მაღალი ხარისხის ქრომატოგრაფია. ბუნებრივი და ჩამდინარე წყლების დამაბინძურებლების მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია

(ძირითადად ინტერმოლეკულური) ინტერფეისზე. როგორც ანალიზის მეთოდი, HPLC არის მეთოდების ჯგუფის ნაწილი, რომელიც შესწავლილი ობიექტების სირთულიდან გამომდინარე მოიცავს საწყისი რთული ნარევის წინასწარ გამოყოფას შედარებით მარტივებად. შემდეგ მიღებული მარტივი ნარევები ანალიზდება ჩვეულებრივი ფიზიკოქიმიური მეთოდებით ან ქრომატოგრაფიისთვის შემუშავებული სპეციალური მეთოდებით.

HPLC მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ქიმია, ნავთობქიმია, ბიოლოგია, ბიოტექნოლოგია, მედიცინა, საკვების გადამუშავება, გარემოს დაცვა, წამლების წარმოება და მრავალი სხვა.

გაანალიზებული ან გამოყოფილი ნივთიერებების გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით HPLC იყოფა ადსორბციად, განაწილებად, იონგაცვლის, ექსკლუზიის, ლიგანდის გაცვლის და სხვა.

გასათვალისწინებელია, რომ პრაქტიკულ მუშაობაში გამოყოფა ხშირად მიმდინარეობს არა ერთი, არამედ რამდენიმე მექანიზმით ერთდროულად. ამრიგად, გამორიცხვის გამოყოფა შეიძლება გართულდეს ადსორბციული ეფექტებით, ადსორბციით - განაწილებით და პირიქით. ამავდროულად, რაც უფრო დიდია განსხვავება ნიმუშში არსებულ ნივთიერებებში იონიზაციის ხარისხის, ფუძეობის ან მჟავიანობის, მოლეკულური წონის, პოლარიზადობის და სხვა პარამეტრების თვალსაზრისით, მით უფრო სავარაუდოა, რომ გამოჩნდეს განსხვავებული გამოყოფის მექანიზმი. ასეთი ნივთიერებებისთვის.

ნორმალური ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა უფრო პოლარულია ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ ელუენტის შემადგენლობაში ჭარბობს არაპოლარული გამხსნელი:

• ჰექსანი:იზოპროპანოლი = 95:5 (დაბალპოლარული ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 95:5 (საშუალო პოლარული ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 80:20 (ძლიერად პოლარული ნივთიერებებისთვის)

შებრუნებული ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა ნაკლებად პოლარულია ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ წყალი თითქმის ყოველთვის იმყოფება ელუენტში. ამ შემთხვევაში, ყოველთვის არის შესაძლებელი BAS-ის სრული დაშლის უზრუნველყოფა მობილურ ფაზაში, თითქმის ყოველთვის შესაძლებელია გამოვიყენოთ ულტრაიისფერი გამოვლენა, თითქმის ყველა მობილური ფაზა ერთმანეთს ერევა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრადიენტური გამონაბოლქვი, სვეტი შეიძლება სწრაფად განმეორდეს. -დაბალანსებული, სვეტის რეგენერაცია შესაძლებელია.

საპირისპირო ფაზის HPLC-სთვის გავრცელებული ელუენტებია:

• აცეტონიტრილი: წყალი
• მეთანოლი: წყალი
• იზოპროპანოლი: წყალი

მატრიცები HPLC-სთვის

HPLC-ში გამოყენებული მატრიცები არის არაორგანული ნაერთები, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდი (სილიკა გელი) ან ალუმინი, ან ორგანული პოლიმერები, როგორიცაა პოლისტირონი (ჯვარედინი ბმული დივინილბენზოლთან) ან პოლიმეთაკრილატი. სილიკა გელი, რა თქმა უნდა, ახლა ზოგადად მიღებულია.

მატრიცის ძირითადი მახასიათებლები:

• ნაწილაკების ზომა (მკმ);
• შიდა ფორების ზომა (Å, ნმ).

სილიკა გელის მიღება HPLC-სთვის:

1. პოლისილიციუმის მჟავას მიკროსფეროების წარმოქმნა;
2. სილიკა გელის ნაწილაკების გაშრობა;
3. ჰაერის გამოყოფა.

სორბენტის ნაწილაკები:

• რეგულარული (სფერული): მაღალი წნევის წინააღმდეგობა, უფრო მაღალი ღირებულება;
• არასფერული: დაბალი წნევის წინააღმდეგობა.

ფორების ზომა HPLC-ში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია. რაც უფრო მცირეა ფორების ზომა, მით უფრო უარესია მათი გამტარიანობა გამორეცხილი ნივთიერებების მოლეკულებისთვის. და შესაბამისად, მით უფრო უარესია სორბენტების შეწოვის უნარი. რაც უფრო დიდია ფორები, მით უფრო დაბალია, პირველ რიგში, სორბენტის ნაწილაკების მექანიკური სტაბილურობა და მეორეც, რაც უფრო მცირეა სორბციის ზედაპირი, შესაბამისად, მით უფრო უარესია ეფექტურობა.

სტაციონარული ფაზის გრაფტები

ნორმალური ფაზის HPLC:

• პროპილნიტრილით (ნიტრილით) ნამყენი სტაციონარული ფაზა;
• სტაციონარული ფაზა პროპილამინის გადანერგვით (ამინი).

შებრუნებული ფაზის HPLC:

• სტაციონარული ფაზა ალკილის გადანერგვით;
• სტაციონარული ფაზა ალკილსილილის გრაფტით.

დაბოლოება – სორბენტის არანამყნობი უბნების დაცვა „პატარა“ მოლეკულებით დამატებითი მყნობით. ჰიდროფობიური ბოლო საფარი (C1, C2): უმაღლესი სელექციურობა, უარესი დატენიანება; ჰიდროფილური დაბოლოება (დიოლი): დაბალი სელექციურობა, მაღალი დატენიანება.

HPLC დეტექტორები

• UV
• დიოდური მასივი
• ფლუორესცენტური
• ელექტროქიმიური
• რეფრაქტომეტრიული
• მასობრივი შერჩევითი

ბმულები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ნახეთ, რა არის "მაღალი ეფექტურობის თხევადი ქრომატოგრაფია" სხვა ლექსიკონებში:

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია- - [A.S. Goldberg. ინგლისური რუსული ენერგეტიკული ლექსიკონი. 2006] თემები ენერგია ზოგადად EN მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია HPLC… ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

ტერმინი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია ინგლისური ტერმინი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია სინონიმები აბრევიატურები HPLC, HPLC დაკავშირებული ტერმინები ადსორბცია, ოლიგოპეპტიდი, პროტეომიკა, სორბენტი, ფულერენი, ენდოჰედრული, ქრომატოგრაფია… …

თხევადი ქრომატოგრაფია, განცალკევების ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, გამხსნელი (ელუენტი) წნევის ქვეშ (3x107 Pa-ზე მეტი) ტუმბოს სვეტების მეშვეობით, რომლებიც სავსეა სორბენტით მცირე დიამეტრის ნაწილაკებით (1 μm-მდე) და პერფუზია ... ...

ქრომატოგრაფიის ტიპი, რომელშიც სითხე (ელუენტი) მოძრავ ფაზას ემსახურება და ეს არის სტაციონარული ფაზა. სორბენტი, ტელევიზორი. გადამზიდავი სითხის ან გელის გამოყენებით მის ზედაპირზე. ტარდება სორბენტით სავსე სვეტში (სვეტის ქრომატოგრაფია), ბინაზე ... ... ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- [κρώμα (υroma) ფერი] პროცესი, რომელიც დაფუძნებულია ნარევის ცალკეული კომპონენტების (თხევადი ან აირისებრი) არათანაბარ უნარზე, დარჩეს ადსორბენტის ზედაპირზე, როგორც გადამზიდავი ნაკადიდან შეწოვისას, ასევე მაშინ, როდესაც ... ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

- (სხვა ბერძნულიდან ... ვიკიპედია

ტერმინი ქრომატოგრაფია ინგლისური ტერმინი ქრომატოგრაფია სინონიმები აბრევიატურები ასოცირებული ტერმინები მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, კლატრატი, ლაბორატორია ჩიპზე, ფორომეტრია, პროტეომა, პროტეომიკა, სორბენტი, ფერმენტი, ფულერენი, ენდოედრული…… ნანოტექნოლოგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

თხევადი ქრომატოგრაფია დაფუძნებული დეკომპ. გამოყოფილი იონების უნარი იონური გაცვლის ფიქსირებულთან. ამ უკანასკნელის იონოგენური ჯგუფების დისოციაციის შედეგად წარმოქმნილი სორბენტი იონები. კატიონ გადამცვლელები გამოიყენება კათიონების გამოსაყოფად, ... ... ქიმიური ენციკლოპედია

HPLC- მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია ... რუსული ენის აბრევიატურების ლექსიკონი

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) არის ნივთიერებების რთული ნარევების გამოყოფის ერთ-ერთი ეფექტური მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება როგორც ანალიზურ ქიმიაში, ასევე ქიმიურ ტექნოლოგიაში. ქრომატოგრაფიული გამოყოფის საფუძველია მონაწილეობა ... ვიკიპედია

წიგნები

• პრაქტიკული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, ვერონიკა რ. მაიერი. მკითხველს წარმოგიდგენთ წიგნის მე-5 გამოცემას, რომელიც გაფართოვდა თანამედროვე მეთოდებითა და აღჭურვილობით. წიგნში ბევრი რამ გაუმჯობესდა და დამატებულია მრავალი ცნობარი. ტექსტში ის ადგილები, სადაც...

თხევადი ქრომატოგრაფია ეს არის ნივთიერებათა რთული ნარევების გამოყოფისა და ანალიზის მეთოდი, რომელშიც სითხე არის მობილური ფაზა. იგი გამოიყენება ნივთიერებების უფრო ფართო სპექტრის გამოყოფისთვის, ვიდრე გაზის ქრომატოგრაფიის მეთოდი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ნივთიერებების უმეტესობა არ არის აქროლადი, ბევრი მათგანი არასტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე (განსაკუთრებით მაღალმოლეკულურ ნაერთებზე) და იშლება აირისებრ მდგომარეობაში გადაქცევისას. ნივთიერებების გამოყოფა თხევადი ქრომატოგრაფიით ყველაზე ხშირად ხდება ოთახის ტემპერატურაზე.

ყველა სახის თხევადი ქრომატოგრაფიის თავისებურებები განპირობებულია იმით, რომ მასში მოძრავი ფაზა არის თხევადი, ხოლო კომპონენტების შეწოვა აირისებრი და თხევადი ელუენტიდან განსხვავებულად მიმდინარეობს. თუ გაზის ქრომატოგრაფიაში გადამზიდავი აირი ასრულებს მხოლოდ სატრანსპორტო ფუნქციას და არ შეიწოვება სტაციონარული ფაზის მიერ, მაშინ თხევადი მოძრავი ფაზა თხევადი ქრომატოგრაფიაში არის აქტიური ელუენტი, მისი მოლეკულები შეიძლება სტაციონარული ფაზის მიერ შეწოვდეს. სვეტში გავლისას, გაანალიზებული ნარევის კომპონენტების მოლეკულებმა, რომლებიც იმყოფებიან ელუენტში, უნდა გადააადგილონ ელუენტის მოლეკულები სორბენტის ზედაპირული ფენიდან, რაც იწვევს მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედების ენერგიის შემცირებას. გაანალიზებული ნივთიერება და სორბენტის ზედაპირი. აქედან გამომდინარე, შენარჩუნებული ტომების მნიშვნელობები ვ რ, სისტემის თავისუფალი ენერგიის ცვლილების პროპორციულია, თხევად ქრომატოგრაფიაში უფრო მცირეა, ვიდრე აირის ქრომატოგრაფიაში, ხოლო სორბციის იზოთერმის წრფივი დიაპაზონი თხევადი ქრომატოგრაფიაში უფრო ფართოა.

სხვადასხვა ელუენტების გამოყენებით შეიძლება შეიცვალოს ქრომატოგრაფიული სისტემის შეკავების პარამეტრები და სელექციურობა. სელექციურობა თხევად ქრომატოგრაფიაში, გაზის ქრომატოგრაფიისგან განსხვავებით, განისაზღვრება არა ერთი, არამედ ორი ფაქტორით - მოძრავი (ელუენტი) და სტაციონარული ფაზების ბუნება.

თხევად მობილურ ფაზას აქვს უფრო მაღალი სიმკვრივე და სიბლანტე, ვიდრე აირისებრი ფაზა, დიფუზიის კოეფიციენტები. დ და 3-4 ბრძანებით დაბალია, ვიდრე გაზში. ეს იწვევს თხევადი ქრომატოგრაფიაში მასის გადაცემის შენელებას გაზის ქრომატოგრაფიასთან შედარებით. ვან დეემტერის განტოლება იმის გამო, რომ ტერმინი INარ თამაშობს როლს თხევადი ქრომატოგრაფიაში ( დ და  დ გ), იცვლება ეფექტურობის გრაფიკული დამოკიდებულებაც ჰმობილური ფაზის ნაკადის წრფივ სიჩქარეზე აქვს ნახ. 1.9.

სვეტის თხევადი ქრომატოგრაფიის კლასიკურ ვერსიაში, 1-2 მ სიმაღლის შუშის სვეტი, სავსე სორბენტით ნაწილაკების ზომით 100 μm და ელუენტით, შეჰყავთ ელუენტში გახსნილი გაანალიზებული ნიმუშით და ელუენტი გადის. , ელუატის ნაწილების აღება სვეტის გამოსასვლელში. თხევადი ქრომატოგრაფიის ეს ვერსია ჯერ კიდევ გამოიყენება ლაბორატორიულ პრაქტიკაში, მაგრამ ვინაიდან ელუენტის ნაკადის სიჩქარე გრავიტაციის მოქმედებით მცირეა, ანალიზი ხანგრძლივია.

თხევადი ქრომატოგრაფიის თანამედროვე ვერსია, ეგრეთ წოდებული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფი HPLC, იყენებს მოცულობით და ზედაპირულ ფოროვან სორბენტებს ნაწილაკების ზომით 5-10 მკმ, წნევის ტუმბოებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ წნევას სისტემაში 400 ატმ-მდე და მაღალი. მგრძნობიარე დეტექტორები. მასის სწრაფი გადაცემა და მაღალი გამოყოფის ეფექტურობა შესაძლებელს ხდის HPLC-ის გამოყენებას მოლეკულების განცალკევებისთვის (თხევადი ადსორბციული და თხევად-თხევადი დანაყოფების ქრომატოგრაფია), იონების გამოყოფისთვის (იონგაცვლის, იონის, იონური წყვილის ქრომატოგრაფია) მაკრომოლეკულების გამოყოფა (ზომა-გამორიცხვის ქრომატოგრაფია).

1.3. გამხსნელის შეკავება და სიმტკიცე

იმისათვის, რომ ანალიზები განცალკევდეს სვეტზე, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სიმძლავრის კოეფიციენტი k" უნდა იყოს 0-ზე მეტი, ანუ ნივთიერებები უნდა შეინარჩუნოს სტაციონარული ფაზის, სორბენტის მიერ. თუმცა, სიმძლავრის კოეფიციენტი არ უნდა იყოს ძალიან. დიდი, რათა მივიღოთ მისაღები დრო. ყველა კომპონენტისთვის, მაგრამ მისაღები არა ძალიან დიდი კ. ეს მიიღწევა გამხსნელის გამორეცხვის სიძლიერის შეცვლით.

სილიკა გელზე ან ალუმინაზე ადსორბციული ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, როგორც წესი, ორკომპონენტიანი გამხსნელის სიძლიერე (მაგალითად, ჰექსანი იზოპროპანოლის დამატებით) იზრდება მასში პოლარული კომპონენტის (იზოპროპანოლის) შემცველობის გაზრდით. ან მცირდება იზოპროპანოლის შემცველობის შემცირებით. თუ პოლარული კომპონენტის შემცველობა ძალიან დაბალია (0,1%-ზე ნაკლები), ის უნდა შეიცვალოს უფრო სუსტი გამორეცხვის სიძლიერით. იგივე კეთდება, პოლარული ან არაპოლარული კომპონენტის სხვებით ჩანაცვლება, მაშინაც კი, თუ ეს სისტემა არ იძლევა სასურველ შერჩევითობას ინტერესის შემცველი ნარევის კომპონენტებთან მიმართებაში. გამხსნელი სისტემების შერჩევისას მხედველობაში მიიღება როგორც ნარევის კომპონენტების ხსნადობა, ასევე სხვადასხვა ავტორის მიერ შედგენილი გამხსნელების ელუოტროპული სერია.

დაახლოებით ანალოგიურად, გამხსნელის სიძლიერე შეირჩევა ნამყენი პოლარული ფაზების გამოყენების შემთხვევაში (ნიტრილი, ამინო, დიოლი, ნიტრო და ა.შ.), შესაძლო ქიმიური რეაქციების გათვალისწინებით და ფაზისთვის საშიში გამხსნელების გამორიცხვით (მაგალითად. , ალდეჰიდები და კეტონები ამინო ფაზისთვის).

საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, გამხსნელის სიძლიერე იზრდება ელუენტში ორგანული კომპონენტის (მეთანოლი, აცეტონიტრილი ან THF) შემცველობის გაზრდით და მცირდება მეტი წყლის დამატებით. თუ სასურველი სელექციურობის მიღწევა შეუძლებელია, გამოიყენება სხვა ორგანული კომპონენტი ან მცდელობა ხდება მისი შეცვლა სხვადასხვა დანამატების (მჟავები, იონ-წყვილის რეაგენტები და ა.შ.) დახმარებით.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფიით განცალკევებისას გამხსნელის სიძლიერე იცვლება ბუფერული ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით ან შემცირებით ან pH-ის შეცვლით, ზოგიერთ შემთხვევაში გამოიყენება მოდიფიკაცია ორგანული ნივთიერებებით.

თუმცა, განსაკუთრებით რთული ბუნებრივი და ბიოლოგიური ნარევების შემთხვევაში, ხშირად შეუძლებელია გამხსნელის სიძლიერის არჩევა ისე, რომ ნიმუშის ყველა კომპონენტი გამოირეცხოს მისაღებ დროში. მაშინ უნდა მიმართო გრადიენტულ ელუციას, ე.ი. გამოიყენეთ გამხსნელი, რომლის გამორეცხვის სიძლიერე ანალიზის დროს იცვლება ისე, რომ ის მუდმივად იზრდება წინასწარ განსაზღვრული პროგრამის მიხედვით. ამ ტექნიკით შესაძლებელია რთული ნარევების ყველა კომპონენტის გამორეცხვა შედარებით მოკლე დროში და მათი დაყოფა კომპონენტებად ვიწრო მწვერვალების სახით.

1.6.1. ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფია. ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფია, სტაციონარული და მოძრავი ფაზების პოლარობიდან გამომდინარე, იყოფა ნორმალურ ფაზაში (NPC) და შებრუნებული ფაზის (RPC) ქრომატოგრაფიად. NPC-ში გამოიყენება პოლარული ადსორბენტი და არაპოლარული მობილური ფაზები; OFC-ში გამოიყენება არაპოლარული ადსორბენტი და პოლარული მობილური ფაზები, მაგრამ ორივე შემთხვევაში მობილური ფაზის არჩევანი ხშირად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე არჩევანი. სტაციონარული. სტაციონარულ ფაზაში უნდა იყოს გამოყოფილი ნივთიერებები. მობილური ფაზა, ანუ გამხსნელი, უნდა უზრუნველყოს სვეტის სხვადასხვა სიმძლავრე და ეფექტური განცალკევება გონივრულ დროში.

როგორც სტაციონარული ფაზა ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფიაში, გამოიყენება პოლარული და არაპოლარული წვრილად გაფანტული ფოროვანი მასალები 50 მ 2/გ-ზე მეტი სპეციფიური ზედაპირის ფართობით. პოლარულ ადსორბენტებს (SiO 2 , Al 2 O 3 , florisil და ა.შ.) აქვთ ზედაპირზე სუსტად მჟავე ჯგუფები, რომლებსაც შეუძლიათ შეინარჩუნონ ძირითადი თვისებების მქონე ნივთიერებები. ეს ადსორბენტები ძირითადად გამოიყენება არაპოლარული და საშუალო პოლარული ნაერთების გამოსაყოფად. მათი ნაკლი არის მაღალი მგრძნობელობა გამოყენებული ელუენტებში წყლის შემცველობის მიმართ. ამ მინუსის აღმოსაფხვრელად, პოლარული სორბენტები მუშავდება ამინებით, დიოლებით და სხვა რეაგენტებით, რის შედეგადაც ხდება ამ რეაგენტების ზედაპირული გადანერგვა, ზედაპირის მოდიფიკაცია და სელექციურობის ცვლილება ანალიზებთან მიმართებაში.

არაპოლარული ადსორბენტები (გრაფიტიზებული ჭვარტლი, დიატომიტი, კიზელგუჰრი) არასელექტიურია პოლარული მოლეკულების მიმართ. არაპოლარული ადსორბენტების მისაღებად, არაპოლარული ჯგუფები ხშირად მყნობა ხდება ზედაპირზე, მაგალითად, სილიკა გელისგან, მაგალითად, ალკილსილილი - SiR 3, სადაც R - ალკილის ჯგუფებია C 2 - C 22.

მობილურმა ფაზამ მთლიანად უნდა დაითხოვოს გაანალიზებული ნიმუში, ჰქონდეს დაბალი სიბლანტე (ისე, რომ დიფუზიის კოეფიციენტები საკმარისად დიდი იყოს), სასურველია შესაძლებელი იყოს მისგან გამოყოფილი კომპონენტების გამოყოფა. ის უნდა იყოს ინერტული ქრომატოგრაფის ყველა ნაწილის მასალების მიმართ, უსაფრთხო, იაფი, დეტექტორისთვის შესაფერისი.

თხევადი ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული მოძრავი ფაზები განსხვავდება მათი გამორეცხვის სიძლიერით. გამხსნელის გამორეცხვის ძალა გვიჩვენებს, რამდენჯერ აღემატება მოცემული ელუენტის სორბციის ენერგია მოცემულ ადსორბენტზე, ვიდრე სტანდარტად არჩეული ელუენტის შთანთქმის ენერგია, მაგალითად, n-ჰეპტანი. სუსტი გამხსნელები ცუდად შეიწოვება სტაციონარულ ფაზაში, ამიტომ სორბირებული ნივთიერებების (სორბატი) განაწილების კოეფიციენტები მაღალია. პირიქით, ძლიერი გამხსნელები კარგად შეიწოვება, ამიტომ სორბატის დაყოფის კოეფიციენტები დაბალია. რაც უფრო ძლიერია გამხსნელი, რაც უფრო მაღალია მასში გაანალიზებული ნიმუშის ხსნადობა, მით უფრო ძლიერია გამხსნელი-სორბატის ურთიერთქმედება.

სვეტზე გამოყოფის მაღალი ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად, აუცილებელია შეარჩიოთ მობილური ფაზა, რომელსაც აქვს ოპტიმალური პოლარობა ნარევის გამოყოფისთვის შერჩეული გამოყოფის პირობებში. როგორც წესი, პირველ რიგში ირჩევა სტაციონარული ფაზა, რომელსაც აქვს განცალკევებული კომპონენტების პოლარობასთან ახლოს. შემდეგ შეირჩევა მობილური ფაზა, რაც უზრუნველყოფს ტევადობის კოეფიციენტს კ" იყო 2-დან 5-მდე დიაპაზონში. თუ მობილური ფაზის პოლარობა ძალიან ახლოს არის სტაციონარული ფაზის პოლარობასთან, კომპონენტების შეკავების დრო ძალიან მოკლე იქნება და თუ მობილური და სტაციონარული ფაზის პოლარობა ძალიან განსხვავდება. ბევრად, შენახვის დრო ძალიან გრძელი ხდება.

მობილური ფაზების შერჩევისას ისინი ხელმძღვანელობენ ეგრეთ წოდებული ელუოტროპული სერიებით, პოლარობის ინდექსების გამოყენებაზე დაყრდნობით. სნაიდერი R", რომელიც ყველა გამხსნელს ყოფს ძლიერ (პოლარულად) და სუსტად (სუსტად პოლარული და არაპოლარული). პოლარობის მასშტაბი ეფუძნება ნივთიერებების ხსნადობას, რომლებიც გამოიყენება მოძრავ ფაზებად დიოქსანში, ნიტრომეთანში და ეთანოლში.

ცხრილი 1.2 გვიჩვენებს პოლარობის ინდექსის და გამორეცხვის სიძლიერის მნიშვნელობებს (SiO 2-თან მიმართებაში) რიგი გამხსნელების, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება თხევად ქრომატოგრაფიაში, როგორც მობილური ფაზები. აქ ასევე მითითებულია ამ გამხსნელების მოკლე ტალღის სიგრძის გამჭვირვალობის ლიმიტები, რაც ხელს უწყობს ნარევის კომპონენტების გამოვლენის პირობების შერჩევას.

ცხრილი 1.2

თხევადი ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული გამხსნელების მახასიათებლები

გამხსნელი	პოლარობის ინდექსი	გამონაბოლქვი სიმძლავრე (SiO 2)	მოკლე ტალღის გამჭვირვალობის ლიმიტი
ფტორალკანი
ციკლოჰექსანი
ნ-ჰექსანი
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი
დიიზოპროპილის ეთერი
დიეთილის ეთერი
დიქლორმეთანი
ტეტრაჰიდროფურანი
ქლოროფორმი
ძმარმჟავა
აცეტონიტრილი
ნიტრომეთანი

თხევადი ქრომატოგრაფია ხშირად იყენებს არა ცალკეულ გამხსნელებს, არამედ მათ ნარევებს. ხშირად, სხვა გამხსნელის, განსაკუთრებით წყლის, მცირე დანამატები მნიშვნელოვნად ზრდის ელუენტის გამორეცხვის ძალას.

მრავალკომპონენტიანი ნარევების გამოყოფისას, ერთი მოძრავი ფაზა, როგორც ელუენტი, შეიძლება არ გამოყოს ყველა ნიმუშის კომპონენტი გონივრულ დროში. ამ შემთხვევაში გამოიყენება ეტაპობრივი ან გრადიენტური გამორეცხვის მეთოდი, რომლის დროსაც ქრომატოგრაფიის დროს თანმიმდევრულად გამოიყენება უფრო ძლიერი ელუენტები, რაც შესაძლებელს ხდის უაღრესად შეკავებული ნივთიერებების გამორეცხვას ნაკლებ დროში.

თხევადი ქრომატოგრაფიაში არსებობს რამდენიმე ემპირიულიწესები, რომლებიც ძალიან სასარგებლოა ელუენტის არჩევისას:

 ნაერთის სორბცია, როგორც წესი, იზრდება მასში ორმაგი ბმების და OH ჯგუფების რაოდენობის მატებასთან ერთად;

 სორბცია მცირდება რიგ ორგანულ ნაერთებში: მჟავებიალკოჰოლებიალდეჰიდებიკეტონებიესტერებიუჯერი ნახშირწყალბადებიგაჯერებული ნახშირწყალბადები;

 სხვადასხვა პოლარობის და სხვადასხვა კლასის ნივთიერებების განცალკევებისთვის გამოიყენება ნორმალური ფაზის ქრომატოგრაფია: გაანალიზებული ნიმუში იხსნება და იხსნება არაპოლარული ელუენტით, სხვადასხვა კლასის ნაერთები ტოვებს სვეტს პოლარული ადსორბენტით სხვადასხვა დროს. ხოლო სხვადასხვა ფუნქციური ჯგუფის ნაერთების შეკავების დრო იზრდება არაპოლარული ნაერთებიდან სუსტ პოლარზე გადასვლისას. ძალიან პოლარული მოლეკულებისთვის შეკავების დრო იმდენად გრძელია, რომ ანალიზი შეუძლებელია არაპოლარული ელუენტის გამოყენებისას. პოლარული კომპონენტების შეკავების დროის შესამცირებლად, ადამიანი გადადის პოლარულ ელუენტებზე;

 შებრუნებული ფაზის ვარიანტში, სტაციონარული ფაზა (არაპოლარული ადსორბენტი) უფრო ძლიერად შთანთქავს არაპოლარულ კომპონენტს პოლარული ელუენტებისგან, მაგალითად, წყლისგან;

 ელუენტის პოლარობის შემცირებით ნაკლები პოლარული გამხსნელის დამატებით, კომპონენტების შეკავება შეიძლება შემცირდეს.

1.6.2. დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფია.დანაყოფში ან თხევად-თხევად ქრომატოგრაფიაში, გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების განცალკევება განპირობებულია მათი განაწილების კოეფიციენტების განსხვავებებით ორ თხევად ფაზას შორის, რომლებიც არ ერევა ერთმანეთს, რომელთაგან ერთი სტაციონარულია და მდებარეობს ზედაპირზე. ან მყარი უძრავი მატარებლის ფორებში და მეორე არის მობილური.

ურთიერთქმედების ძალების ბუნებით, რომლებიც განსაზღვრავენ განსხვავებულ განაწილებას ნივთიერებების ორ ფაზას შორის, რომლებიც განსხვავდებიან მათი ქიმიური აგებულებით, განაწილების ქრომატოგრაფია მსგავსია ადსორბციული ქრომატოგრაფიისა, ანუ აქ განცალკევება ასევე ეფუძნება ძალების განსხვავებას. ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტებს შორის სტაციონარული და მოძრავი თხევადი ფაზებით.

შესრულების ტექნიკიდან გამომდინარე, დანაყოფი ქრომატოგრაფია, ისევე როგორც ადსორბციული ქრომატოგრაფია, შეიძლება იყოს სვეტი ან პლანშეტური (ქაღალდი ან თხელი ფენა).

როგორც მყარი მატარებლები, გამოიყენება ნივთიერებები, რომლებიც გულგრილები არიან მოძრავი გამხსნელისა და გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების მიმართ, მაგრამ შეუძლიათ შეინარჩუნონ სტაციონარული ფაზა ზედაპირზე და ფორებში. ყველაზე ხშირად, პოლარული ნივთიერებები (ცელულოზა, სილიციუმის გელი, სახამებელი) გამოიყენება მატარებლად. ისინი გამოიყენება სტაციონარულ ფაზაზე - პოლარული გამხსნელი, ყველაზე ხშირად წყალი ან ალკოჰოლი. ამ შემთხვევაში მოძრავ ფაზებად ნაკლებად პოლარული ან არაპოლარული ნივთიერებები (ალკოჰოლები, ამინები, კეტონები, ნახშირწყალბადები და სხვ.) გამოიყენება. ამ ტიპის დანაყოფის ქრომატოგრაფია ე.წ ნორმალური ფაზა. იგი გამოიყენება პოლარული ნივთიერებების გამოსაყოფად.

დანაყოფის ქრომატოგრაფიის მეორე ვერსია განსხვავდება იმით, რომ არაპოლარული მატარებლები (რეზინი, ფტოროპლასტი, ჰიდროფობიზირებული სილიკა გელი) გამოიყენება როგორც სტაციონარული მყარი ფაზა, არაპოლარული გამხსნელები (ნახშირწყალბადები) როგორც სტაციონარული თხევადი ფაზა და პოლარული გამხსნელები (ალკოჰოლები, ალდეჰიდები). ) როგორც მობილური თხევადი ფაზა. კეტონები და ა.შ., ხშირად წყალი). დანაყოფის ქრომატოგრაფიის ამ ვარიანტს ე.წ საპირისპირო ფაზადა გამოიყენება არაპოლარული ნივთიერებების გამოსაყოფად.

გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების ოპტიმალური გამიჯვნის მისაღწევად, ძალიან მნიშვნელოვანია მობილური ფაზის შერჩევა. გამხსნელები (მობილური და სტაციონარული თხევადი ფაზები) უნდა შეირჩეს ისე, რომ ნარევის კომპონენტების განაწილების კოეფიციენტები მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. თხევადი ფაზები ექვემდებარება შემდეგს მოთხოვნები:

1) გამოყენებული გამხსნელებმა კარგად უნდა დაშალონ გამოსაყოფი ნივთიერებები და მათი ხსნადობა სტაციონარულ ფაზაში უნდა იყოს მეტი, ვიდრე მოძრავში;

2) მოძრავ და სტაციონალურ ფაზებად გამოყენებული გამხსნელები უნდა იყოს ურთიერთგაჯერებული, ანუ გამხსნელის შემადგენლობა უნდა იყოს მუდმივი სვეტში გავლისას;

3) მობილური ფაზის სახით გამოყენებული გამხსნელების ურთიერთქმედება სტაციონარულ ფაზასთან უნდა იყოს მინიმალური.

ყველაზე ხშირად, დანაყოფების თხევადი ქრომატოგრაფიაში არ გამოიყენება ცალკეული ნივთიერებები მოძრავი თხევადი ფაზებად, არამედ მათი ნარევები სხვადასხვა თანაფარდობით. ეს საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ მობილური ფაზის პოლარობა, შეცვალოთ მობილური და სტაციონარული ფაზების პოლარობის თანაფარდობა და მიაღწიოთ ოპტიმალურ პირობებს ანალიზის ქვეშ მყოფი კონკრეტული ნარევის კომპონენტების გამოყოფისთვის.

ამ ქრომატოგრაფიული მეთოდის მნიშვნელოვანი მინუსი არის დეპონირებული სტაციონარული თხევადი ფაზის საკმაოდ სწრაფი გამორეცხვა მატარებლისგან. მის აღმოსაფხვრელად, მოძრავ ფაზად გამოყენებული გამხსნელი გაჯერებულია ნივთიერებით, რომელიც გამოიყენება როგორც სტაციონარული თხევადი ფაზა, ან სტაციონარული თხევადი ფაზა სტაბილიზდება მატარებელზე გადანერგვით.

დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფიის ვარიაცია არის ფართოდ გამოყენებული HPLC მეთოდი.

ყველაზე გავრცელებული ქრომატოგრაფიული სისტემებია სისტემები, რომლებსაც აქვთ მოდულარული შეკრების პრინციპი. ტუმბოები, დეგაზატორები, დეტექტორები, ავტოსამპლერები, სვეტის ღუმელები, ფრაქციული კოლექტორები, ქრომატოგრაფიული სისტემის კონტროლი და ჩამწერები ხელმისაწვდომია ცალკე მოდულებად. მოდულების ფართო სპექტრი საშუალებას გაძლევთ მოქნილად მოაგვაროთ სხვადასხვა ანალიტიკური პრობლემები, საჭიროების შემთხვევაში სწრაფად შეცვალოთ სისტემის კონფიგურაცია, მინიმალური ხარჯებით. პარალელურად იწარმოება აგრეთვე მონომოდულური (ინტეგრირებული) LC-ები, რომელთა მთავარი უპირატესობაა ცალკეული ბლოკების მინიატურიზაცია და მოწყობილობის კომპაქტურობა.

გამორეცხვის მეთოდიდან გამომდინარე, თხევადი ქრომატოგრაფი იყოფა იზოკრატიულ და გრადიენტად.

იზოკრატული ქრომატოგრაფის დიაგრამა

მობილური ფაზა კონტეინერიდან (1) შესასვლელი ფილტრის გავლით (9) მიეწოდება მაღალი წნევის ზუსტი ტუმბოს (2) ნიმუშის შეყვანის სისტემას (3) - ხელით ინჟექტორს ან ავტოსამპლერს, სადაც ასევე ხდება ნიმუშის ინექცია. . გარდა ამისა, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ, ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე ავზში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა რეგისტრირდება და მონაცემები გადაეცემა ანალოგურ ჩამწერს (ჩამწერს) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემას (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემის კონტროლი შესაძლებელია საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერი), თითოეული სისტემის მოდულის კლავიატურიდან ან პერსონალური კომპიუტერის საკონტროლო პროგრამით.

გრადიენტური გამორეცხვის შემთხვევაში გამოიყენება ორი ფუნდამენტურად განსხვავებული ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფი. ისინი განსხვავდებიან მობილური ფაზის კომპოზიციის გრადიენტის ფორმირების წერტილით.

გრადიენტური ქრომატოგრაფის სქემა დაბალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის შემადგენლობის გრადიენტის წარმოქმნით.

მობილური ფაზა ავზებიდან (1) შესასვლელი ფილტრებით (9) და გრადიენტური პროგრამისტი (10) მიეწოდება მაღალი წნევის ზუსტი ტუმბოს (2) ნიმუშის ინექციის სისტემას (3) - ხელით ინჟექტორს ან ავტოსამპლერს. , სადაც ასევე ხდება ნიმუშის ინექცია. გრადიენტური პროგრამისტის სარქველების მუშაობა კონტროლდება სისტემის მართვის მოდულით (ტუმბო ან კონტროლერი) ან კომპიუტერის მართვის პროგრამით. ამ ტიპის სისტემები ქმნიან ბინარულ, სამგანზომილებიან და ოთხგანზომილებიან გრადიენტს. გრადიენტის დამუშავების ფუნქციის ფორმა დამოკიდებულია კონკრეტულ საკონტროლო მოდულზე ან საკონტროლო პროგრამაზე, ასევე კონტროლირებადი და საკონტროლო მოდულების ფუნქციონალობაზე. გარდა ამისა, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ, ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე ავზში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა რეგისტრირდება და მონაცემები გადაეცემა ანალოგურ ჩამწერს (ჩამწერს) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემას (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციონალური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემის კონტროლი შესაძლებელია საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერიდან), ან პერსონალური კომპიუტერიდან საკონტროლო პროგრამით. მართვის მოდულის მართვის შემთხვევაში შესაძლებელია დეტექტორის დამოუკიდებლად მართვა საკუთარი კლავიატურიდან.

მიუხედავად ასეთი სისტემების აშკარა მიმზიდველობისა (ისინი იყენებენ მხოლოდ ერთ მაღალწნევიანი ზუსტი ტუმბოს), ამ სისტემებს აქვთ მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები, რომელთა შორის მთავარი, ალბათ, არის მოძრავი ფაზის კომპონენტების საფუძვლიანი გაჟონვის აუცილებლობა. დაბალი წნევის მიქსერი (გრადიენტული პროგრამისტის კამერა). იგი ხორციელდება სპეციალური ნაკადის დეგაზატორების დახმარებით. ამ ფაქტის გამო, მათი ღირებულება შედარებულია სხვა ტიპის გრადიენტულ სისტემებთან - სისტემებთან მაღალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის გრადიენტური შემადგენლობის ფორმირებით.

სისტემებს შორის ფუნდამენტური განსხვავება მაღალი წნევის ხაზში მობილური ფაზის გრადიენტის შემადგენლობის ფორმირებით არის კომპონენტების შერევა მაღალი წნევის ხაზში, ბუნებრივია, ამ მიდგომით, ზუსტი ტუმბოების რაოდენობა განისაზღვრება შერევისთვის განკუთვნილი ავზების რაოდენობით. მობილური ფაზა. ამ მიდგომით, მნიშვნელოვნად მცირდება მოთხოვნები კომპონენტების გაჟონვის სიზუსტეზე.

გრადიენტური ქრომატოგრაფის სქემა მაღალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის შემადგენლობის გრადიენტის წარმოქმნით.

მობილური ფაზა ავზებიდან (1) შესასვლელი ფილტრებით (9) მიეწოდება მაღალი წნევის ზუსტი ტუმბოების (2 და 11) სტატიკური ან დინამიური ნაკადის მიქსერის (10) მეშვეობით ნიმუშის ინექციის სისტემას (3) - სახელმძღვანელო. ინჟექტორი ან ავტოსამპლერი, სადაც ასევე ხდება ნიმუშის ინექცია. კონტროლირებადი ტუმბოების მუშაობა კონტროლდება ან სისტემის მართვის მოდულით (მასტერ ტუმბო ან კონტროლერი) ან კომპიუტერის მართვის პროგრამით. ამ შემთხვევაში, ყველა ტუმბო კონტროლდება. ამ ტიპის სისტემები ქმნიან ორობით ან სამგანზომილებიან გრადიენტს. გრადიენტის დამუშავების ფუნქციის ფორმა დამოკიდებულია კონკრეტულ საკონტროლო მოდულზე ან საკონტროლო პროგრამაზე, ასევე კონტროლირებადი და საკონტროლო მოდულების ფუნქციონალობაზე. გარდა ამისა, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე ავზში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა რეგისტრირდება და მონაცემები გადაეცემა ანალოგურ ჩამწერს (ჩამწერს) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემას (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციონალური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემის კონტროლი შესაძლებელია საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერიდან), ან პერსონალური კომპიუტერიდან საკონტროლო პროგრამით. მართვის მოდულის მართვის შემთხვევაში შესაძლებელია დეტექტორის დამოუკიდებლად მართვა საკუთარი კლავიატურიდან.

შემოთავაზებული სქემები საკმაოდ გამარტივებულია. სისტემები შეიძლება შეიცავდეს დამატებით მოწყობილობებს - სვეტის თერმოსტატს, სვეტის შემდგომი დერივატიზაციის სისტემებს, ნიმუშის მომზადებისა და ნიმუშის კონცენტრაციის სისტემებს, გამხსნელის გადამუშავებას, მემბრანულ სისტემებს ფონის ელექტროგამტარობის ჩახშობისთვის (იონური ქრომატოგრაფიისთვის), დამატებითი დამცავი სისტემები (ფილტრები, სვეტები). და ა.შ. დიაგრამებში მანომეტრიული მოდულები ასევე არ არის ნაჩვენები ცალკე. როგორც წესი, ეს მოწყობილობები ჩაშენებულია ტუმბოს ერთეულებში. ამ ერთეულებს შეუძლიათ დააკავშირონ მრავალი ტუმბო, ტუმბო გრადიენტული პროგრამისტით და საერთო სისტემის კონტროლერი. სისტემის სტრუქტურა დამოკიდებულია მის კონფიგურაციაზე და თითოეულ კონკრეტულ მწარმოებელზე.

ქრომატოგრაფიული პროცესის ტექნიკური მხარდაჭერის ასეთი რადიკალური გართულება იწვევს მოძრავი ფაზის თვისებებზე რიგი მოთხოვნების გაჩენას, რომლებიც არ არსებობს კლასიკურ სვეტში და პლანტურ ქრომატოგრაფიაში. თხევადი ფაზა უნდა იყოს შესაფერისი გამოსავლენად (იყოს გამჭვირვალე სპექტრის მოცემულ რეგიონში ან ჰქონდეს დაბალი გარდატეხის ინდექსი, გარკვეული ელექტრული გამტარობა ან გამტარობა და ა.შ.), ინერტული ქრომატოგრაფიული ტრაქტის ნაწილების მასალების მიმართ, არ არის ფორმა. გაზის ბუშტები ტუმბოს სარქველებსა და დეტექტორის უჯრედში, არ აქვთ მექანიკური მინარევები.

თხევადი ქრომატოგრაფიაშიგამოიყენება მრავალი სახის ტუმბო. დაბალი წნევის LC ხშირად იყენებს პერისტალტიკურ ტუმბოებს (სურათი 1).

ნახ.1 MasterFlex პროგრამირებადი პერისტალტიკური ტუმბო.

HPLC-ში გამოიყენება მაღალი წნევის ტუმბოები, რათა უზრუნველყონ მობილური ფაზის დინება სვეტში მითითებული პარამეტრებით.

HPLC ტუმბოების ყველაზე მნიშვნელოვანი ტექნიკური მახასიათებლებია: დინების დიაპაზონი; მაქსიმალური სამუშაო წნევა; ნაკადის განმეორებადობა; გამხსნელის მიწოდების პულსაციის დიაპაზონი.

გამხსნელის მიწოდების ბუნებით, ტუმბოები შეიძლება იყოს მუდმივი მიწოდების (ნაკადის) და მუდმივი წნევის. ძირითადად, ანალიტიკურ სამუშაოებში გამოიყენება მუდმივი ნაკადის რეჟიმი, სვეტების შევსებისას გამოიყენება მუდმივი წნევის რეჟიმი.

მუშაობის პრინციპის მიხედვით, HPLC ტუმბოები იყოფა შპრიცი და შემდეგ დგუში ორმხრივი .

შპრიცის ტუმბოები

ამ ტუმბოების მთავარი განმასხვავებელი მახასიათებელია მათი ციკლური მოქმედება და, შესაბამისად, ქრომატოგრაფები, რომლებშიც გამოიყენება ეს ტუმბოები, ასევე განსხვავდება ციკლური მუშაობის დროს.

ბრინჯი. 2. შპრიცის ტუმბოს ძირითადი მოწყობა HPLC-სთვის.

ბრინჯი. 2A. შპრიცის ტუმბო.

საკონტროლო განყოფილება BU აწვდის ძაბვას ძრავას D, რომელიც განსაზღვრავს მისი ბრუნვის სიჩქარეს და მიმართულებას. ძრავის ბრუნვა გადაცემათა კოლოფის P-ის დახმარებით გარდაიქმნება P დგუშის მოძრაობაში D ცილინდრის შიგნით. ტუმბო მუშაობს 2 ციკლში. შევსების ციკლის დროს სარქველი K2 დახურულია, K1 ღიაა, გამხსნელი მიედინება ავზიდან C ცილინდრში. მიწოდების რეჟიმში სარქველი K1 იკეტება, ხოლო K2 სარქველის მეშვეობით მობილური ფაზა შედის დოზირების მოწყობილობაში.

ამ ტიპის ტუმბოები ხასიათდება მუშაობის დროს მობილური ფაზის ნაკადში პულსაციის თითქმის სრული არარსებობით.

ტუმბოს ნაკლოვანებები:

ა) გამხსნელის შეცვლისას სარეცხისთვის დროისა და გამხსნელის მაღალი მოხმარება;

ბ) PF-ის მოცულობა შეზღუდულია შპრიცის მოცულობით და, შესაბამისად, შეზღუდული გამოყოფის დრო;

გ) ტუმბოს შევსებისას გამოყოფის შეჩერება;

დ) დიდი ზომები და წონა მაღალი დინებისა და წნევის უზრუნველყოფისას (საჭიროა ძლიერი ძრავა და დგუშის დიდი ძალა თავისი დიდი ფართობით).

დგუშის ორმხრივი ტუმბოები.

ბრინჯი. 3. დგუშის ტუმბოს ძირითადი მოწყობილობა.

ოპერაციული პრინციპი.

ძრავა D გადაცემათა კოლოფით R აბრუნებს დგუში P-ს, მოძრაობს ტუმბოს სამუშაო თავში. სარქველები K1 და K2 იხსნება, როდესაც ტუმბო არის შეწოვის და მიწოდების ფაზაში. მოცულობითი საკვების რაოდენობა განისაზღვრება სამი პარამეტრით: დგუშის დიამეტრი (ჩვეულებრივ 3,13; 5,0; 7,0 მმ), მისი ამპლიტუდა (12-18 მმ) და სიხშირე (რაც დამოკიდებულია ძრავისა და გადაცემათა კოლოფის ბრუნვის სიჩქარეზე).

ამ ტიპის ტუმბოები უზრუნველყოფენ მობილური ფაზის მუდმივ მოცულობით ნაკადს დიდი ხნის განმავლობაში. მაქსიმალური სამუშაო წნევა 300-500 ატმ, ნაკადის სიჩქარე 0,01-10 მლ/წთ. მოცულობითი კვების განმეორებადობა -0,5%. მთავარი ნაკლი ის არის, რომ გამხსნელი სისტემაში იკვებება თანმიმდევრული იმპულსების სახით, ამიტომ არის წნევისა და ნაკადის პულსაციები (ნახ. 4). ეს არის გაზრდილი ხმაურის და დესენსიბილიზაციის მთავარი მიზეზი LC-ში გამოყენებული თითქმის ყველა დეტექტორის, განსაკუთრებით ელექტროქიმიური.

ნახ.4. დგუშის ტუმბოს პულსაცია.

პულსაციასთან გამკლავების გზები.

1. დამამშვიდებელი მოწყობილობების გამოყენება.

ეს არის უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული სპეციალური პროფილის სპირალური მილები, რომლებიც შედის სერიულად ან პარალელურად ტუმბოსა და დისპენსერს შორის სისტემაში.

ბრინჯი. 5. სპირალური დემპერი.

დემპერი იხსნება მასში წნევის მატებით (ტუმბოს აჩქარება). წნევის დაქვეითებით, ის ტრიალებს, მისი მოცულობა მცირდება, ის აწურავს გამხსნელის ნაწილს, ინარჩუნებს ნაკადის მუდმივ სიჩქარეს და ამცირებს პულსაციას. ასეთი დემპერი კარგად მუშაობს 50 ატმ და ზემოთ წნევაზე.

5-30 ატმ წნევის დროს ის უკეთ არბილებს პულსაციას ჰაერის დემპერი, დამზადებულია სვეტისგან (სურ. 6.). ჩაკეტილ სვეტში (6x200 მმ) ჰაერი შეკუმშულია და პულსაციები ჩაქრება. მასში ჰაერი იხსნება 24 საათში.

ბრინჯი. 6. ჰაერის დემპერი.

2. ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენება.

ელექტრონული წნევის გადამყვანის გამოყენებისას, გადამყვანის მონაცემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტუმბოს მუშაობის გასაკონტროლებლად. როდესაც წნევა ეცემა, ძრავის სიჩქარე იზრდება და ანაზღაურებს წნევის შემცირებას. ასევე შესაძლებელია გაჟონვის კომპენსირება სარქველებში და ნაწილობრივ მანჟეტებში. ელექტრონული დემპერის (BPZh-80, KhPZh-1 და სხვ.) გამოყენება შესაძლებელს ხდის წნევის პულსაციების შემცირებას 1 ატმ-მდე 100-150 კგფ/სმ2 წნევით.

1.6.3. იონგაცვლის, იონური, იონური წყვილის ქრომატოგრაფია.იონგაცვლის, იონური და იონური წყვილის ქრომატოგრაფიის მეთოდები ეფუძნება სტაციონარული ფაზასთან დაკავშირებული იონების ჩანაცვლების დინამიურ პროცესს სვეტში შემავალი ელუენტური იონებით. ქრომატოგრაფიული პროცესის მთავარი მიზანია იმავე ნიშნის არაორგანული ან ორგანული იონების გამოყოფა. ამ ტიპის ქრომატოგრაფიაში შეკავება განისაზღვრება იონური გაცვლის რეაქციის თავისუფალი ენერგიის ცვლილებით. ხსნარში და სორბენტულ ფაზაში გაცვლის იონების კონცენტრაციების თანაფარდობა ხასიათდება იონგაცვლის წონასწორობით. იონური გაცვლა მდგომარეობს იმაში, რომ ზოგიერთი ნივთიერება (იონ გადამცვლელი), ელექტროლიტის ხსნარში ჩაძირვისას, შთანთქავს მისგან კატიონებს ან ანიონებს, ათავისუფლებს ხსნარში იმავე ნიშნის მუხტის მქონე სხვა იონების ექვივალენტურ რაოდენობას. კატიონ გადამცვლელსა და ხსნარს შორის ხდება კათიონების გაცვლა, ანიონის გადამცვლელსა და ხსნარს შორის ხდება ანიონების გაცვლა.

კატიონ გადამცვლელები ყველაზე ხშირად სპეციალურად სინთეზირებული უხსნადი პოლიმერული ნივთიერებებია, რომლებიც შეიცავს მჟავე იონოგენურ ჯგუფებს მათი სტრუქტურით: -SO 3 H; -COOH; -ოჰ; –PO 3 H 2; –AsO 3 H 2 .

კათიონური გადამცვლელების ქიმიური ფორმულები სქემატურად შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც R-SO 3 H; R-SO 3 Na. პირველ შემთხვევაში კატიონ გადამცვლელი H- ფორმაშია, მეორეში - Na- ფორმაში. R არის პოლიმერული მატრიცა.

კათიონების გაცვლის რეაქციები იწერება როგორც ჩვეულებრივი ჰეტეროგენული ქიმიური რეაქციები:

RN + Na + RNa + H +

ანიონის გადამცვლელები შეიცავენ ძირითად იონოგენურ ჯგუფებს თავიანთი სტრუქტურით: –N(CH 3) 3 + ; =NH 2 + ; =NH + და ა.შ. მათი ქიმიური ფორმულები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც RNH 3 OH და RNH 3 Cl ან ROH, RCl. პირველ შემთხვევაში, ანიონის გადამცვლელი არის OH ფორმაში, მეორეში, Cl ფორმაში. ანიონის გაცვლის რეაქცია შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

R–OH+Cl – RCl+OH –

ცნობილია ამფოტერული იონგამცვლელები, რომლებიც შეიცავენ როგორც მჟავე, ასევე ძირითად ჯგუფებს თავიანთ სტრუქტურაში. იონ გადამცვლელებს, რომლებსაც აქვთ ერთი და იგივე ტიპის (მაგ., SO 3 H) მჟავე (ძირითადი) ჯგუფები, მონოფუნქციური ეწოდება; ჰეტეროგენული (მაგალითად, - SO 3 H, - OH) მჟავა (ძირითადი) ჯგუფების შემცველი იონური გადამცვლელები - მრავალფუნქციური.

მონოფუნქციური იონგამცვლელები მიიღება პოლიმერიზაციის რეაქციით. პოლიკონდენსაციის რეაქცია შესაძლებელს ხდის მრავალფუნქციური იონის გადამცვლელების მიღებას. იმისათვის, რომ მიღებულ იონ გადამცვლელებს ჰქონდეთ საკმარისად მაღალი შესრულების მახასიათებლები, ისინი უნდა იყვნენ უხსნადი, მაგრამ ადიდებულნი შესაბამის გამხსნელებში და ჰქონდეთ საკმარისად დიდი რაოდენობით იოგენური ჯგუფები, რომლებსაც შეუძლიათ გაცვალონ გაანალიზებული ნიმუშის იოგენურ ჯგუფებთან. ამის მიღწევა შესაძლებელია, თუ მიღებული პოლიმერული ჯაჭვები საკმარისად არის განშტოებული და ერთმანეთთან დაკავშირებული "ჯვარედინი ხიდებით". მაგალითად, სტირონზე დაფუძნებული პოლიმერიზაციის ტიპის კათიონ გადამცვლელების მომზადებისას, დივინილბენზოლი ყველაზე ხშირად გამოიყენება როგორც ჯვარედინი აგენტი, რომლის შეყვანა 16%-მდე ოდენობით უზრუნველყოფს იონ გადამცვლელების წარმოებას სხვადასხვა ხარისხის შეშუპებით და, მაშასადამე, საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ იონური გადამცვლელის ფორიანობა. იონური გადამცვლელის შეშუპების ხარისხი, გამოხატული მილილიტრი/გრამში, არის 1 გ ჰაერში მშრალი იონის გადამცვლელის მოცულობა, რომელიც შეფუთულია სვეტში.

იონ გადამცვლელი შთანთქავს, როგორც წესი, ერთ-ერთ კონტრ იონს - იონს მობილურ ფაზაში, ანუ ავლენს გარკვეულ სელექციურობას. ექსპერიმენტულად დადგენილია იონების აფინურობის, ანუ სელექციურობის სერია სხვადასხვა ტიპის იონგამცვლელებთან მიმართებაში. მაგალითად, ხსნარის დაბალი კონცენტრაციის დროს ძლიერ მჟავე კატიონ გადამცვლელებზე, იგივე მუხტის მქონე იონები სორბირებულია შემდეგი თანმიმდევრობით:

Li +  Na +  K +  Rb +  Cs +

Mg 2+  Ca 2+  Sr 2+  Ba 2+ .

სხვადასხვა მუხტის მქონე იონებისთვის, სორბუნარიანობა იზრდება მუხტის მატებასთან ერთად:

Na+Ca2+

თუმცა, იონგაცვლის რეაქციის განხორციელების პირობების შეცვლამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიების ინვერსია. Affinity სერიები ასევე შეიქმნა ანიონ გადამცვლელებისთვის. მაგალითად, ანიონების სორბუნარიანობა ძლიერ ძირითად ანიონურ გადამცვლელებზე იზრდება სერიებში:

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

იონის გადამცვლელები, რომლებიც შეიცავს ძლიერ მჟავე ან ძლიერ ძირითად ჯგუფებს თავიანთ სტრუქტურაში, შედიან იონგაცვლის რეაქციებში ხსნარში არსებულ ნებისმიერ იონთან, რომელსაც აქვს იგივე ნიშნის მუხტი, როგორც კონტრაიონის ნიშანი. ასეთ იონგამცვლელებს უნივერსალურს უწოდებენ.

ანალიზსა და იონგამცვლელს შორის იონური გაცვლის პროცესი შეიძლება განხორციელდეს სამი გზით: სტატიკური, დინამიური (იონური გაცვლის ფილტრის მეთოდი) და ქრომატოგრაფიული.

სტატიკური მეთოდი იონური გაცვლა არის ის, რომ იონ გადამცვლელის ნიმუში მოჰყავთ კონტაქტში ხსნარის გარკვეულ მოცულობასთან და ურევენ ან შერყევენ გარკვეული დროის განმავლობაში, სანამ წონასწორობა დამყარდება. ეს არის იონური გაცვლის სწრაფი და მარტივი მეთოდი, რომელიც გამოიყენება განზავებული ხსნარებიდან იონების კონცენტრირებისთვის, არასასურველი მინარევების მოსაშორებლად, მაგრამ ის არ უზრუნველყოფს იონების სრულ შეწოვას, რადგან იონური გაცვლა არის არაბალანსირებული პროცესი და, შესაბამისად, არ იძლევა სრულ გამოყოფის გარანტიას. იონების.

იონური გაცვლის ჩატარებისას დინამიური გზით ხსნარი გადადის სვეტში იონ გადამცვლელით, რომელიც სვეტის გასწვრივ გადაადგილებისას კონტაქტში შედის იონის გადამცვლელის ახალ გრანულებთან. ეს პროცესი უზრუნველყოფს უფრო სრულ გაცვლას, ვიდრე სტატიკური მეთოდი, ვინაიდან გაცვლის პროდუქტები ამოღებულია ხსნარის ნაკადით. მათ შეუძლიათ იონების კონცენტრირება განზავებული ხსნარებიდან და გამოყოფენ იონებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან თვისებებით, მაგალითად, განსხვავებულად დამუხტული იონები (განაცალკევებენ კატიონებს ანიონებისგან), მაგრამ იმავე მუხტის ნიშნის იონების გამოყოფა თითქმის შეუძლებელია. ასეთი იონების რაოდენობრივი გამოყოფა შესაძლებელია მხოლოდ სორბციულ-დესორბციული ელემენტარული აქტების განმეორებით განმეორებით დინამიურ პირობებში, ე.ი. ქრომატოგრაფიული მეთოდი . ამ მეთოდით მუშაობისას გამოიყენება იონური გადამცვლელის მაღალი ფენები და გამოსაყოფი ნარევი ამ ფენაში შეჰყავთ სვეტის ტევადობაზე ბევრად ნაკლები რაოდენობით, რის გამოც უზრუნველყოფილია იონური გაცვლის ელემენტარული მოქმედებების განმეორება. .

ანალიზის ტექნიკის მიხედვით, იონგაცვლის ქრომატოგრაფია მოლეკულური ქრომატოგრაფიის მსგავსია და შეიძლება განხორციელდეს ელუენტის (განვითარების), შუბლისა და გადაადგილების ვარიანტების მიხედვით. მოლეკულურ და იონგაცვლის ქრომატოგრაფიას შორის განსხვავება ისაა, რომ მოლეკულურ ქრომატოგრაფიაში ნარევის გამოყოფილი კომპონენტები იხსნება სვეტიდან სუფთა ელუენტით, ხოლო იონგაცვლის ქრომატოგრაფიაში ელექტროლიტური ხსნარი გამოიყენება როგორც გამწმენდი. ამ შემთხვევაში, ელუენტის გაცვლილი იონი უნდა შეიწოვოს ნაკლებად შერჩევით, ვიდრე გამოყოფილი ნარევის ნებისმიერი იონი.

იონ-გაცვლის ქრომატოგრაფიის განხორციელებისას, რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება, იონური გადამცვლელით სავსე სვეტი ჯერ ირეცხება ელექტროლიტური ხსნარით, სანამ იონური გადამცვლელი მთლიანად არ ჩაანაცვლებს თავის ყველა იონს ელუენტში შემავალი იონებით. შემდეგ, ანალიტის ხსნარის მცირე მოცულობა შეჰყავთ სვეტში, რომელიც შეიცავს განცალკევებულ იონებს იონგამცვლელის სიმძლავრის დაახლოებით 1%-ის ოდენობით. შემდეგ, სვეტი ირეცხება ელუენტური ხსნარით, იღებენ ელუატის ფრაქციებს და აანალიზებენ მათ.

Cl-, Br-, J- იონების ნარევი შეიძლება გამოიყოს უაღრესად საბაზისო ანიონგამცვლელ ფისზე (ჯვარედინი პოლისტირონი, რომელიც შეიცავს მეოთხეული ამონიუმის ფუძეების ჯგუფებს N (CH 3) 3 +), მაგალითად, AB-17, რომელსაც აქვს სელექციურობის (შერჩევითობის) დიაპაზონი: NO 3 - Cl – Br – J – . შედეგად, NaNO 3 ხსნარი გამოიყენება ელუენტად. პირველ რიგში, ეს ხსნარი გადადის იონ გადამცვლელში, სანამ ის მთლიანად გაჯერებულია NO 3 - იონებით. როდესაც გამოსაყოფი ნარევი შეჰყავთ სვეტში, იონები Cl – , Br – , J – შეიწოვება ანიონის გადამცვლელის მიერ, ანაცვლებს NO 3 – იონებს. სვეტის შემდგომი გარეცხვისას NaNO 3 ხსნარით, იონები Cl – , Br – , J – ანიონის გადამცვლელის ზედა ფენებში თანდათან ისევ იცვლება NO 3 – იონებით. Cl - იონები გადაადგილდებიან ყველაზე სწრაფად, J - იონები ყველაზე დიდხანს დარჩებიან სვეტში. იონური გადამცვლელის შერჩევითობის განსხვავება ნარევის იონებთან მიმართებაში იწვევს იმ ფაქტს, რომ ადსორბირებული იონების ცალკეული ზონები Cl – , Br – და J – იქმნება სვეტში, რომლებიც მოძრაობენ სვეტში სხვადასხვა სიჩქარით. სვეტის გასწვრივ გადაადგილებისას ზონებს შორის მანძილი იზრდება. თითოეულ ზონაში გამოყოფილია ნარევის მხოლოდ ერთი ანიონი და ელუენტის ანიონი, ზონებს შორის ინტერვალში არის მხოლოდ ელუენტის ანიონი. ამრიგად, ფრაქციები, რომლებიც შეიცავს გამოსაყოფი ნარევის ცალკეულ კომპონენტებს, გამოჩნდება ელუენტში სვეტის გამოსასვლელში.

პრაქტიკული პრობლემების გადასაჭრელად, იონების განცალკევების პირობები იცვლება შესაფერისი მობილური ფაზის არჩევით (შემადგენლობა, კონცენტრაცია, pH, იონური სიძლიერე) ან იონური გადამცვლელის პოლიმერული მატრიცის ფორიანობის შეცვლით, ანუ ჯაჭვური ბმების რაოდენობა. მატრიცა და იონგამცვლელი საცრების შექმნა, რომლებიც გამტარია ზოგიერთი იონისთვის და მათი გაცვლის უნარი და სხვებისთვის შეუღწევადი. ასევე შესაძლებელია იონოგენური ჯგუფების ხასიათისა და ურთიერთგანლაგების შეცვლა, აგრეთვე სორბენტების მიღება, რომლებსაც შეუძლიათ შერჩევითი ქიმიური რეაქციები კომპლექსური წარმოქმნის გამო. მაღალ სელექციურობას ფლობს, მაგალითად, იონ გადამცვლელების კომპლექსური კომპლექსი, რომლებიც შეიცავს მათ სტრუქტურაში ორგანული რეაგენტების დიმეთილგლიოქსიმის, დითიზონის, 8-ჰიდროქსიქინოლინის და ა.შ.

ყველაზე დიდი გამოყენება იონგაცვლის, იონური და იონური წყვილის ქრომატოგრაფიაში გვხვდება სინთეზური მაკრო და მიკრო ქსელის ორგანული იონგაცვლის დიდი სიმძლავრის მქონე (3-7 მმოლ/გ), ისევე როგორც არაორგანული იონგამცვლელი მასალებით. მიკრომეშის იონ გადამცვლელებს შეუძლიათ იონების გაცვლა მხოლოდ ადიდებულ მდგომარეობაში, ხოლო მაკრომეშს შეუძლიათ იონების გაცვლა ადიდებულ და გაუდიდებულ მდგომარეობაში. იონის გადამცვლელების კიდევ ერთი სტრუქტურული ტიპია ზედაპირული ფირის იონური გადამცვლელები, რომელთა მყარი ბირთვი დამზადებულია სტიროლისა და დივინილბენზოლის არაფოროვანი კოპოლიმერისგან, მინის ან სილიკა გელისგან და გარშემორტყმულია იონური გადამცვლელის თხელი ფილმით. ასეთი ნაწილაკების საერთო დიამეტრი არის დაახლოებით 40 μm, ხოლო იონური გადამცვლელი ფილმის სისქე 1 მკმ. ასეთი იონ გადამცვლელების მინუსი არის ნაწილაკების შედარებით დიდი დიამეტრი და დაბალი გაცვლის სიმძლავრე დაბალი სპეციფიკური ზედაპირის გამო, რის შედეგადაც საჭიროა მცირე ნიმუშებთან მუშაობა და, შესაბამისად, მაღალი მგრძნობიარე დეტექტორების გამოყენება. გარდა ამისა, ასეთი იონ გადამცვლელები სწრაფად იწამლება და არ შეუძლიათ რეგენერაცია.

მაღალი ეფექტურობის იონგაცვლისა და იონური ქრომატოგრაფიაში, სივრცეში ფოროვანი პოლისტიროლის იონგამცვლელები, მოცულობითი ფოროვანი სილიციუმი გრანულების დიამეტრით დაახლოებით 10 μm და სტიროლისა და დივინილბენზოლის პრაქტიკულად არ შეშუპებული ზედაპირის ფოროვანი და ზედაპირულად მოდიფიცირებული კოპოლიმერები. გამოიყენება იონოგენური სულფო და ამინო ჯგუფები.

იონური წყვილის ქრომატოგრაფიაში გამოიყენება „ფუნჯის“ სორბენტები - სილიკა გელი ნამყენი შებრუნებული ფაზებით C 2, C 8, C 18, რომლებიც ადვილად გარდაიქმნება კატიონ გადამცვლელად მობილური ფაზიდან იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შეწოვისას, მაგალითად, ალკილის. მეოთხეული ამონიუმის ფუძეების სულფატები ან მარილები.

იონური გადამცვლელების გამოყენებით ქრომატოგრაფიული გამოყოფის ჩატარებისას, მარილების წყალხსნარები ყველაზე ხშირად გამოიყენება როგორც მობილური ფაზა. ეს გამოწვეულია იმით, რომ წყალს აქვს შესანიშნავი გამხსნელი და მაიონებელი თვისებები, რის გამოც გაანალიზებული ნიმუშის მოლეკულები მყისიერად იშლება იონებად, იონური გადამცვლელის იონური გაცვლის ჯგუფები ჰიდრატირებულია და ასევე გადადის სრულად ან ნაწილობრივ დისოცირებულ ფორმაში. ეს უზრუნველყოფს კონტრაიონების სწრაფ გაცვლას. მობილური ფაზის გამორეცხვის სიძლიერეზე ძირითადად გავლენას ახდენს pH, იონური სიძლიერე, ბუფერული ხსნარის ბუნება, ორგანული გამხსნელის ან სურფაქტანტის შემცველობა (იონ-წყვილი ქრომატოგრაფია).

pH მნიშვნელობა შეირჩევა იონოგენური ჯგუფების ბუნების, გამოსაყოფი იონების და მატრიცის მიხედვით. შესაძლებელია ძლიერ მჟავე და ძლიერ ფუძე იონგამცვლელებთან მუშაობა pH = 2–12, სუსტად მჟავეებთან pH = 5–12 და სუსტად ფუძეებთან pH = 2–6. სილიციუმზე დაფუძნებული სორბენტები არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას pH 9-ზე. მობილური ფაზის იონური სიძლიერე გავლენას ახდენს იონის გადამცვლელის სიმძლავრეზე. იონური სიძლიერის მატებასთან ერთად, იონების სორბცია ჩვეულებრივ მცირდება, რადგან მობილური ფაზის გამორეცხვის სიძლიერე იზრდება. ამიტომ, გამოყოფის დასაწყისში მობილურ ფაზას უნდა ჰქონდეს დაბალი იონური სიძლიერე (0,05–0,1) და ამ მახასიათებლის საბოლოო მნიშვნელობა არ უნდა აღემატებოდეს 2-ს. გრადიენტური გამორეცხვისას ხშირად გამოიყენება იონური სიძლიერის მქონე ბუფერები.

იონგამცვლელის მიერ აბსორბირებული იონების შერჩევითი გამორეცხვისთვის, წყალი, ბუფერული ხსნარები (ფოსფატი, აცეტატი, ბორატი, ჰიდროკარბონატი და ა.შ.) გარკვეული pH მნიშვნელობით და იონური სიძლიერით, მინერალური ხსნარები (ჰიდროქლორინი, აზოტი, გოგირდის, ფოსფორი) და ორგანული (ფენოლი, ლიმონის, რძემჟავა, ღვინის, ოქსიალური, EDTA) მჟავები. ელუენტის არჩევას ხელს უწყობს ის ფაქტი, რომ ელემენტების უმეტესობის განაწილების შემზღუდველი კოეფიციენტები მრავალი კომპლექსანტის წყალხსნარებს (წყალ-ორგანულ) ხსნარებსა და სტანდარტული ტიპის იონგამცვლელებს შორის განისაზღვრება და წარმოდგენილია ცხრილებში.

1.6.4. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია.ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია არის თხევადი ქრომატოგრაფიის ტიპი, რომელშიც კომპონენტების განცალკევება ეფუძნება მოლეკულების განაწილებას მათი ზომის მიხედვით სორბენტის ფორებში გამხსნელსა და მის ნაწილაკებს შორის გადინებულ გამხსნელს შორის. გამოყოფის დროს მცირე მოლეკულები შედიან პოლიმერულ ქსელში, რომლის ფორებში გამხსნელი ემსახურება სტაციონარულ ფაზას და იქ ინარჩუნებს. მსხვილ მოლეკულებს არ შეუძლიათ შეაღწიონ პოლიმერულ ქსელში და გარეცხილია სვეტიდან მობილური ფაზაში. უმსხვილესი მოლეკულები ირეცხება ჯერ, შემდეგ საშუალო და ბოლოს პატარები.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია იყოფა გელის გამტარიანად და გელის ფილტრაციად. გელის გამტარიან ქრომატოგრაფიაში განცალკევება ხდება პოლიმერებზე, რომლებიც შეშუპებულია ორგანულ გამხსნელებში. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიის გელის ფილტრაციის ვერსია მოიცავს წყალში ადიდებული პოლიმერების გამოყენებას სტაციონარული ფაზებად.

გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების შეკავების ხანგრძლივობა ზომის გამორიცხვის სვეტში დამოკიდებულია მათი მოლეკულების ზომაზე და სორბენტის ფორებში დიფუზიის, აგრეთვე სტაციონარული ფაზის ფორების ზომაზე.

ამ ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფიაში, გაყოფის კოეფიციენტი დგაანალიზებული ნიმუშის უმცირესი მოლეკულებისთვის, რომლებიც მოძრაობენ ქრომატოგრაფიულ სვეტში ყველაზე დაბალი სიჩქარით, სტაციონარული ფაზის ბადეში შეღწევით, უდრის 1-ს, ვინაიდან მოძრავ ფაზას და სტაციონარული ფაზის ფორებში გამხსნელს აქვს. იგივე შემადგენლობა. ამ შემთხვევაში, სვეტის ქრომატოგრაფიის ძირითადი განტოლება იღებს ფორმას

მსხვილი მოლეკულები, რომლებიც არ შედიან სტაციონარული ფაზის ფორებში, გამოიყოფა სვეტიდან მობილურ ფაზასთან ერთად. Მათთვის დ= 0, ა ვ რ =ვ მ. განაწილების კოეფიციენტების მნიშვნელობების ასეთი დიაპაზონი (0-დან 1-მდე) დამახასიათებელია მხოლოდ ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიისთვის.

გაანალიზებული მრავალკომპონენტიანი ნივთიერების ყველა მოლეკულა უნდა გაირეცხოს სვეტიდან გამხსნელის მცირე მოცულობის გავლის გზით. ვ მადრე ვ მ +ვ სდა გამოყოფა სრულდება გამხსნელის პიკის გასვლამდე. ამიტომ, ამ ტიპის ქრომატოგრაფიაში აუცილებელია საკმარისად გრძელი სვეტების გამოყენება დიდი თავისუფალი მოცულობით. ვ მდა დიდი რაოდენობით ფორები სორბენტში.

ქრომატოგრაფიული პიკების გარჩევადობა ზომის გამორიცხვის განცალკევებში შეიძლება გაუმჯობესდეს გრადიენტური გამორეცხვის გამოყენებით შერეული გამხსნელებით.

თითოეული სორბენტი, რომელიც გამოიყენება ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში, ხასიათდება გარკვეული ფორების მოცულობით და, შესაბამისად, აქვს ცალკეული მოლეკულური წონის გარკვეული ფართობი და გარკვეული კალიბრაციის მრუდი. ამ შემთხვევაში, კალიბრაციის მრუდი, რომელიც ახასიათებს შენარჩუნებული მოცულობის დამოკიდებულებას მოლეკულების მოლეკულურ წონაზე ან ზომაზე, როგორც წესი, აქვს რთული ფორმა.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში სტაციონარული ფაზები შეირჩევა კონკრეტული ანალიტიკური ამოცანების საფუძველზე. თავდაპირველად დგინდება, რომელი გამხსნელი სისტემის გამოყენებაა შესაძლებელი ანალიზისთვის (წყლიანი თუ წყალ-ორგანული). ამის მიხედვით განისაზღვრება სორბენტის ტიპი. თუ წყალში ხსნადი ნიმუშები განცალკევებულია, მაგალითად, წყალში ადიდებული ჯვარედინი დაკავშირებული დექსტრანები (სეფადექსი) ან პოლიაკრილამიდები (ბიოგელი P) გამოიყენება როგორც სტაციონარული ფაზები. ორგანულ გამხსნელებში ხსნადი ნივთიერებების განცალკევება შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ხარისხის ჯვარედინი კავშირის მქონე პოლისტირონებზე, რომლებიც შეშუპებულია ორგანულ გამხსნელებში (სტიროგელი, პორაგელი, ბიობიდი C). ასეთი ადიდებულმა გელები, როგორც წესი, არ არის სტაბილური წნევაზე და იძლევა მობილური ფაზის ნაკადის ძალიან დაბალ სიჩქარეს, რაც ზრდის ანალიზის დროს. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიის მაღალეფექტური ვერსიის განსახორციელებლად აუცილებელია სტაციონარული ფაზების გამოყენება ხისტი მატრიცებით - სილიკა გელები, რომელთა მინუსი - მაღალი ადსორბციული აქტივობა - აღმოიფხვრება ზედაპირის სილანიზაციით ან შესაბამისი პოლარობის ელუენტის შერჩევით. .

ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მობილურ ფაზებად ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში არის:

 გაანალიზებული ნიმუშის სრულად დაშლა;

 დაასველეთ სორბენტი კარგად;

 სორბენტზე ნიმუშის კომპონენტების ადსორბციის საწინააღმდეგოდ;

 აქვს დაბალი სიბლანტე და ტოქსიკურობა.

1.6.5. პლანური ქრომატოგრაფია. პლანური ქრომატოგრაფია მოიცავს თხელი ფენის და ქაღალდის ქრომატოგრაფიას. ამ ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფია მარტივი ტექნიკით, ექსპრესიულია, არ საჭიროებს ძვირადღირებულ აღჭურვილობას, რაც მათი უდავო უპირატესობაა.

ამ მეთოდებით ნივთიერებების ნარევის გამოყოფა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ქრომატოგრაფიული სისტემების გამოყენებით. ამიტომ განასხვავებენ ადსორბციას, განაწილებას, ნორმალურ და შებრუნებულ ფაზას, იონგაცვლის და ა.შ., ქაღალდისა და თხელშრიანი ქრომატოგრაფიას. ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოიყენება თხელი ფენის ქრომატოგრაფია.

ქაღალდისა და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია ტექნიკით მსგავსია. ცელულოზის ქაღალდის ბოჭკო გამოიყენება როგორც სტაციონარული ფაზა ქაღალდის ქრომატოგრაფიაში და სხვადასხვა სორბენტები (Al 2 O 3, სილიკა გელი და ა.შ.) გამოიყენება ერთიანი თხელი (100-300 მკმ) ფენით მინის, ლითონის ან პლასტმასის სუბსტრატზე (გადამზიდავი). ) თხელ ფენის ქრომატოგრაფიაში. საყრდენზე ადსორბენტული ფენა შეიძლება დაფიქსირდეს ან არ იყოს დაფიქსირებული.

ქრომატოგრაფიული განცალკევება გეგმურ მეთოდებში, ისევე როგორც სვეტზე, განპირობებულია ანალიზური კომპონენტების მობილური ფაზის მიერ სტაციონარული ფაზის შრის გასწვრივ სხვადასხვა სიჩქარით გადატანით გამოსაყოფი ნივთიერებების განაწილების კოეფიციენტების შესაბამისად. . ორივე შემთხვევაში გამოიყენება თხევად-მყარი სორბენტი ქრომატოგრაფიული სისტემები (ადსორბციული გამოყოფის მექანიზმი), თხევად-თხევად-მყარი გადამზიდავი (განაწილება, იონგაცვლის და სხვა მექანიზმები).

მოძრავ ფაზებად გამოიყენება სხვადასხვა გამხსნელები ან მათი ნარევები, ორგანული ან არაორგანული მჟავები.

პლანური ქრომატოგრამების პრაქტიკული მიღება შემდეგია.

ქრომატოგრაფიული ქაღალდის ზოლზე ან სორბენტის თხელ ფენაზე ფანქრით აღინიშნება საწყისი ხაზი ზოლის ან ფირფიტის ქვედა კიდიდან 1 სმ დაშორებით. მიკროპიპეტი გამოიყენება სასტარტო ხაზზე ნიმუშის დასაყენებლად ლაქის სახით, რომლის დიამეტრი არ აღემატება 2-3 მმ. შემდეგ ზოლის ან ფირფიტის კიდე ჩაშვებულია ჭურჭელში მობილური ფაზაში, რომელიც მდებარეობს დალუქულ პალატაში. როდესაც მობილური ფაზა იზრდება ზოლის ან ფირფიტის გასწვრივ და ხდება სორბცია-დესორბციის მრავალი ელემენტარული მოქმედება, განაწილება ორ თხევად ფაზას შორის, იონური გაცვლა და ა. პროცესი ჩვეულებრივ გრძელდება მანამ, სანამ გამხსნელი არ გაივლის საწყისი ხაზიდან 10 სმ. ამის შემდეგ ზოლს ან ფირფიტას აშორებენ კამერიდან და აშრობენ. თუ ანალიზის კომპონენტები ფერადია, ისინი ქრომატოგრამაზე აძლევენ შესაბამის ფერს. ანალიზის შეუღებავი კომპონენტების გამოსავლენად, ქრომატოგრამა უნდა შემუშავდეს. ქრომატოგრამის შემუშავება და ნიმუშის კომპონენტების გამოვლენა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდით და დამოკიდებულია გაანალიზებული ნარევების შემადგენლობაზე. მანიფესტაცია შეიძლება განხორციელდეს:

- ულტრაიისფერი შუქის გამოყენება. მეთოდი გამოიყენება ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედების ქვეშ ხილული ტალღის სიგრძის დიაპაზონში ხილული ტალღის სიგრძის დიაპაზონში გამოსხივების უნარის მქონე ნივთიერებების გამოსავლენად;

 რეაგენტები-დეველოპერების საშუალებით. მაგალითად, გაანალიზებულ ნარევში ამინომჟავების არსებობა შეიძლება გამოვლინდეს ნინჰიდრინის გამოყენებით. გამხმარ ქრომატოგრამას ასხამენ აცეტონში ნინჰიდრინის 0,2%-იან ხსნარში, შემდეგ აშრობენ. ნარევის სხვადასხვა კომპონენტის შესაბამისი ლაქები იძენს ვიზუალურ და, როგორც წესი, სპეციფიკურ ფერს თითოეული ნივთიერებისთვის;

- იოდის გამოყენება. ამ შემთხვევაში აღმოჩენილი ქრომატოგრამა შეჰყავთ ჭურჭელში, რომლის ფსკერზე არის იოდის კრისტალები. ლაქებზე უფრო ძლიერად შეიწოვება იოდის ორთქლები, რის გამოც ხდება ლაქების ვიზუალიზაცია. იოდი არის არასპეციფიკური დეველოპერის რეაგენტი. სპეციფიკური რეაგენტების გამოყენებით შესაძლებელია არა მხოლოდ ნარევის კომპონენტების რაოდენობის დადგენა, არამედ გამოყოფილი ნივთიერებების იდენტიფიცირება ლაქების ფერის მიხედვით.

ქაღალდისა და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია ყველაზე ხშირად ტარდება ზემოთ აღწერილი ეგრეთ წოდებული აღმავალი ვარიანტით. ხშირად, ქრომატოგრამების ხარისხის გასაუმჯობესებლად, საჭიროა პლანური ქრომატოგრაფიის უფრო რთული ვარიანტების გამოყენება, მაგალითად, ზემოდან ქვევით, წრიული, ორგანზომილებიანი. ქაღალდის ან თხელი ფენის ქვედა ქრომატოგრაფიის დროს, ანალიტი გამოიყენება ფირფიტის ან ქაღალდის ზოლის საწყის ხაზზე ზემოდან და ელუენტი იკვებება ზემოდან და არა ქვემოდან. გაუმჯობესებული განცალკევების დადებითი ეფექტი განპირობებულია კომპონენტების სიმძიმის ძალების წვლილით გამოყოფის პროცესში.

როგორც ზემოთ, ისე ქვედა დინების ქრომატოგრაფია შეიძლება შესრულდეს ერთ და ორგანზომილებიან ვერსიებში. ზემოთ აღწერილი ერთგანზომილებიანი ბრტყელი საწოლიანი გამოყოფის პროცესისგან განსხვავებით, ორგანზომილებიანი ქრომატოგრაფიული გამოყოფისას, გაანალიზებული ნიმუშის გამოყოფა ჯერ ხდება ერთ გამხსნელში, შემდეგ გამოყოფა ხდება პირველის პერპენდიკულარული მიმართულებით, გამოყენებით კიდევ ერთი გამხსნელი, რომელიც აბრუნებს პირველ ქრომატოგრამას 90 ° C-ით.

წრიულ ქრომატოგრაფიაში, ანალიტი გამოიყენება წვეთი სახით ფირფიტის ან ქრომატოგრაფიული ქაღალდის ფურცლის შუაში. აქ ასევე წვეთობრივად ემატება ერთი ან მეტი გამხსნელი. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ შედეგად მიღებული ქრომატოგრამა არის რადიალური ლაქების ნაკრები.

ლაქების (ზონების) პოზიცია, რომლებიც ქმნიან ანალიზის ცალკეულ კომპონენტებს ბრტყელ ქრომატოგრამაზე, ხასიათდება კომპონენტების თხელ ფენაში გადაადგილების შედარებითი სიჩქარის მნიშვნელობებით. რ ფი. ექსპერიმენტული ღირებულება რ ფიგანისაზღვრება, როგორც მანძილის თანაფარდობა ლ მე, გავიდა მე-ე კომპონენტი, მანძილისკენ ლგამხსნელის მიერ გავლილი საწყისი ხაზიდან წინა ხაზზე (ნახ. 1.10):

ღირებულება რ ფიდამოკიდებულია გაანალიზებული ნიმუშის შესაბამისი კომპონენტის ბუნებაზე, სტაციონარული ფაზის ბუნებაზე, მის სისქეზე, მობილური ფაზის ბუნებასა და ხარისხზე, ნიმუშის გამოყენების მეთოდზე და სხვა ფაქტორებზე, მაგრამ ყოველთვის რ ფი 1.

ღირებულება რ ფიფაქტიურად იდენტურია ნივთიერების შეკავების დროის ან მისი შეკავების მოცულობისა, რომელიც ახასიათებს ნივთიერების გავლის სიჩქარეს ქრომატოგრაფიულ სვეტში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების ხარისხობრივი იდენტიფიკაციისთვის, ხოლო ლაქის დიამეტრი იდენტურია. ქრომატოგრაფიული მწვერვალის სიმაღლეზე ან ფართობზე და, შესაბამისად, გარკვეულწილად ასახავს ნივთიერების რაოდენობრივ შემცველობას.

გაანალიზებული ნიმუშის შემადგენლობის რაოდენობრივი განსაზღვრა უმარტივეს შემთხვევაში შეიძლება ვიზუალურად შეფასდეს ლაქების შინაგანი ფერის ინტენსივობით ან მიღებული ლაქების ფლუორესცენტური ნათების ინტენსივობით ულტრაიისფერი გამოვლენის დროს. ამ მიზნებისათვის ფართოდ გამოიყენება ქრომატოგრაფიული ლაქების ელუცია. ამ შემთხვევაში, ქრომატოგრამაზე მიღებული ლაქა საგულდაგულოდ იჭრება ან იშლება, მუშავდება შესაბამისი გამხსნელით და მიღებულ ხსნარს შესაბამისი ფიზიკოქიმიური მეთოდით იკვლევენ. ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ გრავიმეტრული მეთოდი, რომლის დროსაც ქრომატოგრამიდან ამოიჭრება შესაბამისი ლაქა და იწონება. ნივთიერების რაოდენობა განისაზღვრება იმავე ფართობის სუფთა ქაღალდისა და ნივთიერებასთან ქაღალდის წონის სხვაობით.

ქაღალდი (BH ) და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია (TLC ) გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით ეკუთვნის დანაყოფის ქრომატოგრაფია . HD მეთოდით, გადამზიდავი განსაკუთრებულია ქრომატოგრაფიული ქაღალდი გარკვეული თვისებებით. სტაციონარული ფაზა არის წყალი ადსორბირებული ქაღალდის ზედაპირზე და ფორებზე (20%-მდე), მოძრავი - ორგანული გამხსნელი, წყალთან, წყალთან ან ელექტროლიტის ხსნარებთან შერევა ან შეურევა.

მექანიზმი საკმაოდ რთული ქაღალდზე. სტაციონარულ ფაზაში ნივთიერება შეიძლება შენარჩუნდეს არა მხოლოდ ქაღალდის მიერ შეწოვილ წყალში დაშლის გამო, არამედ იყოს ადსორბირებული პირდაპირ ცელულოზას. ქაღალდზე დახატული საერთო კომპონენტები გადადის მობილურ ფაზაში და გადაადგილდება ქაღალდის კაპილარებში სხვადასხვა სიჩქარით შესაბამისად ინტერფეისური განაწილების კოეფიციენტი თითოეული მათგანი. Პირველად ქრომატოგრაფია ქაღალდის ნივთიერების ნაწილი გადადის მობილური ფაზა და გააგრძელე. როდესაც ორგანული გამხსნელი მიაღწევს ქაღალდის იმ ადგილს, რომელიც არ შეიცავს გამხსნელს, გადანაწილება : ორგანული ფაზიდან ნივთიერება გადადის წყლის ფაზაში, სორბირებულია ქაღალდზე. ვინაიდან კომპონენტები განსხვავებულია სორბენტისადმი მიდრეკილება როდესაც ელუენტი მოძრაობს, ხდება განცალკევება: ზოგიერთი ნივთიერება შეფერხებულია გზის დასაწყისში, ზოგი კი უფრო შორს მოძრაობს. აქ არის კომბინირებული თერმოდინამიკური (ფაზებს შორის ნივთიერებათა წონასწორული განაწილების დამყარება) და კინეტიკური (კომპონენტების გადაადგილება სხვადასხვა სიჩქარით) გამოყოფის ასპექტები. შედეგად, თითოეული კომპონენტი კონცენტრირებულია ქაღალდის ფურცლის კონკრეტულ არეალზე: ცალკეული კომპონენტების ზონები on ქრომატოგრამა . ქაღალდზე ქრომატოგრაფიის გამოყენებას აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი მინუსი: გამოყოფის პროცესი დამოკიდებულია ქაღალდის შემადგენლობასა და თვისებებზე, ქაღალდის ფორებში წყლის შემცველობის ცვლილებაზე შენახვის პირობების ცვლილებით, ქრომატოგრაფიის ძალიან დაბალი სიჩქარე ( რამდენიმე დღემდე) და შედეგების დაბალი რეპროდუქციულობა. ეს ხარვეზები სერიოზულად მოქმედებს ქაღალდის ქრომატოგრაფიის, როგორც ქრომატოგრაფიული მეთოდის გავრცელებაზე.

IN TLC მეთოდი ნივთიერებების ნარევის გამოყოფის პროცესი ხორციელდება თხელი ფენით სორბენტი დეპონირებულია ინერტულ მყარ სუბსტრატზე და უზრუნველყოფილია მოძრაობით მობილური ფაზა (გამხსნელი) სორბენტის მეშვეობით მოქმედების ქვეშ კაპილარული ძალები . მიერგამოყოფის მექანიზმი განასხვავებენ დანაყოფი, ადსორბცია და იონგაცვლის ქრომატოგრაფია . კომპონენტების გამოყოფა ხდება ამ შემთხვევებში ან მათი განსხვავებული განაწილების კოეფიციენტის შედეგად ორ თხევად ფაზას შორის ( დანაყოფის ქრომატოგრაფია ), ან სორბენტის მიერ ნაერთების განსხვავებული შეწოვის გამო ( ადსორბციული ქრომატოგრაფია ). ადსორბციის მეთოდი ეფუძნება სტაციონარულ ფაზაზე გამოყოფილი კომპონენტების სორბცია-დესორბციის სხვადასხვა ხარისხს. ადსორბცია ხარჯზე განხორციელდა ვან დერ ვაალის ძალები , რომელიც არის საფუძველი ფიზიკური ადსორბცია , პოლიმოლეკულური (ადსორბენტის ზედაპირზე რამდენიმე ადსორბატური ფენის წარმოქმნა) და ქიმისორბცია (ადსორბენტისა და ადსორბატის ქიმიური ურთიერთქმედება).

TLC-სთვის ისეთი სორბენტების გამოყენების შემთხვევაში, როგორიცაა ალუმინის ან სილიკა გელი როლი შეასრულოს განცალკევებაში განაწილება , და ადსორბცია სორბენტის განვითარებულ აქტიურ ზედაპირზე (150–750 მ2/გ). დისტრიბუცია ნარევის კომპონენტები წარმოიქმნება მატარებლის ზედაპირზე წყალს შორის (მაგ ადსორბენტები , Როგორ ალუმინის , სახამებელი , ცელულოზა , დიატომიური დედამიწა - და წყალი ფორმა სტაციონარული ფაზა და გამხსნელი მოძრაობს ამ სტაციონარულ ფაზაში ( მობილური ფაზა ). წყალში უფრო ადვილად ხსნადი ნარევის კომპონენტი უფრო ნელა მოძრაობს, ვიდრე ის, რომელიც უფრო ადვილად ხსნადია მობილურ ფაზაში.

ადსორბცია გამოიხატება იმაში, რომ შორის გადამზიდავი მაგალითად, ალუმინის ოქსიდი და ნაზავის კომპონენტები დაყენებულია ადსორბციის წონასწორობა - თითოეული კომპონენტისთვის საკუთარი, რომლის შედეგიც არის სხვადასხვა მოგზაურობის სიჩქარე ნარევი კომპონენტები. შეიძლება გამოიყოს ორი უკიდურესი შემთხვევა:

ა) ნივთიერების კონცენტრაცია ადსორბენტზე არის ნული. ნივთიერება მთლიანად იხსნება მობილურ ფაზაში და იტაცებს მას (თან ერთად მოძრაობს გამხსნელი ფრონტი ).

ბ) ნივთიერება მთლიანად შეიწოვება, არ ურთიერთქმედებს გამხსნელთან და რჩება საწყის ეტაპზე.

პრაქტიკაში, გამხსნელისა და ადსორბენტის ოსტატურად შერჩევით განაწილება ნაერთები განლაგებულია ამ უკიდურეს შემთხვევებს შორის და ნივთიერება თანდათანობით გადაიტანა ერთი სორბენტი ფენიდან მეორეში ერთდროულად მიმდინარე პროცესების გამო სორბცია და დეზორბცია .

სორბენტის გავლით გამხსნელს ე.წ ელუენტი , ნივთიერების გადაადგილების პროცესი ელუენტთან ერთად  ელუცია . როდესაც სითხე მოძრაობს თეფშზე, ნივთიერებების ნარევი გამოყოფს ძალების მოქმედების გამო ადსორბცია , განაწილება , იონური გაცვლა ან ყველა ამ ფაქტორების ერთობლიობა. შედეგად, ცალკე ქრომატოგრაფიული ზონები ნარევი კომპონენტები, ე.ი. თურმე ქრომატოგრამა .

სწორი შერჩევა სორბენტი და ელუენტი განსაზღვრავს ნარევის გამოყოფის ეფექტურობას. საცდელი ნივთიერების მობილურობა დამოკიდებულია მის აფინურობაზე სორბენტისა და გამწმენდი ძალა ელუენტის (პოლარულობა). როგორც ნაერთის პოლარობა იზრდება, ასევე იზრდება მისი მიდრეკილება პოლარული სორბენტის მიმართ. ადსორბციის ხარისხის გაზრდით სილიკა გელი ზედიზედ განლაგებულია ორგანული ნაერთები: ნახშირწყალბადები<алкилгалогенидыарены<нитросоединения<простые эфиры <сложные эфиры<альдегиды<спирты<амины<карбоновые кислоты. В свою очередь სილიკა გელისთვის ელუენტები შეიძლება განლაგდეს "პოლარობის" ზრდის მიხედვით ( გამწმენდი ძალა ) და შექმენით გამხსნელების სერია ( ელუოტროპული სერია ) ექსპერიმენტული მონაცემების მიხედვით: ალკანები> ბენზოლი> ქლოროფორმი> დიეთილის ეთერი> ეთილის აცეტატი> სპირტები С 2 -С 4> წყალი> აცეტონი> ძმარმჟავა> მეთანოლი. ამრიგად, პოლარული ნაერთი, ალკოჰოლი, საკმაოდ ძლიერად შეიწოვება სილიკა გელზე და, შესაბამისად, სუსტად მოძრაობს ისეთი არაპოლარული გამხსნელის მოქმედებით, როგორიც არის ჰექსანი, და რჩება საწყისი ხაზის მახლობლად. თავის მხრივ, არაპოლარული არომატული ნახშირწყალბადის ბიფენილი შესამჩნევად უფრო მოძრავია ჰექსანში, მაგრამ აქაც კი რ ვ დაახლოებით 0,5, საჭიროა უფრო პოლარული აპროტიკული ელუენტი, მეთილენ ქლორიდი. ელუენტის სიძლიერე რეგულირება გამხსნელების ნარევების გამოყენებით - მეზობლები ელუოტროპული სერია განსხვავებული პოლარობით.

ამჟამად, TLC ძირითადად იყენებს შემდეგს სორბენტები : განშორებისთვის ლიპოფილური ნივთიერებები  სილიკა გელი , ალუმინის , აცეტილირებული ცელულოზა , პოლიამიდები ; განცალკევება ჰიდროფილური ნივთიერებები  ცელულოზა , ცელულოზის იონ გადამცვლელები , დიატომიური დედამიწა , პოლიამიდები . სორბენტის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი მისი აქტივობა , ე.ი. უნარი შთანთქავს (შეაჩერეთ) გამოსაყოფი ნარევის კომპონენტები. საზღვარგარეთ არაერთი ფირმა აწარმოებს სილიკა გელი , დიატომიური დედამიწა და ალუმინის 5% თაბაშირის დამატებით, რომელიც გამოიყენება სორბენტის ფენის დასამაგრებლად ფირფიტების თვითწარმოებაში.

ყველაზე გავრცელებული სორბენტია სილიკა გელი - ჰიდრატირებული სილიციუმის მჟავა, რომელიც წარმოიქმნება მინერალური მჟავების მოქმედებით Na 2 SiO 3-ზე და მიღებული ხსნარის გაშრობით. სოლის დაფქვის შემდეგ გამოიყენება გარკვეული მარცვლის ზომის ფრაქცია (მითითებულია ფირფიტაზე, ჩვეულებრივ 5-20 მიკრონი). სილიკა გელი არის პოლარული სორბენტი OH ჯგუფებით აქტიურ ცენტრებად. ის ადვილად შთანთქავს წყალს ზედაპირზე და ქმნის წყალბადურ კავშირებს.

ალუმინა არის სუსტად ძირითადი ადსორბენტი და გამოიყენება ძირითადად სუსტად ძირითადი და ნეიტრალური ნაერთების გასაყოფად. ალუმინის ოქსიდზე ფირფიტების მინუსი არის ზედაპირის სავალდებულო გააქტიურება საშრობი კარადაში გამოყენებამდე მაღალ ტემპერატურაზე (100-150 o C) და ფენის დაბალი ადსორბციული უნარი სილიკა გელთან შედარებით.

დიატომიური დედამიწა - ბუნებრივი მინერალებისგან მიღებული ადსორბენტი - დიატომიური მიწები. სორბენტს აქვს ჰიდროფილური თვისებები და ფენის უფრო დაბალი ადსორბციის უნარი სილიკა გელთან შედარებით.

ცელულოზა: ცელულოზით დაფარული თხელი ფენის ფირფიტები ძალიან ეფექტურია რთული ორგანული მოლეკულების გამოყოფაში. ადსორბენტი ძირითადად არის ცელულოზის ბურთულები, რომელთა დიამეტრი 50 მიკრონამდეა, მატარებელზე დამაგრებული სახამებლით. როგორც ქაღალდის ქრომატოგრაფიაში, გამხსნელის ფრონტის აწევა ძალიან ნელია.

ქრომატოგრაფიული ანალიზი დამზადებულია ჩეხური წარმოების სამრეწველო ფირფიტებზე" სილუფოლი » (« სილუფოლი "") ალუმინის ფოლგა, ზოგჯერ გამაგრებული მუყაოს და " სილუპლასტი » დამზადებულია სორბენტების ფენით დაფარული პლასტმასისგან - სილიკა გელი LS 5-40 სახამებლის ან თაბაშირის შემკვრელად (10%-მდე), ან ალუმინის ოქსიდის ფლუორესცენტური ინდიკატორებით ან მის გარეშე. ჩანაწერები " სილუფოლი » აქვთ გამორეცხვის მაღალი მაჩვენებელი, თუმცა ხასიათდებიან დაბალი გამყოფი სიმძლავრით და დაბალი მგრძნობელობით. შენახვისას ისინი მგრძნობიარენი არიან პირობების მიმართ (ტენიანობა, ტემპერატურა, აგრესიული მედიის და ა.შ.). ინდივიდუალური ფირმების მიწოდება ქრომატოგრაფიული ფირფიტები სხვადასხვა (ჩვეულებრივ 0,25 მმ-მდე), მაგრამ მკაცრად მუდმივი სისქის სორბენტის ფენით (სილიკა გელი, ცელულოზა, იონგამცვლელი ფისი), მინაზე და ალუმინის ფოლგის, პლასტმასის, გაჟღენთილი მინაბოჭკოვანი მასალისგან დამზადებულ სუბსტრატებზე.

ფირფიტები « სორბფილი » (TU 26-11-17-89) იწარმოება რუსეთში პოლიმერულ ბაზაზე (პოლიეთილენ ტერეფტალატი, ხარისხი P) ან ალუმინის სუბსტრატზე (ხარისხი AF) სამუშაო ფენით. მიკროფრაქციული სილიკა გელის სორბენტი კლასები STX-1A და STX-1VE (იწარმოება სსრკ-ში, როგორც ფრაქციული სილიკა გელი KSKG) 90-120 მიკრონი სისქით (200 მიკრონიმდე), ფიქსირდება სპეციალური შემკვრელით - სილიკასოლი . სილიციუმის მჟავას (სილიკაზოლის) ზოლის შემკვრელად გამოყენებისას, რომელიც გახურების შემდეგ გარდაიქმნება სილიკა გელში, მიღებული TLC ფირფიტები შედგება ორი კომპონენტისგან: სილიკა გელის ფენა და სუბსტრატი. სორბენტის ფენის სისქის ერთგვაროვნება ერთ ფირფიტაზე არის ± 5 μm. აღნიშვნის მაგალითი: "Sorbfil-PTSKh-AF-V-UF (10x10)" - მაღალი ხარისხის TLC ფირფიტები ალუმინის სუბსტრატზე, ფოსფორით, 10x10 სმ.

თუ გამოიყენება შუშის სუბსტრატი (C ხარისხი), მაშინ ასეთი ფირფიტები ხელახლა გამოყენებადი და ქიმიურად მდგრადია. მათი ქიმიური წინააღმდეგობა განისაზღვრება სილიკა გელის ქიმიური წინააღმდეგობით. შედეგად, TLC ფირფიტები შეიძლება განმეორებით დამუშავდეს აგრესიული რეაგენტებით, მაგალითად, ცხელი ქრომის ნარევით, რომელიც ხსნის შეზღუდვებს კორელაციური რეაგენტების გამოყენებაზე ლაქების აღმოსაჩენად და სორბენტის მოდიფიკაციისთვის და იძლევა მრავალჯერადი (30-ჯერ ან მეტის) საშუალებას. ფირფიტების რეგენერაცია ქრომის ნარევით. შუშის ფირფიტების მოჭრა შესაძლებელია სასურველ ზომამდე. სორბენტის ფენის მექანიკური სიძლიერის კონტროლი შესაძლებელია, რაც უზრუნველყოფს, ერთის მხრივ, ფირფიტების ტრანსპორტირებას და მრავალჯერად დამუშავებას და, მეორე მხრივ, ადსორბენტის ფენების გამოყოფის შესაძლებლობას ცალკეული ნივთიერებებით ცალკეული ნაერთების შემდგომი გამორეცხვისთვის. სორბენტი და მათი შემდგომი შესწავლა ინსტრუმენტული მეთოდებით (IR და UV სპექტრომეტრია), რენტგენის დიფრაქციული მეთოდები, NMR და ა.შ.).

ფირფიტები განსხვავდება სილიკა გელის ფრაქციების (ნაწილაკების განაწილების) ზომით, რომელიც ქმნის ფენას. ანალიტიკურ ფირფიტებზე (A ხარისხი) ფრაქცია არის 5-17 მიკრონი, მაღალეფექტურზე (B ხარისხი) - 8-12 მიკრონი. უფრო ვიწრო განაწილება ზრდის ფირფიტების ეფექტურობას, ე.ი. გამოსაყოფი ნივთიერებების ლაქები უფრო კომპაქტური ხდება (მცირე ზომის) და ამიტომ უკეთესად გამოიყოფა, როდესაც ელუენტის წინა მხარე უფრო მოკლე მანძილს გადის. რუსულ ვაფლებზე, ანალიტიკური და მაღალი ხარისხის ფენები დიდად არ განსხვავდება, განსხვავებით Merck-ის ვაფლისგან (გერმანია). მაღალი ეფექტურობის ფირფიტები უნდა იქნას გამოყენებული, თუ ნივთიერებების გამოყოფა შეუძლებელია ანალიტიკურ ფირფიტებზე. ყველა მოდიფიკაციის ფირფიტები იწარმოება ფოსფორით (UV კლასის) 254 ნმ აგზნებით. შენახვის ვადა შეზღუდული არ არის, ფირფიტები " სორბფილი » ფართოდ არის გამოცდილი ამინომჟავების წარმოებულების, პესტიციდების, ლიპიდების, ანტიბიოტიკების ანალიზში.

ტარდება TLC მეთოდი ხარისხობრივი იდენტიფიკაცია კომპონენტები. რაოდენობრივი TLC-სთვის ასევე შესაძლებელია, ეს მოითხოვს ნივთიერების ზუსტ რაოდენობას და დამატებით დენსიტომეტრიული კვლევები ლაქების ინტენსივობის მკაფიო ფიქსაციით. ყველაზე გავრცელებული არის ნახევრად რაოდენობრივი მეთოდი . ის ეფუძნება ვიზუალური შედარება კომპონენტის ლაქის ზომა და ინტენსივობა სხვადასხვა კონცენტრაციის ერთი და იგივე ნივთიერების ლაქების სერიის შესაბამისი მახასიათებლებით ( სტანდარტული საცნობარო გადაწყვეტილებები ). ნიმუშის გამოყენებისას 1-5 მკგ ოდენობით, ასეთი მარტივი მეთოდი უზრუნველყოფს კომპონენტის შემცველობის განსაზღვრის სიზუსტეს დაახლოებით 5-10%. ხშირად, ნიმუშში კომპონენტების დასადგენად, საჭიროა სინჯის მომზადება გაანალიზებული ნაერთების შემცველი ნარევის მისაღებად. ნიმუშის მომზადება ეფუძნება ნარკოტიკების ამოღებას ნიმუშიდან ორგანული გამხსნელებით ( ნ-ჰექსანი, ნავთობის ეთერი, დიეთილის ეთერი, ქლოროფორმი), ექსტრაქტის გაწმენდა და შემდგომი ქრომატოგრაფია ალუმინის ან სილიკა გელის თხელ ფენაში.

არსებობს რამდენიმე ვარიანტი TLC და BC, რომლებიც განსხვავდება გზაზე გამხსნელის მიწოდება . მობილური ფაზის მოძრაობის მიმართულებიდან გამომდინარე, არსებობს:

ა)აღმავალი ქრომატოგრაფია  მოძრავი ფაზა ჩაისხმება გამყოფი კამერის ფსკერზე, ქაღალდი (ფირფიტა) თავსდება ვერტიკალურად;

ბ)დაღმავალი ქრომატოგრაფია  მობილური ფაზა იკვებება ზემოდან და მოძრაობს ქვემოთ ფირფიტის ან ქაღალდის სორბენტული ფენის გასწვრივ;

V)რადიალური ქრომატოგრაფია  გამხსნელის ფრონტის ჰორიზონტალური წინსვლა: მობილური ფაზა მოჰყავთ ქაღალდის დისკის (ფირფიტის) ცენტრში, სადაც დეპონირდება გამოსაყოფი ნარევი.

ყველაზე გავრცელებული არის აღმავალი ელუცია (ქრომატოგრაფია). წინა ელუენტი ქვემოდან ზევით გადაადგილებისას. გამხსნელის არჩევანი (მობილური ფაზა) განისაზღვრება სორბენტის ბუნებით და გამოსაყოფი ნივთიერებების თვისებებით.

ქრომატოგრაფიული გამოყოფა BC და TLC მეთოდები ტარდება ქ გამყოფი პალატა ხრახნიანი სახურავით. ნივთიერების გადაცემის სიჩქარის რაოდენობრივი საზომია კონკრეტული ადსორბენტისა და გამხსნელის გამოყენებით R მნიშვნელობა ვ (ინგლისურიდან. შეკავება ფაქტორი – დაყოვნების კოეფიციენტი, ეს პარამეტრი შენარჩუნების დროის ანალოგიურია). თანამდებობა ქრომატოგრაფიული კომპონენტის ზონები ზომაზე დაყენებული კოეფიციენტი რ ვ უდრის მისი ზონის სიჩქარის შეფარდებას გამხსნელის ფრონტის სიჩქარესთან. ღირებულება რ ვ ყოველთვის ნაკლებია ერთიანობაზე და არ არის დამოკიდებული ქრომატოგრამის სიგრძეზე. თანხით რ ვ სხვადასხვა ფაქტორების გავლენით. ასე რომ, დაბალ ტემპერატურაზე ნივთიერებები უფრო ნელა მოძრაობენ; გამხსნელის დაბინძურება, ადსორბენტის არაერთგვაროვნება, უცხო იონები გაანალიზებულ ხსნარში შეიძლება შეცვალოს მნიშვნელობა რ ვ 10%-მდე. არჩეულ სისტემაში ანალიზებს უნდა ჰქონდეთ განსხვავებული მნიშვნელობები რ ვ და განაწილებულია ქრომატოგრამის მთელ სიგრძეზე. სასურველია ღირებულებები რ ვ იწვა 0,05-0,85 დიაპაზონში.

პრაქტიკაში, ღირებულება რ ვ გამოითვლება როგორც მანძილის თანაფარდობა ლ იმოგზაურა ნივთიერებით მანძილზე ლ გავლილი გამხსნელით:

რ ვ = ლ/ლ (6.1 )

ჩვეულებრივ, გაანგარიშებისთვის აირჩიეთ ადგილზე ცენტრი (ნახ. 1). ღირებულება რ ვ დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, როგორიცაა ქრომატოგრაფიული ქაღალდი (მისი ფორიანობა, სიმკვრივე, სისქე, დატენიანების ხარისხი) და სორბენტი (მარცვლის ზომა, ზედაპირზე ჯგუფების ბუნება, ფენის სისქე, მისი ტენიანობა, ნივთიერების ბუნება, მოძრავი ფაზის შემადგენლობა), ექსპერიმენტული პირობები (ტემპერატურა, ქრომატოგრაფიის დრო და სხვ.). ქრომატოგრაფიის ყველა პარამეტრის მუდმივობით, მნიშვნელობა რ ვ განისაზღვრება მხოლოდ თითოეული კომპონენტის ინდივიდუალური თვისებებით.

ბრინჯი. 1. მნიშვნელობების განსაზღვრა ქრომატოგრამაზე RF კომპონენტებისთვის ადა IN,

მათი განცალკევების ხარისხი რ და თეორიული ფირფიტების რაოდენობა ნ .

BC და TLC-ის ეფექტურობა ასევე დამოკიდებულია შერჩევითობა და მგრძნობელობა რეაქციები, რომლებიც გამოიყენება გაანალიზებული ნარევის კომპონენტების გამოსავლენად. ჩვეულებრივ, გამოიყენება რეაგენტები, რომლებიც ქმნიან ფერად ნაერთებს განსაზღვრულ კომპონენტებთან - დეველოპერებთან. უფრო საიმედოდ საერთო კომპონენტების იდენტიფიკაცია მიმართე" მოწმეები » - გადაწყვეტილებები სტანდარტული ნივთიერებები (იგივე გამხსნელში, როგორც ნიმუში), რომლებიც მოსალოდნელია ნიმუშში. სტანდარტული ნივთიერება მიმართა სასტარტო ხაზს გაანალიზებული ნიმუშის გვერდით და ქრომატოგრაფირებულია იმავე პირობებში. პრაქტიკაში, შედარებითი მნიშვნელობა ხშირად გამოიყენება:

რ ვ rel = რ ვ x / რ ვ დგომა (6.2)

სად რ ვ დგომა ასევე გამოითვლება ფორმულით (6.1). ეფექტურობა ქრომატოგრაფიული გამოყოფა დახასიათება ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტების რაოდენობა და ისინი სიმაღლე . ამრიგად, TLC მეთოდით, ექვივალენტური თეორიული ფირფიტების რაოდენობა ნ აკომპონენტისთვის აგამოსაყოფი ნარევი გამოითვლება ფორმულით:

ნ ა = 16 (ლ OA / ა (ა )) 2 (6.3)

ღირებულებები ლ OA და ა (ა ) განისაზღვრება, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 6.1. შემდეგ ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტის სიმაღლე ჰ ა არის:

ჰ ა = ლ OA /ნ = ა (ა ) 2 / 16 ლ OA . (6.4)

განცალკევება პრაქტიკულად შესაძლებელია თუ რ ვ (A)  რ ვ (IN)  0,1 .

ორი კომპონენტის გამოყოფის დასახასიათებლად ადა INგამოყენება გაყოფის ხარისხი (კრიტერიუმი) Rs :

რ =  ლ / (ა (A) / 2 + ა (B) / 2)= 2  ლ / (ა (A) + ა (B)) (6.5)

სად  ლ  მანძილი კომპონენტის ლაქების ცენტრებს შორის ადა IN;

ა (A) და ა (IN)  ლაქების დიამეტრი ადა INქრომატოგრამაზე (სურ. 6.1). Უფრო რ , მით უფრო მკაფიოდ გამოიყოფა კომპონენტების ლაქები ადა INქრომატოგრამაზე. პირობები ქრომატოგრაფია არჩეულია ისე, რომ ღირებულება რ განსხვავდება ნულიდან და ერთიდან, ოპტიმალური მნიშვნელობა რ არის 0.3  0.7. განაკვეთისთვის გამოყოფის სელექციურობა ორი კომპონენტი ადა INგამოყენება გამოყოფის ფაქტორი α :

α = ლ ბ / ლ ა (6.6)

თუ α = 1, მაშინ კომპონენტები ადა INარ არიან გამოყოფილი.

(ძირითადად ინტერმოლეკულური) ინტერფეისზე. როგორც ანალიზის მეთოდი, HPLC არის მეთოდების ჯგუფის ნაწილი, რომელიც შესწავლილი ობიექტების სირთულიდან გამომდინარე მოიცავს საწყისი რთული ნარევის წინასწარ გამოყოფას შედარებით მარტივებად. შემდეგ მიღებული მარტივი ნარევები ანალიზდება ჩვეულებრივი ფიზიკოქიმიური მეთოდებით ან ქრომატოგრაფიისთვის შემუშავებული სპეციალური მეთოდებით.

HPLC მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ქიმია, ნავთობქიმია, ბიოლოგია, ბიოტექნოლოგია, მედიცინა, საკვების გადამუშავება, გარემოს დაცვა, წამლების წარმოება და მრავალი სხვა.

გაანალიზებული ან გამოყოფილი ნივთიერებების გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით HPLC იყოფა ადსორბციად, განაწილებად, იონგაცვლის, ექსკლუზიის, ლიგანდის გაცვლის და სხვა.

გასათვალისწინებელია, რომ პრაქტიკულ მუშაობაში გამოყოფა ხშირად მიმდინარეობს არა ერთი, არამედ რამდენიმე მექანიზმით ერთდროულად. ამრიგად, გამორიცხვის გამოყოფა შეიძლება გართულდეს ადსორბციული ეფექტებით, ადსორბციით - განაწილებით და პირიქით. ამავდროულად, რაც უფრო დიდია განსხვავება ნიმუშში არსებულ ნივთიერებებში იონიზაციის ხარისხის, ფუძეობის ან მჟავიანობის, მოლეკულური წონის, პოლარიზადობის და სხვა პარამეტრების თვალსაზრისით, მით უფრო სავარაუდოა, რომ გამოჩნდეს განსხვავებული გამოყოფის მექანიზმი. ასეთი ნივთიერებებისთვის.

ნორმალური ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა უფრო პოლარულია ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ ელუენტის შემადგენლობაში ჭარბობს არაპოლარული გამხსნელი:

• ჰექსანი:იზოპროპანოლი = 95:5 (დაბალპოლარული ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 95:5 (საშუალო პოლარული ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 80:20 (ძლიერად პოლარული ნივთიერებებისთვის)

შებრუნებული ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა ნაკლებად პოლარულია ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ წყალი თითქმის ყოველთვის იმყოფება ელუენტში. ამ შემთხვევაში, ყოველთვის არის შესაძლებელი BAS-ის სრული დაშლის უზრუნველყოფა მობილურ ფაზაში, თითქმის ყოველთვის შესაძლებელია გამოვიყენოთ ულტრაიისფერი გამოვლენა, თითქმის ყველა მობილური ფაზა ერთმანეთს ერევა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრადიენტური გამონაბოლქვი, სვეტი შეიძლება სწრაფად განმეორდეს. -დაბალანსებული, სვეტის რეგენერაცია შესაძლებელია.

საპირისპირო ფაზის HPLC-სთვის გავრცელებული ელუენტებია:

• აცეტონიტრილი: წყალი
• მეთანოლი: წყალი
• იზოპროპანოლი: წყალი

მატრიცები HPLC-სთვის

HPLC-ში გამოყენებული მატრიცები არის არაორგანული ნაერთები, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდი (სილიკა გელი) ან ალუმინი, ან ორგანული პოლიმერები, როგორიცაა პოლისტირონი (ჯვარედინი ბმული დივინილბენზოლთან) ან პოლიმეთაკრილატი. სილიკა გელი, რა თქმა უნდა, ახლა ზოგადად მიღებულია.

მატრიცის ძირითადი მახასიათებლები:

• ნაწილაკების ზომა (მკმ);
• შიდა ფორების ზომა (Å, ნმ).

სილიკა გელის მიღება HPLC-სთვის:

1. პოლისილიციუმის მჟავას მიკროსფეროების წარმოქმნა;
2. სილიკა გელის ნაწილაკების გაშრობა;
3. ჰაერის გამოყოფა.

სორბენტის ნაწილაკები:

• რეგულარული (სფერული): მაღალი წნევის წინააღმდეგობა, უფრო მაღალი ღირებულება;
• არასფერული: დაბალი წნევის წინააღმდეგობა.

ფორების ზომა HPLC-ში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია. რაც უფრო მცირეა ფორების ზომა, მით უფრო უარესია მათი გამტარიანობა გამორეცხილი ნივთიერებების მოლეკულებისთვის. და შესაბამისად, მით უფრო უარესია სორბენტების შეწოვის უნარი. რაც უფრო დიდია ფორები, მით უფრო დაბალია, პირველ რიგში, სორბენტის ნაწილაკების მექანიკური სტაბილურობა და მეორეც, რაც უფრო მცირეა სორბციის ზედაპირი, შესაბამისად, მით უფრო უარესია ეფექტურობა.

სტაციონარული ფაზის გრაფტები

ნორმალური ფაზის HPLC:

• პროპილნიტრილით (ნიტრილით) ნამყენი სტაციონარული ფაზა;
• სტაციონარული ფაზა პროპილამინის გადანერგვით (ამინი).

შებრუნებული ფაზის HPLC:

• სტაციონარული ფაზა ალკილის გადანერგვით;
• სტაციონარული ფაზა ალკილსილილის გრაფტით.

დაბოლოება – სორბენტის არანამყნობი უბნების დაცვა „პატარა“ მოლეკულებით დამატებითი მყნობით. ჰიდროფობიური ბოლო საფარი (C1, C2): უმაღლესი სელექციურობა, უარესი დატენიანება; ჰიდროფილური დაბოლოება (დიოლი): დაბალი სელექციურობა, მაღალი დატენიანება.

HPLC დეტექტორები

• UV
• დიოდური მასივი
• ფლუორესცენტური
• ელექტროქიმიური
• რეფრაქტომეტრიული
• მასობრივი შერჩევითი

ბმულები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

• ქრომატოგრაფია
• დანაყოფის ქრომატოგრაფია

ნახეთ, რა არის "" სხვა ლექსიკონებში:

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია- - [A.S. Goldberg. ინგლისური რუსული ენერგეტიკული ლექსიკონი. 2006] თემები ენერგია ზოგადად EN მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია HPLC… ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია- ტერმინი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია ინგლისური ტერმინი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია სინონიმები აბრევიატურები HPLC, HPLC ასოცირებული ტერმინები ადსორბცია, ოლიგოპეპტიდი, პროტეომიკა, სორბენტი, ფულერენი, ენდოჰედრული, ქრომატოგრაფია……

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია- თხევადი ქრომატოგრაფია, განცალკევების ეფექტურობის გაზრდის მიზნით, გამხსნელი (გამხსნელი) წნევის ქვეშ (3x107 Pa-ზე მეტი) ტუმბოს სვეტების მეშვეობით, რომლებიც სავსეა სორბენტით მცირე დიამეტრის ნაწილაკებით (1 მიკრონიმდე) და პერფუზია .. ....

თხევადი ქრომატოგრაფია- ქრომატოგრაფიის ტიპი, რომელშიც სითხე (ელუენტი) მოძრავ ფაზას ემსახურება და ეს არის სტაციონარული ფაზა. სორბენტი, ტელევიზორი. გადამზიდავი სითხის ან გელის გამოყენებით მის ზედაპირზე. ტარდება სორბენტით სავსე სვეტში (სვეტის ქრომატოგრაფია), ბინაზე ... ... ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ქრომატოგრაფია- [κρώμα (υroma) ფერი] პროცესი, რომელიც დაფუძნებულია ნარევის ცალკეული კომპონენტების (თხევადი ან აირისებრი) არათანაბარ უნარზე, დარჩეს ადსორბენტის ზედაპირზე, როგორც გადამზიდავი ნაკადიდან შეწოვისას, ასევე მაშინ, როდესაც ... ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

ქრომატოგრაფია- (სხვა ბერძნულიდან ... ვიკიპედია

ქრომატოგრაფია- ტერმინი ქრომატოგრაფია ინგლისური ტერმინი ქრომატოგრაფია სინონიმები აბრევიატურები ასოცირებული ტერმინები მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, კლატრატი, ლაბორატორია ჩიპზე, ფორომეტრია, პროტეომა, პროტეომიკა, სორბენტი, ფერმენტი, ფულერენი, ენდოედრული…… ნანოტექნოლოგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

იონის გაცვლის ქრომატოგრაფია- თხევადი ქრომატოგრაფია დაფუძნებული დეკომპ. გამოყოფილი იონების უნარი იონური გაცვლის ფიქსირებულთან. ამ უკანასკნელის იონოგენური ჯგუფების დისოციაციის შედეგად წარმოქმნილი სორბენტი იონები. კატიონ გადამცვლელები გამოიყენება კათიონების გამოსაყოფად, ... ... ქიმიური ენციკლოპედია

HPLC- მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია ... რუსული ენის აბრევიატურების ლექსიკონი

HPLC- მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) არის ნივთიერებათა რთული ნარევების გამოყოფის ერთ-ერთი ეფექტური მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება როგორც ანალიზურ ქიმიაში, ასევე ქიმიურ ტექნოლოგიაში. ქრომატოგრაფიული გამოყოფის საფუძველია მონაწილეობა ... ვიკიპედია

წიგნები

• პრაქტიკული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, ვერონიკა რ. მაიერი. მკითხველს წარმოგიდგენთ წიგნის მე-5 გამოცემას, რომელიც გაფართოვდა თანამედროვე მეთოდებითა და აღჭურვილობით. წიგნში ბევრი რამ გაუმჯობესდა და დამატებულია მრავალი ცნობარი. ტექსტში ის ადგილები, სადაც...

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიაში (HPLC), ქრომატოგრაფიულ სვეტში მიმდინარე პროცესების ბუნება ზოგადად იდენტურია გაზის ქრომატოგრაფიის პროცესებთან. განსხვავება მხოლოდ სითხის, როგორც სტაციონარული ფაზის გამოყენებაშია. თხევადი მოძრავი ფაზების მაღალი სიმკვრივისა და სვეტების მაღალი წინააღმდეგობის გამო, გაზისა და თხევადი ქრომატოგრაფია მნიშვნელოვნად განსხვავდება ინსტრუმენტულ ინსტრუმენტებში.

HPLC-ში სუფთა გამხსნელები ან მათი ნარევები ჩვეულებრივ გამოიყენება მობილურ ფაზებად.

სუფთა გამხსნელის (ან გამხსნელების ნარევების) ნაკადის შესაქმნელად, რომელსაც თხევადი ქრომატოგრაფიაში ელუენტი ეწოდება, გამოიყენება ტუმბოები, რომლებიც ქრომატოგრაფის ჰიდრავლიკური სისტემის ნაწილია.

ადსორბციული ქრომატოგრაფია ტარდება ნივთიერების ადსორბენტებთან ურთიერთქმედების შედეგად, როგორიცაა სილიკა გელი ან ალუმინის ოქსიდი, რომლებსაც აქვთ აქტიური ცენტრები ზედაპირზე. სხვადასხვა ნიმუშის მოლეკულების ადსორბციულ ცენტრებთან ურთიერთქმედების უნარის განსხვავება იწვევს მათ ზონებად დაყოფას სვეტში მობილურ ფაზასთან გადაადგილების პროცესში. ამ შემთხვევაში მიღწეული კომპონენტის ზონების დაყოფა დამოკიდებულია როგორც გამხსნელთან, ასევე ადსორბენტთან ურთიერთქმედებაზე.

სილიკა გელის ადსორბენტები სხვადასხვა მოცულობით, ზედაპირით და ფორების დიამეტრით ყველაზე დიდ გამოყენებას პოულობენ HPLC-ში. ალუმინის ოქსიდი და სხვა ადსორბენტები გამოიყენება ბევრად უფრო იშვიათად. ამის მთავარი მიზეზი:

არასაკმარისი მექანიკური სიმტკიცე, რომელიც არ იძლევა HPLC-სთვის დამახასიათებელ მაღალ წნევაზე შეფუთვას და გამოყენებას;

სილიკა გელს ალუმინის ოქსიდთან შედარებით აქვს ფორიანობის, ზედაპირისა და ფორების დიამეტრის უფრო ფართო დიაპაზონი; ალუმინის ოქსიდის მნიშვნელოვნად მაღალი კატალიზური აქტივობა იწვევს ანალიზის შედეგების დამახინჯებას ნიმუშის კომპონენტების დაშლის ან მათი შეუქცევადი ქიმიზორბციის გამო.

HPLC დეტექტორები

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) გამოიყენება პოლარული არაასტაბილური ნივთიერებების გამოსავლენად, რომლებიც რატომღაც არ შეიძლება გარდაიქმნას გაზის ქრომატოგრაფიისთვის ხელსაყრელ ფორმაში, თუნდაც წარმოებულების სახით. ასეთი ნივთიერებები, კერძოდ, მოიცავს სულფონის მჟავებს, წყალში ხსნად საღებავებს და ზოგიერთ პესტიციდს, როგორიცაა ფენილ-შარდოვანას წარმოებულები.

დეტექტორები:

UV - დიოდური მასივის დეტექტორი. ფოტოდიოდების "მატრიცა" (მათ შორის ორასზე მეტია) მუდმივად აღრიცხავს სიგნალებს სპექტრის UV და ხილულ რეგიონში, რითაც უზრუნველყოფს UV-B სპექტრის ჩაწერას სკანირების რეჟიმში. ეს შესაძლებელს ხდის მუდმივ ჩაწერას, მაღალი მგრძნობელობის პირობებში, კომპონენტების არადამახინჯებული სპექტრები, რომლებიც სწრაფად გადიან სპეციალურ უჯრედში.

ერთი ტალღის სიგრძის გამოვლენასთან შედარებით, რომელიც არ გვაწვდის ინფორმაციას მწვერვალის „სიწმინდის“ შესახებ, დიოდური მასივის სრული სპექტრების შედარების შესაძლებლობა იძლევა იდენტიფიკაციის შედეგს დარწმუნებით ბევრად უფრო მაღალი ხარისხით.

ფლუორესცენტური დეტექტორი. ფლუორესცენტური დეტექტორების დიდი პოპულარობა განპირობებულია ძალიან მაღალი სელექციურობითა და მგრძნობელობით და იმით, რომ გარემოს მრავალი დამაბინძურებელი ფლუორესციულია (მაგალითად, პოლიარომატული ნახშირწყალბადები).

ელექტროქიმიური დეტექტორი გამოიყენება ნივთიერებების გამოსავლენად, რომლებიც ადვილად იჟანგება ან მცირდება: ფენოლები, მერკაპტანები, ამინები, არომატული ნიტრო და ჰალოგენური წარმოებულები, ალდეჰიდები, კეტონები, ბენზიდინები.

ნარევის ქრომატოგრაფიული გამოყოფა სვეტზე PF-ის ნელი წინსვლის გამო დიდ დროს იღებს. პროცესის დასაჩქარებლად ქრომატოგრაფია ტარდება წნევის ქვეშ. ამ მეთოდს ეწოდება მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC).

კლასიკური თხევადი სვეტის ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული აღჭურვილობის მოდერნიზებამ ის ანალიზის ერთ-ერთ პერსპექტიულ და თანამედროვე მეთოდად აქცია. მაღალი ეფექტურობის თხევადი ქრომატოგრაფია მოსახერხებელი მეთოდია როგორც დაბალი, ისე მაღალი მოლეკულური წონის არასტაბილური თერმოსტაბილური ნაერთების გამოყოფის, მოსამზადებლად იზოლირებისა და თვისებრივი და რაოდენობრივი ანალიზის ჩასატარებლად.

ამ მეთოდში გამოყენებული სორბენტის სახეობიდან გამომდინარე, გამოიყენება ქრომატოგრაფიის 2 ვარიანტი: პოლარულ სორბენტზე არაპოლარული ელუენტის გამოყენებით (პირდაპირი ფაზის ვარიანტი) და არაპოლარულ სორბენტზე პოლარული ელუენტის გამოყენებით - ე.წ. -ფაზის მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (RPHLC).

როდესაც ელუენტი გადადის ელუენტში, წონასწორობა RPHLC პირობებში მყარდება ბევრჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე პოლარული სორბენტებისა და არაწყლიანი PF-ების პირობებში. ამის შედეგად, ისევე როგორც წყალთან და წყალ-ალკოჰოლურ საშუალებებთან მუშაობის მოხერხებულობის შედეგად, RPHLC-მ ახლა დიდი პოპულარობა მოიპოვა. HPLC ანალიზების უმეტესობა ტარდება ამ მეთოდის გამოყენებით.

დეტექტორები. ცალკე კომპონენტის სვეტიდან გამომავალის რეგისტრაცია ხდება დეტექტორის გამოყენებით. რეგისტრაციისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ანალიტიკური სიგნალის ცვლილება, რომელიც მოდის მობილური ფაზიდან და დაკავშირებულია ნარევის კომპონენტის ბუნებასთან და რაოდენობასთან. თხევადი ქრომატოგრაფია იყენებს ისეთ ანალიტიკურ სიგნალებს, როგორიცაა სინათლის შთანთქმა ან გამომავალი ხსნარის სინათლის გამოსხივება (ფოტომეტრიული და ფლუომეტრიული დეტექტორები), გარდატეხის ინდექსი (რეფრაქტომეტრიული დეტექტორები), პოტენციალი და ელექტროგამტარობა (ელექტროქიმიური დეტექტორები) და ა.შ.

მუდმივად აღმოჩენილი სიგნალი ჩაიწერება ჩამწერის მიერ. ქრომატოგრამა არის დეტექტორის სიგნალების თანმიმდევრობა, რომელიც ჩაწერილია ჩამწერ ფირზე, რომელიც წარმოიქმნება ნარევის ცალკეული კომპონენტების სვეტიდან გასვლისას. ნარევის გამოყოფის შემთხვევაში ცალკეული მწვერვალები ჩანს გარე ქრომატოგრამაზე. პიკის პოზიცია ქრომატოგრამაზე გამოიყენება ნივთიერების იდენტიფიკაციის მიზნით, მწვერვალის სიმაღლე ან ფართობი - რაოდენობრივი განსაზღვრის მიზნით.

განაცხადი

HPLC პოულობს ყველაზე ფართო გამოყენებას ქიმიური ანალიზის შემდეგ სფეროებში (იდენტიფიცირებულია ანალიზის ობიექტები, სადაც HPLC პრაქტიკულად არ აქვს კონკურენცია):

· საკვების ხარისხის კონტროლი - მატონიზირებელი და გემოს დანამატები, ალდეჰიდები, კეტონები, ვიტამინები, შაქარი, საღებავები, კონსერვანტები, ჰორმონები, ანტიბიოტიკები, ტრიაზინი, კარბამატი და სხვა პესტიციდები, მიკოტოქსინები, ნიტროზოამინები, პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადები და ა.შ.

· გარემოს დაცვა - ფენოლები, ორგანული ნიტრო ნაერთები, მონო- და პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადები, მთელი რიგი პესტიციდები, ძირითადი ანიონები და კათიონები.

· კრიმინალისტიკა - ნარკოტიკები, ორგანული ასაფეთქებელი ნივთიერებები და საღებავები, ძლიერი ფარმაცევტული საშუალებები.

· ფარმაცევტული მრეწველობა - სტეროიდული ჰორმონები, ორგანული სინთეზის პრაქტიკულად ყველა პროდუქტი, ანტიბიოტიკები, პოლიმერული პრეპარატები, ვიტამინები, ცილოვანი პრეპარატები.

მედიცინა - ჩამოთვლილი ბიოქიმიური და სამკურნალო ნივთიერებები და მათი მეტაბოლიტები ბიოლოგიურ სითხეებში (ამინომჟავები, პურინები და პირიმიდინები, სტეროიდული ჰორმონები, ლიპიდები) დაავადებების დიაგნოსტიკაში, ორგანიზმიდან წამლების გამოყოფის სიჩქარის განსაზღვრა მათი ინდივიდუალური დოზირების მიზნით. .

· სოფლის მეურნეობა - ნიადაგებში ნიტრატებისა და ფოსფატების განსაზღვრა სასუქების საჭირო რაოდენობის დასადგენად, საკვების კვებითი ღირებულების განსაზღვრა (ამინომჟავები და ვიტამინები), პესტიციდების ანალიზი ნიადაგში, წყალსა და სასოფლო-სამეურნეო პროდუქტებში.

ბიოქიმია, ბიოორგანული ქიმია, გენეტიკური ინჟინერია, ბიოტექნოლოგია - შაქარი, ლიპიდები, სტეროიდები, ცილები, ამინომჟავები, ნუკლეოზიდები და მათი წარმოებულები, ვიტამინები, პეპტიდები, ოლიგონუკლეოტიდები, პორფირინები და ა.შ.

· ორგანული ქიმია - ორგანული სინთეზის ყველა სტაბილური პროდუქტი, საღებავები, თერმოლაბილური ნაერთები, არაასტაბილური ნაერთები; არაორგანული ქიმია (პრაქტიკულად ყველა ხსნადი ნაერთი იონებისა და რთული ნაერთების სახით).

· საკვები პროდუქტების, ალკოჰოლური და უალკოჰოლო სასმელების, სასმელი წყლის, საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების, სუნამოების ხარისხის კონტროლი და უსაფრთხოება მათი წარმოების ყველა ეტაპზე;

ტექნოგენური კატასტროფის ან საგანგებო სიტუაციის ადგილზე დაბინძურების ხასიათის დადგენა;

ნარკოტიკული, ძლიერი, მომწამვლელი და ფეთქებადი ნივთიერებების აღმოჩენა და ანალიზი;

მავნე ნივთიერებების (პოლიციკლური და სხვა არომატული ნახშირწყალბადები, ფენოლები, პესტიციდები, ორგანული საღებავები, მძიმე, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების იონები) არსებობის დადგენა თხევად ჩამდინარე წყლებში, ჰაერის ემისიებსა და მყარ ნარჩენებში საწარმოებიდან და ცოცხალ ორგანიზმებში;

· ორგანული სინთეზის, ნავთობისა და ქვანახშირის გადამუშავების, ბიოქიმიური და მიკრობიოლოგიური წარმოების პროცესების მონიტორინგი;

განაყოფიერებისთვის ნიადაგის ხარისხის ანალიზი, ნიადაგში, წყალსა და პროდუქტებში პესტიციდებისა და ჰერბიციდების არსებობა, აგრეთვე საკვების კვებითი ღირებულება; კომპლექსური კვლევითი ანალიტიკური ამოცანები; მიკრო რაოდენობის ულტრასუფთა ნივთიერების მიღება.



თხევადი ქრომატოგრაფია

თხევადი ქრომატოგრაფიაარის ქრომატოგრაფიის სახეობა, რომელშიც მობილური ფაზა, რომელსაც ელუენტს უწოდებენ, არის თხევადი. სტაციონარული ფაზაᲨესაძლოა მყარი სორბენტი, მყარი მატარებელი მის ზედაპირზე დეპონირებული სითხითან ლარი.

გამოარჩევენ სვეტიანიდა თხელი ფენათხევადი ქრომატოგრაფია. სვეტის ვერსიაში, გამოსაყოფი ნივთიერებების ნარევის ნაწილი გადის სტაციონარული ფაზით სავსე სვეტში ელუენტის ნაკადში, რომელიც მოძრაობს წნევის ქვეშ ან გრავიტაციის მოქმედების ქვეშ. თხელი ფენის ქრომატოგრაფიაში, ელუენტი მოძრაობს კაპილარული ძალების ზემოქმედებით შუშის ფირფიტაზე ან ლითონის ფოლგაზე დეპონირებული სორბენტის ბრტყელი ფენის გასწვრივ, ფოროვანი პოლიმერული ფილმის გასწვრივ ან სპეციალური ქრომატოგრაფიული ქაღალდის ზოლის გასწვრივ. ასევე შემუშავებულია წნეხის ქვეშ თხევადი თხევადი ქრომატოგრაფიის მეთოდი, როდესაც ელუენტი ამოტუმბავს სორბენტის ფენას, რომელიც მოთავსებულია ფირფიტებს შორის.

არსებობს თხევადი ქრომატოგრაფიის რამდენიმე სახეობა, მაგ ანალიტიკური(ნივთიერებათა ნარევების ანალიზისთვის) და მოსამზადებელი(სუფთა კომპონენტების იზოლირება).

გამოარჩევენ თხევადი ქრომატოგრაფია (LC)მისი კლასიკური ვერსიით, განხორციელებული ქ ატმოსფერული წნევა, და მაღალი სიჩქარე) განხორციელდა სისხლის მაღალი წნევა. მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) იყენებს სვეტებს 5 მმ-მდე დიამეტრის, მჭიდროდ შეფუთული სორბენტით მცირე ნაწილაკებით (3-10 μm). ელუენტის სვეტში გადასატანად გამოიყენება 3,107 Pa-მდე წნევა. ამ ტიპის ქრომატოგრაფიას ე.წ მაღალი წნევის ქრომატოგრაფია. ელუენტის სვეტში მაღალი წნევის ქვეშ გატარება შესაძლებელს ხდის მკვეთრად გაზარდოს ანალიზის სიჩქარე და მნიშვნელოვნად გაზარდოს გამოყოფის ეფექტურობა წვრილად გაფანტული სორბენტის გამოყენების გამო.

HPLC პარამეტრებიარიან მიკროსვეტის ქრომატოგრაფიასორბენტით სავსე მცირე დიამეტრის სვეტებზე და კაპილარული ქრომატოგრაფიაღრუ და სორბენტით სავსე კაპილარულ სვეტებზე. HPLC მეთოდი ამჟამად შესაძლებელს ხდის ორგანული ნაერთების რთული ნარევების გამოყოფას, რაოდენობრივ და ხარისხობრივ ანალიზს.

თხევადი ქრომატოგრაფია არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური და ქიმიური კვლევის მეთოდი ქიმიაში, ბიოლოგიაში, ბიოქიმიაში, მედიცინასა და ბიოტექნოლოგიაში. იგი გამოიყენება:

წამლების ცოცხალ ორგანიზმებში მეტაბოლური პროცესების შესწავლა;

დიაგნოსტიკა მედიცინაში;

· ქიმიური და ნავთობქიმიური სინთეზის პროდუქტების, ნახევრად პროდუქტების, საღებავების, საწვავის, საპოხი მასალების, ზეთის, კანალიზაციის პროდუქტების ანალიზი;

· ხსნარებიდან სორბციის იზოთერმების შესწავლა, ქიმიური პროცესების კინეტიკა და სელექციურობა;

შერჩევა

ნარევების ანალიზი და გამოყოფა, მათი გაწმენდა და მრავალი ბიოლოგიური ნივთიერების იზოლაცია, როგორიცაა ამინომჟავები, ცილები, ფერმენტები, ვირუსები, ნუკლეინის მჟავები, ნახშირწყლები, ლიპიდები, ჰორმონები.

მაკრომოლეკულური ნაერთების ქიმიაში და პოლიმერების წარმოებაში, თხევადი ქრომატოგრაფია გამოიყენება მონომერების ხარისხის გასაანალიზებლად, მოლეკულური წონის განაწილებისა და განაწილების შესასწავლად ოლიგომერებისა და პოლიმერების ფუნქციონალური ტიპის მიხედვით, რაც აუცილებელია პროდუქტის კონტროლისთვის.

თხევადი ქრომატოგრაფია ასევე გამოიყენება პარფიუმერიაში, კვების მრეწველობაში, გარემოს დაბინძურების ანალიზისთვის და სასამართლო ექსპერტიზაში.

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) შეიქმნა და დაინერგა 1970-იანი წლების შუა ხანებში. შემდეგ გამოჩნდა პირველი თხევადი ქრომატოგრაფი.

თხევადი ქრომატოგრაფია არის ოპტიმალური მეთოდი ქიმიურად და თერმულად არასტაბილური მოლეკულების, შემცირებული აქროლადობის მქონე მაკრომოლეკულური ნივთიერებების ანალიზისთვის. ეს აიხსნება მობილური ფაზის განსაკუთრებული როლით LC-ში, გაზის ქრომატოგრაფიისგან განსხვავებით: ელუენტი ასრულებს არა მხოლოდ სატრანსპორტო ფუნქციას.

2. თხევადი ქრომატოგრაფიის მეთოდების ძირითადი ცნებები და კლასიფიკაცია.

მიერ სტაციონარული ფაზის მიერ გამოყოფილი ნივთიერებების შეკავების მექანიზმი LCგანასხვავებენ:

დანალექი ქრომატოგრაფია, ნალექების განსხვავებული ხსნადობის საფუძველზე, რომლებიც წარმოიქმნება გაანალიზებული ნარევის კომპონენტების ნალექთან ურთიერთქმედების დროს. მეთოდის უპირატესობა ის არის, რომ სორბენტის გასწვრივ მიღებულ ზონებს აქვთ მკვეთრი საზღვრები, შეიცავს მხოლოდ ერთი ნივთიერების ნალექებს და ხშირად გამოყოფილია სუფთა სორბენტის ზონებით. თუმცა, ამ მეთოდს ჯერ კიდევ არ ჰპოვა ფართო გავრცელება.

· ადსორბციული ქრომატოგრაფია , რომელშიც გამოყოფა ხორციელდება გამოყოფილი ნივთიერების ურთიერთქმედების შედეგად ადსორბენტიროგორიცაა ალუმინის ოქსიდი ან სილიკა გელი, ზედაპირზე მყოფი აქტიური პოლარული ცენტრები. გამხსნელი(ელუენტი) - არაპოლარული სითხე.

ბრინჯი. ადსორბციული ქრომატოგრაფიით ნივთიერებათა ნარევის გამოყოფის სქემა

http://www. ხუმუქი. en/biologhim/bio/img014.jpg

სორბციის მექანიზმი შედგება სორბენტის პოლარულ ზედაპირსა და გაანალიზებული კომპონენტის მოლეკულების პოლარულ (ან პოლარიზებულ) რეგიონებს შორის სპეციფიკურ ურთიერთქმედებაში (ნახ.). ურთიერთქმედება ხდება დონორ-მიმღები ურთიერთქმედების ან წყალბადის ბმების წარმოქმნის გამო.

ბრინჯი. ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფიის სქემა

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

ბრინჯი. . დანაყოფის ქრომატოგრაფია შეკრული ფაზათი (ნორმალური ფაზის ვარიანტი).

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

ზე ნორმალური ფაზაგამყოფი თხევადი ქრომატოგრაფიის ვარიანტში, პოლარული ჯგუფების შემცველი შემცვლელი ალკილქლოროსილანები, როგორიცაა ნიტრილი, ამინო და ა. შეკრული ფაზების გამოყენება შესაძლებელს ხდის სტაციონარული ფაზის ზედაპირის სორბციული თვისებების წვრილად გაკონტროლებას და მაღალი გამოყოფის ეფექტურობის მიღწევას.

შებრუნებული ფაზათხევადი ქრომატოგრაფია ეფუძნება ნარევი კომპონენტების განაწილებას სორბენტის ზედაპირზე დამყნობილ პოლარულ ელუენტსა და არაპოლარულ ჯგუფებს (გრძელი ალკილის ჯაჭვები) შორის (ნახ.). ნაკლებად ხშირად გამოიყენება მხარდაჭერილი ფაზის თხევადი ქრომატოგრაფიის ვარიანტი, რომელშიც თხევადი სტაციონარული ფაზა გამოიყენება სტაციონარულ საყრდენზე.

ბრინჯი. . დანაყოფის ქრომატოგრაფია შეკრული ფაზით (შებრუნებული ფაზის ვერსია). http://www. ქიმინეტი. ru/rus/teaching/oil/spezprakt-chr. html

დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფია მოიცავს მოპოვების სითხე ქრომატოგრაფია, რომელშიც სტაციონარული ფაზა არის ორგანული ექსტრაქტორი, რომელიც დეპონირებულია მყარ მატარებელზე, ხოლო მობილური ფაზა არის გამოსაყოფი ნაერთების წყალხსნარი. შესაფერისი ექსტრაქტებია, მაგალითად, ფენოლები, ტრიალკილის ფოსფატები, ამინები, მეოთხეული ამონიუმის ფუძეები და გოგირდის შემცველი ფოსფორორგანული ნაერთები. ექსტრაქციის თხევადი ქრომატოგრაფია გამოიყენება არაორგანული ნაერთების განცალკევებისა და კონცენტრირებისთვის, როგორიცაა ტუტე ლითონის იონები, აქტინიდები და სხვა მსგავსი ელემენტები დახარჯული ბირთვული საწვავის დამუშავებისას.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფია,რომელიც ეფუძნება იონების შექცევად სტოქიომეტრულ გაცვლას, რომელიც შეიცავს ანალიზებულ ხსნარს მობილური იონების ნაწილისთვის იონ გადამცვლელები.მაიონებელი ჯგუფების მუხტის ნიშნიდან გამომდინარე, იონ გადამცვლელები იყოფა კატიონ გადამცვლელებიდა ანიონ გადამცვლელები.ასევე არსებობს ამფოტერული იონ გადამცვლელები –ამფოლიტები, რომელსაც შეუძლია ერთდროულად გაცვალოს როგორც კატიონები, ასევე ანიონები. იონგაცვლის ქრომატოგრაფია გამოიყენება მხოლოდ დამუხტული ნაწილაკების გამოყოფისთვის. გამოყოფა ემყარება იონგამცვლელი ფისის უნარს, შეინარჩუნოს სხვადასხვა იონები სხვადასხვა სიძლიერით. იონიტიშედგება პოლიმერული მატრიცისგან და მასთან დაკავშირებული აქტიური ჯგუფებისგან, რომლებსაც შეუძლიათ იონების გაცვლა. კატიონ გადამცვლელიფლობს მჟავე ან სუსტად მჟავე თვისებებს, რადგან მოიცავს ჯგუფებს: - SO3H, -CH2SO3H, - COOH, - PO3H2 და სხვა, რომლებშიც წყალბადის იონები მოძრავია. ანიონ გადამცვლელებიაქვს ძირითადი ან სუსტად ძირითადი თვისებები და შეიცავს ჯგუფებს: = NH2, - NH2, -NR3 +, -OH და სხვა. იონების გამოყოფა კონტროლდება ელუენტის ოპტიმალური pH მნიშვნელობების და მისი იონური სიძლიერის შერჩევით. სქემატურად, იონური გაცვლა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს რეაქციებით:

R-H + Na+ + Cl - → R-Na + H+ + Cl - (კათიონური გაცვლა)

R-OH + Na+ + Сl - → R-Сl + Na+ + OH - (ანიონის გაცვლა)

იონის გადამცვლელები უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ მოთხოვნებს: იყოს ქიმიურად სტაბილური სხვადასხვა გარემოში, მექანიკურად ძლიერი იყოს მშრალ და განსაკუთრებით ადიდებულ მდგომარეობაში, ჰქონდეს მაღალი შთანთქმის უნარი და კარგად აღდგენის უნარი.

იონგაცვლის (იონური) ქრომატოგრაფიაში გამოყოფილი ანიონები (კათიონები) აღმოჩენილია მჟავების (შესაბამისი ფუძეების) სახით უაღრესად მგრძნობიარე კონდუქტომეტრული დეტექტორით, სადაც მაღალი ეფექტურობის სვეტები ივსება მცირე სიმძლავრის ზედაპირულად აქტიური იონის გადამცვლელით.

იონური წყვილის ქრომატოგრაფია, რომელიც შეიძლება ჩაითვალოს ადსორბციული და იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის ერთობლიობად. მეთოდი ეფუძნება იონური ნივთიერებების ექსტრაქციას - მათი გადატანა წყლის ფაზიდან ორგანულ ფაზაში იონური წყვილის სახით. ამისათვის მობილურ ფაზას ემატება კონტრაიონი, რომელსაც შეუძლია შერჩევითი რეაგირება მოახდინოს გაანალიზებულ კომპონენტებთან, აქცევს მათ რთულ ნაერთებად იონური წყვილის წარმოქმნით. ამ ვარიანტის მთავარი უპირატესობებია ის, რომ მჟავე, ძირითადი და ნეიტრალური ნივთიერებები შეიძლება ერთდროულად გაანალიზდეს.

ლიგანდის გაცვლის ქრომატოგრაფიადაფუძნებული განცალკევებული ნაერთების განსხვავებული უნარი გარდამავალი ლითონის კათიონებთან კომპლექსების წარმოქმნის– Cu+2, Ni+2, Zn+2, Cd+2, Co+2 და სხვ. – და სტაციონარული ფაზის ფიქსაციის ჯგუფები (ლიგანდები). ლითონის იონების კოორდინაციის სფეროს ნაწილი უკავია წყლის მოლეკულებს ან სხვა სუსტ ლიგანდებს, რომლებიც შეიძლება გადაადგილდეს გამოყოფილი ნაერთების მოლეკულებით. ამ ტიპის ქრომატოგრაფია გამოიყენება ოპტიკური იზომერების გამოსაყოფად.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია(საცერი, გელ-შეღწევადი, გელ-ფილტრაცია), რომლებშიც გამოყოფა ეფუძნება განსხვავებები მოლეკულურ ზომაში.

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

ბრინჯი. გელის შეღწევადობის ქრომატოგრაფიის სქემა

აფინური ქრომატოგრაფია(ბიოსპეციფიკური), ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ბევრ ბიოლოგიურად აქტიურ მაკრომოლეკულას, მაგალითად, ფერმენტს, შეუძლია კონკრეტულად დაუკავშირდეს გარკვეულ რეაგენტს. რეაგენტი ფიქსირდება მატარებელზე (ხშირად აგაროზაზე), შემდეგ გარეცხილია გასაანალიზებელი ნარევით. პოლიმერზე რჩება მხოლოდ სასურველი მაკრომოლეკულა (ნახ.).

ბრინჯი. აფინური ქრომატოგრაფიის სქემა

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

შემდეგ იგი ამოღებულია პოლიმერიდან ნაერთის ხსნარის გავლის გზით, რომელსაც აქვს კიდევ უფრო დიდი კავშირი მაკრომოლეკულასთან. ასეთი ქრომატოგრაფია განსაკუთრებით ეფექტურია ბიოტექნოლოგიასა და ბიომედიცინაში ფერმენტების, ცილების და ჰორმონების იზოლაციისთვის.

დამოკიდებულია ნივთიერების მოძრაობის გზაზეარსებობს თხევადი ქრომატოგრაფიის შემდეგი ტიპები: გამომჟღავნებელი, ფრონტალურიდა გადაადგილება.
ყველაზე ხშირად გამოიყენება დემონსტრაციულივარიანტი, რომლის დროსაც გამოსაყოფი ნარევის ნაწილი შეყვანილია სვეტში ელუენტის ნაკადში. ნარევის კომპონენტების გამომავალი სვეტიდან დაფიქსირებულია ქრომატოგრამაზე, როგორც მწვერვალები. (ბრინჯი.)

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

ბრინჯი. ქრომატოგრაფიის განვითარებადი ვარიანტის სქემა

სიმაღლეან პიკის ტერიტორიაახასიათებს კომპონენტების კონცენტრაცია, ა გაიმართა ტომები – ნარევის ხარისხიანი შემადგენლობა. კომპონენტების იდენტიფიკაცია ჩვეულებრივ ხორციელდება სტანდარტულ ნივთიერებებთან შეკავების დროის დამთხვევით; ასევე გამოიყენება ქიმიური ან ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდები.

ზე ფრონტალურივარიანტი (ნახ.), სვეტში განუწყვეტლივ გადის გამოსაყოფი ნივთიერებების ნარევი, რომელიც მოძრავი ფაზის როლს ასრულებს. შედეგად, მხოლოდ ის ნივთიერება, რომელიც ყველაზე ნაკლებად შეიწოვება სვეტში, შეიძლება მიიღოთ სუფთა სახით.

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

ბრინჯი. ქრომატოგრაფიის წინა ვარიანტის სქემა

ქრომატოგრამა ამ შემთხვევაში არის საფეხური, რომლის სიმაღლე პროპორციულია კომპონენტების კონცენტრაციისა; შეკავების მოცულობა განისაზღვრება კომპონენტების შეკავების დროიდან. ასეთი ქრომატოგრამის დიფერენცირებისას მიიღება სურათის მსგავსი სურათი, რომელიც მიღებულია განვითარებად ვარიანტში.

IN გადაადგილებავარიანტი, სვეტში შეყვანილი ნარევის კომპონენტები გადაადგილებულია ელუენტით, რომელიც შეიწოვება უფრო ძლიერად, ვიდრე რომელიმე კომპონენტი. შედეგად მიიღება ერთმანეთის მომიჯნავე გამოყოფილი ნივთიერებების ფრაქციები.კომპონენტების გამოყოფის რიგი განისაზღვრება სორბენტის ზედაპირთან მათი ურთიერთქმედების ძალით (ნახ.).

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

ბრინჯი. გადაადგილების ქრომატოგრაფიის სქემა

3. ძირითადი ქრომატოგრაფიული სიდიდეები და მათი განსაზღვრა.

თხევადი ქრომატოგრაფიის გამოყენებით ნივთიერებების გამოყოფისას, როგორც ზემოთ აღინიშნა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას განვითარებადი, ფრონტალური და გადაადგილების ვარიანტები. ყველაზე ხშირად გამოიყენება განვითარებადი ვარიანტი, რომლის დროსაც გამოსაყოფი ნარევის ნაწილი შეჰყავთ სვეტში ელუენტის ნაკადში. ნარევის კომპონენტების გამომავალი სვეტიდან დაფიქსირებულია ქრომატოგრამაზე, როგორც მწვერვალები. ქრომატოგრამიდან (ნახ.) განსაზღვრეთ:

არასორბირებადი (t0), გამოყოფილი კომპონენტების (tR1, tR2, tR3 და ა.შ.) შეკავების დრო; პიკის ბაზის სიგანე (tw1, tw2 და ა.შ.).

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

ბ) შესწორებული კომპონენტის შეკავების მოცულობა ,

სად t "R-კომპონენტის შენარჩუნების შესწორებული დრო;

გ) სვეტის ტევადობის თანაფარდობა მოცემულ კომპონენტთან მიმართებაში ;

დ) სვეტის ეფექტურობაახასიათებდა ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტების რაოდენობა

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

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

ტევადობის ფაქტორი კ" მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ღირებულებაზე რს: შეცვლისას კ"0-დან 10-მდე (ოპტიმალური ლიმიტები) რ S მნიშვნელოვნად იზრდება. მნიშვნელობა კ"განისაზღვრება სორბენტის ორმაგი ზედაპირით და სვეტში მისი ოდენობით, ასევე ადსორბციის წონასწორობის მუდმივით (ჰენრის მუდმივი).

შერჩევითობის ფაქტორი αგანისაზღვრება ორი განცალკევებული კომპონენტის ადსორბციის წონასწორობის მუდმივების სხვაობით. როგორც α იზრდება (1-დან ~5-მდე) რ S მკვეთრად იზრდება, α -ის შემდგომი მატებით - ოდნავ იცვლება. სვეტის სელექციურობა დამოკიდებულია ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა სორბენტის ზედაპირის ქიმიური სტრუქტურა, ელუენტის შემადგენლობა, სვეტის ტემპერატურა და გამოსაყოფი ნაერთების სტრუქტურა. ვინაიდან თხევადი ქრომატოგრაფიაში ქრომატოგრაფიული ნივთიერებების სორბცია განისაზღვრება სისტემის სამი ძირითადი კომპონენტის - სორბენტის, გამოსაყოფი ნივთიერებების და ელუენტის წყვილი ურთიერთქმედებით, ელუენტის შემადგენლობის შეცვლა მოსახერხებელი გზაა ოპტიმიზაციისთვის. გამოყოფის პროცესი.

სვეტის ეფექტურობადამოკიდებულია ნაწილაკების ზომაზე და ადსორბენტის ფორების სტრუქტურაზე, სვეტის შეფუთვის ერთგვაროვნებაზე, ელუენტის სიბლანტეზე და მასის გადაცემის სიჩქარეზე. სვეტის გახანგრძლივება ყოველთვის არ იწვევს განცალკევების გაუმჯობესებას, რადგან სვეტის წინააღმდეგობა იზრდება, ელუენტის წნევა შესასვლელში და ექსპერიმენტის დრო იზრდება, ანალიზის მგრძნობელობა და სიზუსტე მცირდება პიკის გაფართოების გამო. გაანალიზებული კომპონენტი. თუ , მაშინ ქრომატოგრამაზე ორი ნივთიერების მწვერვალი თითქმის მთლიანად გამოყოფილია. ზრდასთან ერთად რ S ზრდის გამოყოფის დროს. ზე რს < 1 - არადამაკმაყოფილებელი განცალკევება. მოსამზადებელ ქრომატოგრაფიაში, შედარებით დიდი რაოდენობით განცალკევებული ნივთიერებების შეყვანის გამო, სვეტი მუშაობს გადატვირთვით. ამ შემთხვევაში, ტევადობის კოეფიციენტი მცირდება, თეორიული კერძის ექვივალენტური სიმაღლე იზრდება, რაც იწვევს გარჩევადობის შემცირებას.

4. ადსორბენტები

ნარევის ქრომატოგრაფიული გამოყოფა ეფექტური იქნება, თუ სწორად არის შერჩეული ადსორბენტი და გამხსნელი (ელუენტი).

ადსორბენტი არ უნდა აწარმოოს ქიმიურად ურთიერთქმედება გამოსაყოფ კომპონენტებთან და არ უნდა აჩვენოს კატალიზური ეფექტი გამხსნელზე. ასევე აუცილებელია, რომ ადსორბენტს ჰქონდეს შერჩევითობა ნარევის კომპონენტებთან მიმართებაში. სწორად შერჩეულ ადსორბენტს უნდა ჰქონდეს მაქსიმალური შთანთქმის უნარი.

გამოარჩევენ პოლარული (ჰიდროფილური)და არაპოლარული (ჰიდროფობიური) ადსორბენტები. უნდა გვახსოვდეს, რომ პოლარული ნივთიერებების ადსორბციული მიდრეკილება პოლარული სორბენტების მიმართ გაცილებით მაღალია, ვიდრე არაპოლარული.

ადსორბენტად გამოიყენება ალუმინის ოქსიდი, გააქტიურებული ნახშირბადი, სილიკა გელი, ცეოლიტები, ცელულოზა და ზოგიერთი მინერალი.

ალუმინის ოქსიდიAl2O3 – ამფოტერული ადსორბენტი.(სურ.) მასზე ნარევები შეიძლება განცალკევდეს ნივთიერებები პოლარში, და არაპოლარულ გამხსნელებში. ნეიტრალური ალუმინა ჩვეულებრივ გამოიყენება ქრომატოგრაფიისთვის გაჯერებული ნახშირწყალბადების, ალდეჰიდების, სპირტების, ფენოლების, კეტონებისა და ეთერების არაწყლიანი ხსნარებიდან.

ბრინჯი. ალუმინის ოქსიდი ქრომატოგრაფიისთვის

http://images. /542857_w200_h200_product5.jpg

Al2O3-ის აქტივობა დამოკიდებულია მასში არსებულ ტენიანობაზე. უწყლო ალუმინს აქვს ყველაზე მაღალი აქტივობა. იგი პირობითად აღებულია როგორც ერთეული. საჭიროების შემთხვევაში, შეგიძლიათ მოამზადოთ ალუმინის სხვადასხვა ტენიანობის შემცველობა ახლად მომზადებული ალუმინის წყალთან შერევით (ბროკმანის სკალა).

ალუმინის ოქსიდის აქტივობის დამოკიდებულება ტენიანობაზე

მაგალითად, Al2O3 აქტივობით 1,5-2 გამოიყენება ნახშირწყალბადების გამოსაყოფად; სპირტებისა და კეტონების გამოყოფისათვის - 2-3,5.

ალუმინის ოქსიდის სპეციფიკური ზედაპირია 230-380 მ2/გ.

სილიკა გელი(ჰიდროქსილირებული ან ქიმიურად მოდიფიცირებული) არის გამხმარი ჟელატინის სილიციუმის დიოქსიდი, რომელიც მიიღება სილიციუმის მჟავების ზეგაჯერებული ხსნარებიდან ( ნ SiO2 მ H2O) pH > 5-6-ზე. (ნახ.) მყარი ჰიდროფილური სორბენტი.

ბრინჯი. სილიკა გელი

http://www. სილიკაგელი. /

http://სილიკა გელი. ru/images/askg. gif

სილიკა გელის ნაწილაკების ზომა ანალიზურ სვეტებში არის 3-10 μm, მოსამზადებელ სვეტებში - 20-70 μm. ნაწილაკების მცირე ზომა ზრდის მასის გადაცემის სიჩქარეს და აუმჯობესებს სვეტის ეფექტურობას. თანამედროვე ანალიტიკური სვეტები 10-25 სმ სიგრძისაა. ისინი ივსება სილიკა გელით ნაწილაკების ზომით 5 მიკრონი და იძლევა 20-30 კომპონენტის რთული ნარევების გამოყოფის საშუალებას. როდესაც ნაწილაკების ზომა მცირდება 3-5 მკმ-მდე, სვეტის ეფექტურობა იზრდება, მაგრამ ასევე იზრდება მისი წინააღმდეგობა. ამრიგად, ელუენტის ნაკადის 0,5-2,0 მლ/წთ-ის მისაღწევად, საჭიროა წნევა (1-3)·107Pa. სილიკა გელი უძლებს წნევის ასეთ ვარდნას, ხოლო პოლიმერული სორბენტის გრანულები უფრო ელასტიური და დეფორმირებულია. ბოლო დროს შემუშავებულია მექანიკურად ძლიერი პოლიმერული სორბენტები მაკროფოროვანი სტრუქტურით მკვრივი ქსელით, რომლებიც თავისი ეფექტურობით ახლოსაა სილიკა გელებთან. 10 μm და მეტი სორბენტის ნაწილაკების ფორმა დიდად არ მოქმედებს სვეტის ეფექტურობაზე, თუმცა უპირატესობა ენიჭება სფერული ფორმის სორბენტს, რომელიც იძლევა უფრო გამტარ შეფუთვას. (ნახ.)

ბრინჯი. სფერული სილიკა გელი

http://images. /6450630_w200_h200_silicagelksmg. gif

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

სილიკა გელის ნაწილაკების შიდა სტრუქტურა არის საკომუნიკაციო არხების სისტემა. თხევადი ქრომატოგრაფიისთვის გამოიყენება სორბენტები ფორების დიამეტრით 6-25 ნმ. თხევადი ქრომატოგრაფიის გამოყოფა ძირითადად ხორციელდება სილიციუმის გელებზე, რომლებიც შეცვლილია ალკილო- და არილქლოროსილანების ან ალკილეთოქსისილანების რეაქციით სილანოლის ზედაპირულ ჯგუფებთან. ასეთი რეაქციების დახმარებით ხდება C8H17-, C18H37- ან C6H5- ჯგუფების მყნობა (ჰიდროფობიზირებული ზედაპირის მქონე სორბენტების მისაღებად), ნიტრილის, ჰიდროქსილის ჯგუფები და ა.შ. (ნახ.)

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

ბრინჯი. მოდიფიცირებული სილიკა გელის სტრუქტურა

სილიციუმის გელებიგამოიყენება ქრომატოგრაფიაში ნავთობპროდუქტების ნარევების გამოსაყოფად, უფრო მაღალი ცხიმოვანი მჟავები, მათი ეთერები, არომატული ამინები, ნიტრო წარმოებულები ორგანული ნაერთები. სილიკა გელი – ჰიდროფილური სორბენტი, ადვილად სველდება წყლით. ამიტომ, მისი გამოყენება შეუძლებელია წყალხსნარებიდან სორბციისთვის. სილიკა გელის აქტივობა დამოკიდებულია მასში წყლის შემცველობაზე: რაც უფრო ნაკლებ წყალს შეიცავს, მით მეტია აქტივობა (ბროკმანის მასშტაბი).

სილიკა გელის აქტივობის დამოკიდებულება ტენიანობაზე

სილიკა გელების სპეციფიკური ზედაპირია 500-600 მ2/გ.

გააქტიურებული ნახშირბადებიარის ნახშირბადის ფორმა, რომელიც დამუშავების დროს ხდება უკიდურესად ფოროვანი და აქვს ძალიან დიდი ზედაპირი, რომელიც ხელმისაწვდომია ადსორბციისთვის ან ქიმიური რეაქციებისთვის (ნახ.) მათ აქვთ 1300-1700 მ2/გ.

ბრინჯი. გააქტიურებული ნახშირბადი

http://e-catalog. რუბზი. ru/user_images/ru/prod_picture/58035161249b9016f64372.jpg

გააქტიურებული ნახშირბადის ფორების სტრუქტურაზე ძირითად გავლენას ახდენს მათი წარმოებისთვის საწყისი მასალები. ქოქოსის ნაჭუჭზე დაფუძნებული გააქტიურებული ნახშირბადები ხასიათდება მიკროფორების უფრო დიდი პროპორციით (2 ნმ-მდე), ნახშირზე დაფუძნებული - მეზოპორების უფრო დიდი წილი (2-50 ნმ). მაკროფორების დიდი ნაწილი დამახასიათებელია ხეზე დაფუძნებული გააქტიურებული ნახშირბადისთვის (50 ნმ-ზე მეტი). მიკროფორები განსაკუთრებით შესაფერისია მცირე მოლეკულების ადსორბციისთვის, ხოლო მეზოპორები უფრო დიდი ორგანული მოლეკულების ადსორბციისთვის.

ცეოლიტები (მოლეკულური საცრები)– ბუნებრივი და სინთეზური წარმოშობის ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ფოროვანი კრისტალური ალუმოსილიკატები. (ბრინჯი.)

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

ბრინჯი. ცეოლიტები

http://www. ცეოლიტი. spb. en/_img/_36mm. jpg

http://kntgroup. en/thumb. php? file=/uploads/products/6.jpg&x_width=250

არსებობს ოთხი ტიპის ცეოლიტი (A, X, Y, M) სხვადასხვა კრისტალური სტრუქტურით. კატიონიდან გამომდინარე, ცეოლიტები შემდეგია: KA, NaA, CaM, NaX, KY, CaY. ცეოლიტების თავისებურებაარის ის კრისტალების ფორებს აქვთ 0,4-1 ნმ რიგის ზომები, მოლეკულების ზომის შესაბამისი.ბევრი თხევადი ან აირისებრი ნივთიერება. თუ ნივთიერების მოლეკულებს შეუძლიათ შეაღწიონ ამ ფორებში, მაშინ ადსორბცია ხდება ცეოლიტის კრისტალების ფორებში. ნივთიერების უფრო დიდი მოლეკულები არ შეიწოვება. სხვადასხვა ფორების ზომის ცეოლიტების შერჩევით, სხვადასხვა ნივთიერებების ნარევები შეიძლება მკაფიოდ გამოიყოს.

ცეოლიტების სპეციფიკური ზედაპირის ფართობია 750-800 მ2/გ.

ადსორბენტის არჩევისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ნივთიერებების სტრუქტურა და მათი ხსნადობა. მაგალითად, გაჯერებული ნახშირწყალბადები ცუდად ადსორბირებულია, ხოლო უჯერი ნახშირწყალბადები (აქვს ორმაგი ბმები) უკეთესია. ფუნქციური ჯგუფები აძლიერებენ ნივთიერების ადსორბციის უნარს.

5. ელუენტები

გამხსნელის (ელუენტის) არჩევისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ადსორბენტის ბუნება და გამოყოფილი ნარევის ნივთიერებების თვისებები. ელუენტებმა კარგად უნდა დაითხოვოს ქრომატოგრაფიული ნარევის ყველა კომპონენტი, ჰქონდეს დაბალი სიბლანტე, უზრუნველყოს სელექციურობის საჭირო დონე, იყოს იაფი, არატოქსიკური, ინერტული, შეთავსებადი აღმოჩენის მეთოდებთან (მაგალითად, ბენზოლი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ულტრაიისფერი დეტექტორით.

ნორმალური ფაზის ქრომატოგრაფია ჩვეულებრივ იყენებს ნახშირწყალბადებს (ჰექსანი, ჰეპტანი, იზოოქტანი, ციკლოჰექსანი) მცირე რაოდენობით CHCl3 ქლოროფორმის, იზო-C3H7OH იზოპროპანოლის, დიიზოპროპილის ეთერის დამატებით; საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიაში - წყლის ნარევი აცეტონიტრილით CH3CN, მეთანოლი CH3OH, ეთანოლი C2H5OH, დიოქსანი, ტეტრაჰიდროფურანი, დიმეთილფორმამიდი. ქრომატოგრაფიის დროს გამოყოფილი ნარევის ცალკეული კომპონენტების იზოლირებისთვის, ისინი ხშირად რეცხავენ თანმიმდევრულად (ელუცია). ამ მიზნით გამოიყენება გამხსნელები სხვადასხვა დეზორბციის უნარით. გამხსნელები განლაგებულია დეზორბციის უნარის კლებადობის მიხედვით პოლარულ ადსორბენტებში - ტრაპეს ელუოტროპული სერია. თუ გამოყოფილი ნარევის კომპონენტებს აქვთ ახლო მნიშვნელობები კ" (სვეტის სიმძლავრის კოეფიციენტი ამ კომპონენტთან მიმართებაში), შემდეგ ქრომატოგრაფი ერთი ელუენტით. თუ ნარევის ცალკეული კომპონენტები ძლიერად ინარჩუნებს სორბენტს, გამოიყენეთ მზარდი სიძლიერის ელუენტების სერია.

გამხსნელების ელუოტროპული დიაპაზონი

6. მოწყობილობა თხევადი ქრომატოგრაფიისთვის

თანამედროვე თხევადი ქრომატოგრაფიაში გამოიყენება სხვადასხვა ხარისხის სირთულის ინსტრუმენტები - უმარტივესი სისტემებიდან მაღალი დონის ქრომატოგრაფებამდე.
თანამედროვე თხევადი ქრომატოგრაფი მოიცავს: ელუენტების კონტეინერებს, მაღალი წნევის ტუმბოებს, დისპენსერს, ქრომატოგრაფიულ სვეტს, დეტექტორს, ჩამწერ მოწყობილობას, საკონტროლო სისტემას და შედეგების მათემატიკურ დამუშავებას.

ნახ. წარმოდგენილია თხევადი ქრომატოგრაფის ბლოკ-სქემა, რომელიც შეიცავს კომპონენტების მინიმალურ აუცილებელ კომპლექტს, ამა თუ იმ ფორმით, რომელიც იმყოფება ნებისმიერ ქრომატოგრაფიულ სისტემაში.

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

ბრინჯი. თხევადი ქრომატოგრაფის სქემა: 1 - რეზერვუარი მობილური ფაზისთვის, 2 - ტუმბო, 3 - ინჟექტორი, 4 - სვეტი, 5 - თერმოსტატი, 6 - დეტექტორი, 7 - ჩამწერი სისტემა, 8 - კომპიუტერი.

შენახვის ავზიმობილური ფაზისთვის, უნდა ჰქონდეს საკმარისი ტევადობა ანალიზისთვის და გამხსნელის გაზების მოწყობილობასვეტში და დეტექტორში ელუენტში გახსნილი აირების ბუშტების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად.

ტუმბოგანკუთვნილი გამხსნელის მუდმივი დინების შესაქმნელად. მისი დიზაინი განისაზღვრება, პირველ რიგში, სისტემაში მოქმედი წნევით. 10-500 მპა დიაპაზონში მუშაობისთვის გამოიყენება დგუშის (შპრიცის) ტიპის ტუმბოები. მათი მინუსი არის ელუენტით შევსების პერიოდული გაჩერების საჭიროება. მარტივი სისტემებისთვის, 1-5 მპა დაბალი ოპერაციული წნევით, გამოიყენება იაფფასიანი პერისტალტიკური ტუმბოები. ელუენტები ტუმბოში შედიან ფილტრის მეშვეობით, რომელიც იჭერს მტვრის ნაწილაკებს (0,2 μm-ზე მეტი). ზოგჯერ ჰელიუმის მცირე დენი გადის ელუენტებში გახსნილი ჰაერის მოსაშორებლად და დეტექტორში ბუშტების წარმოქმნის თავიდან ასაცილებლად (განსაკუთრებით წყლისა და პოლარული ელუენტების შემთხვევაში). ანალიტიკურ ქრომატოგრაფებში, ელუენტი მიეწოდება სვეტს დგუშის ტუმბოებით უკუკავშირის სისტემით, რაც შესაძლებელს ხდის ნაკადის პულსაციის გამარტივებას 1-2% ფარგლებში და უზრუნველყოფს მოცულობითი სიჩქარეს 0,1-დან 25 მლ/წთ-მდე ~3,107-მდე წნევის დროს. პა. მიკროსვეტის ქრომატოგრაფიაში ელუენტის მოცულობითი ნაკადის სიჩქარე გაცილებით დაბალია - 10-1000 μl/წთ. გრადიენტური გამორეცხვის შემთხვევაში გამოიყენება რამდენიმე ტუმბო, რომელსაც აკონტროლებს პროგრამისტი და შერევის პალატაში შეჰყავს 2-3 ელუენტ კომპონენტს, ტოვებს მთლიანი ნაკადის სიჩქარეს უცვლელად. ნიმუშის სვეტში მაღალი წნევის ქვეშ შესატანად, ნაკადის შეჩერების გარეშე, გამოიყენება სპეციალური მიკროდოზირების სარქველები, რომლებიც დაკავშირებულია საცდელი ხსნარის ნიმუშისთვის ცნობილი მოცულობის მარყუჟთან. დოზირების სისტემები შემუშავებულია ნიმუშების ავტომატური აღებით და ინექციით მიკროდოზირების ონკანების ან შპრიცების გამოყენებით.

ინჟექტორიუზრუნველყოფს შეურიეთ ნიმუშის ინექციაგანცალკევებული კომპონენტები სვეტში საკმარისად მაღალი რეპროდუქციულობით. ნიმუშის საინექციო მარტივი "stop-flow" სისტემები მოითხოვს ტუმბოს გაჩერებას და, შესაბამისად, ნაკლებად მოსახერხებელია ვიდრე Reodyne-ის მარყუჟის პიპეტები.

დინამიკები HPLC-სთვის ყველაზე ხშირად მზადდება უჟანგავი ფოლადის გაპრიალებული მილი 10-25 სმ სიგრძისა და 3-5 მმ შიდა დიამეტრის.

ბრინჯი. ქრომატოგრაფიის სვეტები თხევადი ქრომატოგრაფიისთვის

ასევე გამოიყენება მინის სვეტებიმოთავსებულია ლითონის გარსაცმში; მიკროსვეტის ქრომატოგრაფიაში - დაბეჭდილი ლითონის სვეტებიშიდა დიამეტრით 1.0-1.5 მმ, შეფუთული მინის მიკროსვეტებიდიამეტრით 70-150 მიკრონი და ღრუ კაპილარული სვეტებიდიამეტრი 10-100 მიკრონი; მოსამზადებელ ქრომატოგრაფიაში - სვეტები დიამეტრით 2-დან 10 სმ-მდე ან მეტი. სვეტების სორბენტით ერთგვაროვანი და მკვრივი შევსების მიზნით გამოიყენება სუსპენზიის შეფუთვის მეთოდი. სუსპენზია მზადდება სორბენტისა და შესაფერისი ორგანული სითხისგან, რომელიც იკვებება 5 107 Pa-მდე წნევის ქვეშ სვეტში. სვეტიდან გამოყოფილი კომპონენტების დასადგენადგამოყენება დეტექტორები. ტემპერატურის მუდმივობაუზრუნველყოფილი თერმოსტატი.

დეტექტორებითხევადი ქრომატოგრაფიისთვის აქვს ნაკადის უჯრედი, რომელშიც არის გამჟღავნებული ელუენტის ნებისმიერი თვისების უწყვეტი გაზომვა. ისინი ძალიან მგრძნობიარე უნდა იყვნენ. დეტექტორის მგრძნობელობის გასაზრდელად, ზოგჯერ გამოიყენება ნარევის კომპონენტების დერივატიზაცია სვეტის შემდეგ. ამისათვის შეჰყავთ ისეთი რეაგენტები ელუენტის ნაკადით, რომლებიც გამოყოფილ ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებით ქმნიან წარმოებულებს უფრო გამოხატული თვისებებით, მაგალითად, ისინი უფრო ძლიერად შთანთქავენ სპექტრის ულტრაიისფერ ან ხილულ რეგიონში ან აქვთ უფრო დიდი ფლუორესცენტური უნარი. . ზოგჯერ დერივატიზაცია ტარდება ქრომატოგრაფიულ ანალიზამდე და ხდება წარმოებულების გამოყოფა და არა საწყისი მასალების. ყველაზე პოპულარული ტიპები დეტექტორებიზოგადი დანიშნულებაა რეფრაქტომეტრები, გაზომვა რეფრაქციული ინდექსი, და სპექტროფოტომეტრიული დეტექტორებიგანმსაზღვრელი გამხსნელის ოპტიკური სიმკვრივეფიქსირებული ტალღის სიგრძეზე (ჩვეულებრივ ულტრაიისფერ რეგიონში). TO რეფრაქტომეტრების უპირატესობები(და სპექტროფოტომეტრების უარყოფითი მხარეები) უნდა მიეწეროს დაბალი მგრძნობელობა ტიპის კავშირები, რომელიც შეიძლება შეიცავდეს ან არ შეიცავდეს ქრომოფორულ ჯგუფებს. მეორეს მხრივ, რეფრაქტომეტრების გამოყენება შემოიფარგლება იზოკრატიული სისტემებით (მუდმივი გამწმენდი შემადგენლობით), ამიტომ გამხსნელის გრადიენტის გამოყენება ამ შემთხვევაში შეუძლებელია.

დიფერენციალური" href="/text/category/differentcial/" rel="bookmark">დიფერენციალური გამაძლიერებელი და ჩამწერი. ასევე სასურველია ჰქონდეს ინტეგრატორი, რაც შესაძლებელს ხდის მიღებული მწვერვალების ფარდობითი ფართობების გამოთვლას. რთულ ქრომატოგრაფიულ სისტემებში, ინტერფეისის ბლოკი, აკავშირებს ქრომატოგრაფს პერსონალური კომპიუტერი, რომელიც ახორციელებს არა მხოლოდ ინფორმაციის შეგროვებას და დამუშავებას, არამედ აკონტროლებს მოწყობილობას, ითვლის რაოდენობრივ მახასიათებლებს და ზოგ შემთხვევაში ნარევების ხარისხობრივ შემადგენლობას. მიკროპროცესორიუზრუნველყოფს ნიმუშის ავტომატური ინექცია, შეცვლა მიერ მოცემული ელუენტის შემადგენლობის პროგრამაგრადიენტური ელუციით, შენარჩუნება სვეტის ტემპერატურა.

ბრუკერი“.ბრინჯი. თხევადი ქრომატოგრაფი ჯასკო

კითხვები თვითშემოწმებისთვის

რა არის თხევადი ქრომატოგრაფია? დაასახელეთ მისი ტიპები, გამოყენების სფეროები. სია შესახებძირითადი ქრომატოგრაფიული სიდიდეები და მათი განმარტება თხევადი ქრომატოგრაფიის რა ტიპები არსებობს LC-ის სტაციონარული ფაზის მიერ გამოყოფილი ნივთიერებების შეკავების მექანიზმის მიხედვით? რა სახის ქრომატოგრაფია არსებობს ნივთიერების გადაადგილების მეთოდის მიხედვით? რა ნივთიერებები გამოიყენება ადსორბენტად? Რა არის განსხვავება? რა არის თხევადი მობილური ფაზა - ელუენტი? გამხსნელების მოთხოვნები. რა განსხვავებაა დანაყოფის ქრომატოგრაფიასა და ადსორბციულ ქრომატოგრაფიას შორის? ჩამოთვალეთ თხევადი ქრომატოგრაფის წრედის ძირითადი ნაწილები, მათი დანიშნულება.

გამოყენებული ლიტერატურის სია

1 "თხევადი ქრომატოგრაფია მედიცინაში"

Http: // ჟურნალი. ისეპ. rssi. en/articles/pdf/0011_035.pdf

2 "შესავალი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიაში"

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

3 "თხევადი ქრომატოგრაფია"

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

4 "ქრომატოგრაფია"

http://belchem. ხალხი. en/chromatography1.html