2. Քրոմատոգրաֆիայի առաջացումը և զարգացումը

Քրոմատագրության՝ որպես գիտական ​​մեթոդի առաջացումը կապված է ռուս ականավոր գիտնական Միխայիլ Սեմենովիչ Ցվետի (1872 - 1919) անվան հետ, ով 1903-ին հայտնաբերեց քրոմատագրությունը բույսերի պիգմենտներում արևային էներգիայի փոխակերպման մեխանիզմի հետազոտության ընթացքում: Որպես քրոմատոգրաֆիկ մեթոդի ստեղծման տարեթիվ պետք է ընդունել այս տարի։

Մ.Ս. Գույնը անալիտների և շարժական փուլի լուծույթը փոխանցել է ապակե խողովակի ներծծող սյունակի միջով: Այս առումով նրա մեթոդը կոչվում էր սյունակային քրոմատոգրաֆիա։ 1938 թվականին Ն.Ա. Իզմայիլովը և Մ.Ս. Շրայբերն առաջարկել է փոփոխել Color մեթոդը և նյութերի խառնուրդի տարանջատումն իրականացնել ափսեի վրա, որը ծածկված է ներծծող նյութի բարակ շերտով։ Այսպես առաջացել է բարակ շերտային քրոմատագրությունը, որը հնարավորություն է տալիս անալիզ իրականացնել նյութի միկրո քանակով։

1947 թվականին Թ.Բ. Գապոն, Է.Ն. Գապոն եւ Ֆ.Մ. Շեմյակինն առաջինն էր, ով իրականացրեց լուծույթում իոնների խառնուրդի քրոմատոգրաֆիկ տարանջատումը՝ դա բացատրելով սորբենտ իոնների և լուծույթում պարունակվող իոնների միջև փոխանակման ռեակցիայի առկայությամբ։ Այսպիսով, հայտնաբերվեց քրոմատագրության մեկ այլ ուղղություն՝ իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան։ Ներկայումս իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան քրոմատոգրաֆիկ մեթոդի կարևորագույն ուղղություններից է։

Է.Ն. եւ Գ.Բ. Գապոն 1948-ին իրականացրեց այն, ինչ Մ.Ս. Գունավորեք նյութերի խառնուրդի քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման հնարավորության գաղափարը, որը հիմնված է քիչ լուծվող նստվածքների լուծելիության տարբերությունների վրա: Հայտնվել է նստվածքային քրոմատագրություն։

1957 թվականին Մ.Գոլին առաջարկել է մազանոթ խողովակի ներքին պատերին սորբենտ կիրառել՝ մազանոթային քրոմատոգրաֆիա։ Այս տարբերակը թույլ է տալիս վերլուծել բազմաբաղադրիչ խառնուրդների միկրոքանակները:

1960-ականներին հնարավոր դարձավ սինթեզել ինչպես իոնային, այնպես էլ չլիցքավորված գելեր՝ խիստ սահմանված ծակոտիների չափերով։ Սա հնարավորություն տվեց մշակել քրոմատոգրաֆիայի տարբերակ, որի էությունը նյութերի խառնուրդի առանձնացումն է՝ հիմնվելով գելի մեջ ներթափանցելու նրանց ունակության տարբերության վրա՝ գելային քրոմատագրություն: Այս մեթոդը թույլ է տալիս տարանջատել տարբեր մոլեկուլային քաշ ունեցող նյութերի խառնուրդները։

Ներկայումս քրոմատոգրաֆիան զգալի զարգացում է ստացել։ Այսօր քրոմատոգրաֆիայի տարբեր մեթոդներ, հատկապես այլ ֆիզիկական և ֆիզիկաքիմիական մեթոդների հետ համատեղ, օգնում են գիտնականներին և ճարտարագետներին լուծել գիտական ​​հետազոտությունների և տեխնոլոգիայի տարբեր, հաճախ շատ բարդ խնդիրներ:

Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեև. ներդրում քիմիայի զարգացման գործում

Դմիտրի Մենդելեևը ծնվել է 1834 թվականի հունվարի 27-ին (փետրվարի 8-ին), Տոբոլսկում, գիմնազիայի տնօրենի և Տոբոլսկի նահանգի հանրակրթական դպրոցների հոգաբարձու Իվան Պավլովիչ Մենդելեևի և Մարիա Դմիտրիևնա Մենդելեևայի, նե Կորնիլիևայի ընտանիքում:

Ճարպ լուծվող վիտամիններ

Հիպովիտամինոզը հիվանդություն է, որը կապված է օրգանիզմում վիտամինների պակասի հետ։ Որոշ վիտամինների պակաս՝ ավիտամինոզ։ Սննդակարգից վիտամինների չափազանց մեծ ընդունմամբ առաջանում է հիպերվիտամինոզ, վիտամինների ավելցուկի հետ կապված հիվանդություններ...

Ռուսական քիմիական ընկերության պատմություն

Ալեքսանդր Աբրամովիչ Վոսկրեսենսկի (1809-1880) - ռուս օրգանական քիմիկոս, ռուս քիմիկոսների մեծ դպրոցի հիմնադիր (Նիկոլայ Նիկոլաևիչ Զինինի հետ), Սանկտ Պետերբուրգի Գիտությունների ակադեմիայի թղթակից անդամ (1864) ...

Քիմիայի զարգացման հիմնական փուլերի պատմական ակնարկ

Մարմնի կոլոիդային համակարգերը և դրանց գործառույթները

Կոլոիդ համակարգերի և դրանց հատկությունների մասին պատկերացումների մշակում: Կոլոիդային գործընթացները, ինչպիսիք են ներկումը և սոսնձումը, օգտագործվել են դեռևս Հին Եգիպտոսից: «Կոլոիդ» բառը (հունարենից թարգմանաբար նշանակում է «սոսինձ») ներմուծվել է Թ.Գրեմի կողմից 1862 թվականին...

Ալկանների պոլիհալոգեն ածանցյալներ

Ֆտորի քիմիայի պատմությունը չի սկսվում Հին Եգիպտոսում կամ Փյունիկիայում կամ նույնիսկ միջնադարյան Արաբիայում: Ֆտորի քիմիայի սկիզբը եղել է ջրածնի ֆտորիդի (Scheele, 1771), ապա տարրական ֆտորի (Moissan, 1886) հայտնաբերումը...

Ավանդաբար, փորձը լաբորատոր պրակտիկայում ձևավորում է էմպիրիկ մտածողություն: Ուսանողները ուսումնասիրում են երևույթը, հայտնաբերում դրա կառուցվածքային տարրերը, դասակարգում դրանք, նկարագրում կապերը, բայց այս ամենը գիտակցության մեջ բաժանված է…

Քիմիայի ձևավորումը

1). Նախալքիմիական շրջան՝ մինչև III դ. ՀԱՅՏԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ Քիմիան՝ նյութերի բաղադրության և դրանց փոխակերպումների գիտությունը, սկսվում է մարդու կողմից բնական նյութերը փոխելու կրակի ունակության բացահայտմամբ։ Ըստ ամենայնի, մարդիկ գիտեին, թե ինչպես ձուլել պղինձն ու բրոնզը, այրել կավե արտադրանքը...

Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների այս կամ այն ​​դասակարգման հիմքը կարող է հիմնված լինել գործընթացի տարբեր բնորոշ հատկանիշների վրա ...

Քրոմատոգրաֆիկ գործընթացի ֆիզիկական և քիմիական հիմքերը

Քրոմատագրության տեսության խնդիրն է հաստատել քրոմատոգրաֆիկ գոտիների շարժման և լղոզման օրենքները։ Քրոմատոգրաֆիայի տեսությունների դասակարգման հիմքում ընկած հիմնական գործոնները ...

Նավթի և գազի քիմիա

Փայլուն ենթադրություն M.V...

Քրոմատոգրաֆիան որպես տարանջատման և վերլուծության մեթոդ

քրոմատոգրաֆիկ խառնուրդի կլանման դեզորբցիա Քրոմատագրությունը ֆիզիկաքիմիական գործընթաց է, որը հիմնված է նյութի կլանման և կլանման ակտերի կրկնակի կրկնության վրա, երբ այն շարժվում է շարժական փուլի հոսքով անշարժ սորբենտի երկայնքով…

Քիմիայի էվոլյուցիան - անմիջական հեռանկարներ

Ինչից են պատրաստված քիմիական միացությունները: Ինչպե՞ս են դասավորված նյութի ամենափոքր մասնիկները: Ինչպե՞ս են դրանք տեղակայված տիեզերքում: Ի՞նչն է միավորում այս մասնիկները: Ինչու են որոշ նյութեր փոխազդում միմյանց հետ...

Հին Ռուսաստանում վերլուծությունների անցկացման մասին շատ քիչ բան է հայտնի։ Բնականաբար, միշտ անհրաժեշտ էր ստուգել տարբեր նյութերի բաղադրությունը, իսկ Ռուսաստանում դա անում էին բուսաբանները, ներկարարները, դարբինները. կային նույնիսկ հատուկ հանքարդյունաբերության մասնագետներ...

Ռուսաստանում անալիտիկ քիմիայի ձևավորման փուլերը

Ուղարկել ձեր լավ աշխատանքը գիտելիքների բազայում պարզ է: Օգտագործեք ստորև ներկայացված ձևը

Ուսանողները, ասպիրանտները, երիտասարդ գիտնականները, ովքեր օգտագործում են գիտելիքների բազան իրենց ուսումնառության և աշխատանքի մեջ, շատ շնորհակալ կլինեն ձեզ:

Տեղադրվել է http://www.allbest.ru

1. Քրոմատոգրաֆիայի հայտնաբերման և զարգացման պատմություն

2. Հիմնական դրույթներ

3. Անալիզի քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների դասակարգում

4. Ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիա: Բարակ շերտով քրոմատոգրաֆիա

4.1 Փորձարարական տեխնիկա բարակ շերտով քրոմատագրության մեջ

5. Գազային քրոմատոգրաֆիա

5.1 Գազի կլանման քրոմատոգրաֆիա

5.2 Գազային-հեղուկ քրոմատոգրաֆիա

6. Բաժանման քրոմատոգրաֆիա: Թղթային քրոմատոգրաֆիա

7. Նստվածքի քրոմատագրություն

7.1 Նստվածքի քրոմատագրման մեթոդների դասակարգումն ըստ փորձարարական տեխնիկայի

7.2 Նստվածքի քրոմատագրություն թղթի վրա

8. Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիա

Եզրակացություն

Մատենագիտություն

1. ՊԱՏՄՈՒԹՅՈՒՆԲԱՑԱՀԱՅՏՈՒՄՆԵՐ ԵՎ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱՅԻ ԶԱՐԳԱՑՈՒՄ

Քրոմատագրության հայտնագործողը ռուս գիտնական, բուսաբան և ֆիզիկաքիմիկոս Միխայիլ Սեմյոնովիչ Ցվետն էր։

Քրոմատոգրաֆիայի բացահայտումը սկսվում է այն ժամանակներից, երբ Ցվետը ավարտեց իր մագիստրոսական թեզը Սանկտ Պետերբուրգում (1900 - 1902 թթ.) և աշխատանքի առաջին շրջանը Վարշավայում (1902 - 1903 թթ.): Հետազոտելով բույսերի պիգմենտները՝ Ցվետը պիգմենտների խառնուրդի լուծույթը, որը շատ քիչ էր տարբերվում գույնով, անցկացրեց ներծծող կալցիումի կարբոնատով լցված խողովակի միջով, այնուհետև լվացեց կլանիչը մաքուր լուծիչով: Խառնուրդի առանձին բաղադրիչներն առանձնացրել են և ձևավորել գունավոր շերտեր: Ժամանակակից տերմինաբանության համաձայն՝ Ցվետը հայտնաբերել է քրոմատոգրաֆիայի զարգացող տարբերակը (մշակող հեղուկ ադսորբցիոն քրոմատագրություն)։ Քրոմատագրության տարբերակի մշակման վերաբերյալ հետազոտության հիմնական արդյունքները Ցվետը շարադրել է «Քրոմոֆիլները բույսերի և կենդանիների աշխարհում» (1910) գրքում, որն իր դոկտորական ատենախոսությունն է։ քրոմատոգրաֆիա գազի նստվածքային իոնափոխանակություն

Ցվետը լայնորեն կիրառեց քրոմատոգրաֆիկ մեթոդը ոչ միայն խառնուրդը առանձնացնելու և դրա բազմաբաղադրիչ բնույթը հաստատելու, այլև քանակական վերլուծության համար, այդ նպատակով նա կոտրեց ապակե սյունը և ներծծող սյունը շերտերի կտրեց: Ցվետը մշակել է հեղուկ քրոմատագրման ապարատ, առաջինն է իրականացրել քրոմատոգրաֆիկ պրոցեսները նվազեցված ճնշման (պոմպային դուրս) և որոշ ավելորդ ճնշման պայմաններում և մշակել է առաջարկություններ արդյունավետ սյուների պատրաստման համար։ Բացի այդ, նա ներկայացրեց նոր մեթոդի բազմաթիվ հիմնական հասկացություններ և տերմիններ, ինչպիսիք են «քրոմատոգրաֆիա», «զարգացում», «տեղաշարժ», «քրոմատոգրամ» և այլն:

Քրոմատոգրաֆիան սկզբում օգտագործվում էր շատ հազվադեպ, մոտ 20 տարվա լատենտ ժամանակաշրջանով, որի ընթացքում հայտնվեցին մեթոդի տարբեր կիրառությունների վերաբերյալ միայն շատ փոքր թվով զեկույցներ: Եվ միայն 1931 թվականին Ռ.Կունը (Գերմանիա) Ա.Վինտերշտեյնը (Գերմանիա) և Է.Լեդերերը (Ֆրանսիա), ովքեր աշխատում էին Հայդելբերգի կայսր Վիլհելմի բժշկական հետազոտությունների ինստիտուտի քիմիական լաբորատորիայում (ղեկավար՝ Ռ. Կուն): մեկուսացնել a- և b-կարոտինը հում կարոտինից և դրանով իսկ ցույց տալ Գույնի հայտնաբերման արժեքը:

Քրոմատոգրաֆիայի զարգացման կարևոր փուլը խորհրդային գիտնականներ Ն.Ա. Իզմայիլովը և Մ.Ս. Շրայբերի բարակ շերտով քրոմատագրման մեթոդը (1938), որը թույլ է տալիս վերլուծել նյութի հետքի քանակով։

Հաջորդ կարևոր քայլը Ա. Մարտինի և Ռ. Սինգի (Անգլիա) կողմից հեղուկ բաժանման քրոմատոգրաֆիայի տարբերակի հայտնաբերումն էր՝ օգտագործելով ամինաթթուների ացետիլ ածանցյալների տարանջատման օրինակը ջրով հագեցած սիլիկա գելով լցված սյունակի վրա՝ օգտագործելով քլորոֆորմը: լուծիչ (1940): Միաժամանակ նշվել է, որ որպես շարժական փուլ կարող է օգտագործվել ոչ միայն հեղուկ, այլ նաև գազ։ Մի քանի տարի անց այս գիտնականներն առաջարկեցին ամինաթթուների ածանցյալների տարանջատումն իրականացնել ջրով խոնավացած թղթի վրա՝ բութանոլով որպես շարժական փուլ: Նրանք նաև ներդրեցին առաջին երկչափ տարանջատման համակարգը: Մարտինը և Սինգը ստացել են Նոբելյան մրցանակ քիմիայի բնագավառում բաժանման քրոմատագրության հայտնագործության համար։ (1952): Այնուհետև, Մարտինը և Ա. Ջեյմսը իրականացրել են գազային բաժանման քրոմատագրության տարբերակ՝ խառնուրդները բաժանելով սիլիկոնային DS-550 և ստեարաթթվի խառը սորբենտի վրա (1952 - 1953 թթ.): Այդ ժամանակվանից ամենաինտենսիվ զարգացում է ստացել գազային քրոմատագրության մեթոդը։

Գազային քրոմատագրության տարբերակներից մեկը քրոմատագրությունն է, որի դեպքում գազերի խառնուրդի տարանջատումը բարելավելու համար շարժական փուլի՝ գազի շարժման հետ միաժամանակ սորբենտը և անջատվող խառնուրդը ենթարկվում են շարժվող ջերմաստիճանի։ երկարությամբ որոշակի գրադիենտ ունեցող դաշտ (A.A. Zhukhovitsky et al., 1951):

Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդի մշակման գործում նշանակալի ներդրում է ունեցել Գ.Շվաբը (Գերմանիա), ով եղել է իոնափոխանակման քրոմատագրության հիմնադիրը (1937 - 1940 թթ.)։ Այն հետագայում զարգացավ խորհրդային գիտնականներ Է.Ն. Գապոն եւ Թ.Բ. Գապոնը, ով իրականացրել է լուծույթում իոնների խառնուրդի քրոմատոգրաֆիկ տարանջատումը (Ֆ. քիչ լուծվող նստվածքների (նստվածքային քրոմատոգրաֆիա, 1948):

Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիայի զարգացման ժամանակակից փուլը սկսվեց 1975 թվականին Գ.Սմոլի, Թ.Սթիվենսի և Վ.Բաումանի (ԱՄՆ) աշխատանքից հետո, որտեղ նրանք առաջարկեցին նոր վերլուծական մեթոդ, որը կոչվում է իոնային քրոմատագրություն (բարձր-տարբերակ: կատարողական իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիա հաղորդունակության հայտնաբերմամբ):

Բացառիկ նշանակություն ունեցավ Մ.Գոլեյի (ԱՄՆ) կողմից քրոմատոգրաֆիայի մազանոթ տարբերակի ստեղծումը (1956թ.), որտեղ մազանոթ խողովակի ներքին պատերին կիրառվում է սորբենտ, որը հնարավորություն է տալիս վերլուծել բազմաբաղադրիչ խառնուրդների միկրոքանակները։

60-ականների վերջին։ Հեղուկ քրոմատագրության նկատմամբ հետաքրքրությունը կտրուկ աճել է։ Ծնվել է բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատոգրաֆիա (HPLC): Դրան նպաստել են բարձր զգայուն դետեկտորների, նոր ընտրովի պոլիմերային սորբենտների և նոր սարքավորումների ստեղծումը, որը հնարավորություն է տալիս աշխատել բարձր ճնշման տակ: Ներկայումս HPLC-ն առաջատար դիրք է զբաղեցնում քրոմատագրման այլ մեթոդների շարքում և իրականացվում է տարբեր տարբերակներով:

2. ՀԻՄՆԱԿԱՆ ԴՐՈՒՅԹՆԵՐ

Քրոմատոգրաֆիան նյութերի տարանջատման և որոշման մեթոդ է, որը հիմնված է բաղադրիչների բաշխման վրա երկու փուլերի միջև՝ շարժական և ստացիոնար: Ստացիոնար (ստացիոնար) փուլը պինդ ծակոտկեն նյութ է (հաճախ կոչվում է սորբենտ) կամ պինդ նյութի վրա դրված հեղուկ թաղանթ։ Շարժական փուլը հեղուկ կամ գազ է, որը հոսում է ստացիոնար փուլով, երբեմն ճնշման տակ: Վերլուծված խառնուրդի բաղադրիչները (սորբատները) շարժական փուլի հետ միասին շարժվում են ստացիոնար փուլով: Այն սովորաբար տեղադրվում է ապակե կամ մետաղական խողովակի մեջ, որը կոչվում է սյունակ: Կախված սորբենտի մակերեսի հետ փոխազդեցության ուժից (կլանման կամ որևէ այլ մեխանիզմի շնորհիվ), բաղադրիչները կշարժվեն սյունակի երկայնքով տարբեր արագություններով: Որոշ բաղադրիչներ կմնան սորբենտի վերին շերտում, մյուսները, փոքր չափով փոխազդելով սորբենտի հետ, կհայտնվեն սյունակի ստորին հատվածում, իսկ ոմանք սյունը կհեռանան շարժական փուլի հետ միասին (այդպիսի բաղադրիչները կոչվում են. չպահպանված, և դրանց պահպանման ժամանակը որոշում է սյունակի «մեռած ժամանակը»): Այսպիսով, բաղադրիչների բարդ խառնուրդները արագ բաժանվում են: Պետք է ընդգծել քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների հետևյալ առավելությունները.

1. Տարանջատումն իր բնույթով դինամիկ է, և տարանջատված բաղադրիչների սորբցիա-դեզորբցիայի ակտերը կրկնվում են բազմիցս։ Դրանով է պայմանավորված քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման զգալիորեն ավելի բարձր արդյունավետությունը սորբման և արդյունահանման ստատիկ մեթոդների համեմատ:

2. Տարանջատելիս օգտագործվում են սորբատների և ստացիոնար փուլի փոխազդեցության տարբեր տեսակներ՝ զուտ ֆիզիկականից մինչև քիմիզորբցիա։ Սա հնարավորություն է տալիս ընտրողաբար առանձնացնել նյութերի լայն տեսականի։

3. Առանձնացման ենթակա նյութերին կարող են պարտադրվել տարբեր լրացուցիչ դաշտեր (գրավիտացիոն, էլեկտրական, մագնիսական և այլն), որոնք, փոխելով տարանջատման պայմանները, ընդլայնում են քրոմատագրման հնարավորությունները։

4. Քրոմատոգրաֆիան հիբրիդային մեթոդ է, որը միավորում է մի քանի բաղադրիչների միաժամանակյա տարանջատումն ու որոշումը։

5. Քրոմատոգրաֆիան թույլ է տալիս լուծել ինչպես անալիտիկ խնդիրներ (տարանջատում, նույնականացում, որոշում), այնպես էլ նախապատրաստական ​​(մաքրում, մեկուսացում, կենտրոնացում): Այս խնդիրների լուծումը կարելի է համատեղել՝ դրանք կատարելով «online» ռեժիմում:

6. Բազմաթիվ մեթոդներ դասակարգվում են ըստ փուլերի ագրեգացման վիճակի, տարանջատման մեխանիզմի և տարանջատման տեխնիկայի: Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդները տարբերվում են նաև այն ձևով, թե ինչպես է տարանջատման գործընթացն իրականացվում ճակատային, տեղաշարժի և էլուենտի:

3. ԱՆԼԻԶԻ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԿԱԿԱՆ ՄԵԹՈԴՆԵՐԻ ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄԸ.

Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների դասակարգումը հիմնված է սկզբունքների վրա, որոնք հաշվի են առնում տարանջատման գործընթացի հետևյալ տարբեր առանձնահատկությունները.

* օգտագործվող քրոմատոգրաֆիկ համակարգի փուլերի ագրեգացման վիճակի տարբերություններ.

* տարանջատված նյութերի փոխազդեցության բնույթի տարբերություններ ստացիոնար փուլի հետ.

* Քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման գործընթացի կատարման փորձնական տարբերություններ:

Աղյուսակներ 1–3-ը ցույց են տալիս հայտնի քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների դասակարգման հիմնական տարբերակները:

Քանի որ տարբեր քրոմատոգրաֆիկ համակարգերի փուլերի հետ բաժանվող միացությունների փոխազդեցության բնույթը կարող է շատ տարբեր լինել, գրեթե չկան առարկաներ, որոնց տարանջատման համար հնարավոր չլինի գտնել հարմար անշարժ փուլ (պինդ կամ հեղուկ) և շարժական լուծիչների համակարգեր: Քրոմատագրության հիմնական տարբերակների կիրառման ոլորտները՝ կախված ուսումնասիրվող միացությունների մոլեկուլային քաշից, բերված են Աղյուսակում: 4.

4. ADSORPTION CHROMATOGRAPHY. ԲԱՐԱԿ ՇԵՐՏԱՅԻՆ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ

Ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիայի ամենատարածված մեթոդներից մեկը բարակ շերտի քրոմատոգրաֆիան (TLC) է՝ հարթ քրոմատոգրաֆիայի մի տեսակ, որում ադսորբենտն օգտագործվում է ափսեի վրա բարակ շերտի տեսքով:

TLC մեթոդի սկզբունքը և հիմնական հասկացությունները: Մաքուր հարթ մակերեսի վրա (ապակուց, մետաղից, պլաստմասից ափսե) այս կամ այն ​​կերպ կիրառվում է սորբենտի բարակ շերտ, որն առավել հաճախ ամրացվում է ափսեի մակերեսին։ Ափսեի չափերը կարող են տարբեր լինել (երկարությունը և լայնությունը՝ 5-ից 50 սմ, չնայած դա անհրաժեշտ չէ): Ափսեի մակերեսին զգուշորեն, որպեսզի չվնասեք սորբենտ շերտը, նշեք (օրինակ՝ մատիտով) մեկնարկային գիծը (ափսեի ներքևի եզրից 2–3 սմ հեռավորության վրա) և ավարտի գիծը։ լուծիչից։

A և B բաղադրիչների տարանջատման սխեման TLC-ով

Նմուշը կիրառվում է ափսեի սկզբնական գծի վրա (միկրոներարկիչով, մազանոթով) - փոքր քանակությամբ հեղուկ, որը պարունակում է առանձնացվելիք նյութերի խառնուրդ, օրինակ՝ երկու A և B նյութեր համապատասխան լուծիչում: Լուծիչը թույլատրվում է գոլորշիացնել, որից հետո թիթեղը ընկղմվում է քրոմատոգրաֆիկ խցիկում PF-ի հեղուկ փուլի մեջ, որը լուծիչ է կամ լուծիչների խառնուրդ, որը հատուկ ընտրված է այս դեպքի համար: Մազանոթային ուժերի ազդեցությամբ PF-ն ինքնաբերաբար շարժվում է NF-ի երկայնքով մեկնարկային գծից մինչև լուծիչի ճակատային գիծ՝ իր հետ տանելով նմուշի A և B բաղադրիչները, որոնք շարժվում են տարբեր արագություններով: Քննարկվող դեպքում A բաղադրիչի հարաբերակցությունը NP-ի համար ավելի քիչ է, քան B բաղադրիչի նույն փուլի մերձեցումը, հետևաբար բաղադրիչ A-ն ավելի արագ է շարժվում, քան B բաղադրիչը: Այն բանից հետո, երբ շարժական փուլը (լուծիչը) հասնում է լուծիչների ճակատային գծին t ժամանակում: , քրոմատոգրաֆիան ընդհատվում է, թիթեղը հանվում է քրոմատոգրաֆիկ խցիկից և չորանում օդում և որոշում A և B նյութերի բծերի դիրքը թիթեղի մակերեսին։ Բծերը (գոտիները) սովորաբար ունենում են օվալաձև կամ կլոր ձև: Քննարկվող դեպքում A բաղադրիչի կետը մեկնարկային գծից տեղափոխվել է հեռավորություն լ Ա , բաղադրիչ B կետ - հեռավորության վրա լ IN, և լուծիչը ճանապարհ է անցել Լ.

Երբեմն, տարանջատվող նյութերի նմուշի կիրառման հետ միաժամանակ, սկզբնական գծի վրա կիրառվում են ստանդարտ նյութի փոքր քանակություններ, ինչպես նաև վկայող նյութեր (նրանք, որոնք ենթադրաբար պարունակվում են վերլուծված նմուշում):

Համակարգում առանձնացվելիք բաղադրիչները բնութագրելու համար ներկայացվում է շարժունակության գործակիցը Rf (կամ Rf գործակիցը).

Ռ զ=V 1 /Վ Ե= (լ 1 /t)/ (L/t)=l 1 /Լ ,

Որտեղ Վ 1 = լ 1 / տԵվ Վ Ե= Լ/ տ - ըստ շարժման արագության ես- րդ բաղադրիչ և լուծիչ E; լ 1 ԵվԼ - անցած ճանապարհը ես- m բաղադրիչը և լուծիչը, համապատասխանաբար, t-ն այն ժամանակն է, որն անհրաժեշտ է լուծիչը սկզբնական գծից լուծիչի ճակատային գիծ տեղափոխելու համար: Հեռավորություններ լ 1 հաշվել սկզբնական գծից մինչև համապատասխան բաղադրիչի կետի կենտրոն:

Սովորաբար շարժունակության գործակիցը գտնվում է միջակայքում Ռ զ =0 - 1. Օպտիմալ արժեքը 0,3-0,7 է:Քրոմատագրման պայմաններն ընտրված են այնպես, որ R f-ի արժեքը տարբերվի զրոյից և մեկից:

Շարժունակության գործակիցը սորբենտ-սորբատային համակարգի կարևոր հատկանիշն է։ Վերարտադրելի և խիստ կայուն քրոմատոգրաֆիկ պայմանների համար Ռ զ = հաստատ.

Rf շարժունակության գործակիցը կախված է մի շարք գործոններից՝ լուծիչի բնույթից և որակից, նրա մաքրությունից; սորբենտի բնույթն ու որակը (բարակ շերտ), դրա հատիկավորման միատեսակությունը, շերտի հաստությունը. սորբենտային ակտիվություն (դրա մեջ խոնավության պարունակություն); փորձարարական տեխնիկա (նմուշի կշիռներ, լուծիչների գործարկման L երկարություններ); փորձարարի հմտությունը և այլն: Գործնականում այս բոլոր պարամետրերի վերարտադրման կայունությունը երբեմն դժվար է: Գործընթացի պայմանների ազդեցությունը հարթելու համար ներդրվում է հարաբերական շարժունակության գործակիցը Rs.

Rs=l/l սբ=Ռ զ/Ռ զ( սբ ) ,

Որտեղ Ռ զ = լ/ Լ; Ռ զ (փ)= լ սբ/ Լ; լ սմ - հեռավորությունը մեկնարկային գծից մինչև ստանդարտ կետի կենտրոն:

Հարաբերական շարժունակության Rs գործակիցը նյութի շարժունակության ավելի օբյեկտիվ բնութագիր է, քան շարժունակության R f գործակիցը:

Որպես ստանդարտ, հաճախ ընտրվում է մի նյութ, որի համար տվյալ պայմաններում R f? 0.5. Ըստ քիմիական բնույթի՝ ստանդարտն ընտրվում է առանձնացվելիք նյութերին մոտ։ Ստանդարտի կիրառմամբ Rs-ի արժեքը սովորաբար գտնվում է Rs=0.1--10 միջակայքում, օպտիմալ սահմանները մոտ 0.5--2 են:

Առանձնացված բաղադրիչների առավել հուսալի նույնականացման համար օգտագործվում են «վկաներ»՝ ռեֆերենս նյութեր, որոնց առկայությունը ակնկալվում է վերլուծված նմուշում։ Եթե ​​R f = R f (վկայական), որտեղ R f և R f (վկայական) համապատասխանաբար այս բաղադրիչի և վկայի շարժունակության գործակիցներն են, ապա ավելի հավանական է ենթադրել, որ վկա նյութը առկա է քրոմատագրվող խառնուրդում: .

Այս պայմաններում երկու A և B բաղադրիչների տարանջատումը բնութագրելու համար ներկայացվում է R (A / B) տարանջատման աստիճանը (չափանիշը).

R (A / B) \u003d D լ(=2D լ ,

որտեղ Դ լ- A և B բաղադրիչների բծերի կենտրոնների միջև հեռավորությունը. a(A) և a(B)-ը համապատասխանաբար քրոմատոգրամի վրա A և B կետերի տրամագծերն են:

Որքան մեծ է R-ի արժեքը (A/B), այնքան ավելի հստակ են բաժանվում A և B բաղադրիչների բծերը քրոմատոգրամի վրա:

Երկու A և B նյութերի տարանջատման ընտրողականությունը գնահատելու համար օգտագործվում է տարանջատման գործակիցը A:

ա=լԲ / լԱ.

Եթե a=1,ապա A և B բաղադրիչներն առանձնացված չեն:

A և B բաղադրիչների R (A/B) անջատման աստիճանը որոշելու համար:

4.1 Փորձարարական տեխնիկա բարակ շերտի քրոմատագրության մեջ.

Ա) Նմուշ դիմում. Վերլուծված հեղուկ նմուշը կիրառվում է մեկնարկային գծի վրա՝ օգտագործելով մազանոթ, միկրոներարկիչ, միկրոպիպետ՝ զգուշորեն դիպչելով սորբենտային շերտին (սկզբնական գծի կետի տրամագիծը սովորաբար մեկից մի քանի միլիմետր է): Եթե ​​սկզբնական գծի վրա կիրառվում են մի քանի նմուշներ, ապա սկզբնական գծի վրա նմուշների բծերի միջև հեռավորությունը չպետք է լինի 2 սմ-ից պակաս, հնարավորության դեպքում օգտագործեք խտացված լուծույթներ: Բծերը չորանում են օդով, այնուհետև քրոմատագրվում:

բ) Քրոմատոգրամայի զարգացում (քրոմատոգրաֆիա):Գործընթացն իրականացվում է փակ քրոմատոգրաֆիկ խցերում՝ հագեցած լուծիչի գոլորշիներով, որոնք օգտագործվում են որպես PF, օրինակ՝ վերևում կափարիչով ծածկված ապակե տարայի մեջ։

Կախված ՊՖ-ի շարժման ուղղությունից՝ կան բարձրանալ, իջնել Եվ հորիզոնական քրոմատոգրաֆիա.

Աճող քրոմատագրության տարբերակում օգտագործվում են միայն սորբենտի ֆիքսված շերտով թիթեղներ։ PF-ն լցվում է խցիկի ներքևի մասում (որպես վերջինս կարող է օգտագործվել համապատասխան չափի ապակե բաժակ, ապակե կափարիչով), քրոմատոգրաֆիկ ափսեը տեղադրվում է ուղղահայաց կամ թեք խցիկի մեջ, որպեսզի PF շերտը ներքևի մասում լինի: խցիկը թրջում է ափսեի հատակը (սկիզբային գծից ~ 1,5 - 2 սմ-ով ներքև): PF-ն շարժվում է մազանոթային ուժերի ներքևից վերև (հակառակ ձգողականության ուժի) համեմատաբար դանդաղ:

Ներքև քրոմատագրությունը նույնպես օգտագործում է միայն ֆիքսված մահճակալի թիթեղները: PF-ը սնվում է վերևից և շարժվում ներքև ափսեի սորբենտ շերտի երկայնքով: Ձգողության ուժը արագացնում է PF-ի շարժումը: Այս տարբերակն իրականացվում է PF-ի հետ դանդաղ շարժվող բաղադրիչներ պարունակող խառնուրդների վերլուծության մեջ:

Հորիզոնական քրոմատոգրաֆիայի տարբերակում թիթեղը տեղադրվում է հորիզոնական: Կարող են օգտագործվել ուղղանկյուն կամ կլոր ափսեներ: Կլոր թիթեղներ օգտագործելիս (հորիզոնական քրոմատագրության շրջանաձև տարբերակ) մեկնարկային գիծը նշանակվում է որպես համապատասխան շառավղով շրջան (~1,5-2 սմ), որի վրա կիրառվում են նմուշներ: Կլոր ափսեի կենտրոնում անցք է կտրված, որի մեջ մտցված է վիթիք՝ PF-ն մատակարարելու համար: Վերջինս սորբենտ շերտի երկայնքով շարժվում է շրջանագծի կենտրոնից դեպի ծայրամաս։ Քրոմատոգրաֆիան իրականացվում է փակ խցիկում՝ չորացուցիչ կամ Պետրի ափսեի մեջ։ Շրջանաձև տարբերակով կարելի է միաժամանակ վերլուծել մինչև մի քանի տասնյակ նմուշ։

TLC մեթոդները օգտագործում են միաչափ, երկչափ, բազմակի (կրկնվող), փուլային քրոմատագրություն:

Մեկ քրոմատագրմամբ անալիզը կատարվում է առանց PF շարժման ուղղությունը փոխելու։ Այս մեթոդը ամենատարածվածն է:

Երկչափ քրոմատոգրաֆիան սովորաբար օգտագործվում է բարդ խառնուրդները (սպիտակուցներ, ամինաթթուներ և այլն) վերլուծելու համար: Նախ, խառնուրդի նախնական տարանջատումը կատարվում է առաջին PF 1-ի միջոցով: Քրոմատոգրամի վրա բծերը ստացվում են ոչ թե առանձին նյութերից, այլ մի քանի չբաժանված բաղադրիչների խառնուրդներից։ Այնուհետև այս բծերի միջով գծվում է նոր մեկնարկային գիծ, ​​թիթեղը շրջվում է 90° և նորից քրոմատագրվում, բայց երկրորդ PF 2-ով, փորձելով վերջապես առանձնացնել խառնուրդների բծերը առանձին բաղադրիչների բծերի:

Եթե ​​ափսեը քառակուսի է, ապա նմուշը կիրառվում է այս քառակուսու անկյունագծի վրա՝ նրա ստորին անկյունի մոտ: Երբեմն երկչափ քրոմատոգրաֆիան իրականացվում է նույն PF-ով քառակուսի ափսեի վրա։

Երկչափ քրոմատագրության սկզբունքը պատկերող սխեմա.

ա - PF1-ով ստացված քրոմատոգրամ;

b - քրոմատոգրամ, որը ստացվել է PF2-ով

Բազմակի (կրկնվող) քրոմատոգրաֆիայում պրոցեսն իրականացվում է մի քանի անգամ հաջորդաբար նույն PF-ով (յուրաքանչյուր անգամ հաջորդ չորացումից հետո), մինչև ստացվի խառնուրդի բաղադրիչների բծերի ցանկալի տարանջատումը (սովորաբար ոչ ավելի, քան երեք անգամ):

Փուլային քրոմատոգրաֆիայի դեպքում պրոցեսն իրականացվում է նույն թիթեղով հաջորդաբար՝ ամեն անգամ օգտագործելով նոր PF, մինչև ձեռք բերվի բծերի հստակ տարանջատում:

V) Քրոմատոգրամի մեկնաբանություն. Եթե ​​քրոմատոգրամի վրա բծերը գունավոր են, ապա թիթեղները չորացնելուց հետո որոշվում է մեկնարկային գծից մինչև յուրաքանչյուր կետի կենտրոն հեռավորությունը և հաշվարկվում են շարժունակության գործակիցները։ Եթե ​​վերլուծված նմուշի բաղադրությունը ներառում է անգույն նյութեր, որոնք տալիս են անգույն, այսինքն. քրոմատոգրամի վրա տեսողականորեն չբացահայտվող բծերը, անհրաժեշտ է իրականացնել հայտնաբերում այս բծերը, որոնց համար քրոմատոգրամներ դրսևորել.

Ստորև նկարագրված են հայտնաբերման ամենատարածված մեթոդները:

Ճառագայթում ուլտրամանուշակագույն լույսով.Այն օգտագործվում է լյումինեսցենտային միացություններ հայտնաբերելու համար (բծերը փայլում են, երբ թիթեղը ենթարկվում է ուլտրամանուշակագույն լույսի) կամ ոչ լյումինեսցենտ նյութեր, բայց օգտագործելով սորբենտ լյումինեսցենտային ցուցիչով (սորբենտը փայլում է, բծերը չեն փայլում): Այս կերպ, օրինակ, հայտնաբերվում են ալկալոիդներ, հակաբիոտիկներ, վիտամիններ և այլ բուժիչ նյութեր։

Ջերմային բուժում.Քրոմատոգրաֆիայից հետո քրոմատագրումից հետո չորացրած թիթեղը խնամքով տաքացվում է (մինչև ~200°C), որպեսզի խուսափեն սորբենտի շերտի մգացումից (օրինակ, երբ բարակ սորբենտ շերտը պարունակում է օսլա): Այս դեպքում բծերը սովորաբար հայտնվում են շագանակագույն գոտիների տեսքով (օրգանական բաղադրիչների մասնակի ջերմոլիզի պատճառով)։

Քիմիական վերամշակում.Քրոմատոգրամները հաճախ մշակվում են՝ մշակելով դրանք ռեակտիվներով, որոնք գունավոր միացություններ են կազմում բաժանվող խառնուրդի բաղադրիչներով: Այդ նպատակով օգտագործվում են տարբեր ռեակտիվներ՝ յոդի, ամոնիակի, բրոմի, ծծմբի երկօքսիդի, ջրածնի սուլֆիդի գոլորշիներ, հատուկ պատրաստված լուծույթներ, որոնցով մշակվում են թիթեղները։ Օգտագործվում են ինչպես ունիվերսալ, այնպես էլ ընտրովի ռեակտիվներ («ունիվերսալ» հասկացությունը բավականին կամայական է):

Օրինակ, խտացված ծծմբաթթուն կարող է ծառայել որպես ունիվերսալ ռեակտիվ (տաքացնելիս նկատվում է օրգանական միացությունների բծերի մգացում), կալիումի պերմանգանատի թթվային ջրային լուծույթ (գոտիները նկատվում են շագանակագույն բծերի տեսքով սորբենտի մանուշակագույն ֆոնի վրա), տաքացնելիս ֆոսֆոմոլիբդաթթվի լուծույթ (դեղին ֆոնի վրա հայտնվում են կապույտ բծեր) և այլն։

Որպես ընտրովի, օրինակ, օգտագործվում է Դրագենդորֆի ռեագենտը. Ցիմերմանի ռեագենտ; պղնձի սուլֆատի ջրային ամոնիակի լուծույթ (10% CuSO 4-ի համար, 2% ամոնիակի համար); նինհիդրին C 9 H 4 O 3 H 2 O էթանոլի և քացախաթթվի խառնուրդ:

Dragendorff ռեագենտը հիմնային բիսմուտ նիտրատի BiONO 3, կալիումի յոդիդ KJ-ի և քացախաթթվի լուծույթ է ջրի մեջ: Օգտագործվում է ամինների, ալկալոիդների, ստերոիդների որոշման համար։

Zimmermann ռեագենտը պատրաստվում է դինիտրոբենզոլի 2% էթանոլային լուծույթը մշակելով KOH ալկալային լուծույթով, որից հետո խառնուրդը տաքացնելով ~70–100°C ջերմաստիճանում: Օգտագործվում է ստերոիդների հայտնաբերման համար:

Նինհիդրինի օգնությամբ հայտնաբերվում են ամինների, ամինաթթուների, սպիտակուցների և այլ միացությունների բծեր։

Կիրառվում են նաև բծերի հայտնաբերման որոշ այլ մեթոդներ։ Օրինակ, դրանց ռադիոակտիվությունը չափվում է, եթե առանձնացված բաղադրիչներից մի քանիսը ռադիոակտիվ են, կամ ներմուծվում են խառնուրդի առանձնացված բաղադրիչների մաս կազմող տարրերի ռադիոակտիվ իզոտոպների հատուկ հավելումներ:

Քրոմատոգրամի վրա բծերը հայտնաբերելուց հետո դրանք նույնացվում են, այսինքն. որոշեք, թե որ միացությունը համապատասխանում է որոշակի կետին. Դրա համար առավել հաճախ օգտագործվում են «վկաների» տեղեկատու կետերը։ Երբեմն բծերը նույնացվում են շարժունակության R f գործակիցների արժեքով, դրանք համեմատելով տվյալ պայմանների համար հայտնի R f արժեքների հետ: Այնուամենայնիվ, նման նույնականացումը R f-ի արժեքով հաճախ նախնական է:

Լյումինեսցենտային բծերի գույնը նույնպես օգտագործվում է նույնականացման նպատակով, քանի որ տարբեր միացություններ տարբեր ալիքների երկարություններով (տարբեր գույներով) լյումինեսցում են:

Բծերի քիմիական հայտնաբերման ժամանակ սելեկտիվ ռեակտիվները որոշակի բնույթի միացություններով գունավոր բծեր են տալիս, որը նույնպես օգտագործվում է նույնականացման նպատակով։

Օգտագործելով TLC մեթոդը, կարելի է ոչ միայն հայտնաբերել, այլև քանակականացնել բաղադրիչների պարունակությունը խառնուրդներում: Դրա համար կա՛մ բծերն իրենք են վերլուծվում քրոմատոգրամայի վրա, կա՛մ առանձնացված բաղադրիչները այս կամ այն ​​կերպ դուրս են հանվում քրոմատոգրամից (արդյունահանում, էլյուացիա համապատասխան լուծիչներով):

Բծերը վերլուծելիս ենթադրվում է, որ կա որոշակի հարաբերություն բծի տարածքի և տվյալ նյութի պարունակության միջև (օրինակ՝ համամասնական կամ գծային կախվածության առկայություն), որը հաստատվում է տրամաչափման գրաֆիկի կառուցմամբ։ չափելով «վկաների» բծերի տարածքները՝ վերլուծված բաղադրիչի հայտնի բովանդակությամբ ստանդարտներ:

Երբեմն համեմատվում է բծերի գույնի ինտենսիվությունը՝ ենթադրելով, որ բծի գույնի ինտենսիվությունը համաչափ է տվյալ գունավոր բաղադրիչի քանակին։ Գույնի ինտենսիվությունը չափելու համար օգտագործվում են տարբեր մեթոդներ.

Քրոմատոգրամից առանձնացված բաղադրիչները հանելիս ստացվում է այս բաղադրիչը պարունակող լուծույթ։ Այնուհետև վերջինս որոշվում է այս կամ այն ​​վերլուծական մեթոդով:

TLC-ով նյութի քանակական որոշման հարաբերական սխալը 5-10% է:

TLC-ն դեղագրքի մեթոդ է և լայնորեն կիրառվում է տարբեր դեղամիջոցների վերլուծության և որակի վերահսկման համար:

5. ԳԱԶԱՅԻՆ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ

Գազային քրոմատոգրաֆիան (GC) որպես շարժական փուլ օգտագործում է իներտ գազ (ազոտ, հելիում, ջրածին), որը կոչվում է կրող գազ։ Նմուշը սնվում է գոլորշիների տեսքով, ստացիոնար փուլը կա՛մ պինդ նյութ է՝ սորբենտ (գազի կլանման քրոմատոգրաֆիա) կամ պինդ կրիչի վրա բարակ շերտով նստած բարձր եռացող հեղուկ (գազահեղուկ քրոմատագրություն)։ Դիտարկենք գազահեղուկ քրոմատագրության (GLC) տարբերակը: Kieselguhr (դիատոմիտ) օգտագործվում է որպես կրող՝ մի տեսակ հիդրացված սիլիկա գել, այն հաճախ մշակվում է ռեակտիվներով, որոնք Si-OH խմբերը վերածում են Si-O-Si (CH 3) 3 խմբերի, ինչը մեծացնում է կրիչի իներտությունը։ հարգանք լուծիչների նկատմամբ. Դրանք են, օրինակ, «Chromosorb W» և «Gazochrome Q» կրիչները: Բացի այդ, օգտագործվում են ապակե միկրոփուչիկներ, տեֆլոն և այլ նյութեր։

5.1 Գազո- ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիա

Գազի կլանման քրոմատոգրաֆիայի (GAC) մեթոդի առանձնահատկությունն այն է, որ որպես անշարժ փուլ օգտագործվում են բարձր հատուկ մակերեսով (10-1000 մ 2 գ-1) ադսորբենտները, և որոշվում է նյութերի բաշխումը ստացիոնար և շարժական փուլերի միջև: կլանման գործընթացով: Մոլեկուլների կլանումը գազային փուլից, այսինքն. կենտրոնացած է պինդ և գազային փուլերի միջերեսում, առաջանում է միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների պատճառով (ցրվածություն, կողմնորոշում, ինդուկցիա), որոնք ունեն էլեկտրաստատիկ բնույթ։ Թերևս, ջրածնային կապի ձևավորումը և այս տեսակի փոխազդեցության ներդրումը պահպանված ծավալներին զգալիորեն նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Վերլուծական պրակտիկայի համար կարևոր է, որ հաստատուն ջերմաստիճանում ներծծվող նյութի քանակը С մակերևույթի վրա համաչափ լինի այս նյութի կոնցենտրացիային գազային փուլում С m.

Գ ս = կկ մ (1)

դրանք. այնպես, որ բաշխումը տեղի ունենա գծային կլանման իզոթերմի համաձայն (դեպի -- մշտական): Այս դեպքում յուրաքանչյուր բաղադրիչ շարժվում է սյունակի երկայնքով հաստատուն արագությամբ՝ անկախ դրա կոնցենտրացիայից: Նյութերի տարանջատումը պայմանավորված է նրանց շարժման տարբեր արագությամբ։ Ուստի ԳԱԿ-ում չափազանց կարևոր է ներծծող նյութի ընտրությունը, որի մակերեսը և բնույթը որոշում են ընտրողականությունը (տարանջատումը) տվյալ ջերմաստիճանում։

Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ կլանման ջերմությունը նվազում է: DH/T, որից կախված է պահպանումը, և, համապատասխանաբար, տ Ռ . Սա օգտագործվում է վերլուծության պրակտիկայում: Եթե ​​միացությունները առանձնացվեն, որոնք մեծապես տարբերվում են անկայունությամբ հաստատուն ջերմաստիճանում, ապա ցածր եռացող նյութերն արագ կլանում են, բարձր եռացող նյութերն ունեն ավելի երկար պահման ժամանակ, դրանց գագաթները քրոմատոգրամում ավելի ցածր և լայն կլինեն, և վերլուծությունը երկար ժամանակ է պահանջում: . Եթե, այնուամենայնիվ, քրոմատոգրաֆիայի ընթացքում սյունակի ջերմաստիճանը բարձրացվի հաստատուն արագությամբ (ջերմաստիճանի ծրագրավորում), ապա քրոմատոգրամի վրա լայնությամբ մոտ գագաթները հավասարաչափ կբաշխվեն:

Ակտիվ ածխածինները, սիլիցիումի գելերը, ծակոտկեն ապակին և ալյումինի օքսիդը հիմնականում օգտագործվում են որպես HAC-ի կլանիչներ: Ակտիվ ադսորբենտների մակերեսի անհամասեռությունը պատասխանատու է GAC մեթոդի հիմնական թերությունների և ուժեղ կլանված բևեռային մոլեկուլների որոշման անհնարինության համար: Այնուամենայնիվ, հնարավոր է վերլուծել բարձր բևեռային նյութերի խառնուրդները երկրաչափական և քիմիապես միատարր մակրածակոտային կլանիչների վրա: Վերջին տարիներին արտադրվել են քիչ թե շատ միատարր մակերեսով ադսորբենտներ, ինչպիսիք են ծակոտկեն պոլիմերները, մակրոծակոտկեն սիլիցիումի գելերը (սիլոքրոմ, փորասիլ, սֆերոսիլ), ծակոտկեն ապակիներ, ցեոլիտներ։

Գազի ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիայի ամենատարածված մեթոդը գազերի և ցածր եռացող ածխաջրածինների խառնուրդների վերլուծությունն է, որոնք չեն պարունակում ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբեր: Նման մոլեկուլների ադսորբցիոն իզոթերմները մոտ են գծային։ Օրինակ՝ O 2 , N 2 , CO, CH 4 , CO 2 կավը բաժանելու համար հաջողությամբ օգտագործվում է։ Սյունակի ջերմաստիճանը ծրագրված է նվազեցնել վերլուծության ժամանակը` նվազեցնելով բարձր եռացող գազերի t R-ը: Մոլեկուլային մաղերի վրա՝ բարձր ծակոտկեն բնական կամ սինթետիկ բյուրեղային նյութեր, որոնց բոլոր ծակոտիները մոտավորապես նույն չափի են (0,4 - 1,5 նմ), ջրածնի իզոտոպները կարելի է առանձնացնել։ Պորապակ կոչվող սորբենտները օգտագործվում են մետաղների հիդրիդների (Ge, As, Sn, Sb) առանձնացնելու համար։ GAC մեթոդը ծակոտկեն պոլիմերային սորբենտներով կամ ածխածնային մոլեկուլային մաղերով սյուների վրա ամենաարագ և ամենահարմար միջոցն է ջրի որոշման անօրգանական և օրգանական նյութերում, ինչպիսիք են լուծիչները:

5.2 Գազո- հեղուկ քրոմատոգրաֆիա

Անալիտիկ պրակտիկայում ավելի հաճախ օգտագործվում է գազահեղուկ քրոմատագրման մեթոդը (GLC): Դա պայմանավորված է հեղուկ ստացիոնար փուլերի ծայրահեղ բազմազանությամբ, ինչը հեշտացնում է տվյալ վերլուծության համար ընտրովի փուլի ընտրությունը, գծային բաշխման իզոթերմով ավելի լայն կոնցենտրացիայի տիրույթում, ինչը թույլ է տալիս աշխատել մեծ նմուշների հետ և հեշտությամբ ստանալ վերարտադրվող սյուներ: արդյունավետության առումով։

Բաղադրիչների բաշխման մեխանիզմը կրիչի և անշարժ հեղուկի փուլի միջև հիմնված է դրանց լուծարման վրա հեղուկ փուլում: Ընտրողականությունը կախված է երկու գործոնից՝ անալիտի գոլորշու ճնշումից և հեղուկ փուլում նրա ակտիվության գործակիցից: Համաձայն Ռաուլի օրենքի՝ տարրալուծվելիս՝ նյութի գոլորշու ճնշումը լուծույթի վրա էջ ես ուղիղ համեմատական ​​է իր ակտիվության գործակցի g մոլային բաժինին Ն եսՄաքուր նյութի լուծույթի և գոլորշու ճնշման մեջ R° եստվյալ ջերմաստիճանում.

p i = N i R ° I (2)

Քանի որ i-րդ բաղադրիչի կոնցենտրացիան հավասարակշռության գոլորշիների փուլում որոշվում է նրա մասնակի ճնշմամբ, կարող ենք ենթադրել, որ.

P i ~ c m , and N i ~ c s ապա

և ընտրողականության գործակիցը.

Այսպիսով, որքան ցածր է նյութի եռման կետը (որքան մեծ է P 0 i), այնքան ավելի թույլ է այն պահպանվում քրոմատոգրաֆիկ սյունակում։

Եթե ​​նյութերի եռման կետերը նույնն են, ապա դրանք առանձնացնելու համար օգտագործվում են անշարժ հեղուկ փուլի հետ փոխազդեցության տարբերությունները. որքան ուժեղ է փոխազդեցությունը, այնքան ցածր է ակտիվության գործակիցը և այնքան մեծ է պահպանումը:

Ստացիոնար հեղուկ փուլեր . Սյունակի ընտրողականությունն ապահովելու համար կարևոր է ընտրել ճիշտ ստացիոնար հեղուկ փուլը: Այս փուլը պետք է լավ լուծիչ լինի խառնուրդի բաղադրիչների համար (եթե լուծելիությունը ցածր է, բաղադրիչները շատ արագ հեռանում են սյունից), ոչ ցնդող (որպեսզի այն չգոլորշիանա սյունակի աշխատանքային ջերմաստիճանում), քիմիապես իներտ , պետք է ունենա ցածր մածուցիկություն (հակառակ դեպքում, դիֆուզիոն գործընթացը դանդաղում է) և երբ կիրառվում է կրիչի վրա՝ ձևավորելու միատարր թաղանթ, որը ամուր կապված է դրան: Այս նմուշի բաղադրիչների համար անշարժ փուլի բաժանարար հզորությունը պետք է լինի առավելագույնը:

Կան երեք տեսակի հեղուկ փուլեր՝ ոչ բևեռային (հագեցած ածխաջրածիններ և այլն), չափավոր բևեռային (էսթերներ, նիտրիլներ և այլն) և բևեռային (պոլիգլիկոլներ, հիդրօքսիլամիններ և այլն)։

Իմանալով անշարժ հեղուկ փուլի հատկությունները և տարանջատվող նյութերի բնույթը, օրինակ՝ դասը, կառուցվածքը, հնարավոր է արագ ընտրել ընտրովի հեղուկ փուլ, որը հարմար է տվյալ խառնուրդն առանձնացնելու համար։ Այս դեպքում պետք է հաշվի առնել, որ բաղադրիչների պահպանման ժամանակը ընդունելի կլինի վերլուծության համար, եթե ստացիոնար փուլի և վերլուծված նմուշի նյութի բևեռականությունները մոտ են: Մոտ բևեռականություն ունեցող լուծույթների դեպքում էլյուցիայի կարգը սովորաբար փոխկապակցված է եռման կետերի հետ, և եթե ջերմաստիճանի տարբերությունը բավականաչափ մեծ է, հնարավոր է ամբողջական տարանջատում: Տարբեր բևեռականության մոտ եռացող նյութերը առանձնացնելու համար օգտագործվում է անշարժ փուլ, որն ընտրողաբար պահպանում է մեկ կամ մի քանի բաղադրիչ՝ դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցության պատճառով։ Հեղուկ փուլի բևեռականության բարձրացմամբ, բևեռային միացությունների պահպանման ժամանակը մեծանում է:

Հեղուկ փուլի միասնական կիրառման համար պինդ կրիչի վրա այն խառնվում է բարձր ցնդող լուծիչի հետ, ինչպիսին է եթերն է: Այս լուծույթին ավելացվում է պինդ կրիչ: Խառնուրդը տաքացվում է, լուծիչը գոլորշիանում է, հեղուկ փուլը մնում է հենարանի վրա։ Չոր կրիչը, որն այսպիսով պատված է ստացիոնար հեղուկ փուլով, լցվում է սյունակում՝ հոգալով խուսափելով դատարկությունների ձևավորումից: Միատեսակ փաթեթավորման համար սյունակի միջով անցնում է գազի շիթ, և միևնույն ժամանակ սյունը հպվում է փաթեթավորումը կնքելու համար: Այնուհետև, նախքան դետեկտորին միանալը, սյունը ջեռուցվում է մինչև 50 ° C ջերմաստիճանի բարձր ջերմաստիճան, որի դեպքում այն ​​պետք է օգտագործվի: Այս դեպքում կարող են լինել հեղուկ փուլի կորուստներ, սակայն սյունակը մտնում է կայուն աշխատանքային ռեժիմ:

Անշարժ հեղուկ փուլերի կրիչներ. Անշարժ հեղուկի փուլը համասեռ բարակ թաղանթի տեսքով ցրելու համար պինդ կրիչները պետք է լինեն մեխանիկորեն ամուր՝ չափավոր հատուկ մակերեսով (20 մ 2/գ), փոքր և միատեսակ մասնիկների չափով, ինչպես նաև բավականաչափ իներտ լինեն՝ թույլ տալու համար կլանումը պինդ-գազային միջերես. փուլերընվազագույն էր: Ամենացածր կլանումը նկատվում է սիլանացված քրոմոսորբի, ապակե ուլունքների և ֆտորապակի (ֆտորածխածնային պոլիմեր) կրողների վրա: Բացի այդ, պինդ կրիչները չպետք է արձագանքեն ջերմաստիճանի բարձրացմանը և պետք է հեշտությամբ թրջվեն հեղուկ փուլով: Քելատների գազային քրոմատագրության մեջ որպես պինդ կրիչ առավել հաճախ օգտագործվում են սիլանացված սպիտակ դիատոմիտ կրիչներ, դիատոմիտ սիլիցիում կամ քիզելգուր։ Դիատոմային երկիրը միկրո-ամորֆ, ջուր պարունակող սիլիցիում է: Նման կրիչներն են քրոմոսորբ W, գազային քրոմ Q, քրոմատոն N և այլն: Բացի այդ, օգտագործվում են ապակե ուլունքներ և տեֆլոն:

Քիմիական կապով փուլեր. Հաճախ օգտագործվում են փոփոխված կրիչներ՝ կովալենտորեն կապված հեղուկ փուլին։ Այս դեպքում անշարժ հեղուկ փուլը ավելի ամուր է պահվում մակերեսի վրա նույնիսկ ամենաբարձր սյունակի ջերմաստիճանում: Օրինակ, դիատոմային հողակիրը մշակվում է քլորոսիլանով երկար շղթայի փոխարինողով, որն ունի որոշակի բևեռականություն: Քիմիական կապով անշարժ փուլն ավելի արդյունավետ է:

6. ԲԱՇԽՄԱՆ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ. ԹԱՂԹԻ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ (ԹԱՂԹԻ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ)

Բաժանման քրոմատոգրաֆիան հիմնված է բաժանված նյութի լուծելիության տարբերությունների օգտագործման վրա երկու շփվող չխառնվող հեղուկ փուլերում: Երկու փուլերը՝ PF և NF, հեղուկ փուլեր են: Երբ հեղուկ PF-ն շարժվում է հեղուկ NF-ի երկայնքով, քրոմատագրված նյութերը շարունակաբար վերաբաշխվում են երկու հեղուկ փուլերի միջև:

Բաժանման քրոմատոգրաֆիան է թղթե քրոմատոգրաֆիկա (կամ քրոմատագրություն թղթի վրա) իր սովորական տեսքով: Այս մեթոդով TLC-ում օգտագործվող սորբենտի բարակ շերտով թիթեղների փոխարեն օգտագործվում է հատուկ քրոմատոգրաֆիկ թուղթ, որի երկայնքով, ներծծելով այն, հեղուկ PF-ն քրոմատագրման ընթացքում շարժվում է սկզբնական գծից մինչև լուծիչի ավարտի գիծ:

Տարբերել նորմալ փուլ և հակադարձ փուլ թղթային քրոմատոգրաֆիա.

Տարբերակում նորմալ փուլ Թղթային քրոմատոգրաֆիայի հեղուկ NF-ն ջուր է, որը ներծծվում է մանրաթելերի վրա բարակ շերտի տեսքով և գտնվում է ծակոտիներում: հիդրոֆիլ թուղթ (ըստ կշռի մինչև 25%): Այս կապակցված ջուրն իր կառուցվածքով և ֆիզիկական վիճակով շատ է տարբերվում սովորական հեղուկ ջրից։ Նրանում լուծվում են առանձնացված խառնուրդների բաղադրիչները։

Թղթի վրայով շարժվող PF-ի դերը խաղում է մեկ այլ հեղուկ փուլ, օրինակ՝ օրգանական հեղուկ՝ թթուների և ջրի ավելացումով։ Քրոմատագրումից առաջ հեղուկ օրգանական PF-ն հագեցած է ջրով, որպեսզի PF-ն չլուծի հիդրոֆիլ քրոմատոգրաֆիական թղթի մանրաթելերի վրա ներծծված ջուրը:

Քրոմատոգրաֆիկ թուղթը արտադրվում է արդյունաբերության կողմից։ Այն պետք է համապատասխանի մի շարք պահանջների. այն պետք է պատրաստված լինի բարձրորակ թելքավոր բամբակի սորտերից, լինի միատեսակ խտությամբ և հաստությամբ, մանրաթելերի կողմնորոշման ուղղությամբ, քիմիապես մաքուր և իներտ NF-ի և տարանջատվող բաղադրիչների նկատմամբ:

Նորմալ փուլային տարբերակում որպես PF առավել հաճախ օգտագործվում են տարբեր լուծիչներից կազմված հեղուկ խառնուրդներ: Նման PF-ի դասական օրինակ է քացախաթթվի, n-բուտանոլի և ջրի խառնուրդը 1:4:5 ծավալային հարաբերակցությամբ: Օգտագործվում են նաև այնպիսի լուծիչներ, ինչպիսիք են էթիլացետատը, քլորոֆորմը, բենզոլը և այլն։

Տարբերակում հակադարձ փուլ Թղթային քրոմատագրության մեջ հեղուկ NF-ը օրգանական լուծիչ է, մինչդեռ հեղուկ PF-ն ջուր է, ջրային կամ ալկոհոլային լուծույթներ և թթուների խառնուրդներ սպիրտների հետ։ Գործընթացն իրականացվում է օգտագործելով հիդրոֆոբ քրոմատոգրաֆիկ թուղթ. Ստացվում է թուղթը նաֆթալինով, սիլիկոնային յուղերով, պարաֆինով և այլն մշակելով (ներծծելով): Ոչ բևեռային և ցածր բևեռային օրգանական լուծիչները ներծծվում են հիդրոֆոբ թղթի մանրաթելերի վրա և թափանցում նրա ծակոտիները՝ ձևավորելով հեղուկ NF-ի բարակ շերտ: Նման թղթի վրա ջուրը չի պահվում և այն չի թրջում։

Թղթային քրոմատագրման տեխնիկան ընդհանուր առմամբ նույնն է, ինչ TLC մեթոդով: Սովորաբար, վերլուծված լուծույթի մի կաթսա, որը պարունակում է առանձնացվելիք նյութերի խառնուրդ, կիրառվում է սկզբնական գծում գտնվող քրոմատոգրաֆիկ թղթի շերտի վրա: Լուծիչի գոլորշիացումից հետո սկզբնական գծի տակ գտնվող թուղթը ընկղմվում է PF-ի մեջ՝ թերթը դնելով ուղղահայաց (կախելով այն): Փակեք խցիկը կափարիչով և կատարեք քրոմատոգրաֆիա, մինչև PF-ն հասնի թղթի վրա նշված լուծիչի ճակատային գծին: Դրանից հետո գործընթացը ընդհատվում է, թուղթը չորանում է օդում, հայտնաբերվում են բծեր և հայտնաբերվում են խառնուրդի բաղադրիչները։

Թղթային քրոմատոգրաֆիան, ինչպես TLC մեթոդը, օգտագործվում է ինչպես որակական, այնպես էլ քանակական վերլուծության մեջ:

Խառնուրդի որոշակի բաղադրիչի պարունակությունը քանակականացնելու համար օգտագործվում են տարբեր մեթոդներ.

1) դրանք բխում են տեղում գտնվող նյութի քանակի և կետի տարածքի միջև որոշակի հարաբերությունների առկայությունից (համամասնական, գծային) (հաճախ նախապես կառուցվում է տրամաչափման գրաֆիկ).

2) կշռել կտրված տեղը նույն տարածքի նյութով և մաքուր թղթով, այնուհետև գտնել տարբերությամբ որոշվող նյութի զանգվածը.

3) հաշվի առնել բծի գույնի ինտենսիվության և դրանում առկա բծին գույն տվող որոշված ​​բաղադրիչի պարունակության հարաբերությունը.

Որոշ դեպքերում բծերում պարունակվող նյութերը արդյունահանվում են որոշ լուծիչով, իսկ հետո քաղվածքը վերլուծվում։

Թղթային քրոմատոգրաֆիան դեղաբանական մեթոդ է, որն օգտագործվում է ինչպես անօրգանական, այնպես էլ օրգանական նյութեր պարունակող խառնուրդները առանձնացնելու համար։ Մեթոդը հասանելի է, հեշտ կատարվող, բայց ընդհանուր առմամբ այն զիջում է ավելի ժամանակակից TLC մեթոդին, որն օգտագործում է սորբենտի բարակ շերտ։

7. Նստվածքի քրոմատոգրաֆիա

Նստվածքային քրոմատոգրաֆիան հիմնականում օգտագործվում է խառնուրդներում անօրգանական իոնների տարանջատման և նույնականացման համար։

Մեթոդի էությունը. Նստվածքային քրոմատոգրաֆիան հիմնված է խառնուրդի տարանջատված բաղադրիչների նստեցման քիմիական ռեակցիաների օգտագործման վրա, որը NF-ի մի մասն է կազմում: Տարանջատումն իրականացվում է ստացված միացությունների անհավասար լուծելիության պատճառով, որոնք շարժական փուլով տեղափոխվում են տարբեր արագություններով՝ ՊՖ-ից ավելի քիչ լուծվող նյութեր են տեղափոխվում ավելի դանդաղ, քան ավելի լուծվողները։

Մեթոդի կիրառումը կարելի է ցույց տալ վերլուծված ջրային լուծույթում միաժամանակ պարունակվող հալոգենային իոնների՝ Cl-ի, բրոմիդի իոնների, Br-ի և յոդիդի իոնների բաժանման օրինակով: Դա անելու համար օգտագործեք քրոմատոգրաֆիկ սյունակ (որը ներքևում ծորակով ապակե խողովակ է), որը լցված է սորբենտով: Վերջինս բաղկացած է դրանց միջավայրից՝ ալյումինի օքսիդ Al 2 O 3 կամ սիլիցիում SiO 2 ներծծված արծաթի նիտրատի AgNO 3 լուծույթով (արծաթի նիտրատի պարունակությունը կազմում է սորբենտի կրիչի զանգվածի մոտ 10%-ը)։

Ջրային լուծույթը, որը պարունակում է տարանջատման ենթակա անիոնների խառնուրդ, անցնում է քրոմատոգրաֆիկ սյունակով: Այս անիոնները փոխազդում են Ag + արծաթի կատիոնների հետ՝ ձևավորելով արծաթի հալոգենիդների քիչ լուծվող նստվածքներ.

Ag + + I - > AgIv (դեղին)

Ag + + Br - > AgBrv (սերուցք)

Ag + + Cl - > AgClv (սպիտակ)

Արծաթի հալոգենիդների լուծելիությունը ջրի մեջ աճում է հետևյալ հաջորդականությամբ.

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

որտեղ սենյակային ջերմաստիճանում լուծելիության արտադրանքի արժեքները տրված են փակագծերում: Հետևաբար, սկզբում կառաջանա արծաթի յոդիդի դեղին նստվածք, քանի որ քրոմատոգրամի վրա ամենաքիչ լուծվողը կնկատվի դեղին (վերին) գոտի: Այնուհետև ձևավորվում է կրեմի գույնի արծաթե բրոմիդի նստվածքային գոտի (միջանկյալ գոտի): Վերջապես, ձևավորվում է արծաթի քլորիդի սպիտակ նստվածք՝ ստորին սպիտակ գոտի, որը մթնում է լույսի ներքո արծաթի քլորիդի ֆոտոքիմիական տարրալուծման հետևանքով նուրբ ցրված մետաղական արծաթի արտազատմամբ:

Արդյունքը առաջնային նստվածքային քրոմատոգրամա է:

Գոտիների ավելի հստակ տարանջատման համար առաջնային քրոմատոգրամը ստանալուց հետո սյունակի միջով անցնում է մաքուր լուծիչ, մինչև ստացվի երկրորդային նստվածքային քրոմատոգրամ՝ տեղումների գոտիների հստակ տարանջատմամբ։

Նկարագրված օրինակում նստեցնողը NF-ի մի մասն էր, և սյունակի միջով անցավ լուծույթ, որը պարունակում էր առանձնացվելիք իոնների խառնուրդ: Ընդհակառակը, հնարավոր է նստեցնող նյութի լուծույթն անցնել այն սյունով, որի NF-ում գտնվում են քրոմատագրման ենթակա իոնները։ Այս դեպքում, սակայն, ձեւավորվում են խառը գոտիներ։

Cl-, Br- և I- իոնների տարանջատման սխեման քրոմատոգրաֆիկ սյունակում նստվածքային քրոմատագրման միջոցով:

7.1 Նստվածքի քրոմատագրման մեթոդների դասակարգումն ըստ փորձարարական տեխնիկայի

Ես սովորաբար տարբերում եմ սյունաձևնստվածքային քրոմատագրություն, որն իրականացվում է քրոմատոգրաֆիկ սյունակներում, և հարթնստվածքային քրոմատոգրաֆիա՝ իրականացված թղթի վրա կամ սորբենտի բարակ շերտով։

Որպես սորբենտներ նստվածքային քրոմատագրության մեջ, օգտագործվում են իներտ կրիչների խառնուրդներ նստեցնող նյութով. սորբենտներ, որոնք կուտակում են իոնների (իոնափոխանակման խեժեր) կամ մոլեկուլների (ակտիվացված ածխածին) տեսքով. թուղթ՝ ներծծված նստվածքային լուծույթով:

Առավել հաճախ ընտրված կրիչներն են սիլիկատային գելը, օսլան, ալյումինի, կալցիումի, բարիումի սուլֆատի օքսիդները, իոնափոխանակման խեժերը և այլն։ Կրողն օգտագործվում է մանր ցրված վիճակում մոտ 0,02-0,10 մմ մասնիկի չափով:

Որպես նստեցնող նյութեր, օգտագործվում են այնպիսի ռեակտիվներ, որոնք քրոմատոգրաֆիկ իոնների հետ կազմում են քիչ լուծվող նստվածքներ, օրինակ՝ նատրիումի յոդիդ NaI, նատրիումի սուլֆիդ Na 2 S, արծաթի սուլֆատ Ag 2 SO 4, կալիումի ֆերոցիանիդ K 4, օքսիկինոլին, պիրիդին և այլն։

Սովորաբար նստվածքային սյունակային քրոմատագրության մեթոդը կիրառելիս մաքուր լուծիչը սյունակի միջով անցնելուց հետո ստացվում են հստակ առանձնացված գոտիներ, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում է միայն մեկ բաղադրիչ (այն դեպքում, երբ նստվածքների լուծելիությունը տարբերվում է առնվազն երեք անգամ): . Մեթոդն ունի արդյունքների լավ վերարտադրելիություն:

Անգույն նստվածքների առաջացման դեպքում քրոմատոգրամը մշակվում է կա՛մ սյունակի միջով մշակող լուծույթ անցնելու միջոցով, որը գունավոր ռեակցիայի արտադրանք է տալիս նստվածքներով, կա՛մ անմիջապես մշակողին PF կամ NF ներմուծելով:

7.2 Նստվածքի քրոմատագրություն թղթի վրա

Եկեք դիտարկենք այս մեթոդի էությունը պղնձի կատիոնների խառնուրդ պարունակող ջրային լուծույթի վերլուծության օրինակով Cu 2+? երկաթ Fe 3+ և ալյումին Al 3+։

Թղթի թերթիկի կենտրոնում, որը ներծծված է նստեցնող նյութի՝ կալիումի ֆերոցիանիդի K 4 լուծույթով, վերլուծված ջրային լուծույթը կիրառվում է մազանոթով: Պղնձի իոնները Cu 2+ և երկաթի Fe 2+ փոխազդում են ֆերոցիանիդի իոնների հետ՝ ձևավորելով քիչ լուծվող նստվածքներ.

2Cu 2+ + 4- > Cu 2 (շագանակագույն)

4Fe 3+ + 3 4->Fe4 (կապույտ)

Քանի որ պղնձի (II) ֆերոցիանիդը ավելի քիչ լուծելի է, քան երկաթը (III) ֆերոցիանիդի, պղնձի (II) ֆերոցիանիդի նստվածքը սկզբում նստեցվում է՝ ձևավորելով կենտրոնական շագանակագույն գոտի։ Այնուհետև ձևավորվում է երկաթի (III) ֆերոցիանիդի կապույտ նստվածք՝ տալով կապույտ գոտի։ Ալյումինի իոնները գաղթում են դեպի ծայրամաս՝ տալով անգույն գոտի, քանի որ դրանք չեն առաջացնում գունավոր ալյումինի ֆերոցյանիդ։

Cu2+, Fe3+ և Al3+-ի տարանջատման սխեման նստվածքային քրոմատագրմամբ.

Այս կերպ ստացվում է առաջնային քրոմատոգրամա, որում տեղումների գոտիները մասամբ համընկնում են։

Այնուհետեւ ստացվում է երկրորդական քրոմատոգրամա։ Դրա համար համապատասխան լուծիչ (այս դեպքում՝ ամոնիակի ջրային լուծույթ) մազանոթով կիրառվում է առաջնային քրոմատոգրամի կենտրոն։ Լուծիչը ինքնաբերաբար շարժվում է թղթի կենտրոնից դեպի ծայրամաս՝ իր հետ տանելով նստվածքները, որոնք շարժվում են տարբեր արագություններով. ավելի լուծվող երկաթի ֆերոցիանիդի նստվածքի գոտին ավելի արագ է շարժվում, քան պակաս լուծվող պղնձի ֆերոցիանիդի նստվածքի գոտին։ Այս փուլում գոտիների շարժման արագությունների տարբերության պատճառով դրանք ավելի հստակ տարանջատված են։

Անգույն ծայրամասային գոտի կազմող ալյումինի իոնները բացելու համար ցուցադրվում է երկրորդական քրոմատոգրամը. Ստացեք արտաքին վարդագույն օղակը:

8. ԻՈՆՆԵՐԻ ՓՈԽԱՆԱԿՄԱՆ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ

Իոնափոխանակման քրոմատագրության մեջ խառնուրդի բաղադրիչների տարանջատումը կատարվում է սորբենտի իոնային խմբերի հետ իոնացնող նյութերի հետադարձելի փոխազդեցության շնորհիվ։ Սորբենտի էլեկտրական չեզոքության պահպանումն ապահովվում է մակերևույթին մոտ գտնվող իոնային փոխանակման ընդունակ հակաիոնների առկայությամբ: Ներդրված նմուշի իոնը, փոխազդելով սորբենտի ֆիքսված լիցքի հետ, փոխանակվում է հակաիոնի հետ։ Ֆիքսված լիցքի համար տարբեր կապեր ունեցող նյութերն առանձնացվում են անիոնափոխանակիչներով կամ կատիոնափոխանակիչներով: Անիոնափոխանակիչներն ունեն մակերեսի վրա դրական լիցքավորված խմբեր և անիոններ են սորբում շարժական փուլից: Կատիոնափոխանակիչները համապատասխանաբար պարունակում են կատիոնների հետ փոխազդող բացասական լիցքով խմբեր։

Որպես շարժական փուլ, օգտագործվում են թթուների, հիմքերի և լուծիչների աղերի ջրային լուծույթներ, ինչպիսիք են հեղուկ ամոնիակը, այսինքն. լուծողական համակարգեր, որոնք ունեն բարձր դիէլեկտրական հաստատուն և միացությունների իոնացման ուժեղ միտում: Սովորաբար նրանք աշխատում են բուֆերային լուծույթներով, որոնք թույլ են տալիս կարգավորել pH արժեքը:

Քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման ժամանակ անալիտի իոնները մրցակցում են էլուենտում պարունակվող իոնների հետ՝ ձգտելով փոխազդել սորբենտի հակառակ լիցքավորված խմբերի հետ։ Սրանից հետևում է, որ իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան կարող է օգտագործվել ցանկացած միացություն առանձնացնելու համար, որոնք կարող են ցանկացած ձևով իոնացվել։ Բորատ իոնի հետ հնարավոր է վերլուծել նույնիսկ չեզոք շաքարի մոլեկուլները իրենց բարդույթների տեսքով։

Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան անփոխարինելի է բարձր բևեռային նյութերի տարանջատման համար, որոնք հնարավոր չէ վերլուծել GLC-ով առանց ածանցյալների վերածելու: Այս միացությունները ներառում են ամինաթթուներ, պեպտիդներ, շաքարներ:

Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան լայնորեն կիրառվում է բժշկության, կենսաբանության, կենսաքիմիայի, շրջակա միջավայրի վերահսկման, արյան և մեզի մեջ դեղերի և դրանց մետաբոլիտների պարունակության, սննդային հումքի թունաքիմիկատների, ինչպես նաև անօրգանական միացությունների տարանջատման համար, ներառյալ ռադիոիզոտոպներ, լանթանիդներ, ակտինիդներ և այլն: Կենսապոլիմերների (սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ և այլն) վերլուծությունը, որը սովորաբար տևում էր ժամեր կամ օրեր, իոնափոխանակման քրոմատագրման միջոցով կատարվում է 20-40 րոպեում` ավելի լավ տարանջատմամբ: Կենսաբանության մեջ իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիայի օգտագործումը հնարավորություն է տվել նմուշները դիտարկել անմիջապես կենսաբանական միջավայրում՝ նվազեցնելով վերադասավորման կամ իզոմերացման հնարավորությունը, ինչը կարող է հանգեցնել վերջնական արդյունքի սխալ մեկնաբանության: Հետաքրքիր է օգտագործել այս մեթոդը կենսաբանական հեղուկների փոփոխությունները վերահսկելու համար: Սիլիկա գելի հիման վրա ծակոտկեն թույլ անիոնափոխանակիչների օգտագործումը հնարավորություն է տվել առանձնացնել պեպտիդները։ Իոնների փոխանակման մեխանիզմը կարող է ներկայացվել հետևյալ հավասարումների տեսքով.

անիոնների փոխանակման համար X - + R + Y - - Y - + R + X -

կատիոնների փոխանակման համար X + + R - Y + - Y + + R - X +

Առաջին դեպքում նմուշի իոն X-ը մրցում է շարժական փուլի Y-ի հետ՝ իոնափոխանակիչի R+ կենտրոնների համար, իսկ երկրորդ դեպքում X+ նմուշի կատիոնները մրցակցության մեջ են մտնում շարժական փուլային իոնների հետ։ Y + R - իոնային կենտրոնների համար:

Բնականաբար, նմուշային իոնները, որոնք թույլ են փոխազդում իոնափոխանակիչի հետ, թույլ կպահվեն սյունակի վրա այս մրցակցության ընթացքում և առաջինը կհեռացվեն դրանից, և, ընդհակառակը, ավելի ուժեղ պահված իոնները վերջինը կթափվեն սյունակից: Սովորաբար, ոչ իոնային բնույթի երկրորդական փոխազդեցությունները տեղի են ունենում մատրիցայի ոչ իոնային մասի հետ նմուշի կլանման կամ ջրածնային կապի կամ շարժական փուլում նմուշի սահմանափակ լուծելիության պատճառով:

Հատուկ նյութերի բաժանումը հիմնականում կախված է ամենահարմար սորբենտի և շարժական փուլի ընտրությունից: Որպես իոնափոխանակման քրոմատագրության անշարժ փուլեր, օգտագործվում են իոնափոխանակման խեժեր և սիլիցիումի գելեր՝ պատվաստված իոնոգեն խմբերով։

Պոլիստիրոլային իոնափոխանակիչ խեժերը HPLC-ի համար 10 մկմ կամ պակաս հատիկի չափով ունեն ընտրողականություն և կայունություն, սակայն դրանց ցանցային կառուցվածքը, որը բնութագրվում է ցանցային հանգույցների միջև 1,5 նմ հեռավորությամբ, ինչը շատ ավելի փոքր է, քան սիլիկա գելի ծակոտիների չափը: ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիան (10 նմ), դանդաղեցնում է զանգվածի փոխանցումը և, հետևաբար, զգալիորեն նվազեցնում է արդյունավետությունը: HPLC-ում օգտագործվող իոնափոխանակման խեժերը հիմնականում ստիրոլի և դիվինիլբենզոլի համապոլիմերներն են: Սովորաբար ավելացնում են վերջինիս 8-12%-ը։ Որքան մեծ է դիվինիլբենզոլի պարունակությունը, այնքան մեծ է պոլիմերի կոշտությունն ու ամրությունը, այնքան բարձր է տարողությունը և, որպես կանոն, ընտրողականությունը, և այնքան ցածր է այտուցը։

Նմանատիպ փաստաթղթեր

Քրոմատագրման գործընթացի ընդհանուր բնութագրերը. Բարակաշերտ քրոմատագրության ֆիզիկաքիմիական հիմքերը, անալիզի մեթոդների դասակարգումը. Քրոմատոգրաֆիայի տարբերակները ըստ փուլային վիճակների. Սննդի որակի վերահսկում TLC մեթոդով, սարքավորումներ.

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 27.12.2009թ


Երևույթներ, որոնք տեղի են ունենում քրոմատոգրաֆիայի ընթացքում. Բացատրության երկու մոտեցումներ են տեսական թիթեղների տեսությունը և կինետիկ տեսությունը: Գազային, հեղուկ, թղթային քրոմատոգրաֆիա: իոնների փոխանակման մեթոդ. Իոնափոխանակման քրոմատագրության կիրառությունները. Գելային քրոմատոգրաֆիա.

վերացական, ավելացվել է 24.01.2009թ


Պոլիմերային սորբենտների հայեցակարգը և կառուցվածքը, դրանց ստեղծման և զարգացման պատմությունը, դրանց նշանակությունը բաժանման քրոմատագրման գործընթացում: Պոլիմերային սորբենտների տեսակները, դրանց կիրառման հնարավորությունները չափերի բացառման քրոմատագրության մեջ. Կոշտ գելերի օգտագործման առանձնահատկությունները.

վերացական, ավելացվել է 01/07/2010 թ


Քրոմատոգրաֆիայի առաջացումը և զարգացումը. Քրոմատագրական մեթոդների դասակարգում. Քրոմատոգրաֆիա պինդ ստացիոնար փուլի վրա՝ գազ, հեղուկ (հեղուկ ադսորբցիա): Քրոմատոգրաֆիա հեղուկ ստացիոնար փուլի վրա՝ գազահեղուկ և գելային քրոմատագրություն։

վերացական, ավելացվել է 05/01/2009 թ


Քրոմատոգրաֆիայի մեթոդի էությունը, զարգացման պատմությունը և տեսակները. Քրոմատոգրաֆիայի, նյութերի խառնուրդների քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման և վերլուծության սարքերի կամ կայանքների կիրառման ոլորտները: Գազային քրոմատոգրաֆի սխեման, նրա հիմնական համակարգերը և աշխատանքի սկզբունքը:

վերացական, ավելացվել է 25.09.2010թ


Հակադարձ գազային քրոմատոգրաֆիայի մեթոդի հիմունքները. Գազային քրոմատոգրաֆիան բարդ խառնուրդների որակական և քանակական վերլուծության ունիվերսալ մեթոդ է և առանձին բաղադրիչներ մաքուր ձևով ստանալու մեթոդ: Հակադարձ գազային քրոմատոգրաֆիայի կիրառում.

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 09.01.2010թ


Իոն-զույգ քրոմատագրության էությունը և բովանդակությունը, դրա օգտագործումը հեղուկ քրոմատագրության և արդյունահանման համար կենսաբանական հեղուկներից օրգանական փուլ դեղերի և դրանց մետաբոլիտների արդյունահանման համար: Իոն-զույգ քրոմատագրության տարբերակներ, տարբերակիչ հատկանիշներ.

վերացական, ավելացվել է 01/07/2010 թ


Գազային քրոմատոգրաֆիան ֆիզիկաքիմիական հետազոտության ամենախոստումնալից մեթոդներից է, որն այժմ արագ զարգանում է։ Քրոմատագրական մեթոդների դասակարգում. Գործընթացի տարբեր բնութագրական առանձնահատկություններ. Քրոմատոգրաֆիայի մեթոդների էությունը.

վերացական, ավելացվել է 25.01.2010 թ


Բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատագրության (HPLC) էությունը որպես բարդ կեղտերի վերլուծության և տարանջատման մեթոդ: Սորբենտներ, կոորդինատիվ հագեցած քելատներ; Հակառակ փուլային քրոմատոգրաֆիայի պայմաններում լիգանդի կառուցվածքի ազդեցության օրինաչափությունները քելատների վարքագծի վրա:

վերացական, ավելացվել է 10.11.2011թ


Չափերի բացառման մեթոդի հայեցակարգը և գործընթացի հիմնական փուլերը, դրա հիմնարար առանձնահատկությունն ու շրջանակը, սորտերը և դրանց տարբերակիչ առանձնահատկությունները: Չափերի բացառման քրոմատոգրաֆիայի գործընթացում օգտագործվող սարքավորումների բնութագրերը.

Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդները գերակշռում են արդյունաբերության և արդյունաբերական հիգիենայի աշխատանքային տարածքում օդի որակի վերահսկման գործում. դրանք հանդիսանում են թունաբանական հետազոտությունների ճնշող մեծամասնության հիմքը. գազային քրոմատոգրաֆիայի օգնությամբ բժիշկները կարողացել են ուսումնասիրել «հիվանդ շենքի համախտանիշը»՝ վատ առողջությունը և որոշ հիվանդություններ, որոնք առաջացել են բնակելի տարածքների և գրասենյակային շենքերի օդում սինթետիկ նյութերից (գորգեր) ազատված մեծ քանակությամբ վնասակար քիմիական նյութերի առկայությունից: , արահետներ, պանելներ, լինոլեում, կահույքի պաստառագործություն և այլն), մաստիկներ, լաքեր, ավարտվածքներ և այլ կենցաղային քիմիկատներ, ինչպես նաև գազերի արտանետումներ լազերային տպիչների և գազի տաքացուցիչների շահագործման ժամանակ։[ ...]

Քրոմատոգրաֆիկ տարանջատման գործընթացը հիմնված է կլանման վրա, որը մենք հանդիպում ենք առօրյա կյանքում. սա նյութերի կլանումն է պինդ մակերևույթի կողմից (ադսորբցիա) կամ գազերի և հեղուկների տարրալուծումը հեղուկ լուծիչների մեջ (կլանում): Ադսորբցիայի ամենահայտնի կիրառումը գազի դիմակներում օդի մաքրումն է. ներծծող նյութը (ակտիվացված ածխածինը), որը լցնում է գազի դիմակի տուփը, պահպանում է օդում պարունակվող վնասակար կեղտերը կամ RH-ը: Կլանումը բնորոշ է բազմաթիվ կենսաբանական գործընթացներին, մասնավորապես՝ շնչառության գործընթացին։ Թոքերում արյան հեմոգլոբինի կողմից թթվածնի կլանումը նույնպես որոշակի չափով քրոմատոգրաֆիկ գործընթաց է, քանի որ այս դեպքում թթվածինը տարանջատվում է ներծծվող օդում առկա այլ գազերից: Ցավոք սրտի, օդում պարունակվող, օրգանիզմի համար վնասակար կեղտերը նույնպես ներծծվում են արյունով և երբեմն անդառնալիորեն[ ...]

Մարդը, ով առաջին անգամ կարողացավ ճիշտ բացատրել կլանման գործընթացը (երևույթներ, որոնք տեղի են ունենում, երբ նյութը շարժվում է սորբենտի շերտի երկայնքով), ռուս գիտնական Միխայիլ Սեմենովիչ Ցվետն էր։ Օգտագործելով այս երևույթները, նա ստեղծեց ուշագրավ վերլուծական մեթոդ, ցույց տվեց դրա լայն հնարավորությունները և տվեց այն անվանումը, որը մինչ օրս մենք օգտագործում ենք ոչ միայն մեթոդը, այլ նաև բուն գործընթացը և այն ուսումնասիրող գիտական ​​կարգապահությունը:[ ...]

Բայց քանի որ տարբեր նյութեր բենզոլով արդյունահանվում էին ներծծող նյութից (կավիճ) տարբեր ձևերով, դրանք խողովակի միջով իջնում ​​էին տարբեր արագություններով: Ուստի սկզբնական կանաչ օղակը, իջնելով, աստիճանաբար ընդլայնվեց և բաժանվեց մի քանի գունավոր օղակների։ Ի վերջո, այդ օղակներից վեցն էր՝ վերին դեղին, ապա ձիթապտղի կանաչ, հետո մուգ կանաչ և երեք դեղին:[ ...]

Ցվետը խողովակից հանեց կավիճի շերտը, կտրեց այն գլանների մեջ, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում էր իր գունավոր օղակը։ Այժմ հնարավոր եղավ ադսորբենտից նյութեր հանել ալկոհոլով և ուսումնասիրել։ Արդյունքում գիտնականը ցույց է տվել, որ քլորոֆիլը առանձին միացություն չէ, այլ երկու նյութերի խառնուրդ, որոնք առանձնացել են կավիճի սյունակի վրա և տվել ձիթապտղի կանաչ և մուգ կանաչ օղակներ։ Մնացած նյութերը քսանթոֆիլներ էին:[ ...]

Գույնը նյութերի տարանջատման ժամանակ ստացված բազմագույն պատկերը կոչվում է քրոմատոգրամ, իսկ ինքնին մեթոդը (հիմնված է նյութերի տարանջատման վրա՝ ըստ ադսորբցիայի հակվածության) քրոմատոգրաֆիկ կլանման վերլուծություն կամ քրոմատոգրաֆիա։[ ...]

Մինչև 1914 թվականը Ցվետը հրապարակեց մի քանի հոդվածներ քրոմատոգրաֆիայի վերաբերյալ, բայց նրա աշխատանքից հետո մեթոդը լայն զարգացում չունեցավ։ Միայն 1931 թվականին Կունը, Վինթերշտեյնը և Լեդերերը վերարտադրեցին Ցվետի նախնական փորձերը (օգտագործելով գազարի կարոտինի, դանդելիոնի թերթիկների և հավի ձվի դեղնուցի բաժանման օրինակները): Այժմ դասական դարձած ուսումնասիրությունների այսքան երկար մոռացությունը մեծապես պայմանավորված էր այն ժամանակվա իշխանությունների բացասական ակնարկներով, որոնք չէին կարողանում հասկանալ երիտասարդ գիտնականի հայտնագործության ողջ խորությունը[ ...]

Մարտինը և Սինգը արժանացել են Նոբելյան մրցանակի 1952 թվականին բաժանման քրոմատագրության և դրա տարբեր տարբերակների զարգացման համար։ Հենց այս պահից սկսվեց գազային քրոմատագրության զարգացման ժամանակակից փուլը (1951-1952 թթ.), երբ Ա. Ա. Ժուխովիցկին և նրա գործընկերները (Ռուսաստան) առաջարկեցին քրոմատագրություն, իսկ Ա. Մարտինը և Ա. Ջեյմսը` գազահեղուկ քրոմատագրություն, որոնց օգնությամբ նրանց հաջողվել է սյունակի վրա տարանջատել ճարպաթթուների խառնուրդը պարաֆինային յուղով ներծծված դիատոմիտի կրիչով (ցելիտ-545), ստեարաթթվի ավելացմամբ: Նման սորբենտը ներծծում է վերլուծված նյութերը շատ ավելի թույլ, քան, օրինակ, ակտիվ ածխածինը կամ ալյումինի օքսիդը, ուստի Ջեյմսին և Մարտինին հաջողվել է գազի հոսքի մեջ առանձնացնել ցնդող օրգանական թթուները՝ ազոտը:[ ...]

Այդ ժամանակից ի վեր գազային քրոմատոգրաֆիան դարձել է վերլուծության ամենատարածված մեթոդներից մեկը, որի օգնությամբ դուք կարող եք ուսումնասիրել նյութերի չափազանց լայն շրջանակ՝ գազերից մինչև բարձր մոլեկուլային քաշ ունեցող հեղուկներ և մետաղներ:[ ...]

Պետք է հստակեցվեն քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների դասակարգման հետ կապված տերմինաբանական որոշ հարցեր։ Ամենապարզ դեպքում «գազային քրոմատոգրաֆիա» տերմինը նշանակում է վերլուծության մեթոդ, երբ նյութերի խառնուրդի տարանջատումը քրոմատոգրաֆիկ սյունակում իրականացվում է գազային հոսքով (փոխադրող գազ), որը շարունակաբար անցնում է սյունակով: Գազի կլանումը (տարանջատումը ադսորբենտի վրա՝ ածուխ, սիլիկատ գել կամ ալյումինի օքսիդ) և գազահեղուկ (տարանջատում սորբենտի վրա՝ հեղուկով ծածկված պինդ կրիչով - ստացիոնար հեղուկ փուլ) - սրանք բոլորը գազային քրոմատագրման տարբերակներ են:

Քրոմատոգրաֆիան նյութերի տարանջատման և որոշման մեթոդ է, որը հիմնված է բաղադրիչների բաշխման վրա երկու փուլերի միջև՝ շարժական և ստացիոնար: Ստացիոնար (ստացիոնար) փուլը պինդ ծակոտկեն նյութ է (հաճախ կոչվում է սորբենտ) կամ պինդ նյութի վրա դրված հեղուկ թաղանթ։ Շարժական փուլը հեղուկ կամ գազ է, որը հոսում է ստացիոնար փուլով, երբեմն ճնշման տակ: Վերլուծված խառնուրդի բաղադրիչները (սորբատները) շարժական փուլի հետ միասին շարժվում են ստացիոնար փուլով: Այն սովորաբար տեղադրվում է ապակե կամ մետաղական խողովակի մեջ, որը կոչվում է սյունակ: Կախված սորբենտի մակերեսի հետ փոխազդեցության ուժից (կլանման կամ որևէ այլ մեխանիզմի շնորհիվ), բաղադրիչները կշարժվեն սյունակի երկայնքով տարբեր արագություններով: Որոշ բաղադրիչներ կմնան սորբենտի վերին շերտում, մյուսները, փոքր չափով փոխազդելով սորբենտի հետ, կհայտնվեն սյունակի ստորին հատվածում, իսկ ոմանք սյունը կհեռանան շարժական փուլի հետ միասին (այդպիսի բաղադրիչները կոչվում են. չպահպանված, և դրանց պահպանման ժամանակը որոշում է սյունակի «մեռած ժամանակը»):

Այսպիսով, բաղադրիչների բարդ խառնուրդները արագ բաժանվում են:

Հայտնաբերման պատմություն.

Քրոմատոգրաֆիայի ծնունդը

Այդ օրը երեկոյան Վարշավայի բնագետների ընկերության կենսաբանական բաժանմունքի նիստում բույսերի անատոմիայի և ֆիզիոլոգիայի ամբիոնի ասիստենտ Միխայիլ Սեմյոնովիչ Ցվետը զեկուցեց «Ադսորբցիոն երևույթների նոր կատեգորիայի և դրանց կիրառման մասին» զեկույցը. կենսաքիմիական վերլուծություն»:

Ցավոք, M.S. Tsvet-ը, լինելով կրթությամբ բուսաբան, պատշաճ կերպով չգնահատեց իր հայտնագործության քիմիական անալիտիկ ասպեկտը և իր աշխատություններից քիչ բան հրապարակեց քիմիական ամսագրերում: Հետագայում հենց քիմիկոսներն են գնահատել առաջարկվող Մ.Ս. Գունավոր քրոմատոգրաֆիկ մեթոդ, որը դարձել է անալիտիկ քիմիայի ամենատարածված մեթոդը։

Պետք է ընդգծել քրոմատոգրաֆիկ մեթոդների հետևյալ առավելությունները.

1. Տարանջատումն իր բնույթով դինամիկ է, և տարանջատված բաղադրիչների սորբցիա-դեզորբցիայի ակտերը կրկնվում են բազմիցս։ Դրանով է պայմանավորված քրոմատոգրաֆիայի զգալիորեն ավելի բարձր արդյունավետությունը

տարանջատումը համեմատած ստատիկ սորբման և

արդյունահանում.

2. Տարանջատելիս օգտագործվում են սորբատների և ստացիոնար փուլի փոխազդեցության տարբեր տեսակներ՝ զուտ ֆիզիկականից մինչև քիմիզորբցիա։

Սա հնարավորություն է տալիս ընտրողաբար առանձնացնել լայն շրջանակ

3. Առանձնացման ենթակա նյութերին կարող են պարտադրվել տարբեր լրացուցիչ դաշտեր (գրավիտացիոն, էլեկտրական, մագնիսական և այլն), որոնք, փոխելով տարանջատման պայմանները, ընդլայնում են քրոմատագրման հնարավորությունները։

4. Քրոմատոգրաֆիան հիբրիդային մեթոդ է, որը միավորում է մի քանի բաղադրիչների միաժամանակյա տարանջատումն ու որոշումը։

5. Քրոմատոգրաֆիան թույլ է տալիս լուծել ինչպես անալիտիկ խնդիրներ (տարանջատում, նույնականացում, որոշում), այնպես էլ նախապատրաստական ​​(մաքրում, մեկուսացում, կենտրոնացում): Այս խնդիրների լուծումը կարելի է համատեղել՝ դրանք կատարելով «առցանց» ռեժիմում։

Բազմաթիվ մեթոդներ դասակարգվում են ըստ փուլերի ագրեգացման վիճակի, տարանջատման մեխանիզմի և տարանջատման տեխնիկայի:

Քրոմատոգրաֆիկ մեթոդները տարբերվում են նաև դրանց իրականացման եղանակով։

բաժանման գործընթացը ճակատային, տեղաշարժի և էլուենտի:

Իոնային քրոմատոգրաֆիա

Իոնային քրոմատոգրաֆիան իոնափոխանակիչներում կատիոնների և անիոնների բաժանման բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատագրություն է

ցածր հզորություն. Իոնային քրոմատագրության լայն տարածում

շնորհիվ իր մի շարք առավելությունների.

– մեծ քանակությամբ անօրգանական և

օրգանական իոններ, ինչպես նաև միաժամանակ որոշում կատիոններ և

- բարձր հայտնաբերման զգայունություն (մինչև 1 նգ/մլ առանց

նախնական համակենտրոնացում;

- բարձր ընտրողականություն և արագություն;

- վերլուծված նմուշի փոքր ծավալը (նմուշի 2 մլ-ից ոչ ավելի);

- որոշված ​​կոնցենտրացիաների լայն շրջանակ (1 նգ/մլ-ից մինչև

- տարբեր դետեկտորների և դրանց համակցությունների օգտագործման հնարավորությունը, ինչը հնարավորություն է տալիս ապահովել ընտրողականություն և որոշման կարճ ժամանակ.

- որոշման ամբողջական ավտոմատացման հնարավորությունը.

– շատ դեպքերում նմուշի նախնական պատրաստման իսպառ բացակայությունը:

Այնուամենայնիվ, ինչպես ցանկացած վերլուծական մեթոդ, իոնային քրոմատագրությունը զերծ չէ թերություններից, որոնք ներառում են.

– իոնափոխանակիչների սինթեզի բարդությունը, որը մեծապես բարդացնում է

մեթոդի մշակում;

– տարանջատման ցածր արդյունավետություն՝ համեմատած HPLC-ի հետ;

- բարձր կոռոզիոն դիմադրության անհրաժեշտություն

քրոմատոգրաֆիկ համակարգ, հատկապես որոշելիս

կատիոններ.

2.1 Զարգացման պատմություն.

Իոնափոխանակման գործընթացների ուսումնասիրությունը սկսվել է արդեն 19-րդ դարի սկզբին։ նրա հետ շփվող աղի լուծույթների քիմիական կազմի վրա հողերի ազդեցության վերաբերյալ դիտարկումներից։ 1940-ականների վերջին Գ. Թոմսոնը նշեց, որ հողը ներծծում է ամոնիակը կիրառվող օրգանական պարարտանյութերից, համապատասխան փորձերն իրականացրել է նրանց Յորքի մասնագետ Դ. Սփենսը։ Դ. Սփենսի փորձերի առաջին արդյունքները հրապարակվել են Գ. Թոմփսոնի կողմից 1850 թվականին: Հոդվածում նշվում է, որ «հողի խիստ կարևոր հատկությունների առաջին բացահայտումը կարող է գրեթե ձախողվել որպես գյուղատնտեսության համար օգտակար», և նրա վերջին աշխատանքները հրատարակվել են 1852 և 1855 թվականներին: .

2.3 Իոնների տարանջատման սկզբունքները սորբման գործընթացներում

Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան վերաբերում է հեղուկ-պինդ փուլային քրոմատագրությանը, որտեղ շարժական փուլը հեղուկ է (էլյուենտ), իսկ անշարժ փուլը՝ պինդ (իոնափոխանակիչ): Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիայի մեթոդը հիմնված է անշարժ փուլի հետ կապված իոնների փոխարինման դինամիկ գործընթացի վրա սյուն ներթափանցող էլուենտ իոններով: Տարանջատումը տեղի է ունենում խառնուրդի իոնների տարբեր մերձեցման պատճառով իոնափոխանակիչին, ինչը հանգեցնում է սյունակի միջով դրանց շարժման տարբեր արագությունների:

Իոնային քրոմատոգրաֆիան իոնափոխանակման սյունակային քրոմատագրության տարբերակ է։

Համաձայն IUPAC-ի (1993) առաջարկությունների՝ իոնափոխանակման (IOC) և իոնային (IC) քրոմատագրություն տերմինները սահմանվում են հետևյալ կերպ. «Իոնափոխանակման քրոմատոգրաֆիան հիմնված է առանձին անալիտների համար իոնափոխանակման փոխազդեցությունների տարբերության վրա: Եթե իոնները առանձնացված են և կարող են հայտնաբերվել հաղորդիչ դետեկտորի կամ անուղղակի ուլտրամանուշակագույն հայտնաբերման միջոցով, ապա այն կոչվում է իոնային քրոմատագրություն»:

Ժամանակակից (2005 թ.) ձևակերպում. «Իոնային քրոմատոգրաֆիան ներառում է իոնների բարձր արդյունավետության հեղուկ քրոմատոգրաֆիական (HPLC) սյունակային բաժանումները՝ զուգակցված հոսքի դետեկտորում ուղղակի հայտնաբերման և ստացված անալիտիկ ազդանշանների քանակական մշակման հետ։ Այս սահմանումը բնութագրում է իոնային քրոմատոգրաֆիան՝ անկախ տարանջատման մեխանիզմից և հայտնաբերման մեթոդից, և այդպիսով այն առանձնացնում է դասական իոնափոխանակությունից։

Իոնային քրոմատոգրաֆիայում կիրառվում են բաժանման հետևյալ սկզբունքները.

իոնների փոխանակում.

Իոնային զույգերի ձևավորում.

Իոնների բացառումը.

Ion փոխանակում

Իոնափոխանակությունը շրջելի տարասեռ ռեակցիա է իոնափոխանակիչի փուլում (կոնտրիոններ) համարժեք փոխանակման իոնների հետ էլուենտ իոնների հետ։ Հակառակիչները պահվում են իոնափոխանակիչի ֆունկցիոնալ խմբերի կողմից էլեկտրաստատիկ ուժերի պատճառով։ Սովորաբար, կատիոնային քրոմատոգրաֆիայում այս խմբերը սուլֆոնաթթվի խմբեր են. անիոնային քրոմատագրության դեպքում՝ չորրորդական ամոնիումային հիմքեր։ Նկ. 1-ում ներկայացված է կատիոնների և անիոնների փոխանակման գործընթացի դիագրամ: Անալիտի իոնները նշանակվում են որպես A, դրանց հետ մրցակցող էլուենտի իոնները՝ փոխանակման կենտրոնների համար՝ E:

Բրինձ. 1. Կատիոնների (A+) և անիոնների (A-) իոնային փոխանակում էլուենտ իոնների (E+ կամ E-)՝ ֆունկցիոնալ սուլֆո խմբեր պարունակող կատիոնափոխանակիչի մասնակցությամբ՝ SO3-, և անիոնափոխանակիչի (չորրորդական ամոնիումային բազայի խմբեր): -N + R3):

Իոնային զույգի ձևավորում

Այս տարանջատման մեխանիզմն իրականացնելու համար օգտագործվում են իոն-զույգ ռեագենտներ, որոնք ավելացվում են էլուենտի լուծույթին։ Այդպիսի ռեակտիվներն են անիոնային կամ կատիոնային մակերևութային ակտիվ նյութերը, օրինակ՝ ալկիլսուլֆոնաթթուները կամ տետրալկիլամոնիումի աղերը։

Հակառակ լիցքավորված անալիտի իոնների հետ միասին այս իոն-զույգ ռեագենտի իոնները կազմում են չլիցքավորված իոնային զույգ, որը կարող է պահպանվել անշարժ փուլում միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների պատճառով: Տարանջատումն իրականացվում է իոնային զույգերի ձևավորման հաստատունների տարբերության և սորբենտ մատրիցայի վրա դրանց կլանման աստիճանի տարբերության պատճառով։ Նկ. 2-ը ցույց է տալիս ստատիկ իոնափոխանակման մոդելը իոն-զույգ քրոմատագրության մեջ ռեագենտի կլանումից հետո անշարժ փուլում: Այս տարանջատման սկզբունքը վերաբերում է ինչպես անիոններին, այնպես էլ կատիոններին:

Բրինձ. 2. Իոն-փոխանակման մոդելը իոն-զույգ քրոմատագրության մեջ.

Իոնային բացառում

Իոնների բացառման քրոմատոգրաֆիա (IEC): հիմնականում օգտագործվում է թույլ թթուներ կամ հիմքեր առանձնացնելու համար։ IEC-ն ամենակարևորն է կարբոքսիլային և ամինաթթուների, ֆենոլների և ածխաջրերի որոշման համար:

Նկ. Նկար 3-ը ցույց է տալիս IEC տարանջատման սկզբունքը՝ օգտագործելով R–COOH թթուները որպես օրինակ:

Բրինձ. Նկ. 3. R–COOH կարբոքսիլաթթուների տարանջատման սխեման՝ օգտագործելով իոնային բացառման քրոմատագրություն:

Իոնների բացառման քրոմատոգրաֆիայում որպես անշարժ փուլ հաճախ օգտագործվում է լիովին սուլֆոնացված կատիոնափոխանակիչ, որը պարունակում է ջրածնի իոններ (կոնտրիոններ): Էլուենտի ջրային լուծույթում իոնափոխանակիչի սուլֆոնաթթվային խմբերը հիդրացվում են։ Հիդրացիոն պատյանը սահմանափակվում է երևակայական բացասական լիցքավորված թաղանթով (Դոնանի թաղանթ): Մեմբրանը թափանցելի է միայն չտարանջատված մոլեկուլների համար (օրինակ՝ ջուր):

Օրգանական կարբոքսիլաթթուները կարող են առանձնացվել, եթե որպես լուծիչ օգտագործվեն ուժեղ հանքային թթուներ: Թթվայնության հաստատունների ցածր արժեքների պատճառով նման լուծույթներում կարբոքսիլաթթուները առկա են չտարանջատված տեսքով: Այս ձևերը կարող են անցնել Դոնանի թաղանթով և ներծծվել ստացիոնար փուլի մեջ: