود جذب , توزیع , تبادل یونی یا ترکیبی از همه این عوامل. در نتیجه جدا شوید مناطق کروماتوگرافی اجزای مخلوط، به عنوان مثال. معلوم می شود کروماتوگرام .

انتخاب صحیح جاذب و شسته شدن کارایی جداسازی مخلوط را تعیین می کند. تحرک ماده آزمایش به تمایل آن به جاذب و نیروی شستشو (قطبی) مایع شوینده. با افزایش قطبیت یک ترکیب، تمایل آن به جاذب قطبی نیز افزایش می یابد. با افزایش درجه جذب ژل سیلیکا ترکیبات آلی در یک ردیف مرتب شده اند: هیدروکربن ها<алкилгалогенидыарены<нитросоединения<простые эфиры <сложные эфиры<альдегиды<спирты<амины<карбоновые кислоты. В свою очередь برای سیلیکاژل شوینده ها را می توان به ترتیب افزایش "قطبی" مرتب کرد ( ظرفیت شستشو ) و تشکیل یک سری حلال ( سری eluotropic ) مطابق با داده های تجربی: آلکان> بنزن> کلروفرم> دی اتیل اتر> اتیل استات> الکل C 2 - C 4> آب> استون> اسید استیک> متانول. بنابراین، ترکیب قطبی، الکل، کاملاً به شدت روی سیلیکاژل جذب می شود و بنابراین تحت تأثیر یک حلال غیر قطبی مانند هگزان ضعیف حرکت می کند و در نزدیکی خط شروع باقی می ماند. به نوبه خود، بی فنیل هیدروکربن آروماتیک غیرقطبی به طور قابل توجهی در هگزان متحرک تر است، اما حتی برای رسیدن به اینجا آر f حدود 0.5، یک شوینده اپروتیک قطبی تر مورد نیاز است - متیلن کلرید. قدرت شوینده تنظیم با استفاده از مخلوط حلال های همسایه سری eluotropic با قطبیت متفاوت

در حال حاضر، موارد زیر عمدتا در TLC استفاده می شود: جاذب ها : برای تقسیم مواد چربی دوست ژل سیلیکا , آلومینا , سلولز استیله , پلی آمیدها ; برای جدایی مواد آبدوست سلولز , مبدل های یونی سلولز , kieselguhr , پلی آمیدها . مهمترین ویژگی جاذب آن است فعالیت ، یعنی توانایی صورب (نگه دارید) اجزای مخلوطی که قرار است جدا شوند. در خارج از کشور تعدادی از شرکت ها تولید می کنند ژل سیلیکا , kieselguhr و آلومینا با افزودن 5% گچ که برای محکم کردن لایه جاذب هنگام ساخت صفحات به طور مستقل استفاده می شود.

رایج ترین جاذب است ژل سیلیکا - اسید سیلیسیک هیدراته، که از اثر اسیدهای معدنی بر روی Na 2 SiO 3 و خشک کردن سل حاصل تشکیل می شود. پس از آسیاب کردن سل، کسری از یک اندازه دانه خاص استفاده می شود (که روی صفحه نشان داده شده است، معمولاً 5-20 میکرون). ژل سیلیکا است جاذب قطبی با گروه های OH به عنوان مراکز فعال. به راحتی آب را روی سطح جذب می کند و پیوندهای هیدروژنی تشکیل می دهد.

آلومینا یک جاذب بازی ضعیف است و عمدتاً برای جداسازی ترکیبات ضعیف بازی و خنثی استفاده می شود. نقطه ضعف صفحات اکسید آلومینیوم فعال شدن اجباری سطح قبل از استفاده در کوره در دمای بالا (100-150 درجه سانتیگراد) و ظرفیت جذب پایین لایه نسبت به سیلیکاژل است.

خاک دیاتومه - جاذب به دست آمده از مواد معدنی طبیعی - خاک دیاتومه. جاذب دارای خواص آبدوست و ظرفیت جذب کمتر لایه در مقایسه با ژل سیلیکا است.

سلولز: صفحات لایه نازک پوشش داده شده با سلولز برای جداسازی مولکول های آلی پیچیده بسیار موثر هستند. جاذب عمدتاً از دانه های سلولزی با قطر تا 50 میکرون تشکیل شده است که به یک حامل با نشاسته ثابت شده است. همانطور که در کروماتوگرافی کاغذی، افزایش جبهه حلال بسیار آهسته اتفاق می افتد.

آنالیز کروماتوگرافی انجام شده بر روی صفحات صنعتی ساخت جمهوری چک " سیلوفول » (« سیلوفول ") ساخته شده از فویل آلومینیوم، گاهی اوقات با مقوا تقویت شده، و " سیلوپلاست » ساخته شده از پلاستیک، پوشش داده شده با یک لایه جاذب - سیلیکاژل LS 5-40 با نشاسته یا گچ به عنوان چسب (تا 10٪)، یا اکسید آلومینیوم با و بدون افزودن نشانگرهای فلورسنت. سوابق " سیلوفول » سرعت شستشوی بالایی دارند، اما با قابلیت جداسازی کم و حساسیت کم مشخص می شوند. در طول نگهداری به شرایط (رطوبت، دما، محیط های تهاجمی و غیره) حساس هستند. برخی از شرکت ها عرضه می کنند صفحات کروماتوگرافی با لایه ای از جاذب با ضخامت متفاوت (معمولاً تا 0.25 میلی متر)، اما کاملاً ثابت (ژل سیلیکا، سلولز، رزین تبادل یونی)، روی شیشه و بسترهای ساخته شده از فویل آلومینیوم، پلاستیک، فایبرگلاس آغشته شده.

بشقاب « سوربفیل » (TU 26-11-17-89) در روسیه بر روی یک پایه پلیمری (پلی اتیلن ترفتالات، درجه P) یا یک بستر آلومینیومی (درجه AF) با لایه کاری اعمال شده تولید می شوند. جاذب سیلیکاژل میکروفرکشن شده نمرات STX-1A و STX-1VE (تولید شده در اتحاد جماهیر شوروی به عنوان سیلیکاژل تکه تکه KSKG) با ضخامت 90-120 میکرون (تا 200 میکرون)، ثابت شده با چسب مخصوص - سل سیلیس . هنگام استفاده از سل اسید سیلیسیک (سیلیکا سل) به عنوان چسب که پس از حرارت دادن به سیلیکاژل تبدیل می شود، صفحات TLC حاصل از دو جزء تشکیل شده است: یک لایه سیلیکاژل و یک بستر. یکنواختی ضخامت لایه جاذب در یک صفحه ± 5 میکرومتر است. نمونه ای از نامگذاری: "Sorbfil-PTSH-AF-V-UV (10x10)" - صفحات TLC با کارایی بالا روی یک بستر آلومینیومی، با فسفر، 10x10 سانتی متر.

اگر از زیرلایه شیشه ای (درجه C) استفاده می کنید، چنین صفحاتی قابل استفاده مجدد و از نظر شیمیایی مقاوم هستند. مقاومت شیمیایی آنها با مقاومت شیمیایی سیلیکاژل تعیین می شود. در نتیجه، صفحات TLC را می توان به طور مکرر با معرف های تهاجمی درمان کرد، به عنوان مثال، یک مخلوط کروم داغ، که محدودیت های استفاده از معرف های همبسته را برای تشخیص لکه ها و اصلاح جاذب حذف می کند و امکان تکرار (تا 30 بار یا بیشتر) را فراهم می کند. ) بازسازی صفحات با مخلوط کروم. صفحات شیشه ای را می توان به اندازه های مورد نیاز برش داد. استحکام مکانیکی لایه جاذب را می توان تنظیم کرد و از یک طرف حمل و نقل و پردازش مکرر صفحات و از طرف دیگر امکان استخراج لایه های جاذب با مواد جدا شده برای شستشوی بعدی ترکیبات جداگانه را فراهم کرد. جاذب و بررسی بیشتر آنها با روش های ابزاری (طیف سنجی IR و UV، روش های ساختاری اشعه ایکس، NMR و غیره).

صفحات در اندازه کسری (توزیع ذرات) ژل سیلیکا که لایه را تشکیل می دهد متفاوت است. در صفحات تحلیلی (درجه A) کسر 5-17 میکرون است، در صفحات با عملکرد بالا (درجه B) - 8-12 میکرون. توزیع باریکتر کارایی صفحات را افزایش می دهد، به عنوان مثال. لکه‌های مواد جدا شده فشرده‌تر می‌شوند (اندازه کوچک‌تر) و بنابراین زمانی که قسمت جلوی مایع از فاصله کوتاه‌تری عبور می‌کند بهتر از هم جدا می‌شوند. در ویفرهای روسی، بر خلاف ویفرهای مرک (آلمان)، لایه های تحلیلی و با کارایی بالا تفاوت چندانی با هم ندارند. در صورتی که مواد روی صفحات تحلیلی قابل جداسازی نباشند باید از صفحات با کارایی بالا استفاده شود. صفحات با تمام تغییرات با فسفر (درجه UV) با تحریک 254 نانومتر تولید می شوند. ماندگاری نامحدود است، بشقاب ها " سوربفیل » به طور گسترده در تجزیه و تحلیل مشتقات اسید آمینه، آفت کش ها، لیپیدها، آنتی بیوتیک ها آزمایش شده است.

روش TLC انجام می شود شناسایی کیفیت اجزاء. کمی سازی برای TLC نیز امکان پذیر است، این نیاز به استفاده از مقدار دقیق ماده و اضافی دارد مطالعات چگالی سنجی با ثبت واضح شدت لکه ها. رایج ترین آن است روش نیمه کمی . بر اساس آن است مقایسه بصری اندازه و شدت یک نقطه از یک جزء با ویژگی های متناظر یک سری لکه از همان ماده با غلظت های مختلف ( راه حل های مرجع استاندارد ). هنگام استفاده از نمونه در مقدار 1-5 میکروگرم، این روش ساده دقت تعیین محتوای جزء را در حدود 5-10٪ تضمین می کند. اغلب برای تعیین اجزای یک نمونه، آماده سازی نمونه برای به دست آوردن مخلوطی حاوی ترکیبات آنالیز شده ضروری است. آماده سازی نمونه بر اساس استخراج داروها از نمونه با حلال های آلی است. n-هگزان، پترولیوم اتر، دی اتیل اتر، کلروفرم)، خالص سازی عصاره و کروماتوگرافی بعدی در یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم یا سیلیکاژل.

گزینه های مختلفی برای TLC و HD وجود دارد که از نظر روش متفاوت هستند تامین حلال . بسته به جهت حرکت فاز متحرک، موارد زیر وجود دارد:

آ)کروماتوگرافی صعودی - فاز متحرک در پایین محفظه جداسازی ریخته می شود، کاغذ (صفحه) به صورت عمودی قرار می گیرد.

ب)کروماتوگرافی نزولی  فاز متحرک از بالا تغذیه می شود و در امتداد لایه جاذب صفحه یا کاغذ به سمت پایین حرکت می کند.

V)کروماتوگرافی شعاعی  پیشروی افقی جلوی حلال: فاز متحرک به مرکز دیسک کاغذی (صفحه) آورده می شود، جایی که مخلوطی که باید جدا شود اعمال می شود.

رایج ترین آن است شستشو به سمت بالا (کروماتوگرافی). جلو شسته شدن در حالی که از پایین به بالا حرکت می کند. انتخاب حلال (فاز متحرک) با توجه به ماهیت جاذب و خواص مواد جدا شده تعیین می شود.

جداسازی کروماتوگرافی با روش BCH و TLC در انجام می شود اتاق جداسازی با درب بسته اندازه گیری کمی از سرعت انتقال یک ماده هنگام استفاده از یک جاذب و حلال خاص است مقدار R f (از انگلیسی حفظ عامل – ضریب تاخیر، این پارامتر مشابه زمان ماند است). موقعیت مناطق جزء کروماتوگرافی شده تنظیم بر اساس اندازه ضریب آر f ، برابر با نسبت سرعت حرکت ناحیه آن به سرعت حرکت جبهه حلال است. اندازه آر f همیشه کمتر از یک است و به طول کروماتوگرام بستگی ندارد. با مقدار آر f تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرند. بنابراین، در دماهای پایین، مواد آهسته تر حرکت می کنند. آلودگی حلال، ناهمگنی جاذب، یون های خارجی در محلول تجزیه شده می تواند مقدار را تغییر دهد. آر f تا 10% در سیستم انتخاب شده، آنالیت ها باید مقادیر متفاوتی داشته باشند آر f و در تمام طول کروماتوگرام توزیع می شود. مطلوب است که مقادیر آر f در محدوده 0.05-0.85 قرار داشت.

در عمل، ارزش آر f به عنوان نسبت فاصله محاسبه می شود ل توسط ماده تا فاصله طی می شود L عبور از حلال:

آر f = ll (6.1 )

معمولا برای محاسبه انتخاب کنید مرکز نقطه ای (عکس. 1). اندازه آر f به عوامل زیادی بستگی دارد: نوع کاغذ کروماتوگرافی (تخلخل، چگالی، ضخامت، درجه هیدراتاسیون آن) و جاذب (اندازه دانه، ماهیت گروه های روی سطح، ضخامت لایه، رطوبت آن، ماهیت ماده، ترکیب فاز متحرک)، شرایط آزمایشی (دما، زمان کروماتوگرافی و غیره). اگر تمام پارامترهای کروماتوگرافی ثابت باشند، مقدار آر f تنها با ویژگی های فردی هر جزء تعیین می شود.

برنج. 1. تعیین مقادیر در کروماتوگرام RF برای قطعات آو که در,

درجه جدایی آنها روپیه و تعداد صفحات نظری ن .

کارایی HD و TLC نیز به این بستگی دارد گزینش پذیری و حساسیت واکنش های مورد استفاده برای تشخیص اجزای مخلوط مورد تجزیه و تحلیل. به طور معمول، از معرف هایی استفاده می شود که ترکیبات رنگی - توسعه دهندگان - را با تعیین اجزا تشکیل می دهند. برای اطمینان بیشتر شناسایی اجزای مشترک درخواست دادن " شاهدان »  راه حل ها مواد استاندارد (در همان حلال نمونه) که وجود آن در نمونه مورد انتظار است. ماده استاندارد روی خط شروع در کنار نمونه آنالیز شده اعمال شده و در شرایط مشابه کروماتوگرافی انجام می شود. در عمل، اغلب از یک مقدار نسبی استفاده می شود:

آر f رابطه = آر f ایکس / آر f ایستادن (6.2)

جایی که آر f ایستادن همچنین با استفاده از فرمول (6.1) محاسبه شده است. بهره وری جداسازی کروماتوگرافی مشخص کردن تعداد صفحات نظری معادل و آنها ارتفاع . بنابراین، در روش TLC تعداد صفحات نظری معادل ن آبرای جزء آمخلوطی که باید جدا شود با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

ن آ = 16 (ل O.A. / آ (آ )) 2 (6.3)

ارزش های ل O.A. و آ (آ ) همانطور که در شکل نشان داده شده است تعیین می شود. 6.1. سپس ارتفاع صفحه نظری معادل ن آ است:

اچ آ = ل O.A. /ن = آ (آ ) 2 / 16 ل O.A. . (6.4)

جدایی عملا امکان پذیر است اگر آر f (آ) آر f (که در) 0,1 .

برای مشخص کردن جدایی دو جزء آو که دراستفاده کنید درجه (معیار) جدایی Rs :

روپیه = l/ (آ (آ) / 2 + آ (ب) / 2)= 2 l/ (آ (آ) + آ (ب)) (6.5)

جایی که ل فاصله بین مراکز نقطه جزء آو که در;

آ (آ) و آ (که در) قطر نقطه آو که درروی کروماتوگرام (شکل 6.1). بیشتر روپیه ، هر چه نقاط اجزاء با وضوح بیشتری از هم جدا شوند آو که درروی کروماتوگرام شرایط کروماتوگرافی طوری انتخاب شده که مقدار روپیه از صفر و یک، مقدار بهینه متفاوت است روپیه 0.3 است 0.7. برای نرخ گزینش پذیری جداسازی دو جزء آو که دراستفاده کنید عامل جدایی α :

α = ل ب / ل آ (6.6)

اگر α = 1، آنگاه اجزاء آو که درجدا نیستند.

(عمدتاً بین مولکولی) در فصل مشترک فاز. 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 مخلوط های ساده به دست آمده با استفاده از روش های متداول فیزیکوشیمیایی یا روش های ویژه ای که برای کروماتوگرافی توسعه داده شده اند، تجزیه و تحلیل می شوند.

روش HPLC به طور گسترده در زمینه هایی مانند شیمی، پتروشیمی، زیست شناسی، بیوتکنولوژی، پزشکی، صنایع غذایی، حفاظت از محیط زیست، تولید دارو و بسیاری دیگر استفاده می شود.

با توجه به مکانیسم جداسازی مواد تجزیه شده یا جدا شده، HPLC به جذب، توزیع، تبادل یونی، حذف، تبادل لیگاند و موارد دیگر تقسیم می شود.

باید در نظر داشت که در کار عملی، جداسازی اغلب نه از طریق یک، بلکه از طریق چندین مکانیسم به طور همزمان اتفاق می افتد. بنابراین، جداسازی حذف می‌تواند توسط اثرات جذب، جداسازی جذب توسط اثرات توزیع، و بالعکس پیچیده شود. علاوه بر این، هر چه تفاوت بین مواد در یک نمونه از نظر درجه یونیزاسیون، بازی یا اسیدیته، وزن مولکولی، قطبش پذیری و سایر پارامترها بیشتر باشد، احتمال مکانیسم جداسازی متفاوت برای چنین موادی بیشتر است.

فاز نرمال HPLC

فاز ثابت قطبی تر از فاز متحرک است، بنابراین حلال غیرقطبی در شوینده غالب است:

  • هگزان: ایزوپروپانول = 95:5 (برای مواد با قطبیت پایین)
  • کلروفرم: متانول = 95:5 (برای مواد با قطب متوسط)
  • کلروفرم: متانول = 80:20 (برای مواد بسیار قطبی)

HPLC فاز معکوس

فاز ثابت کمتر از فاز متحرک قطبی است، بنابراین مایع شوینده تقریباً همیشه حاوی آب است. در این حالت، همیشه می توان از انحلال کامل BAS در فاز متحرک اطمینان حاصل کرد، تقریباً همیشه می توان از تشخیص UV استفاده کرد، تقریباً تمام فازهای متحرک به طور متقابل قابل امتزاج هستند، می توان از شستشوی گرادیان استفاده کرد، ستون را می توان به سرعت دوباره انجام داد. -تعادل، ستون را می توان بازسازی کرد.

شوینده های رایج برای HPLC فاز معکوس عبارتند از:

  • استونیتریل: آب
  • متانول: آب
  • ایزوپروپانول: آب

ماتریس برای HPLC

HPLC از ترکیبات معدنی به عنوان ماتریس، مانند اکسید سیلیکون (سیلیکاژل) یا آلومینا، یا پلیمرهای آلی، مانند پلی استایرن (با پیوند متقابل با دی وینیل بنزن) یا پلی متاکریلات استفاده می کند. البته ژل سیلیکا در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است.

ویژگی های اصلی ماتریس:

  • اندازه ذرات (μm)؛
  • اندازه منافذ داخلی (Å، nm).

تهیه ژل سیلیکا برای HPLC:

  1. قالب گیری میکروسفرهای پلی سیلیسیک اسید؛
  2. خشک کردن ذرات سیلیکاژل؛
  3. جداسازی هوا.

ذرات جاذب:

  • منظم (کروی): مقاومت در برابر فشار بیشتر، هزینه بالاتر.
  • غیر کروی: مقاومت در برابر فشار کمتر.

اندازه منافذ در HPLC یکی از مهمترین پارامترها است. هرچه اندازه منافذ کوچکتر باشد، نفوذپذیری آنها برای مولکول های مواد شسته شده بدتر است. و بنابراین، ظرفیت جذب مواد جاذب بدتر است. هر چه منافذ بزرگتر باشد اولاً پایداری مکانیکی ذرات جاذب کمتر است و ثانیاً سطح جذب کوچکتر است بنابراین بازده بدتر است.

واکسیناسیون فاز ثابت

فاز نرمال HPLC:

  • فاز ثابت با پیوند پروپیل نیتریل (نیتریل)؛
  • فاز ثابت با پیوند پروپیلامین (آمین).

HPLC فاز معکوس:

  • فاز ثابت با پیوند آلکیل.
  • فاز ثابت با پیوند آلکیلسیلیل.

درپوش انتهایی محافظت از نواحی پیوند نشده جاذب با پیوند اضافی با مولکول های "کوچک" است. درپوش انتهایی آبگریز (C1, C2): گزینش پذیری بالاتر، ترشوندگی بدتر. درپوش انتهایی آبدوست (دیول): گزینش پذیری کمتر، ترشوندگی بیشتر.

آشکارسازهای HPLC

  • UV
  • ماتریس دیود
  • فلورسنت
  • الکتروشیمیایی
  • رفرکتومتری
  • انبوه انتخابی

پیوندها


بنیاد ویکی مدیا 2010.

  • کروماتوگرافی
  • کروماتوگرافی پارتیشن

ببینید "" در فرهنگ های دیگر چیست:

    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا- - [A.S. Goldberg. فرهنگ لغت انرژی انگلیسی - روسی. 2006] موضوعات: انرژی به طور کلی EN کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا HPLC ... راهنمای مترجم فنی

    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا- اصطلاح کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اصطلاح در انگلیسی کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مترادف اختصارات HPLC, HPLC اصطلاحات مرتبط adsorption, oligopeptide, proteomics, sorbent, fullerene, endohedral, chromatography... ...

    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا- کروماتوگرافی مایع، که در آن، برای افزایش راندمان جداسازی، حامل (شوینده) تحت فشار (بیش از 3x107 Pa) از طریق ستون های پر از جاذب با ذرات با قطر کوچک (تا 1 میکرومتر) پمپ می شود و فیلترهای پرفیوژن هستند. هم استفاده شده......

    کروماتوگرافی مایع- نوعی کروماتوگرافی که در آن مایع (شباب) به عنوان فاز متحرک و ثابت عمل می کند. جاذب، تلویزیون یک حامل با مایع یا ژل روی سطح آن اعمال می شود. در یک ستون پر از جاذب (کروماتوگرافی ستونی) روی یک تخت انجام دهید... ... علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی

    کروماتوگرافی- [κρώμα (υrum) رنگ] فرآیندی مبتنی بر توانایی نابرابر اجزای منفرد مخلوط (مایع یا گاز) برای باقی ماندن روی سطح جاذب هم هنگام جذب آنها از جریان حامل و هم زمانی که ... ... دایره المعارف زمین شناسی

    کروماتوگرافی- (از یونانی دیگر ... ویکی پدیا

    کروماتوگرافی- اصطلاح کروماتوگرافی اصطلاح در کروماتوگرافی انگلیسی مترادف ها اختصارات اصطلاحات مرتبط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، clathrate، آزمایشگاه روی تراشه، پورومتری، پروتئوم، پروتئومیکس، جاذب، آنزیم، فولرن، اندوهدرال... ... فرهنگ لغت دایره المعارف نانوتکنولوژی

    کروماتوگرافی تبادل یونی- کروماتوگرافی مایع بر اساس تجزیه. توانایی یون های جدا شده برای تبادل یونی با ثابت. یون های جاذب در نتیجه تفکیک گروه های یون زا تشکیل می شوند. مبدل های کاتیونی برای جداسازی کاتیون ها استفاده می شوند، برای... ... دایره المعارف شیمی

    HPLC- کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا … فرهنگ لغت اختصارات روسی

    HPLC- کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یکی از روش های موثر برای جداسازی مخلوط های پیچیده مواد است که به طور گسترده هم در شیمی تجزیه و هم در فناوری شیمیایی استفاده می شود. اساس جداسازی کروماتوگرافی مشارکت ... ویکی پدیا

کتاب ها

  • کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا، ورونیکا آر. مایر. چاپ پنجم کتاب را که با روش ها و تجهیزات مدرن گسترش یافته است به خواننده تقدیم می کنیم. بهبودهای زیادی در کتاب صورت گرفته است و تعداد زیادی مرجع اضافه شده است. آن جاهایی از متن که ...

در کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)، ماهیت فرآیندهای رخ داده در ستون کروماتوگرافی به طور کلی با فرآیندهای کروماتوگرافی گازی یکسان است. تنها تفاوت در استفاده از مایع به عنوان یک فاز ثابت است. به دلیل چگالی بالای فازهای متحرک مایع و مقاومت بالای ستون ها، کروماتوگرافی گازی و مایع در ابزار دقیق تفاوت زیادی دارند.

در HPLC معمولاً از حلال های خالص یا مخلوط آنها به عنوان فازهای متحرک استفاده می شود.

برای ایجاد جریانی از حلال خالص (یا مخلوطی از حلال‌ها)، که در کروماتوگرافی مایع، شوینده نامیده می‌شود، از پمپ‌های موجود در سیستم هیدرولیک کروماتوگرافی استفاده می‌شود.

کروماتوگرافی جذب در نتیجه برهمکنش یک ماده با جاذب هایی مانند سیلیکاژل یا اکسید آلومینیوم که مراکز فعال روی سطح دارند، انجام می شود. تفاوت در توانایی برهمکنش با مراکز جذب مولکول های نمونه مختلف منجر به جدا شدن آنها به مناطق در حین حرکت با فاز متحرک در امتداد ستون می شود. تفکیک منطقه ای اجزای به دست آمده در این مورد به برهمکنش با حلال و جاذب بستگی دارد.

بیشترین کاربرد در HPLC جاذب های سیلیکاژل با حجم، سطح و قطر منافذ متفاوت است. اکسید آلومینیوم و سایر جاذب ها بسیار کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. دلیل اصلی این امر:

استحکام مکانیکی ناکافی، که اجازه بسته بندی و استفاده در فشارهای بالا مشخصه HPLC را نمی دهد.

سیلیکاژل، در مقایسه با اکسید آلومینیوم، دارای طیف وسیع تری از تخلخل، سطح و قطر منافذ است. فعالیت کاتالیزوری به طور قابل توجهی بیشتر اکسید آلومینیوم منجر به اعوجاج نتایج تجزیه و تحلیل به دلیل تجزیه اجزای نمونه یا جذب شیمیایی برگشت ناپذیر آنها می شود.

آشکارسازهای HPLC

کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) برای شناسایی مواد غیر فرار قطبی استفاده می شود که به دلایلی نمی توانند به شکل مناسب برای کروماتوگرافی گازی حتی به شکل مشتقات تبدیل شوند. چنین موادی به ویژه شامل اسیدهای سولفونیک، رنگ های محلول در آب و برخی آفت کش ها، به عنوان مثال مشتقات فنیل اوره است.

آشکارسازها:

آشکارساز UV روی ماتریس دیود. یک "ماتریس" از فتودیودها (بیش از دویست نفر از آنها) به طور مداوم سیگنال ها را در مناطق UV و قابل مشاهده طیف ثبت می کند، بنابراین ضبط طیف UV-B را در حالت اسکن فراهم می کند. این به شما امکان می دهد تا به طور مداوم، با حساسیت بالا، طیف بدون تحریف اجزایی را که به سرعت از یک سلول خاص عبور می کنند، ضبط کنید.

در مقایسه با تشخیص تک طول موج، که اطلاعاتی در مورد خلوص اوج ارائه نمی‌کند، توانایی مقایسه طیف کامل یک آرایه دیود، درجه اطمینان بسیار بیشتری را در نتیجه شناسایی فراهم می‌کند.

آشکارساز فلورسانس محبوبیت زیاد آشکارسازهای فلورسنت به دلیل گزینش پذیری و حساسیت بسیار بالای آنها و این واقعیت است که بسیاری از آلاینده های محیطی فلورسنت می کنند (مثلاً هیدروکربن های پلی آروماتیک).

یک آشکارساز الکتروشیمیایی برای تشخیص موادی که به راحتی اکسید یا احیا می شوند استفاده می شود: فنل ها، مرکاپتان ها، آمین ها، مشتقات آروماتیک نیترو و هالوژن، آلدئیدها، کتون ها، بنزیدین ها.

جداسازی کروماتوگرافی یک مخلوط روی یک ستون به دلیل پیشرفت آهسته PF زمان زیادی می برد. برای سرعت بخشیدن به فرآیند، کروماتوگرافی تحت فشار انجام می شود. این روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) نامیده می شود.

نوسازی تجهیزات مورد استفاده در کروماتوگرافی ستونی مایع کلاسیک، آن را به یکی از امیدوارکننده ترین و مدرن ترین روش های آنالیز تبدیل کرده است. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا روشی مناسب برای جداسازی، جداسازی مقدماتی و آنالیز کمی و کیفی ترکیبات غیر فرار حرارت پذیر با وزن مولکولی کم و بالا است.

بسته به نوع جاذب مورد استفاده، این روش از 2 گزینه کروماتوگرافی استفاده می کند: در یک جاذب قطبی با استفاده از یک شوینده غیر قطبی (گزینه فاز مستقیم) و در یک جاذب غیر قطبی با استفاده از یک شوینده قطبی - به اصطلاح فاز معکوس بالا. کروماتوگرافی مایع عملکردی (RPHPLC).

در طول انتقال از شوینده به شوینده، تعادل در شرایط HPLC چندین برابر سریعتر از شرایط جاذب های قطبی و PF های غیر آبی برقرار می شود. در نتیجه این امر و همچنین راحتی کار با مواد شوینده آبی و آبی الکلی، OFVLC اکنون محبوبیت زیادی به دست آورده است. اکثر آنالیزهای HPLC با استفاده از این روش انجام می شود.

آشکارسازها خروجی یک جزء جداگانه از ستون با استفاده از یک آشکارساز ثبت می شود. برای ثبت، می توانید از تغییر در هر سیگنال تحلیلی که از فاز متحرک می آید و مرتبط با ماهیت و کمیت جزء مخلوط است استفاده کنید. کروماتوگرافی مایع از سیگنال های تحلیلی مانند جذب نور یا انتشار نور محلول خروجی (آشکارسازهای فتومتریک و فلورمتری)، ضریب شکست (آشکارسازهای شکست سنجی)، پتانسیل و هدایت الکتریکی (آشکارسازهای الکتروشیمیایی) و غیره استفاده می کند.

سیگنال شناسایی مداوم توسط یک ضبط کننده ضبط می شود. کروماتوگرام دنباله ای از سیگنال های آشکارساز است که بر روی نوار ضبط کننده ضبط می شود و هنگامی که اجزای جداگانه یک مخلوط از ستون خارج می شوند ایجاد می شود. اگر مخلوط جدا شود، پیک های منفرد روی کروماتوگرام خارجی قابل مشاهده است. موقعیت پیک در کروماتوگرام به منظور شناسایی ماده، ارتفاع یا مساحت قله - به منظور تعیین کمی استفاده می شود.

کاربرد

HPLC به طور گسترده در زمینه های زیر از آنالیز شیمیایی استفاده می شود (اشیاء تجزیه و تحلیل که در آنها HPLC عملاً رقابتی ندارد برجسته می شوند):

· کنترل کیفیت مواد غذایی - تونیک ها و افزودنی های طعم دهنده، آلدئیدها، کتون ها، ویتامین ها، قندها، رنگ ها، مواد نگهدارنده، داروهای هورمونی، آنتی بیوتیک ها، تریازین، کاربامات و سایر آفت کش ها، مایکوتوکسین ها، نیتروزامین ها، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای و غیره.

· حفاظت از محیط زیست - فنل ها، ترکیبات نیترو آلی، هیدروکربن های آروماتیک تک و چند حلقه ای، تعدادی آفت کش، آنیون های اصلی و کاتیون ها.

· پزشکی قانونی - داروها، مواد منفجره و رنگهای آلی، داروهای قوی.

· صنعت داروسازی - هورمون های استروئیدی، تقریباً تمام محصولات سنتز آلی، آنتی بیوتیک ها، آماده سازی های پلیمری، ویتامین ها، آماده سازی های پروتئینی.

· پزشکی - مواد بیوشیمیایی و دارویی ذکر شده و متابولیت های آنها در مایعات بیولوژیکی (اسیدهای آمینه، پورین ها و پیریمیدین ها، هورمون های استروئیدی، لیپیدها) در تشخیص بیماری ها، تعیین میزان دفع داروها از بدن به منظور دوز فردی آنها.

· کشاورزی - تعیین نیترات و فسفات در خاک برای تعیین مقدار کود مورد نیاز مصرفی، تعیین ارزش غذایی خوراک (اسیدهای آمینه و ویتامین ها)، آنالیز آفت کش ها در خاک، آب و محصولات کشاورزی.

· بیوشیمی، شیمی بیورگانیک، مهندسی ژنتیک، بیوتکنولوژی - قندها، لیپیدها، استروئیدها، پروتئین ها، اسیدهای آمینه، نوکلئوزیدها و مشتقات آنها، ویتامین ها، پپتیدها، الیگونوکلئوتیدها، پورفیرین ها و غیره.

· شیمی آلی - تمام محصولات پایدار سنتز آلی، رنگ ها، ترکیبات گرما، ترکیبات غیر فرار. شیمی معدنی (تقریبا همه ترکیبات محلول به شکل یون و ترکیبات پیچیده).

· کنترل کیفیت و ایمنی مواد غذایی، نوشیدنی های الکلی و غیر الکلی، آب آشامیدنی، مواد شیمیایی خانگی، عطرها در تمام مراحل تولید آنها.

· تعیین ماهیت آلودگی در محل یک فاجعه یا اضطرار ساخته دست بشر.

· کشف و تجزیه و تحلیل مواد مخدر، قوی، سمی و مواد منفجره.

· تعیین وجود مواد مضر (هیدروکربن های چند حلقه ای و دیگر معطر، فنل ها، آفت کش ها، رنگ های آلی، یون های فلزات سنگین، قلیایی و قلیایی خاکی) در پساب های مایع، انتشار هوا و زباله های جامد از شرکت ها و موجودات زنده.

· نظارت بر فرآیندهای سنتز آلی، پالایش نفت و زغال سنگ، تولید بیوشیمیایی و میکروبیولوژیکی.

تجزیه و تحلیل کیفیت خاک برای کوددهی، وجود آفت کش ها و علف کش ها در خاک، آب و محصولات، و همچنین ارزش غذایی خوراک؛ وظایف تحلیلی پژوهشی پیچیده؛ به دست آوردن مقادیر بسیار کوچکی از مواد فوق خالص



کروماتوگرافی مایع

کروماتوگرافی مایعنوعی کروماتوگرافی است که در آن فاز موبایل، به نام شوینده است مایع. فاز ثابتشاید جاذب جامد, حامل جامد با مایعی که روی سطح آن رسوب کرده استیا ژل.

تمیز دادن ستونیو لایه ی نازککروماتوگرافی مایع در نسخه ستونی، بخشی از مخلوط جدا شده از مواد از طریق یک ستون پر از یک فاز ثابت در یک جریان شوینده که تحت فشار یا تحت تأثیر گرانش حرکت می کند، عبور داده می شود. در کروماتوگرافی لایه نازک، ماده شوینده تحت تاثیر نیروهای مویرگی در امتداد یک لایه صاف جاذب که روی یک صفحه شیشه ای یا فویل فلزی، در امتداد یک فیلم پلیمری متخلخل، یا در امتداد یک نوار کاغذ کروماتوگرافی مخصوص قرار گرفته است، حرکت می کند. روشی برای کروماتوگرافی مایع لایه نازک تحت فشار نیز ایجاد شده است که در آن ماده شوینده از طریق یک لایه جاذب که بین صفحات قرار گرفته است پمپ می شود.

انواعی از کروماتوگرافی مایع وجود دارد تحلیلی(برای تجزیه و تحلیل مخلوط مواد) و آماده سازی(برای جداسازی اجزای خالص).

تمیز دادن کروماتوگرافی مایع (LC)در نسخه کلاسیک خود، انجام شده با فشار جو، و سرعت بالا) انجام شد در فشار خون بالا. کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) از ستون هایی با قطر حداکثر 5 میلی متر استفاده می کند که با یک جاذب با ذرات کوچک (3 تا 10 میکرومتر) بسته بندی شده اند. برای پمپاژ مایع شوینده از طریق ستون، فشار را تا 3.107 Pa اعمال کنید. این نوع کروماتوگرافی نامیده می شود کروماتوگرافی فشار بالا. عبور مایع شوینده از یک ستون تحت فشار بالا به شما این امکان را می دهد که به دلیل استفاده از جاذب ریز پراکنده، سرعت تجزیه و تحلیل را به طور چشمگیری افزایش دهید و راندمان جداسازی را به میزان قابل توجهی افزایش دهید.


گزینه های HPLCهستند کروماتوگرافی میکروستونیروی ستون هایی با قطر کم پر از جاذب و کروماتوگرافی مویرگیروی ستون های مویین توخالی و پر از جاذب. روش HPLC در حال حاضر امکان جداسازی، تجزیه و تحلیل کمی و کیفی مخلوط های پیچیده ترکیبات آلی را فراهم می کند.

کروماتوگرافی مایع مهمترین روش تحقیق فیزیکی و شیمیایی در شیمی، زیست شناسی، بیوشیمی، پزشکی و بیوتکنولوژی است. استفاده می شود برای:

· مطالعه فرآیندهای متابولیک در موجودات زنده داروها.

· تشخیص در پزشکی.

· تجزیه و تحلیل محصولات شیمیایی و پتروشیمیایی سنتز، واسطه ها، رنگ ها، سوخت ها، روان کننده ها، روغن، فاضلاب.

· مطالعه ایزوترم های جذب از محلول، سینتیک و گزینش پذیری فرآیندهای شیمیایی.

· ترشح

تجزیه و تحلیل و جداسازی مخلوط ها، خالص سازی آنها و جداسازی بسیاری از مواد بیولوژیکی از آنها مانند اسیدهای آمینه، پروتئین ها، آنزیم ها، ویروس ها، اسیدهای نوکلئیک، کربوهیدرات ها، لیپیدها، هورمون ها.

در شیمی ترکیبات درشت مولکولی و در تولید پلیمرها، از کروماتوگرافی مایع برای تجزیه و تحلیل کیفیت مونومرها، مطالعه توزیع وزن مولکولی و توزیع بر اساس نوع عملکرد الیگومرها و پلیمرها استفاده می شود که برای کنترل محصول ضروری است.

کروماتوگرافی مایع همچنین در عطرسازی، صنایع غذایی، برای تجزیه و تحلیل آلودگی های محیطی و در علم پزشکی قانونی استفاده می شود.

روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) در اواسط دهه 70 قرن بیستم توسعه و معرفی شد. سپس اولین کروماتوگرافی مایع ظاهر شد.

کروماتوگرافی مایع روش بهینه برای تجزیه و تحلیل مولکول های شیمیایی و حرارتی ناپایدار، مواد با وزن مولکولی بالا با فراریت کاهش یافته است. این را می توان با نقش ویژه فاز متحرک در LC، بر خلاف کروماتوگرافی گازی توضیح داد: شوینده نه تنها یک عملکرد انتقال را انجام می دهد.

2. مفاهیم اساسی و طبقه بندی روش های کروماتوگرافی مایع.

توسط مکانیسم نگهداری مواد جدا شده توسط فاز ساکن LCتمیز دادن:

    کروماتوگرافی رسوبی، بر اساس حلالیت متفاوت رسوباتی که در طی برهمکنش اجزای مخلوط مورد تجزیه و تحلیل با رسوب دهنده تشکیل می شوند. مزیت روش این است که مناطق حاصل در امتداد جاذب دارای مرزهای تیز هستند، حاوی رسوبات تنها یک ماده هستند و اغلب توسط مناطقی از جاذب خالص جدا می شوند. با این حال، این روش هنوز کاربرد گسترده ای پیدا نکرده است.

· کروماتوگرافی جذبی , که در آن جداسازی در نتیجه برهمکنش ماده جدا شده با آن انجام می شود جاذبمانند اکسید آلومینیوم یا سیلیکاژل، داشتن در سطح مراکز قطبی فعال. حلال(شسته شدن) - مایع غیر قطبی.

برنج. طرح جداسازی مخلوطی از مواد با استفاده از کروماتوگرافی جذب

http://www. خوموک ru/biologhim/bio/img014.jpg

مکانیسم جذب شامل یک برهمکنش خاص بین سطح قطبی جاذب و بخش های قطبی (یا قابلیت قطبش) مولکول های جزء تجزیه شده است (شکل). این برهمکنش به دلیل برهمکنش دهنده-گیرنده یا تشکیل پیوندهای هیدروژنی رخ می دهد.


برنج. طرح کروماتوگرافی مایع جذبی

https://pandia.ru/text/80/271/images/image006_11.jpg" width="219" height="200">

برنج. . کروماتوگرافی پارتیشن با فاز پیوندی (نسخه فاز نرمال).

http://www. کمنت ru/rus/teaching/oil/spezprakt-chr. html

در فاز عادیدر نسخه کروماتوگرافی مایع پارتیشن، آلکیل کلروسیلان های جایگزین حاوی گروه های قطبی مانند نیتریل، گروه آمینو و غیره به عنوان اصلاح کننده سطح سیلیکاژل (فازهای پیوندی) استفاده می شود (شکل). استفاده از فازهای پیوندی امکان کنترل دقیق خواص جذب سطح فاز ساکن و دستیابی به راندمان جداسازی بالا را فراهم می کند.

فاز معکوسکروماتوگرافی مایع بر اساس توزیع اجزای مخلوط بین یک شوینده قطبی و گروه های غیر قطبی (زنجیره های بلند آلکیل) پیوند شده بر روی سطح جاذب است (شکل). گونه ای از کروماتوگرافی مایع با فازهای رسوبی که کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، زمانی که یک فاز ساکن مایع روی یک حامل ساکن رسوب می کند.

برنج. . کروماتوگرافی پارتیشن با فاز پیوندی (نسخه فاز معکوس). http://www. chemnet. ru/rus/teaching/oil/spezprakt-chr. html

کروماتوگرافی مایع پارتیشن نیز شامل مایع استخراج کروماتوگرافیکه در آن فاز ساکن یک استخراج کننده آلی است که روی یک حامل جامد رسوب کرده است و فاز متحرک محلول آبی ترکیبات در حال جداسازی است. به عنوان استخراج کننده، به عنوان مثال، فنل ها، تری آلکیل فسفات ها، آمین ها، بازهای آمونیوم چهارتایی و همچنین ترکیبات ارگانوفسفره حاوی گوگرد استفاده می شود. کروماتوگرافی مایع استخراجی برای جداسازی و تغلیظ ترکیبات معدنی، به عنوان مثال، یون های فلز قلیایی، اکتینیدها و سایر عناصر با خواص مشابه، در فرآیندهای پردازش سوخت هسته ای مصرف شده استفاده می شود.

    کروماتوگرافی تبادل یونی،که مبتنی بر تبادل استوکیومتری برگشت پذیر یون های موجود در محلول تجزیه و تحلیل شده با یون های متحرک موجود در ترکیب است. یونیت هابسته به علامت بار گروه های یونیزه کننده، مبدل های یونی به دو دسته تقسیم می شوند مبدل های کاتیونیو مبدل های آنیونینیز وجود دارد مبدل های یونی آمفوتریک –آمفولیت ها، که می تواند همزمان کاتیون و آنیون را مبادله کند. کروماتوگرافی تبادل یونی فقط برای جداسازی ذرات باردار استفاده می شود. این جداسازی بر اساس توانایی رزین تبادل یونی برای نگهداری یون های مختلف با قدرت های مختلف است. یونیتشامل یک ماتریس پلیمری و گروه‌های فعال مرتبط با آن است که قادر به تبادل یونی هستند. کاتیونیتدارای خواص اسیدی یا کمی اسیدی است، زیرا حاوی گروه هایی است: - SO3H، -CH2SO3H، - COOH، - PO3H2 و سایرین که در آنها یون های هیدروژن متحرک هستند. مبدل های آنیونیدارای خواص پایه یا ضعیف پایه هستند و دارای گروه هایی هستند: = NH2، - NH2، -NR3+، -OH و غیره. جداسازی یون ها با انتخاب مقادیر بهینه pH ماده شوینده و قدرت یونی آن تنظیم می شود. به طور شماتیک، تبادل یونی را می توان با واکنش های زیر نشان داد:

R-H + Na+ + Cl - → R-Na + H+ + Cl - (تبادل کاتیونی)

R-OH + Na+ + Cl - → R-Cl + Na+ + OH - (تبادل آنیون)

مبدل های یونی باید شرایط زیر را برآورده کنند: از نظر شیمیایی در محیط های مختلف پایدار باشند، از نظر مکانیکی در حالت خشک و به خصوص متورم قوی باشند، ظرفیت جذب بالا و توانایی بازسازی خوب داشته باشند.

در کروماتوگرافی تبادل یونی (یونی)، آنیون‌های جدا شده (کاتیون‌ها) به‌عنوان اسید (بازهای متناظر) توسط یک آشکارساز هدایت سنجی بسیار حساس شناسایی می‌شوند، جایی که ستون‌های با راندمان بالا با یک رزین یونی سورفکتانت با ظرفیت کم بسته‌بندی می‌شوند.

    کروماتوگرافی جفت یونیکه می توان آن را ترکیبی از کروماتوگرافی جذب و تبادل یونی در نظر گرفت. این روش مبتنی بر استخراج مواد یونی است - انتقال آنها از فاز آبی به فاز آلی در قالب جفت یون. برای انجام این کار، یک ضد یون به فاز متحرک اضافه می شود که قادر است به طور انتخابی با اجزای تجزیه و تحلیل شده واکنش داده و با تشکیل یک جفت یون، آنها را به ترکیبات پیچیده تبدیل کند. مزایای اصلی این گزینه این است که می توان مواد اسیدی، بازی و خنثی را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کرد.
    کروماتوگرافی تبادل لیگاندبر اساس توانایی های مختلف ترکیبات جدا شده برای تشکیل کمپلکس با کاتیون های فلزات واسطه– Cu+2، Ni+2، Zn+2، Cd+2، Co+2 و غیره – و گروه های تثبیت کننده (لیگاند) فاز ساکن. بخشی از کره هماهنگی یون های فلزی توسط مولکول های آب یا سایر لیگاندهای ضعیف اشغال شده است که می توانند توسط مولکول های ترکیبات جدا شده جابجا شوند. از این نوع کروماتوگرافی برای جداسازی ایزومرهای نوری استفاده می شود.
    کروماتوگرافی حذف اندازه(الک، نفوذ ژل، فیلتراسیون ژل)، که در آن جداسازی بر اساس تفاوت در اندازه های مولکولی.

https://pandia.ru/text/80/271/images/image009_7.jpg" align="right" width="429" height="319">

برنج. طرح کروماتوگرافی نفوذ ژل

    کروماتوگرافی میل ترکیبی(biospecific)، بر اساس این واقعیت که بسیاری از ماکرومولکول های فعال بیولوژیکی، به عنوان مثال، آنزیم ها، می توانند به طور خاص به یک معرف خاص متصل شوند. معرف به یک حامل (اغلب آگارز) ثابت می شود، سپس با مخلوط مورد تجزیه و تحلیل شسته می شود. فقط ماکرومولکول مورد نظر روی پلیمر باقی می ماند (شکل).

برنج. طرح کروماتوگرافی میل ترکیبی

http://www. کمنت ru/rus/teaching/oil/spezprakt-chr. html

سپس با عبور دادن محلولی از ترکیبی که تمایل بیشتری به ماکرومولکول دارد از پلیمر خارج می شود. چنین کروماتوگرافی به ویژه در بیوتکنولوژی و زیست پزشکی برای جداسازی آنزیم ها، پروتئین ها و هورمون ها موثر است.

بسته به در مورد روش حرکت مادهانواع زیر از کروماتوگرافی مایع متمایز می شود: رشدی، پیشانیو سرکوبگر
اغلب استفاده می شود آشکارگونه ای که در آن بخشی از مخلوطی که باید جدا شود به ستون در جریان شوینده وارد می شود. خروجی اجزای مخلوط از ستون به صورت پیک بر روی کروماتوگرام ثبت می شود. (برنج.)

https://pandia.ru/text/80/271/images/image012_4.jpg" width="291" height="165">

برنج. طرح توسعه نوع کروماتوگرافی

ارتفاعیا منطقه اوجمشخص می کند غلظت اجزاء، آ برگزار شد جلدها – ترکیب مخلوط با کیفیت بالا. شناسایی اجزاء معمولاً با همزمانی زمان نگهداری با مواد استاندارد انجام می شود؛ همچنین از روش های شیمیایی یا فیزیکوشیمیایی نیز استفاده می شود.

در جلوییدر نوع (شکل)، مخلوطی از موادی که قرار است جدا شوند به طور پیوسته از ستون عبور می کنند که نقش یک فاز متحرک را بازی می کند. در نتیجه، می توان تنها ماده ای را به شکل خالص بدست آورد که کمترین جذب را در ستون دارد.

https://pandia.ru/text/80/271/images/image014_2.jpg" width="279" height="145">

برنج. طرح گزینه کروماتوگرافی فرونتال

کروماتوگرام در این مورد نشان دهنده مراحلی است که ارتفاع آنها متناسب با غلظت اجزاء است. حجم های باقی مانده با زمان ماندگاری اجزا تعیین می شود. هنگام تمایز چنین کروماتوگرام، تصویری مشابه آنچه در نسخه در حال توسعه به دست آمده است، به دست می آید.

که در سرکوبگردر این حالت، اجزای مخلوط وارد شده به ستون توسط شوینده جابه‌جا می‌شوند که قوی‌تر از هر جزء جذب می‌شود. در نتیجه کسری از مواد جدا شده در مجاورت یکدیگر به دست می آید.ترتیب رهاسازی اجزا با قدرت برهمکنش آنها با سطح جاذب تعیین می شود (شکل).

https://pandia.ru/text/80/271/images/image016_3.jpg" width="320" height="175">

برنج. طرح کروماتوگرافی جابجایی

3. کمیت های کروماتوگرافی پایه و تعیین آنها.

هنگام جداسازی مواد با استفاده از کروماتوگرافی مایع، می‌توان از گزینه‌های تکاملی، پیشانی و جابه‌جایی استفاده کرد، همانطور که در بالا نشان داده شد. اغلب، یک گزینه توسعه استفاده می شود، که در آن بخشی از مخلوطی که قرار است جدا شود، در جریان شوینده وارد ستون می شود. خروجی اجزای مخلوط از ستون به صورت پیک بر روی کروماتوگرام ثبت می شود. از کروماتوگرام (شکل) تعیین کنید:

    زمان نگهداری غیرجذب (t0)، اجزای جدا شده (tR1، tR2، tR3، و غیره)؛ عرض پایه های قله (tw1، tw2، و غیره).

https://pandia.ru/text/80/271/images/image018_12.gif" width="61" height="24 src=">;

ب) حجم حفظ اجزای اصلاح شده ,

جایی که t"R -زمان نگهداری اجزای اصلاح شده؛

ج) ضریب ظرفیت ستون در رابطه با یک جزء معین ;

د) کارایی ستونمشخص شده است تعداد صفحات نظری معادل

https://pandia.ru/text/80/271/images/image022_8.gif" width="129" height="51 src=">;

و) اجازه https://pandia.ru/text/80/271/images/image024_9.gif" width="203 height=51" height="51">

فاکتور ظرفیت k" تاثیر بسزایی در ارزش دارد آر S: هنگام تغییر کاز 0 تا 10 (محدودیت های بهینه) آر S بسیار افزایش می یابد. معنی k"توسط سطح دو برابر شده جاذب و مقدار آن در ستون و همچنین ثابت تعادل جذب (ثابت هنری) تعیین می شود.

ضریب انتخاب αبا تفاوت در ثابت های تعادل جذب دو جزء جدا شده تعیین می شود. با افزایش α (از 1 تا ~ 5) آر S به شدت افزایش می یابد، با افزایش بیشتر α - کمی تغییر می کند. گزینش پذیری یک ستون به عواملی مانند ساختار شیمیایی سطح جاذب، ترکیب مایع شوینده، دمای ستون و ساختار ترکیبات جدا شده بستگی دارد. از آنجایی که جذب مواد کروماتوگرافی شده در کروماتوگرافی مایع با برهمکنش دوتایی سه جزء اصلی سیستم - جاذب، مواد در حال جداسازی و شوینده تعیین می شود، تغییر ترکیب مایع شوینده راهی مناسب برای بهینه سازی فرآیند جداسازی است. .

کارایی ستونبه اندازه ذرات و ساختار منافذ جاذب، به یکنواختی بسته بندی ستون، ویسکوزیته مایع شوینده و سرعت انتقال جرم بستگی دارد. افزایش طول ستون همیشه منجر به بهبود جداسازی نمی شود، زیرا مقاومت ستون افزایش می یابد، فشار مایع شوینده در ورودی و زمان آزمایش افزایش می یابد و حساسیت و دقت آنالیز به دلیل گسترده شدن پیک کاهش می یابد. جزء تحلیل شده اگر، پس پیک های دو ماده در کروماتوگرام تقریباً به طور کامل از هم جدا می شوند. با رشد آرزمان جداسازی S افزایش می یابد. در آراس < 1- جدایی رضایت بخش نیست. در کروماتوگرافی مقدماتی، به دلیل معرفی مقادیر نسبتاً زیادی از مواد جدا شده، ستون با اضافه بار عمل می کند. در این حالت ضریب ظرفیت کاهش می یابد، ارتفاع معادل صفحه نظری افزایش می یابد که منجر به کاهش وضوح می شود.

4. جاذب ها

جداسازی کروماتوگرافی یک مخلوط در صورتی موثر خواهد بود که جاذب و حلال (شوینده) به درستی انتخاب شوند.

جاذب نباید از نظر شیمیایی با اجزای جدا شده برهمکنش داشته باشد یا اثر کاتالیزوری بر روی حلال از خود نشان دهد. همچنین لازم است که جاذب با توجه به اجزای مخلوط انتخابی باشد. یک جاذب به درستی انتخاب شده باید حداکثر ظرفیت جذب را داشته باشد.

تمیز دادن قطبی (آب دوست)و جاذب های غیر قطبی (آب گریز).. لازم به یادآوری است که میل جذبی مواد قطبی برای جاذب های قطبی بسیار بیشتر از مواد غیر قطبی است.

اکسید آلومینیوم، کربن فعال، سیلیکاژل، زئولیت، سلولز و برخی مواد معدنی به عنوان جاذب استفاده می شود.

اکسید آلومینیومAl2O3 – جاذب آمفوتریک.(شکل) روی آن مخلوط ها را می توان جدا کرد مواد در قطب، بنابراین در حلال های غیر قطبی. اکسید آلومینیوم خنثی معمولاً برای کروماتوگرافی از محلول های غیر آبی هیدروکربن های اشباع، آلدئیدها، الکل ها، فنل ها، کتون ها و اترها استفاده می شود.

برنج. اکسید آلومینیوم برای کروماتوگرافی

http://images. /542857_w200_h200_product5.jpg

فعالیت Al2O3 به میزان رطوبت آن بستگی دارد. اکسید آلومینیوم بدون آب بیشترین فعالیت را دارد. به طور معمول به عنوان یکی در نظر گرفته می شود. در صورت لزوم می توان آلومینا با رطوبت های مختلف را با مخلوط کردن آلومینا تازه تهیه شده با آب (مقیاس بروکمن) تهیه کرد.

وابستگی فعالیت اکسید آلومینیوم به میزان رطوبت

به عنوان مثال، Al2O3 با فعالیت 1.5-2 برای جداسازی هیدروکربن ها استفاده می شود. برای جداسازی الکل ها و کتون ها - 2-3.5.

سطح ویژه اکسید آلومینیوم 230-380 متر مربع بر گرم است.

ژل سیلیکا(هیدروکسیله یا اصلاح شده شیمیایی) یک دی اکسید سیلیکون ژلاتینی خشک شده است که از محلول های فوق اشباع اسیدهای سیلیسیک به دست می آید. n SiO2 متر H2O) در pH> 5-6. (شکل) جاذب آبدوست جامد.

برنج. ژل سیلیکا

http://www. ژل سیلیکا. /

http://silikagel. ru/images/askg. gif

اندازه ذرات سیلیکاژل در ستون های تحلیلی 3-10 میکرون، در ستون های آماده سازی - 20-70 میکرون است. اندازه ذرات کوچک سرعت انتقال جرم را افزایش می دهد و کارایی ستون را بهبود می بخشد. ستون های تحلیلی مدرن 10-25 سانتی متر طول دارند. آنها با ژل سیلیکا با اندازه ذرات 5 میکرون پر شده اند و به شما امکان می دهند مخلوط های پیچیده 20-30 جزء را جدا کنید. با کاهش اندازه ذرات به 3-5 میکرون، کارایی ستون افزایش می یابد، اما مقاومت آن نیز افزایش می یابد. بنابراین، برای دستیابی به سرعت جریان شوینده 0.5-2.0 میلی لیتر در دقیقه، فشار (1-3) · 107 Pa مورد نیاز است. ژل سیلیکا می تواند چنین اختلاف فشاری را تحمل کند، در حالی که گرانول های جاذب پلیمری الاستیک تر و تغییر شکل پذیرتر هستند. اخیرا جاذب های پلیمری قوی مکانیکی با ساختار ماکرو متخلخل با شبکه متراکم ساخته شده اند که از نظر اثربخشی نزدیک به ژل های سیلیکا هستند. شکل ذرات جاذب با اندازه 10 میکرومتر و بالاتر تأثیر زیادی در کارایی ستون ندارد، اما جاذب‌های کروی ترجیح داده می‌شوند که بسته‌بندی نفوذپذیرتری را ارائه می‌دهند.

برنج. سیلیکاژل کروی

http://images. /6450630_w200_h200_silicagelksmg. gif

http:///N6_2011/U7/silikagel-2.jpeg

ساختار داخلی یک ذره سیلیکاژل سیستمی از کانال های ارتباطی است. برای کروماتوگرافی مایع از جاذب هایی با قطر منافذ 6-25 نانومتر استفاده می شود. جداسازی کروماتوگرافی مایع عمدتاً روی ژل های سیلیکا اصلاح شده توسط واکنش آلکیل و آریل کلروسیلان ها یا آلکیل اتوکسی سیلان ها با گروه های سیلانول روی سطح انجام می شود. با استفاده از چنین واکنش‌هایی، گروه‌های C8H17-، C18H37- یا C6H5- (برای به دست آوردن جاذب‌هایی با سطح آبگریز)، نیتریل، گروه‌های هیدروکسیل و غیره پیوند می‌شوند (شکل).

https://pandia.ru/text/80/271/images/image033_0.jpg" width="166" height="116 src=">

برنج. ساختار سیلیکاژل اصلاح شده

ژل سیلیکادر کروماتوگرافی استفاده می شود برای جداسازی مخلوط فرآورده های نفتی، بالاتر است اسیدهای چرب، استرهای آنها، آمین های معطر، مشتقات نیترو ترکیبات آلی. ژل سیلیکا – جاذب آب دوست، به راحتی با آب خیس می شود. بنابراین نمی توان از آن برای جذب از محلول های آبی استفاده کرد. فعالیت سیلیکاژل بستگی به محتوای آب موجود در آن دارد: هرچه آب کمتری داشته باشد، فعالیت آن بیشتر است (مقیاس براکمن).

وابستگی فعالیت سیلیکاژل به میزان رطوبت

سطح ویژه ژل های سیلیکا 500-600 متر مربع بر گرم است.

کربن های فعالشکلی از کربن هستند که هنگام پردازش، بسیار متخلخل می‌شوند و سطح بسیار زیادی برای جذب یا واکنش‌های شیمیایی به دست می‌آورند.

برنج. کربن فعال

http://e-کاتالوگ. روبیز ru/user_images/ru/prod_picture/58035161249b9016f64372.jpg

تأثیر اصلی بر ساختار منافذ کربن‌های فعال توسط مواد اولیه برای تولید آنها اعمال می‌شود. کربن‌های فعال مبتنی بر پوسته نارگیل با نسبت بیشتری از ریز منافذ (تا 2 نانومتر) مشخص می‌شوند، در حالی که کربن‌های مبتنی بر زغال سنگ با نسبت بیشتری از مزوپورها (2 تا 50 نانومتر) مشخص می‌شوند. بخش بزرگی از درشت منافذ مشخصه کربن‌های فعال مبتنی بر چوب (بیش از 50 نانومتر) است. میکروپورها به ویژه برای جذب مولکول‌های کوچک مناسب هستند، در حالی که مزوپورها برای جذب مولکول‌های آلی بزرگ‌تر مناسب هستند.

زئولیت ها (الک های مولکولی)- آلومینوسیلیکاتهای متخلخل کریستالی از فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با منشاء طبیعی و مصنوعی. (برنج.)

https://pandia.ru/text/80/271/images/image036_2.jpg" width="211 height=211" height="211">

برنج. زئولیت ها

http://www. زئولیت spb. ru/_img/_36mm. jpg

http://kntgroup. ru/thumb. php file=/uploads/produkts/6.jpg&x_width=250

چهار نوع زئولیت شناخته شده (A، X، Y، M) وجود دارد که ساختارهای کریستالی متفاوتی دارند. بسته به کاتیون، زئولیت ها به صورت زیر مشخص می شوند: KA، NaA، CaM، NaX، KY، CaY. ویژگی زئولیت هاآن است منافذ کریستال ها دارای اندازه هایی در حدود 0.4-1 نانومتر هستند که با اندازه مولکول ها قابل مقایسه است.بسیاری از مواد مایع یا گازی اگر مولکول های یک ماده قادر به نفوذ به این منافذ باشند، جذب در منافذ کریستال های زئولیت اتفاق می افتد. مولکول های بزرگتر این ماده جذب نمی شوند. با انتخاب زئولیت ها با اندازه های منافذ مختلف، می توان مخلوطی از مواد مختلف را به وضوح جدا کرد.

سطح ویژه زئولیت ها 750-800 متر مربع بر گرم است.

هنگام انتخاب یک جاذب، باید ساختار مواد و حلالیت آنها را در نظر گرفت. به عنوان مثال، هیدروکربن های اشباع ضعیف جذب می شوند، در حالی که هیدروکربن های غیر اشباع (دارای پیوند دوگانه) بهتر جذب می شوند. گروه های عملکردی توانایی جذب یک ماده را افزایش می دهند.

5. شوینده ها

هنگام انتخاب یک حلال (شوینده)، باید ماهیت جاذب و خواص مواد موجود در مخلوط جداسازی شده را در نظر بگیرید. شوینده ها باید تمام اجزای مخلوط کروماتوگرافی شده را به خوبی حل کنند، ویسکوزیته پایینی داشته باشند، سطح انتخابی مورد نیاز را فراهم کنند، ارزان، غیرسمی، بی اثر و سازگار با روش های تشخیص باشند (به عنوان مثال، بنزن را نمی توان به عنوان یک شوینده با UV استفاده کرد. آشکارساز).

در کروماتوگرافی فاز عادی، هیدروکربن ها (هگزان، هپتان، ایزواکتان، سیکلوهگزان) معمولاً با افزودن مقادیر کمی کلروفرم CHCl3، ایزو پروپانول ایزو-C3H7OH، دی ایزوپروپیل اتر استفاده می شود. در کروماتوگرافی فاز معکوس - مخلوطی از آب با استونیتریل CH3CN، متانول CH3OH، اتانول C2H5OH، دی اکسان، تتراهیدروفوران، دی متیل فرمامید. برای جداسازی اجزای منفرد یک مخلوط جدا شده در طول کروماتوگرافی، آنها اغلب به طور متوالی شسته می شوند (شسته می شوند). برای این منظور از حلال هایی با قابلیت دفع متفاوت استفاده می شود. حلال ها به ترتیب نزولی توانایی واجذب در جاذب های قطبی مرتب شده اند - سری eluotropic Trappe. اگر اجزای مخلوط در حال جداسازی مقادیر مشابهی داشته باشند k" (ضریب ظرفیت ستون نسبت به یک جزء داده شده)، سپس با یک شوینده کروماتوگرافی. اگر اجزای جداگانه مخلوط به شدت توسط جاذب حفظ شوند، از یک سری مواد شوینده با قدرت افزایشی استفاده می شود.

سری حلال های الوتروپیک

6. تجهیزات کروماتوگرافی مایع

در کروماتوگرافی مایع مدرن، از ابزارهایی با درجات مختلف پیچیدگی استفاده می شود - از ساده ترین سیستم ها تا کروماتوگرافی های کلاس بالا.
یک کروماتوگراف مایع مدرن شامل: ظروف برای مواد شوینده، پمپ های فشار بالا، یک توزیع کننده، یک ستون کروماتوگرافی، یک آشکارساز، یک دستگاه ضبط، یک سیستم کنترل و پردازش ریاضی نتایج است.

در شکل یک بلوک دیاگرام از کروماتوگرافی مایع ارائه شده است که شامل حداقل مجموعه اجزای مورد نیاز، به یک شکل یا دیگری، موجود در هر سیستم کروماتوگرافی است.

https://pandia.ru/text/80/271/images/image038_2.jpg" width="361" height="254 src=">

برنج. نمودار کروماتوگراف مایع: 1 - مخزن فاز متحرک، 2 - پمپ، 3 - انژکتور، 4 - ستون، 5 - ترموستات، 6 - آشکارساز، 7 - سیستم ضبط، 8 - کامپیوتر.

مخزن ذخیرهبرای فاز متحرک باید ظرفیت کافی برای تحلیل و دستگاه گاز زدایی حلالبرای جلوگیری از تشکیل حباب های گازهای محلول در شوینده در ستون و آشکارساز.

پمپمورد نظر برای ایجاد یک جریان ثابت حلال. طراحی آن در درجه اول توسط فشار عملیاتی در سیستم تعیین می شود. برای کار در محدوده 10-500 مگاپاسکال از پمپ های پلانجری (سرنگی) استفاده می شود. نقطه ضعف آنها نیاز به توقف های دوره ای برای پر شدن با شوینده است. برای سیستم های ساده با فشار کاری کم 1-5 مگاپاسکال، از پمپ های پریستالتیک ارزان قیمت استفاده می شود. مواد شوینده از طریق فیلتری که ذرات گرد و غبار (بیش از 0.2 میکرون) را در خود نگه می دارد وارد پمپ می شود. گاهی اوقات جریان کمی از هلیوم از محلول ها عبور داده می شود تا هوای محلول را خارج کرده و از ایجاد حباب در آشکارساز جلوگیری کند (به ویژه در مورد شوینده های آبی و قطبی). در کروماتوگراف‌های تحلیلی، از پمپ‌های پیستونی با سیستم فیدبک برای تامین مایع شوینده به ستون استفاده می‌شود که این امکان را فراهم می‌آورد که ضربان‌های جریان را در 1-2% صاف کرده و نرخ جریان حجمی را از 0.1 تا 25 میلی‌لیتر در دقیقه در فشارهای تا ~ فراهم کند. 3.107 Pa. در کروماتوگرافی ریز ستونی، سرعت جریان حجمی مایع شوینده بسیار کمتر است - 1000-10 میکرولیتر در دقیقه. در مورد شستشوی گرادیان، از چندین پمپ استفاده می شود که توسط یک برنامه نویس کنترل می شود و 2-3 جزء شوینده را وارد محفظه اختلاط می کند و سرعت جریان کلی را ثابت می گذارد. برای وارد کردن یک نمونه به یک ستون تحت فشار بالا بدون توقف جریان، از شیرهای میکرودوزینگ ویژه استفاده می شود که به حلقه ای با حجم مشخص برای نمونه محلول مورد مطالعه متصل می شود. سیستم‌های دوز با نمونه‌برداری و تزریق خودکار نمونه‌ها با استفاده از شیرهای میکرودوزینگ یا سرنگ توسعه یافته‌اند.

انژکتورفراهم می کند تزریق نمونه مخلوطاجزاء را به یک ستون با قابلیت تکرار نسبتاً بالا جدا کرد. سیستم‌های ساده تزریق نمونه «توقف جریان» نیاز به توقف پمپ دارند و بنابراین راحت‌تر از پیپت‌های حلقه‌ای توسعه‌یافته توسط Reodyne هستند.

ستون هابرای HPLC اغلب از یک لوله صیقلی فولادی ضد زنگ به طول 10-25 سانتی متر و قطر داخلی 3-5 میلی متر ساخته می شوند.

برنج. ستون های کروماتوگرافی برای کروماتوگرافی مایع

نیز استفاده می شود بلندگوهای شیشه ای، در یک محفظه فلزی قرار داده شده است. در کروماتوگرافی میکروستونی - بلندگوهای فلزی بسته بندی شدهبا قطر داخلی 1.0-1.5 میلی متر، میکروستون های شیشه ای بسته بندی شدهبا قطر 70-150 میکرون و ستون های مویرگی توخالیقطر 10-100 میکرون؛ در کروماتوگرافی آماده سازی - ستون هایی با قطر 2 تا 10 سانتی متر یا بیشتر. برای پرکردن یکنواخت و متراکم ستون ها با جاذب از روش بسته بندی تعلیقی استفاده می شود. یک سوسپانسیون از یک جاذب و یک مایع آلی مناسب تهیه می شود که تحت فشار تا 5 · 107 Pa به ستون عرضه می شود. برای تعیین اجزای جدا شده از یک ستوناستفاده کنید آشکارسازها. سازگاری دماارائه شده است ترموستات.

آشکارسازهابرای کروماتوگرافی مایع، آنها یک سلول جریان دارند که در آن اندازه گیری مداوم برخی از ویژگی های مایع شوینده جریان دارد. باید خیلی حساس باشند. برای افزایش حساسیت آشکارساز، گاهی اوقات از مشتق سازی اجزای مخلوط بعد از ستون استفاده می شود. برای انجام این کار، معرف‌هایی با جریان شوینده معرفی می‌شوند که در تعامل با مواد جدا شده، مشتقاتی با خواص برجسته‌تر تشکیل می‌دهند، به عنوان مثال، در ناحیه UV یا مرئی طیف با شدت بیشتری جذب می‌شوند یا توانایی فلورسنت بیشتری دارند. گاهی اوقات مشتق سازی قبل از تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی انجام می شود و مشتقات به جای مواد اولیه جدا می شوند. محبوب ترین انواع آشکارسازهاهدف کلی هستند شکست سنج ها، اندازه گیری ضریب شکست، و آشکارسازهای اسپکتروفتومتری، تعریف کردن چگالی نوری حلالدر یک طول موج ثابت (معمولا در ناحیه فرابنفش). به مزایای رفرکتومتر(و معایب اسپکتروفتومترها) باید نسبت داده شود حساسیت کم به نوع تعیین شده اتصالات، که ممکن است حاوی گروه های کروموفور نباشد. از سوی دیگر، استفاده از رفرکتومترها به سیستم های ایزوکراتیک (با ترکیب شوینده ثابت) محدود می شود، بنابراین استفاده از گرادیان حلال در این حالت غیرممکن است.

دیفرانسیل "href="/text/category/differentcial/" rel="bookmark">تقویت کننده و ضبط دیفرانسیل.همچنین مطلوب است یکپارچه ساز، که به شما امکان می دهد مناطق نسبی پیک های حاصل را محاسبه کنید. در سیستم های کروماتوگرافی پیچیده استفاده می شود بلوک رابط، کروماتوگراف را به کامپیوتر شخصی، که نه تنها اطلاعات را جمع آوری و پردازش می کند، بلکه دستگاه را کنترل می کند، ویژگی های کمی و در برخی موارد ترکیب کیفی مخلوط ها را محاسبه می کند. ریزپردازندهفراهم می کند تزریق خودکار نمونه, تغییر توسط برنامه ترکیب شوینده مشخص شدهبا شستشوی گرادیان، نگهداری دمای ستون.

بروکر".برنج. کروماتوگراف مایع جاسکو

سوالات خودآزمایی

کروماتوگرافی مایع چیست؟ انواع و زمینه های کاربرد آن را نام ببرید. لیست در موردمقادیر اولیه کروماتوگرافی و تعریف آنها بسته به مکانیسم نگهداری مواد جدا شده توسط فاز ساکن LC چه نوع کروماتوگرافی مایع وجود دارد؟ بسته به روش جابجایی ماده چه نوع کروماتوگرافی وجود دارد؟ چه موادی به عنوان جاذب استفاده می شود؟ تفاوت در چیست؟ چه چیزی به عنوان فاز متحرک مایع - شوینده عمل می کند؟ الزامات حلال ها تفاوت بین کروماتوگرافی پارتیشن و کروماتوگرافی جذبی چیست؟ قسمت های اصلی مدار کروماتوگرافی مایع و هدف آنها را فهرست کنید.

فهرست ادبیات استفاده شده

1 "کروماتوگرافی مایع در پزشکی"

http://ژورنال. issep rssi. ru/articles/pdf/0011_035.pdf

2 "مقدمه ای بر روش های کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا"

http://www. chemnet. ru/rus/teaching/oil/spezprakt-chr. html

3 "کروماتوگرافی مایع"

http://e-science. ru/index/?id=1540

4 "کروماتوگرافی"

http://belchem. مردم ru/chromatography1.html

شما همچنین ممکن است دوست داشته باشید ...
عملکرد اندامک های سلولی

عملکرد اندامک های سلولی

الگوریتم نگارش مقاله در مطالعات اجتماعی

الگوریتم نگارش مقاله در مطالعات اجتماعی

چرنوبیل در خاطرات شاهدان عینی داستان های ترسناک چرنوبیل

چرنوبیل در خاطرات شاهدان عینی داستان های ترسناک چرنوبیل