2. Shfaqja dhe zhvillimi i kromatografisë

Shfaqja e kromatografisë si metodë shkencore lidhet me emrin e shkencëtarit të shquar rus Mikhail Semenovich Tsvet (1872 - 1919), i cili në vitin 1903 zbuloi kromatografinë gjatë hulumtimit në mekanizmin e shndërrimit të energjisë diellore në pigmentet bimore. Këtë vit duhet konsideruar data e krijimit të metodës kromatografike.

ZNJ. Ngjyra kaloi një zgjidhje të analiteve dhe fazës së lëvizshme përmes një kolone adsorbent të përmbajtur në një tub qelqi. Në këtë drejtim, metoda e tij u quajt kromatografia e kolonës. Në vitin 1938 N.A. Izmailov dhe M.S. Schreiber propozoi modifikimin e metodës së Tsvet dhe ndarjen e një përzierje substancash në një pjatë të veshur me një shtresë të hollë adsorbent. Kështu lindi kromatografia me shtresë të hollë, e cila lejon analizën me mikrosasi të një substance.

Në vitin 1947 T.B. Gapon, E.N. Gapon dhe F.M. Shemyakin ishte i pari që kreu ndarjen kromatografike të një përzierje jonesh në një zgjidhje, duke e shpjeguar atë me praninë e një reaksioni shkëmbimi midis joneve të sorbentit dhe joneve të përmbajtura në tretësirë. Kështu, u zbulua një drejtim tjetër i kromatografisë - kromatografia e shkëmbimit të joneve. Aktualisht, kromatografia e shkëmbimit të joneve është një nga fushat më të rëndësishme të metodës kromatografike.

E.N. dhe G.B. Gapon në vitin 1948 realizoi atë që u shpreh nga M.S. Ngjyrosni idenë e mundësisë së ndarjes kromatografike të një përzierje substancash bazuar në ndryshimet në tretshmërinë e precipitateve pak të tretshëm. U shfaq kromatografia e sedimentit.

Në 1957, M. Goley propozoi aplikimin e një sorbent në muret e brendshme të një tubi kapilar - kromatografia kapilar. Ky opsion lejon analizën e mikrosasive të përzierjeve me shumë përbërës.

Në vitet '60, u bë e mundur sintetizimi i xhelit jonik dhe i pangarkuar me madhësi të poreve të përcaktuara rreptësisht. Kjo bëri të mundur zhvillimin e një versioni të kromatografisë, thelbi i të cilit është ndarja e një përzierje substancash bazuar në ndryshimin në aftësinë e tyre për të depërtuar në kromatografinë xhel - xhel. Kjo metodë ju lejon të ndani përzierjet e substancave me pesha të ndryshme molekulare.

Aktualisht, kromatografia ka marrë një zhvillim të rëndësishëm. Sot, një shumëllojshmëri metodash kromatografie, veçanërisht në kombinim me metoda të tjera fizike dhe fiziko-kimike, i ndihmojnë shkencëtarët dhe inxhinierët të zgjidhin një shumëllojshmëri të gjerë, shpesh shumë komplekse, problemesh në kërkimin shkencor dhe teknologjinë.

Dmitry Ivanovich Mendeleev: kontribut në zhvillimin e kimisë

Dmitry Mendeleev lindi në 27 janar (8 shkurt) 1834 në Tobolsk në familjen e drejtorit të gjimnazit dhe kujdestarit të shkollave publike të provincës Tobolsk Ivan Pavlovich Mendeleev dhe Maria Dmitrievna Mendeleeva, e mbilindja Kornilieva ...

Vitaminat e tretshme në yndyrë

Hipovitaminoza është një sëmundje e lidhur me mungesën e vitaminave në trup. Mungesa e disa vitaminave është mungesa e vitaminave. Me marrjen e tepërt të vitaminave nga dieta, shfaqet hipervitaminoza, sëmundje të shoqëruara me vitamina të tepërta...

Historia e Shoqërisë Kimike Ruse

Alexander Abramovich Voskresensky (1809-1880) - kimist organik rus, themelues (së bashku me Nikolai Nikolaevich Zinin) i një shkolle të madhe kimistësh rusë, anëtar korrespondues i Akademisë së Shkencave të Shën Petersburgut (1864)...

Pasqyrë historike e fazave kryesore në zhvillimin e kimisë

Sistemet koloidale në trup dhe funksionet e tyre

Zhvillimi i ideve për sistemet koloidale dhe vetitë e tyre. Proceset koloidale si ngjyrosja dhe ngjitja janë përdorur që nga Egjipti i lashtë. Fjala "koloid" (nga fjala greke që do të thotë "ngjitës") u krijua nga T. Graham në 1862...

Derivatet polihalogjene të alkaneve

Historia e kimisë së fluorit nuk fillon në Egjiptin e lashtë apo Fenikinë, apo edhe në Arabinë mesjetare. Shfaqja e kimisë së fluorit filloi me zbulimin e fluorit të hidrogjenit (Scheele, 1771) dhe më pas të fluorit elementar (Moissan, 1886)...

Tradicionalisht, një eksperiment në një seminar laboratori formon të menduarit empirik. Nxënësit shqyrtojnë një fenomen, identifikojnë elementet strukturore në të, i klasifikojnë, përshkruajnë lidhjet, por e gjithë kjo është e ndarë në ndërgjegje...

Formimi i kimisë

1). Periudha para-alkimike: deri në shekullin III. pas Krishtit Kimia, shkenca e përbërjes së substancave dhe transformimeve të tyre, fillon me zbulimin e njeriut të aftësisë së zjarrit për të ndryshuar materialet natyrore. Me sa duket, njerëzit dinin të shkrinin bakër dhe bronz, të digjnin produkte balte...

Një klasifikim i veçantë i metodave kromatografike mund të bazohet në tipare të ndryshme karakteristike të procesit...

Bazat fiziko-kimike të procesit kromatografik

Detyra e teorisë së kromatografisë është të vendosë ligjet e lëvizjes dhe mjegullimit të zonave kromatografike. Faktorët kryesorë që qëndrojnë në themel të klasifikimit të teorive të kromatografisë...

Kimia e naftës dhe gazit

Supozimi i shkëlqyer i M.V.

Kromatografia si metodë e ndarjes dhe analizës

Përzierja e kromatografisë desorbimi i thithjes Kromatografia është një proces fizik dhe kimik i bazuar në përsëritjen e përsëritur të akteve të thithjes dhe desorbimit të një substance ndërsa lëviz në një rrjedhë të fazës së lëvizshme përgjatë një sorbent të palëvizshëm...

Evolucioni i kimisë - perspektiva të menjëhershme

Nga se përbëhen komponimet kimike? Si janë të strukturuara grimcat më të vogla të materies? Si ndodhen ato në hapësirë? Çfarë i bashkon këto grimca? Pse disa substanca reagojnë me njëra-tjetrën...

Dihet shumë pak për kryerjen e analizave në Rusinë e lashtë. Natyrisht, ishte gjithmonë e nevojshme të kontrollohej përbërja e materialeve të ndryshme, dhe në Rusi këtë e bënin herbalistët, ngjyruesit dhe farkëtarët; kishte edhe eksplorues të veçantë të xeheve...

Fazat e zhvillimit të kimisë analitike në Rusi

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar ne http://www.allbest.ru

1. Historia e zbulimit dhe zhvillimit të kromatografisë

2. Dispozitat themelore

3. Klasifikimi i metodave kromatografike të analizës

4. Kromatografia e adsorbimit. Kromatografia me shtresë të hollë

4.1 Teknika eksperimentale në kromatografinë me shtresë të hollë

5. Kromatografia me gaz

5.1 Kromatografia e përthithjes së gazit

5.2 Kromatografia gaz-lëng

6. Kromatografia ndarëse. Kromatografia në letër

7. Kromatografia sedimentare

7.1 Klasifikimi i metodave të kromatografisë së sedimentit sipas teknikës eksperimentale

7.2 Kromatografia e letrës sedimentare

8. Kromatografia e shkëmbimit të joneve

konkluzioni

Bibliografi

1. HISTORIZBULIMI DHE ZHVILLIMI I KROMATOGRAFISË

Zbuluesi i kromatografisë ishte shkencëtari, botanisti dhe kimisti fizik rus Mikhail Semyonovich Tsvet.

Zbulimi i kromatografisë daton në kohën kur Tsvet përfundoi tezën e masterit në Shën Petersburg (1900 - 1902) dhe periudhën e parë të punës në Varshavë (1902 - 1903). Ndërsa studionte pigmentet bimore, Tsvet kaloi një zgjidhje të një përzierjeje pigmentesh shumë pak të ndryshme përmes një tubi të mbushur me një adsorbent - karbonat kalciumi pluhur, dhe më pas lau adsorbentin me një tretës të pastër. Përbërësit individualë të përzierjes u ndanë dhe formuan vija me ngjyra. Sipas terminologjisë moderne, Tsvet zbuloi një version në zhvillim të kromatografisë (zhvillimi i kromatografisë së përthithjes së lëngshme). Tsvet përshkroi rezultatet kryesore të kërkimit mbi zhvillimin e versionit të kromatografisë që ai krijoi në librin "Kromofilet në botën e bimëve dhe kafshëve" (1910), që është disertacioni i tij i doktoraturës. kromatografia e shkëmbimit të joneve të sedimentit të gazit

Tsvet përdori gjerësisht metodën kromatografike jo vetëm për të ndarë një përzierje dhe për të përcaktuar natyrën e saj shumëkomponente, por edhe për analiza sasiore; për këtë qëllim, ai theu një kolonë xhami dhe preu kolonën adsorbuese në shtresa. Tsvet zhvilloi pajisje për kromatografi të lëngshme, ishte i pari që kreu procese kromatografike me presion të reduktuar (pompim) dhe në një farë presioni të tepërt, dhe zhvilloi rekomandime për përgatitjen e kolonave efektive. Gjithashtu, ai prezantoi shumë koncepte dhe terma bazë të metodës së re, si “kromatografia”, “zhvillimi”, “zhvendosja”, “kromatogrami” etj.

Kromatografia fillimisht u përdor shumë rrallë, periudha e saj latente zgjati rreth 20 vjet, gjatë së cilës u shfaqën vetëm një numër shumë i vogël raportesh për aplikime të ndryshme të metodës. Dhe vetëm në vitin 1931, R. Kuhn (Gjermani), A. Winterstein (Gjermani) dhe E. Lederer (Francë), duke punuar në laboratorin kimik (me kryesuar nga R. Kuhn) të Institutit Perandor Wilhelm për Kërkime Mjekësore në Heidelberg, menaxhuan. për të izoluar një - dhe b-karoten nga karotina e papërpunuar dhe në këtë mënyrë të demonstrojë vlerën e zbulimit të ngjyrës.

Një fazë e rëndësishme në zhvillimin e kromatografisë ishte zbulimi nga shkencëtarët sovjetikë N.A. Izmailov dhe M.S. Schreiber i metodës së kromatografisë me shtresë të hollë (1938), e cila lejon analizën me mikrosasi të një substance.

Hapi tjetër i rëndësishëm ishte zbulimi nga A. Martin dhe R. Synge (Angli) i një varianti të kromatografisë së ndarjes së lëngshme duke përdorur shembullin e ndarjes së derivateve acetil të aminoacideve në një kolonë të mbushur me xhel silicë të ngopur me ujë, duke përdorur kloroform. si tretës (1940). Në të njëjtën kohë, u vu re se jo vetëm lëngu, por edhe gazi mund të përdoret si një fazë e lëvizshme. Disa vite më vonë, këta shkencëtarë propozuan të kryenin ndarjen e derivateve të aminoacideve në letër të lagur me ujë me butanol si fazë lëvizëse. Ata gjithashtu zbatuan sistemin e parë të ndarjes dy-dimensionale. Martin dhe Singh morën çmimin Nobel në Kimi për zbulimin e tyre të kromatografisë ndarëse. (1952). Më pas, Martin dhe A. James kryen një version të kromatografisë së shpërndarjes së gazit, duke ndarë përzierjet në një sorbent të përzier silikoni DS-550 dhe acid stearik (1952 - 1953). Që nga ajo kohë, metoda e kromatografisë së gazit ka marrë zhvillimin më intensiv.

Një nga variantet e kromatografisë së gazit është krotermografia, në të cilën, për të përmirësuar ndarjen e një përzierjeje gazesh, njëkohësisht me lëvizjen e fazës së lëvizshme - gazi, sorbent dhe përzierja që ndahen ndikohen nga një fushë e temperaturës lëvizëse që ka një gradient i caktuar përgjatë gjatësisë (A.A. Zhukhovitsky et al., 1951).

Një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e metodës kromatografike dha G. Schwab (Gjermani), i cili ishte themeluesi i kromatografisë së shkëmbimit të joneve (1937 - 1940). Ajo u zhvillua më tej në veprat e shkencëtarëve sovjetikë E.N. Gapon dhe T.B. Gapon, i cili kreu ndarjen kromatografike të një përzierjeje jonesh në tretësirë ​​(së bashku me F.M. Shemyakin, 1947), dhe zbatoi gjithashtu idenë e shprehur nga Tsvet për mundësinë e ndarjes kromatografike të një përzierjeje substancash bazuar në ndryshimin në tretshmërinë e sedimente pak të tretshme (kromatografia sedimentare, 1948).

Faza moderne në zhvillimin e kromatografisë së shkëmbimit të joneve filloi në 1975 pas punës së G. Small, T. Stevens dhe W. Bauman (SHBA), në të cilën ata propozuan një metodë të re analitike të quajtur kromatografia jonike (një variant i performancës së lartë kromatografia e shkëmbimit të joneve me detektim konduktometrik).

Me rëndësi të jashtëzakonshme ishte krijimi nga një punonjës i kompanisë Perkin-Elmer, M. Golay (SHBA), i një versioni kapilar të kromatografisë (1956), në të cilin një sorbent aplikohet në muret e brendshme të një tubi kapilar, i cili bën është e mundur të analizohen mikrosasi të përzierjeve shumëkomponente.

Në fund të viteve '60. Interesi për kromatografinë e lëngshme është rritur ndjeshëm. U shfaq kromatografia e lëngshme me performancë të lartë (HPLC). Kjo u lehtësua nga krijimi i detektorëve shumë të ndjeshëm, thithësve të rinj polimerë selektivë dhe pajisjeve të reja që lejojnë funksionimin në presione të larta. Aktualisht, HPLC zë një pozitë udhëheqëse midis metodave të tjera të kromatografisë dhe zbatohet në versione të ndryshme.

2. PIKAT THEMELORE

Kromatografia është një metodë e ndarjes dhe përcaktimit të substancave bazuar në shpërndarjen e përbërësve midis dy fazave - të lëvizshme dhe të palëvizshme. Faza e palëvizshme është një substancë e ngurtë poroze (shpesh e quajtur sorbent) ose një film i lëngshëm i depozituar në një substancë të ngurtë. Faza e lëvizshme është një lëng ose gaz që rrjedh nëpër një fazë të palëvizshme, ndonjëherë nën presion. Përbërësit e përzierjes së analizuar (sorbatet) së bashku me fazën e lëvizshme lëvizin përgjatë fazës stacionare. Zakonisht vendoset në një tub qelqi ose metali të quajtur kolonë. Në varësi të fuqisë së ndërveprimit me sipërfaqen e sorbentit (për shkak të adsorbimit ose ndonjë mekanizmi tjetër), përbërësit do të lëvizin përgjatë kolonës me shpejtësi të ndryshme. Disa përbërës do të mbeten në shtresën e sipërme të sorbentit, të tjerët, duke ndërvepruar me sorbentin në një masë më të vogël, do të përfundojnë në pjesën e poshtme të kolonës dhe disa do të largohen plotësisht nga kolona së bashku me fazën e lëvizshme (përbërës të tillë janë quhen të pambajtura dhe koha e mbajtjes së tyre përcakton "kohën e vdekur" të kolonës). Kjo lejon ndarjen e shpejtë të përzierjeve komplekse të përbërësve. Përparësitë e mëposhtme të metodave kromatografike duhet të theksohen:

1. Ndarja ka natyrë dinamike dhe aktet e thithjes-desorbimit të përbërësve të ndarë përsëriten shumë herë. Kjo është për shkak të efikasitetit dukshëm më të madh të ndarjes kromatografike në krahasim me metodat statike të thithjes dhe ekstraktimit.

2. Gjatë ndarjes, përdoren lloje të ndryshme të ndërveprimit ndërmjet sorbateve dhe fazës stacionare: nga thjesht fizike deri te kimisorbimi. Kjo bën të mundur ndarjen selektive të një game të gjerë substancash.

3. Tek substancat që ndahen mund të aplikohen fusha të ndryshme shtesë (gravitacionale, elektrike, magnetike etj.), të cilat duke ndryshuar kushtet e ndarjes zgjerojnë aftësitë e kromatografisë.

4. Kromatografia është një metodë hibride që kombinon ndarjen dhe përcaktimin e njëkohshëm të disa komponentëve.

5. Kromatografia ju lejon të zgjidhni si problemet analitike (ndarja, identifikimi, përcaktimi) ashtu edhe ato përgatitore (pastrimi, izolimi, përqendrimi). Zgjidhja e këtyre problemeve mund të kombinohet duke i kryer ato në modalitetin "on line".

6. Metoda të shumta klasifikohen sipas gjendjes së grumbullimit të fazave, mekanizmit të ndarjes dhe teknikës së ndarjes. Metodat kromatografike ndryshojnë edhe në metodën e kryerjes së procesit të ndarjes në frontale, zhvendosëse dhe eluent.

3. KLASIFIKIMI I METODATVE TË ANALIZËS KROMATOGRAFIKE

Klasifikimi i metodave kromatografike bazohet në parime që marrin parasysh tiparet e ndryshme të mëposhtme të procesit të ndarjes:

* dallimet në gjendjen e grumbullimit të fazave të sistemit kromatografik të përdorur;

* dallimet në natyrën e ndërveprimeve të substancave të ndara me fazën stacionare;

* dallimet eksperimentale në metodat e kryerjes së procesit të ndarjes kromatografike.

Tabelat 1-3 tregojnë opsionet kryesore të klasifikimit për metodat e njohura kromatografike.

Meqenëse natyra e ndërveprimeve të përbërjeve që ndahen me fazat e sistemeve të ndryshme kromatografike mund të ndryshojë shumë, nuk ka pothuajse asnjë objekt për ndarjen e të cilave nuk do të ishte e mundur të gjendej një fazë e përshtatshme stacionare (e ngurtë ose e lëngshme) dhe e lëvizshme. sistemet e tretësve. Fushat e aplikimit të varianteve kryesore të kromatografisë, në varësi të peshës molekulare të përbërjeve në studim, jepen në tabelë. 4.

4. KROMATOGRAFIA E ADORBIMIT. KROMATOGRAFIA ME SHTESË TË HOLLA

Një nga metodat më të zakonshme të kromatografisë së adsorbimit është kromatografia me shtresë të hollë (TLC), një lloj kromatografie plani në të cilën adsorbent përdoret si një shtresë e hollë në një pjatë.

Parimi dhe konceptet bazë të metodës TLC. Një shtresë e hollë sorbent aplikohet në një mënyrë ose në një tjetër në një sipërfaqe të pastër të sheshtë (një pllakë prej qelqi, metali, plastike), e cila më së shpeshti fiksohet në sipërfaqen e pllakës. Dimensionet e pllakës mund të jenë të ndryshme (gjatësia dhe gjerësia - nga 5 në 50 cm, megjithëse kjo nuk është e nevojshme). Në sipërfaqen e pllakës, me kujdes, në mënyrë që të mos dëmtoni shtresën e sorbentit, shënoni (për shembull, me laps) vijën e fillimit (në një distancë prej 2-3 cm nga buza e poshtme e pllakës) dhe përfundimi. linja e tretësit.

Skema për ndarjen e komponentëve A dhe B me TLC

Një mostër aplikohet në vijën fillestare të pllakës (me një mikroshiringë, kapilar) - një sasi e vogël lëngu që përmban një përzierje të substancave që do të ndahen, për shembull, dy substanca A dhe B në një tretës të përshtatshëm. Tretësi lihet të avullojë, pas së cilës pllaka zhytet në një dhomë kromatografike në fazën e lëngshme të PF, e cila është një tretës ose përzierje tretësish të zgjedhur posaçërisht për këtë rast. Nën veprimin e forcave kapilare, PF lëviz spontanisht përgjatë NP nga vija e fillimit në vijën e përparme të tretësit, duke mbajtur me vete përbërësit A ​​dhe B të kampionit, të cilët lëvizin me shpejtësi të ndryshme. Në rastin në shqyrtim, afiniteti i komponentit A për NP është më i vogël se afiniteti për të njëjtën fazë të komponentit B, prandaj komponenti A lëviz më shpejt se komponenti B. Pasi faza e lëvizshme (tretësi) arrin vijën e parë të tretësit në kohën t , kromatografia ndërpritet, pllaka hiqet nga dhoma kromatografike dhe thahet në ajër dhe përcakton pozicionin e njollave të substancave A dhe B në sipërfaqen e pllakës. Njollat ​​(zonat) zakonisht kanë një formë ovale ose të rrumbullakët. Në rastin në shqyrtim, pika e komponentit A u zhvendos nga vija e fillimit në një distancë l A , pika e komponentit B - në një distancë l NË, dhe tretësi kaloi nëpër distancë L.

Ndonjëherë, njëkohësisht me aplikimin e një kampioni të substancave që do të ndahen, sasi të vogla të një substance standarde, si dhe substanca dëshmitare (ato që supozohet se përmbahen në kampionin e analizuar), aplikohen në vijën e fillimit.

Për të karakterizuar komponentët e ndarë në sistem, futet koeficienti i lëvizshmërisë Rf (ose faktori Rf):

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

Ku V 1 = l 1 / t Dhe V E= L/ t - sipas shpejtësisë së lëvizjes i- komponenti dhe tretësi E; l 1 DheL - rruga e përshkuar i- m komponent dhe tretës, përkatësisht, t është koha e nevojshme për të lëvizur tretësin nga vija e fillimit në vijën e përparme të tretësit. Distancat l 1 numëroni nga vija e fillimit deri në qendër të pikës së komponentit përkatës.

Në mënyrë tipike, koeficienti i lëvizshmërisë qëndron brenda intervalit R f =0 - 1. Vlera optimale është 0.3-0.7 Kushtet kromatografike zgjidhen në mënyrë që vlera R f të ndryshojë nga zero dhe një.

Koeficienti i lëvizshmërisë është një karakteristikë e rëndësishme e sistemit sorbent-sorbat. Për kushte kromatografike të riprodhueshme dhe rreptësisht konstante R f = konst.

Koeficienti i lëvizshmërisë Rf varet nga një sërë faktorësh: natyra dhe cilësia e tretësit, pastërtia e tij; natyra dhe cilësia e sorbentit (shtresa e hollë), uniformiteti i kokrrizimit të tij, trashësia e shtresës; aktivitet sorbent (përmbajtja e lagështisë); teknikat eksperimentale (masat e mostrës, gjatësia e lëvizjes së tretësit L); aftësia e eksperimentuesit etj. Riprodhimi i vazhdueshëm i të gjithë këtyre parametrave në praktikë ndonjëherë është i vështirë. Për të niveluar ndikimin e kushteve të procesit, futet një koeficient relativ i lëvizshmërisë Rs.

Rs=l/l rr=R f/R f( rr ) ,

Ku R f = l/ L; R f (st)= l rr/ L; l cm - distanca nga vija e fillimit në qendër të pikës standarde.

Koeficienti relativ i lëvizshmërisë Rs është një karakteristikë më objektive e lëvizshmërisë së një substance sesa koeficienti i lëvizshmërisë Rf.

Një substancë zgjidhet shpesh si standard për të cilën, në kushte të dhëna, Rf? 0.5. Bazuar në natyrën e tij kimike, standardi zgjidhet të jetë afër substancave që ndahen. Duke përdorur standardin, vlera e Rs zakonisht qëndron në intervalin Rs=0.1--10, kufijtë optimalë janë rreth 0.5--2.

Për identifikimin më të besueshëm të komponentëve të ndarë, përdoren "dëshmitarët" - substanca standarde, prania e të cilave supozohet në mostrën e analizuar. Nëse R f = R f (gjerësia), ku R f dhe R f (gjerësia) janë koeficientët e lëvizshmërisë së një komponenti të caktuar dhe dëshmitarit, përkatësisht, atëherë mund të ketë më shumë gjasa të supozohet se substanca dëshmitare është e pranishme në kromatografi. përzierje.

Për të karakterizuar ndarjen e dy komponentëve A dhe B në këto kushte, paraqitet shkalla (kriteri) i ndarjes R(A/B):

R (A/B) = D l( = 2D l ,

ku D l- distanca midis qendrave të njollave të përbërësve A dhe B; a(A) dhe a(B) janë respektivisht diametrat e pikave A dhe B në kromatogram.

Sa më e madhe të jetë vlera e R (A/B), aq më qartë ndahen pikat e përbërësve A dhe B në kromatogram.

Për të vlerësuar selektivitetin e ndarjes së dy substancave A dhe B, përdoret koeficienti i ndarjes A:

a=l B / l A.

Nëse a=1, atëherë komponentët A dhe B nuk janë të ndara.

Për të përcaktuar shkallën e ndarjes R (A/B) të komponentëve A dhe B.

4.1 Teknika eksperimentale në kromatografinë me shtresë të hollë:

A) Shembull aplikimi. Mostra e lëngshme e analizuar aplikohet në vijën e fillimit duke përdorur një kapilar, mikroshiringë, mikropipetë, duke prekur me kujdes shtresën sorbente (diametri i pikës në vijën e fillimit është zakonisht nga një deri në disa milimetra). Nëse në vijën e nisjes aplikohen disa mostra, atëherë distanca ndërmjet pikave të mostrës në vijën e nisjes nuk duhet të jetë më e vogël se 2 cm. Nëse është e mundur, përdorni solucione të koncentruara. Njollat ​​thahen në ajër, pas së cilës kryhet kromatografia.

b) Zhvillimi i kromatogramit (kromatografia). Procesi kryhet në dhoma të mbyllura kromatografike të ngopura me avujt e tretësit të përdorur si PF, për shembull, në një enë qelqi të mbuluar me kapak.

Në varësi të drejtimit të lëvizjes së PF, ato dallohen duke u ngjitur, duke zbritur Dhe horizontale kromatografia.

Në versionin e kromatografisë ngjitëse, përdoren vetëm pllaka me një shtresë sorbente të ngjitur. PF derdhet në pjesën e poshtme të dhomës (si kjo e fundit mund të përdoret një gotë qelqi e një madhësie të përshtatshme me kapak qelqi), pllaka kromatografike vendoset vertikalisht ose në mënyrë të pjerrët në dhomë në mënyrë që shtresa PF në fund të dhoma lag pjesën e poshtme të pllakës (nën vijën e fillimit me ~1,5 - 2 cm). PF lëviz për shkak të veprimit të forcave kapilare nga poshtë lart (kundër gravitetit) relativisht ngadalë.

Në variantin e kromatografisë zbritëse përdoren edhe vetëm pllaka me shtresë fikse. PF ushqehet nga lart dhe lëviz poshtë përgjatë shtresës sorbente të pllakës. Graviteti përshpejton lëvizjen e PF. Ky opsion zbatohet kur analizohen përzierjet që përmbajnë përbërës që lëvizin ngadalë me PF.

Në një version të kromatografisë horizontale, pllaka vendoset horizontalisht. Ju mund të përdorni pllaka drejtkëndëshe ose të rrumbullakëta. Kur përdorni pllaka të rrumbullakëta (versioni rrethor i kromatografisë horizontale), vija e fillimit përcaktohet si një rreth me rreze të përshtatshme (~ 1,5-2 cm), mbi të cilin aplikohen mostrat. Një vrimë është prerë në qendër të pllakës së rrumbullakët në të cilën futet një fitil për të furnizuar PF. Ky i fundit lëviz përgjatë shtresës sorbente nga qendra e rrethit në periferi të tij. Kromatografia kryhet në një dhomë të mbyllur - një tharëse ose në një enë Petri. Me opsionin rrethor, deri në disa dhjetëra mostra mund të analizohen njëkohësisht.

Metodat TLC përdorin kromatografinë njëdimensionale, dydimensionale, të shumëfishtë (të përsëritur), me hapa.

Me kromatografi të vetme, analiza kryhet pa ndryshuar drejtimin e lëvizjes së PF. Kjo metodë është më e zakonshme.

Kromatografia dydimensionale zakonisht përdoret për analizën e përzierjeve komplekse (proteina, aminoacide, etj.) Së pari, bëhet një ndarje paraprake e përzierjes duke përdorur PF 1 të parë. Kromatogrami prodhon njolla jo të substancave individuale, por të përzierjeve të disa përbërësve të pandarë. Më pas, një vijë e re fillestare vizatohet përmes këtyre pikave, pllaka kthehet 90° dhe kromatografohet përsëri, por me një PF 2 të dytë, duke u përpjekur të ndajë përfundimisht pikat e përzierjes në pika të përbërësve individualë.

Nëse pllaka është katrore, atëherë kampioni aplikohet në diagonalen e këtij sheshi afër këndit të tij të poshtëm. Ndonjëherë kromatografia dydimensionale kryhet me të njëjtin PF në një pllakë katrore.

Diagrami që ilustron parimin e kromatografisë dydimensionale:

a - kromatogrami i marrë me PF1;

b - kromatogrami i marrë me PF2

Në kromatografinë e shumëfishtë (të përsëritur), procesi kryhet disa herë në mënyrë sekuenciale me të njëjtin PF (çdo herë pas tharjes së radhës) derisa të arrihet ndarja e dëshiruar e pikave të përbërësve të përzierjes (zakonisht jo më shumë se tre herë).

Në rastin e kromatografisë hap pas hapi, procesi kryhet me të njëjtën pllakë në mënyrë sekuenciale, duke përdorur një PF të re çdo herë, derisa të arrihet një ndarje e qartë e njollave.

V) Interpretimi i kromatogrameve. Nëse njollat ​​në kromatogram janë të ngjyrosura, pas tharjes së pllakave, përcaktoni distancën nga vija e fillimit deri në qendrën e çdo njolle dhe llogaritni koeficientët e lëvizshmërisë. Nëse kampioni i analizuar përmban substanca pa ngjyrë që japin substanca të pangjyrë, d.m.th. njollat ​​që nuk janë vizualisht të identifikueshme në kromatogram, është e nevojshme që zbulim këto pika, pse janë kromatogramet manifestohet.

Metodat më të zakonshme të zbulimit janë përshkruar më poshtë.

Rrezatimi me dritë ultravjollcë. Përdoret për të zbuluar komponimet fluoreshente (njollat ​​shkëlqejnë kur pllaka rrezatohet me dritë UV) ose substanca jo fluoreshente, por duke përdorur një sorbent me një tregues fluoreshent (sorbent shkëlqen, njollat ​​nuk shkëlqejnë). Në këtë mënyrë, për shembull, zbulohen alkaloide, antibiotikë, vitamina dhe substanca të tjera medicinale.

Trajtimit të ngrohjes. Pllaka, e tharë pas kromatografisë, nxehet me kujdes (deri në ~200 °C), duke shmangur errësimin e shtresës së vetë sorbentit (për shembull, kur një shtresë e hollë e sorbentit përmban niseshte). Në këtë rast, njollat ​​zakonisht shfaqen në formën e zonave kafe (për shkak të termolizës së pjesshme të përbërësve organikë).

Trajtimi kimik. Shpesh, kromatogramet zhvillohen duke i trajtuar ato me reagentë që formojnë komponime me ngjyra me përbërësit e ndarë të përzierjeve. Për këto qëllime përdoren reagentë të ndryshëm: avujt e jodit, amoniakut, bromit, dioksidit të squfurit, sulfurit të hidrogjenit, solucione të përgatitura posaçërisht me të cilat trajtohen pllakat. Përdoren të dy reagentët universalë dhe selektivë (koncepti "universal" është mjaft arbitrar).

Reagentët universalë mund të shërbejnë, për shembull, acid sulfurik të koncentruar (kur nxehet, vërehet errësimi i njollave të përbërjeve organike), një tretësirë ​​ujore acide e permanganat kaliumit (zonat vërehen në formën e njollave kafe në sfondin vjollcë të sorbent), një zgjidhje e acidit fosfomolibdik kur nxehet (njolla blu shfaqen në sfondin e verdhë), etj.

Si ato selektive, për shembull, përdoret reagenti i Dragendorff; reagent Zimmerman; tretësirë ​​ujore e amoniakut të sulfatit të bakrit (10% CuSO 4, 2% amoniak); një përzierje e ninhidrinës C 9 H 4 O 3 H 2 O me etanol dhe acid acetik.

Reagenti Dragendorff është një tretësirë ​​e nitratit bazë të bismutit BiONO 3, jodur kaliumi KJ dhe acid acetik në ujë. Përdoret për përcaktimin e amineve, alkaloideve, steroideve.

Reagenti Zimmermann përgatitet duke trajtuar një tretësirë ​​etanoli 2% të dinitrobenzenit me një tretësirë ​​alkali KOH, e ndjekur nga ngrohja e përzierjes në ~70-100 °C. Përdoret për të zbuluar steroidet.

Ninhidrin përdoret për të zbuluar njollat ​​e aminave, aminoacideve, proteinave dhe komponimeve të tjera.

Përdoren edhe disa metoda të tjera të zbulimit të pikave. Për shembull, radioaktiviteti i tyre matet nëse disa nga përbërësit e ndarë janë radioaktivë, ose futen shtesa të veçanta të izotopeve radioaktive të elementeve të përfshira në përbërësit e ndarë të përzierjes.

Pas zbulimit të njollave në kromatogram, ato identifikohen, d.m.th. përcaktoni se cili përbërës i përgjigjet një vendi të caktuar. Për këtë qëllim, më shpesh përdoren pika referimi të "dëshmitarëve". Ndonjëherë pikat identifikohen nga madhësia e koeficientëve të lëvizshmërisë Rf, ​​duke i krahasuar ato me vlerat e Rf të njohura për kushtet e dhëna. Megjithatë, një identifikim i tillë i bazuar në vlerën R f është shpesh paraprak.

Ngjyra e njollave fluoreshente përdoret gjithashtu për qëllime identifikimi, pasi përbërës të ndryshëm fluoreshojnë në gjatësi vale të ndryshme (ngjyra të ndryshme).

Në zbulimin kimik të njollave, reagentët selektivë prodhojnë njolla të ngjyrosura me përbërje të një natyre të caktuar, e cila përdoret edhe për qëllime identifikimi.

Duke përdorur metodën TLC, është e mundur jo vetëm të zbulohet, por edhe të përcaktohet sasia e përmbajtjes së përbërësve në përzierje. Për ta bërë këtë, ose analizoni vetë njollat ​​në kromatogram, ose nxirrni përbërësit e ndarë nga kromatogrami në një mënyrë ose në një tjetër (nxjerrja, elucioni me tretës të përshtatshëm).

Gjatë analizimit të njollave, supozohet se ekziston një marrëdhënie e caktuar midis zonës së pikës dhe përmbajtjes së një substance të caktuar (për shembull, prania e një marrëdhënieje proporcionale ose lineare), e cila përcaktohet duke ndërtuar një grafik kalibrimi duke matur sipërfaqet. e spoteve “dëshmitare” – standarde me përmbajtje të njohur të komponentit të analizuar.

Ndonjëherë intensiteti i ngjyrës së njollave krahasohet, duke supozuar se intensiteti i ngjyrës së një njolle është në proporcion me sasinë e një përbërësi të dhënë me ngjyrë. Teknika të ndryshme përdoren për të matur intensitetin e ngjyrës.

Kur përbërësit e ndarë nxirren nga kromatogrami, fitohet një tretësirë ​​që përmban këtë përbërës. Kjo e fundit më pas përcaktohet me një ose një metodë tjetër analitike.

Gabimi relativ në përcaktimin sasior të një substance me TLC është 5-10%.

TLC është një metodë farmakopeale dhe përdoret gjerësisht për analizën dhe kontrollin e cilësisë së një sërë barnash.

5. KROMATOGRAFIA E GAZIT

Në kromatografinë e gazit (GC), një gaz inert (azoti, helium, hidrogjen), i quajtur gaz bartës, përdoret si një fazë e lëvizshme. Mostra furnizohet në formën e avullit; faza e palëvizshme është ose një substancë e ngurtë - një sorbent (kromatografia e adsorbimit të gazit) ose një lëng me valë të lartë të aplikuar në një shtresë të hollë në një bartës të ngurtë (kromatografia e lëngshme me gaz). Le të shqyrtojmë opsionin e kromatografisë me gaz-lëng (GLC). Kieselguhr (diatomite), një lloj xheli silicë i hidratuar, përdoret si bartës; shpesh trajtohet me reagentë që shndërrojnë grupet Si-OH në grupe Si-O-Si(CH 3) 3, gjë që rrit inertitetin e bartësit. në lidhje me tretësit. Këta janë, për shembull, bartësit "chromosorb W" dhe "gazochrome Q". Përveç kësaj, përdoren mikrorruaza qelqi, Teflon dhe materiale të tjera.

5.1 Gaso- kromatografia e adsorbimit

E veçanta e metodës së kromatografisë së adsorbimit të gazit (GAC) është se adsorbentët me sipërfaqe specifike të lartë (10-1000 m 2 g -1) përdoren si fazë stacionare dhe përcaktohet shpërndarja e substancave midis fazave të palëvizshme dhe të lëvizshme. nga procesi i adsorbimit. Adsorbimi i molekulave nga faza e gazit, d.m.th. e përqendruar në ndërfaqen midis fazave të ngurta dhe të gazta, ndodh për shkak të ndërveprimeve ndërmolekulare (dispersion, orientim, induksion) të një natyre elektrostatike. Formimi i një lidhje hidrogjeni është i mundur, dhe kontributi i këtij lloji të ndërveprimit në vëllimet e mbajtura zvogëlohet ndjeshëm me rritjen e temperaturës.

Për praktikën analitike, është e rëndësishme që në një temperaturë konstante sasia e substancës së përthithur në sipërfaqen C s të jetë proporcionale me përqendrimin e kësaj substance në fazën e gazit C m:

C s = ks m (1)

ato. në mënyrë që shpërndarja të ndodhë në përputhje me izotermën lineare të adsorbimit (Për -- konstante). Në këtë rast, çdo komponent lëviz përgjatë kolonës me një shpejtësi konstante, pavarësisht nga përqendrimi i tij. Ndarja e substancave është për shkak të shpejtësive të ndryshme të lëvizjes së tyre. Prandaj, në GAS, zgjedhja e një adsorbent është jashtëzakonisht e rëndësishme, zona dhe natyra e sipërfaqes së të cilit përcaktojnë selektivitetin (ndarjen) në një temperaturë të caktuar.

Me rritjen e temperaturës, nxehtësia e absorbimit zvogëlohet DH/T, nga e cila varet mbajtja, dhe në përputhje me rrethanat t R . Kjo përdoret në praktikën e analizës. Nëse komponimet që ndryshojnë shumë në paqëndrueshmëri në një temperaturë konstante ndahen, atëherë substancat me zierje të ulët elustrojnë shpejt, ato me zierje të lartë kanë një kohë më të gjatë mbajtjeje, majat e tyre në kromatogram do të jenë më të ulëta dhe më të gjera dhe analiza kërkon shumë kohë. . Nëse gjatë procesit të kromatografisë temperatura e kolonës rritet me shpejtësi konstante (programimi i temperaturës), atëherë majat me gjerësi të ngjashme në kromatogram do të vendosen në mënyrë të barabartë.

Karbonet e aktivizuara, xhel silicë, qelqi poroz dhe oksidi i aluminit përdoren kryesisht si adsorbentë për GAS. Heterogjeniteti i sipërfaqes së absorbuesve aktivë është përgjegjës për disavantazhet kryesore të metodës GAC dhe pamundësinë e përcaktimit të molekulave polare të absorbuara fort. Megjithatë, përzierjet e substancave shumë polare mund të analizohen në adsorbentë makroporozë homogjenë gjeometrikë dhe kimikë. Vitet e fundit janë prodhuar adsorbentë me sipërfaqe pak a shumë uniforme si polimere poroze, xhel silicë makroporoz (Silochrome, Porasil, Spherosil), gota poroze dhe zeolite.

Metoda e kromatografisë së adsorbimit të gazit përdoret më gjerësisht për analizën e përzierjeve të gazeve dhe hidrokarbureve me valë të ulët që nuk përmbajnë grupe funksionale aktive. Izotermat e adsorbimit të molekulave të tilla janë afër lineare. Për shembull, ato argjilore përdoren me sukses për të ndarë O 2, N 2, CO, CH 4, CO 2. Temperatura e kolonës është programuar për të reduktuar kohën e analizës duke reduktuar t R të gazeve me vlim të lartë. Në sitat molekulare - materiale kristalore natyrale ose sintetike shumë poroze, të gjitha poret e të cilave kanë afërsisht të njëjtën madhësi (0,4-1,5 nm) - mund të ndahen izotopet e hidrogjenit. Sorbentët e quajtur porapaks përdoren për ndarjen e hidrideve të metaleve (Ge, As, Sn, Sb). Metoda GAS në kolonat me sorbentë polimerësh porozë ose sitë molekulare të karbonit është mënyra më e shpejtë dhe më e përshtatshme për të përcaktuar ujin në materialet inorganike dhe organike, për shembull, në tretës.

5.2 Gazo- kromatografia e lëngët

Në praktikën analitike, më shpesh përdoret metoda e kromatografisë gaz-lëng (GLC). Kjo është për shkak të diversitetit ekstrem të fazave stacionare të lëngshme, e cila lehtëson zgjedhjen e një faze selektive për një analizë të caktuar, linearitetit të izotermës së shpërndarjes në një gamë më të gjerë përqendrimesh, e cila lejon punën me mostra të mëdha dhe lehtësinë e marrjes. performanca e kolonës së riprodhueshme.

Mekanizmi i shpërndarjes së komponentëve ndërmjet bartësit dhe fazës së lëngshme stacionare bazohet në shpërbërjen e tyre në fazën e lëngshme. Selektiviteti varet nga dy faktorë: presioni i avullit të analitit dhe koeficienti i aktivitetit të tij në fazën e lëngshme. Sipas ligjit të Raoult, gjatë tretjes, presioni i avullit të një lënde mbi tretësirën është fq i është drejtpërdrejt proporcionale me koeficientin e tij të aktivitetit g fraksion mol N i në solucionin dhe presionin e avullit të një lënde të pastër R° i në një temperaturë të caktuar:

p i = N i Р° I (2)

Meqenëse përqendrimi i komponentit të i-të në fazën e avullit të ekuilibrit përcaktohet nga presioni i pjesshëm i tij, mund të supozojmë se

P i ~ c m , dhe N i ~ c s atëherë

dhe koeficienti i selektivitetit:

Kështu, sa më e ulët të jetë pika e vlimit të një lënde (sa më e lartë P 0 i), aq më e dobët mbahet në kolonën kromatografike.

Nëse pikat e vlimit të substancave janë të njëjta, atëherë për ndarjen e tyre përdoren ndryshime në ndërveprimin me fazën e lëngshme të palëvizshme: sa më i fortë të jetë ndërveprimi, aq më i ulët është koeficienti i aktivitetit dhe aq më i madh është mbajtja.

Fazat e lëngshme të palëvizshme . Për të siguruar selektivitetin e kolonës, është e rëndësishme të zgjidhni fazën e saktë të lëngshme të palëvizshme. Kjo fazë duhet të jetë një tretës i mirë për përbërësit e përzierjes (nëse tretshmëria është e ulët, përbërësit largohen shumë shpejt nga kolona), jo e paqëndrueshme (në mënyrë që të mos avullojë në temperaturën e funksionimit të kolonës), kimikisht inerte. , duhet të ketë një viskozitet të ulët (përndryshe procesi i difuzionit ngadalësohet) dhe kur aplikohet në bartës formohet një shtresë uniforme e lidhur fort me të. Aftësia ndarëse e fazës stacionare për komponentët e një kampioni të caktuar duhet të jetë maksimale.

Ekzistojnë tre lloje të fazave të lëngëta: jo polare (hidrokarburet e ngopura, etj.), polare mesatarisht (esteret, nitrilet, etj.) dhe polare (poliglikolet, hidroksilamina, etj.).

Duke ditur vetitë e fazës së lëngshme të palëvizshme dhe natyrën e substancave që ndahen, për shembull, klasën, strukturën, është e mundur të zgjidhni shpejt një fazë të lëngshme selektive të përshtatshme për ndarjen e një përzierjeje të caktuar. Duhet të kihet parasysh se koha e mbajtjes së komponentëve do të jetë e pranueshme për analizë nëse polaritetet e fazës stacionare dhe substanca e kampionit të analizuar janë afër. Për lëndët e treta me polaritet të ngjashëm, rendi i elucionit zakonisht lidhet me pikat e vlimit dhe nëse diferenca e temperaturës është mjaft e madhe, është e mundur ndarja e plotë. Për të ndarë substancat me vlim të ngushtë me polaritet të ndryshëm, përdoret një fazë stacionare, e cila ruan në mënyrë selektive një ose më shumë përbërës për shkak të ndërveprimit dipol-dipol. Me rritjen e polaritetit të fazës së lëngshme, rritet koha e mbajtjes së përbërjeve polare.

Për të aplikuar në mënyrë uniforme fazën e lëngshme në një bartës të ngurtë, ajo përzihet me një tretës shumë të paqëndrueshëm, siç është eteri. Një bartës i ngurtë i shtohet kësaj zgjidhjeje. Përzierja nxehet, tretësi avullon dhe faza e lëngshme mbetet në bartës. Bartësi i thatë me fazën e lëngshme të palëvizshme të depozituar në këtë mënyrë mbushet në kolonë, duke u përpjekur të shmangë formimin e zbrazëtirave. Për të siguruar paketim uniform, një rrymë gazi kalon nëpër kolonë dhe në të njëjtën kohë kolona preket për të ngjeshur paketimin. Kolona më pas nxehet në një temperaturë 50°C mbi atë në të cilën është menduar të përdoret përpara se të lidhet me detektorin. Në këtë rast, mund të ketë humbje të fazës së lëngshme, por kolona hyn në një mënyrë të qëndrueshme funksionimi.

Bartës të fazave të lëngshme të palëvizshme. Bartësit e ngurtë për shpërndarjen e fazës së lëngshme të palëvizshme në formën e një filmi të hollë homogjen duhet të jenë mekanikisht të fortë me një sipërfaqe specifike të moderuar (20 m 2 / g), madhësi të vogël dhe uniforme të grimcave dhe gjithashtu të jenë mjaft inerte për të lejuar adsorbimin në ndërfaqe me gaz të ngurtë fazat ishte minimale. Adsorbimi më i ulët vërehet te bartësit e bërë nga kromosorbi i silanizuar, granula qelqi dhe fluoropak (polimer fluorokarbon). Përveç kësaj, bartësit e ngurtë nuk duhet të reagojnë ndaj temperaturës së rritur dhe duhet të lagen lehtësisht nga faza e lëngshme. Në kromatografinë e gazit të kelateve, bartësit e diatomit të bardhë të silanizuar - silicë diatomite, ose kieselguhr - përdoren më shpesh si një bartës i ngurtë. Diatomiti është një dioksid silikoni mikroamorf që përmban ujë. Bartës të tillë përfshijnë kromosorbin W, gazokrom Q, kromatonin N, etj. Përveç kësaj, përdoren rruaza qelqi dhe Teflon.

Fazat e lidhura kimikisht. Shpesh përdoren bartës të modifikuar, të lidhur në mënyrë kovalente me fazën e lëngshme. Në këtë rast, faza e lëngshme e palëvizshme mbahet më fort në sipërfaqe edhe në temperaturat më të larta të kolonës. Për shembull, një mbështetje diatomite trajtohet me klorosilan me një zëvendësues me zinxhir të gjatë që ka një polaritet të caktuar. Një fazë stacionare e lidhur kimikisht është më efektive.

6. KROMATOGRAFIA E SHPËRNDARJES. KROMATOGRAFIA E LETËS (KROMATOGRAFIA NË LETË)

Kromatografia ndarëse bazohet në përdorimin e dallimeve në tretshmërinë e substancës që shpërndahet në dy faza kontaktuese të lëngshme të papërziershme. Të dyja fazat - PF dhe NF - janë faza të lëngshme. Kur PF e lëngshme lëviz përgjatë NP të lëngshme, substancat e kromatografike rishpërndahen vazhdimisht midis të dy fazave të lëngëta.

Kromatografia e ndarjes përfshin kromato letregrafik (ose kromatografi letre) në variantet e tij të zakonshme. Në këtë metodë, në vend të pllakave me një shtresë të hollë sorbent që përdoret për TLC, përdoret letër speciale kromatografike, përgjatë së cilës, duke e ngopur atë, PF e lëngshme lëviz gjatë kromatografisë nga vija e fillimit në vijën e përfundimit të tretësit.

Të dallojë me fazë normale dhe të kundërt kromatografi letre.

Në opsion fazë normale Lëngu i kromatografisë së letrës NF është i thithur nga uji në formën e një shtrese të hollë në fibra dhe ndodhet në pore hidrofile letër (deri në 25% ndaj peshës). Ky ujë i lidhur është shumë i ndryshëm në strukturë dhe gjendje fizike nga uji i zakonshëm i lëngshëm. Përbërësit e përzierjeve të ndara treten në të.

Roli i PF që lëviz përgjatë letrës luhet nga një fazë tjetër e lëngshme, për shembull, një lëng organik me shtimin e acideve dhe ujit. Para kromatografisë, PF organike e lëngshme është e ngopur me ujë në mënyrë që PF të mos shpërndajë ujin e thithur në fibrat e letrës kromatografike hidrofile.

Letra kromatografike prodhohet nga industria. Ai duhet të plotësojë një sërë kërkesash: të jetë i përgatitur nga varietete fibroze të cilësisë së lartë të pambukut, të jetë uniform në densitet dhe trashësi, në drejtim të orientimit të fibrës, kimikisht i pastër dhe inert në lidhje me NF dhe përbërësit e ndarë.

Në versionin me fazë normale, përzierjet e lëngshme të përbëra nga tretës të ndryshëm përdoren më shpesh si PF. Një shembull klasik i një PF të tillë është një përzierje e acidit acetik, n-butanol dhe ujit në një raport vëllimi prej 1:4:5. Përdoren edhe tretës si acetati etil, kloroformi, benzili etj.

Në opsion faza e kundërt Në kromatografinë e letrës, NP i lëngshëm është një tretës organik, ndërsa roli i PF të lëngët është uji, tretësirat ujore ose alkooli, ose përzierjet e acideve dhe alkooleve. Procesi kryhet duke përdorur hidrofobe letër kromatografie. Përftohet duke trajtuar (impreguar) letrën me naftalen, vajra silikoni, parafinë etj. Tretës organikë jopolarë dhe me polare të ulët thithen në fijet e letrës hidrofobike dhe depërtojnë në poret e saj duke formuar një shtresë të hollë NF të lëngët. Uji nuk mban një letër të tillë dhe nuk e lag atë.

Teknika e kromatografisë në letër është përgjithësisht e njëjtë me metodën TLC. Në mënyrë tipike, një tenxhere me tretësirën e analizuar që përmban një përzierje të substancave që do të ndahen, aplikohet në një rrip letre kromatografike në vijën e fillimit. Pasi tretësi të jetë avulluar, letra poshtë vijës së fillimit zhytet në PF, duke e vendosur letrën vertikalisht (e varur). Mbyllni dhomën me kapak dhe kryeni kromatografinë derisa PF të arrijë vijën e përparme të tretësit të shënuar në letër. Pas kësaj, procesi ndërpritet, letra thahet në ajër dhe zbulohen njollat ​​dhe identifikohen përbërësit e përzierjes.

Kromatografia në letër, si metoda TLC, përdoret si në analizën cilësore ashtu edhe në atë sasiore.

Për të përcaktuar sasinë e përmbajtjes së një ose një përbërësi tjetër të një përzierjeje, përdoren metoda të ndryshme:

1) ato rrjedhin nga prania e një marrëdhënieje të caktuar (proporcionale, lineare) midis sasisë së substancës në vend dhe zonës së njollës (shpesh së pari ndërtohet një grafik kalibrimi);

2) peshoni vendin e prerë me substancën dhe letrën e pastër të së njëjtës zonë, dhe më pas gjeni masën e substancës që përcaktohet nga diferenca;

3) merrni parasysh marrëdhënien midis intensitetit të ngjyrës së njollës dhe përmbajtjes së përbërësit të përcaktuar në të, i cili i jep ngjyrë njollës.

Në disa raste, substancat që përmbajnë njollat ​​nxirren me një masë tretës dhe më pas ekstrakti analizohet.

Kromatografia në letër është një metodë farmakopeale që përdoret për të ndarë përzierjet që përmbajnë substanca inorganike dhe organike. Metoda është e arritshme dhe e thjeshtë për t'u kryer, por në përgjithësi është inferiore ndaj metodës më moderne TLC, e cila përdor një shtresë të hollë sorbent.

7. KROMATOGRAFIA SEDIMENTARE

Metoda e kromatografisë sedimentare përdoret kryesisht për ndarjen dhe identifikimin e joneve inorganike të përfshira në përzierje.

Thelbi i metodës. Kromatografia sedimentare bazohet në përdorimin e reaksioneve kimike të precipitimit të përbërësve të ndarë të një përzierjeje me një reagent precipitues të përfshirë në NF. Ndarja kryhet për shkak të tretshmërisë së pabarabartë të përbërjeve që rezultojnë, të cilat transferohen nga faza e lëvizshme me shpejtësi të ndryshme: substancat më pak të tretshme transferohen nga PF më ngadalë sesa ato më të tretshme.

Aplikimi i metodës mund të ilustrohet me shembullin e ndarjes së joneve halide: joneve klorur Cl-, joneve bromide Br- dhe jodeve I - të përfshira njëkohësisht në tretësirën ujore të analizuar. Për ta bërë këtë, përdorni një kolonë kromatografike (e cila është një tub qelqi me një mbajtëse mbyllëse në fund) të mbushur me një sorbent. Ky i fundit përbëhet nga një bartës - oksid alumini Al 2 O 3 ose silic SiO 2, i ngopur me një zgjidhje të nitratit të argjendit AgNO 3 (përmbajtja e nitratit të argjendit është rreth 10% ndaj peshës së masës së bartësit sorbent).

Një tretësirë ​​ujore që përmban një përzierje anionesh të ndara kalon nëpër një kolonë kromatografike. Këto anione ndërveprojnë me kationet e argjendit Ag +, duke formuar precipitate të dobëta të tretshme të halogjeneve të argjendit:

Ag + + I - > AgIv (e verdhë)

Ag + + Br - > AgBrv (krem)

Ag + + Cl - > AgClv (e bardhë)

Tretshmëria e halogjeneve të argjendit në ujë rritet në rendin e mëposhtëm:

Agl (K° = 8,3*10 -17)< АgВг (К° = 5,3*10 -13) < AgCl (K°= 1,78*10 -10),

ku vlerat e produkteve të tretshmërisë në temperaturën e dhomës janë dhënë në kllapa. Prandaj, fillimisht do të formohet një precipitat i verdhë i jodidit të argjendit, dhe si më pak i tretshëm, një zonë e verdhë (e sipërme) do të vërehet në kromatogram. Më pas formohet një zonë me precipitat bromidi argjendi ngjyrë kremi (zona e ndërmjetme). Së fundi, formohet një precipitat i bardhë i klorurit të argjendit - zona e bardhë e poshtme, e cila errësohet në dritë për shkak të dekompozimit fotokimik të klorurit të argjendit me lëshimin e argjendit të imët metalik.

Rezultati është një kromatogram parësor i sedimentit.

Për një ndarje më të qartë të zonave, pas marrjes së kromatogramit parësor, kalohet një tretës i pastër në kolonë derisa të merret një kromatogram sedimenti dytësor me një ndarje të qartë të zonave të reshjeve.

Në shembullin e përshkruar, precipituesi ishte pjesë e NF dhe një zgjidhje që përmbante një përzierje të joneve që ndaheshin kaloi nëpër kolonë. Është e mundur, përkundrazi, të kalohet tretësira precipituese përmes një kolone në NF të së cilës ndodhen jonet që kromatografikohen. Në këtë rast, megjithatë, formohen zona të përziera.

Skema e ndarjes së joneve Cl-, Br- dhe I- në një kolonë kromatografike duke përdorur kromatografinë e sedimentit.

7.1 Klasifikimi i metodave të kromatografisë së sedimentit sipas teknikës eksperimentale

Unë zakonisht dalloj kolone kromatografia e sedimentit, e kryer në kolona kromatografike, dhe planare kromatografia e sedimentit, e zbatuar në letër ose në një shtresë të hollë sorbent.

Përzierjet e bartësve inerte me një precipitant përdoren si sorbentë në kromatografinë sedimentare; sorbentë që mbajnë precipitantë në formën e joneve (rrëshirat e shkëmbimit të joneve) ose në formën e molekulave (karboni i aktivizuar); letër e njomur në një zgjidhje precipitant.

Transportuesit që zgjidhen më shpesh janë xheli silicë, niseshteja, oksidet e aluminit, oksidet e kalciumit, sulfati i bariumit, rrëshirat e shkëmbimit të joneve, etj. Transportuesi përdoret në një gjendje të shpërndarë imët me madhësi grimcash rreth 0,02-0,10 mm.

Reagjentët që përdoren si precipitantë janë ata që formojnë precipitate të dobëta të tretshme me jone të kromatografuar, për shembull, jodur natriumi NaI, sulfur natriumi Na 2 S, sulfat argjendi Ag 2 SO 4, ferrocianid kaliumi K 4, oksikuinolinë, piridinë, etj.

Në mënyrë tipike, kur përdoret metoda e kromatografisë së sedimentit të kolonës, pas kalimit të një tretësi të pastër përmes një kolone, përftohen zona të ndara qartë, secila prej të cilave përmban vetëm një përbërës (në rastin kur tretshmëria e precipitateve ndryshojnë të paktën tre herë). . Metoda karakterizohet nga riprodhueshmëri e mirë e rezultateve.

Në rastin e formimit të zonave pa ngjyrë të precipitateve, kromatogrami zhvillohet ose duke kaluar një zgjidhje zhvilluese përmes kolonës, e cila prodhon produkte të ngjyrosura të reagimit me precipitatet, ose duke futur menjëherë zhvilluesin në PF ose NF.

7.2 Kromatografia e letrës sedimentare

Le të shqyrtojmë thelbin e kësaj metode duke përdorur shembullin e analizimit të një tretësire ujore që përmban një përzierje të kationeve të bakrit Cu 2+ ? hekur Fe 3+ dhe alumin Al 3+.

Zgjidhja ujore e analizuar aplikohet në qendër të një fletë letre të ngopur me një zgjidhje të precipitantit - ferrocianid kaliumi K4. Jonet e bakrit Cu 2+ dhe hekuri Fe 2+ ndërveprojnë me jonet e ferrocianidit për të formuar precipitate të dobëta të tretshme:

2Cu 2+ + 4- > Cu 2 (kafe)

4Fe 3+ + 3 4- >Fe4 (blu)

Meqenëse ferrocianidi i bakrit (II) është më pak i tretshëm se ferrocianidi i hekurit (III), së pari formohet një precipitat i ferrocianidit të bakrit (II), duke formuar një zonë qendrore kafe. Më pas formohet një precipitat blu i ferrocianidit të hekurit (III), duke dhënë zonën blu. Jonet e aluminit lëvizin në periferi, duke dhënë një zonë të pangjyrë pasi nuk formojnë ferrocianid alumini me ngjyrë.

Skema e ndarjes së Cu2+, Fe3+ dhe Al3+ me kromatografi të sedimentit.

Në këtë mënyrë fitohet një kromatogram parësor, në të cilin zonat e reshjeve mbivendosen pjesërisht.

Më pas merret një kromatogram dytësor. Për ta bërë këtë, një tretës i përshtatshëm (në këtë rast, një zgjidhje ujore e amoniakut) aplikohet me një kapilar në qendër të kromatogramit parësor. Tretësi spontanisht lëviz nga qendra e letrës në periferi, duke bartur me vete precipitatet, të cilët lëvizin me shpejtësi të ndryshme: zona e precipitatit më të tretshëm të ferrocianidit të hekurit lëviz më shpejt se zona e precipitatit më pak të tretshëm të ferrocianidit të bakrit. Në këtë fazë, për shkak të ndryshimit në shpejtësitë e lëvizjes së zonave, ato ndahen më qartë.

Për të zbuluar jonet e aluminit që formojnë një zonë periferike të pangjyrë, zhvillohet një kromatogram dytësor - i spërkatur (nga një shishe llak) me një zgjidhje të alizarinës - një reagent organik që formon produkte të reaksionit rozë me jonet e aluminit. Merrni unazën e jashtme rozë.

8. KROMATOGRAFIA E KËMBIMIT JONI

Në kromatografinë e shkëmbimit të joneve, ndarja e përbërësve të përzierjes arrihet përmes ndërveprimit të kthyeshëm të substancave jonizuese me grupet jonike të sorbentit. Ruajtja e neutralitetit elektrik të sorbentit sigurohet nga prania e kundërjoneve të aftë për shkëmbimin e joneve të vendosura në afërsi të sipërfaqes. Joni i kampionit të futur, duke ndërvepruar me ngarkesën fikse të sorbentit, shkëmbehet me kundërjonin. Substancat me afinitete të ndryshme për ngarkesat fikse ndahen në shkëmbyes anion ose shkëmbyes kationesh. Shkëmbyesit e anionit kanë grupe të ngarkuara pozitivisht në sipërfaqe dhe thithin anionet nga faza e lëvizshme. Në përputhje me rrethanat, shkëmbyesit e kationeve përmbajnë grupe me ngarkesë negative që ndërveprojnë me kationet.

Tretësirat ujore të kripërave të acideve, bazave dhe tretësve si amoniaku i lëngshëm përdoren si fazë lëvizëse, d.m.th. sisteme tretës që kanë një konstante të lartë dielektrike dhe një tendencë më të madhe për të jonizuar komponimet. Zakonisht ata punojnë me zgjidhje tampon që ju lejojnë të rregulloni vlerën e pH.

Gjatë ndarjes kromatografike, jonet e analitit konkurrojnë me jonet që përmbahen në eluent, duke u prirur të ndërveprojnë me grupe të ngarkuara në mënyrë të kundërt të sorbentit. Nga kjo rrjedh se kromatografia e shkëmbimit të joneve mund të përdoret për të ndarë çdo përbërje që mund të jonizohet në një farë mënyre. Është e mundur të analizohen edhe molekulat neutrale të sheqerit në formën e komplekseve të tyre me jone borat.

Kromatografia e shkëmbimit të joneve është e domosdoshme për ndarjen e substancave shumë polare, të cilat nuk mund të analizohen me GLC pa u shndërruar në derivate. Këto komponime përfshijnë aminoacide, peptide dhe sheqerna.

Kromatografia e shkëmbimit të joneve përdoret gjerësisht në mjekësi, biologji, biokimi, për monitorimin e mjedisit, në analizën e përmbajtjes së barnave dhe metabolitëve të tyre në gjak dhe urinë, pesticideve në lëndët e para ushqimore, si dhe për ndarjen e përbërjeve inorganike, duke përfshirë radioizotopet, lantanidet, aktinidet, etj. Analiza e biopolimereve (proteinave, acideve nukleike etj.), e cila zakonisht zgjati orë ose ditë, duke përdorur kromatografinë e shkëmbimit të joneve kryhet në 20-40 minuta me ndarje më të mirë. Përdorimi i kromatografisë së shkëmbimit të joneve në biologji ka bërë të mundur vëzhgimin e mostrave drejtpërdrejt në mjediset biologjike, duke zvogëluar mundësinë e rirregullimit ose izomerizimit, gjë që mund të çojë në interpretim të gabuar të rezultatit përfundimtar. Është interesante të përdoret kjo metodë për të monitoruar ndryshimet që ndodhin në lëngjet biologjike. Përdorimi i shkëmbyesve poroz të anionit të dobët të bazuar në xhel silicë lejoi ndarjen e peptideve. Mekanizmi i shkëmbimit të joneve mund të përfaqësohet në formën e ekuacioneve të mëposhtme:

për shkëmbimin e anionit X - + R + Y - - Y - + R + X -

për shkëmbimin e kationeve X + + R - Y + - Y + + R - X +

Në rastin e parë, mostra joni X - konkurron me jonin e fazës së lëvizshme Y - për qendrat jonike R + të shkëmbyesit të joneve, dhe në rastin e dytë, kationet e mostrës X + konkurrojnë me jonet e fazës së lëvizshme Y + për R. - qendrat jonike.

Natyrisht, jonet e mostrës që ndërveprojnë dobët me shkëmbyesin e joneve do të mbahen dobët në kolonë gjatë këtij konkursi dhe do të jenë të parët që do të lahen prej saj dhe, anasjelltas, jonet e mbajtura më fort do të jenë të fundit që do të elustrohen nga kolona. . Në mënyrë tipike, ndërveprimet dytësore të një natyre jojonike ndodhin për shkak të adsorbimit ose lidhjeve hidrogjenore të kampionit me pjesën jojonike të matricës ose për shkak të tretshmërisë së kufizuar të kampionit në fazën e lëvizshme.

Ndarja e substancave specifike varet kryesisht nga zgjedhja e tretësit dhe fazës lëvizëse më të përshtatshme. Rrëshirat e shkëmbimit të joneve dhe xhel silicë me grupe jonogjene të shartuara përdoren si faza stacionare në kromatografinë e shkëmbimit të joneve.

Rrëshirat e shkëmbimit të joneve të polistirenit për HPLC me një madhësi kokrrizash 10 μm ose më pak kanë selektivitet dhe qëndrueshmëri, por struktura e tyre e rrjetit, e karakterizuar nga një distancë midis nyjeve të rrjetit prej 1,5 nm, e cila është dukshëm më e vogël se madhësia e poreve të xhelit silicë që përdoret për adsorbim kromatografia (10 nm), ngadalëson transferimin e masës dhe, për rrjedhojë, ul ndjeshëm efikasitetin. Rrëshirat e shkëmbimit të joneve të përdorura në HPLC janë kryesisht kopolimere të stirenit dhe divinilbenzenit. Zakonisht kësaj të fundit i shtohet 8-12%. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e divinilbenzenit, aq më i madh është ngurtësia dhe forca e polimerit, aq më i lartë është kapaciteti dhe, si rregull, selektiviteti, dhe aq më pak fryrje.

Dokumente të ngjashme

Karakteristikat e përgjithshme të procesit të kromatografisë. Bazat fiziko-kimike të kromatografisë me shtresë të hollë, klasifikimi i metodave të analizës. Variantet e kromatografisë sipas gjendjeve fazore. Kontrolli i cilësisë së produkteve ushqimore duke përdorur metodën TLC, pajisjet.

puna e kursit, shtuar 27.12.2009


Dukuritë që ndodhin gjatë kromatografisë. Dy qasje ndaj shpjegimit janë teoria teorike e pllakave dhe teoria kinetike. Kromatografi me gaz, lëng, letër. Metoda e shkëmbimit të joneve. Rastet e aplikimit të kromatografisë së shkëmbimit të joneve. Kromatografia me xhel.

abstrakt, shtuar 24.01.2009


Koncepti dhe struktura e sorbenteve polimer, historia e krijimit dhe zhvillimit të tyre, rëndësia e tyre në procesin e kromatografisë së ndarjes. Llojet e sorbentëve polimer, mundësitë e përdorimit të tyre në kromatografinë e përjashtimit të madhësisë. Karakteristikat e përdorimit të xhelit të fortë.

abstrakt, shtuar 01/07/2010


Shfaqja dhe zhvillimi i kromatografisë. Klasifikimi i metodave kromatografike. Kromatografia në një fazë të ngurtë stacionare: gaz, lëng (lëng-adsorbimi). Kromatografia e fazës stacionare të lëngshme: kromatografia gaz-lëng dhe xhel.

abstrakt, shtuar 05/01/2009


Thelbi i metodës së kromatografisë, historia e zhvillimit dhe llojet e saj. Fushat e aplikimit të kromatografisë, pajisjet ose instalimet për ndarjen kromatografike dhe analizën e përzierjeve të substancave. Diagrami i një kromatografi të gazit, sistemet e tij kryesore dhe parimi i funksionimit.

abstrakt, shtuar 25.09.2010


Bazat e metodës së kromatografisë me gaz të kundërt. Kromatografia e gazit është një metodë universale për analizën cilësore dhe sasiore të përzierjeve komplekse dhe një metodë për marrjen e përbërësve individualë në formën e tyre të pastër. Zbatimi i kromatografisë me gaz invers.

puna e kursit, shtuar 01/09/2010


Thelbi dhe përmbajtja e kromatografisë së çiftit jon, përdorimi i tij në kromatografinë e lëngshme dhe nxjerrjen për nxjerrjen e barnave dhe metabolitëve të tyre nga lëngjet biologjike në fazën organike. Variantet e kromatografisë së çiftit jon, veçoritë dalluese.

abstrakt, shtuar 01/07/2010


Kromatografia me gaz është një nga metodat më premtuese të kërkimit fiziko-kimik, e cila po zhvillohet me shpejtësi aktualisht. Klasifikimi i metodave kromatografike. Tipare të ndryshme karakteristike të procesit. Thelbi i metodave të kromatografisë.

abstrakt, shtuar më 25.01.2010


Thelbi i kromatografisë së lëngshme me performancë të lartë (HPLC) si një metodë për analizimin dhe ndarjen e papastërtive komplekse. Sorbentë, kelate të ngopura me koordinim; modelet e ndikimit të strukturës së ligandit në sjelljen e kelateve në kushtet e kromatografisë me fazë të kundërt.

abstrakt, shtuar 10/11/2011


Koncepti dhe fazat kryesore të metodës së kromatografisë me përjashtimin e madhësisë, tiparet e saj themelore dhe fushat e aplikimit, varietetet dhe veçoritë e tyre dalluese. Karakteristikat e pajisjeve të përdorura në procesin e kromatografisë me përjashtim të madhësisë.

Teknikat kromatografike mbizotërojnë ndër të tjera gjatë monitorimit të cilësisë së ajrit të zonave të punës në industri dhe higjienën industriale; ato përbëjnë bazën e shumicës dërrmuese të studimeve toksikologjike; Duke përdorur kromatografinë me gaz, mjekët ishin në gjendje të studionin "sindromën e ndërtesës së sëmurë" - shëndet të dobët dhe disa sëmundje të shkaktuara nga prania në ajrin e ambienteve të banimit dhe ndërtesave të zyrave të një numri të madh kimikatesh të dëmshme të çliruara nga materialet sintetike (qilima, shtigje, panele, linoleum, tapiceri etj.), mastikë, llaqe, veshje dhe produkte të tjera kimike shtëpiake, si dhe emetimet e gazit gjatë funksionimit të printerëve lazer dhe ngrohësve me gaz.[...]

Procesi i ndarjes kromatografike bazohet në thithjen, të cilën e hasim në jetën e përditshme - thithjen e substancave nga një sipërfaqe e ngurtë (adsorbimi) ose tretja e gazeve dhe lëngjeve në tretës të lëngshëm (përthithja). Aplikimi më i njohur i adsorbimit është pastrimi i ajrit në maskat e gazit: adsorbenti (karboni aktiv) që mbush kutinë e maskës së gazit ruan papastërtitë e dëmshme ose agjentët kimikë që gjenden në ajër. Thithja është karakteristikë e shumë proceseve biologjike, në veçanti procesit të frymëmarrjes. Thithja e oksigjenit nga hemoglobina në gjak në mushkëri është gjithashtu, në një masë të caktuar, një proces kromatografik, pasi kjo përfshin ndarjen e thithjes së oksigjenit nga gazrat e tjerë të pranishëm në ajrin e thithur. Fatkeqësisht, papastërtitë e dëmshme në ajër thithen gjithashtu nga gjaku dhe ndonjëherë në mënyrë të pakthyeshme.[...]

Personi që ishte i pari që shpjegoi saktë procesin e thithjes (dukuri që ndodhin kur një substancë lëviz përgjatë një shtrese sorbuese) ishte shkencëtari rus Mikhail Semenovich Tsvet. Duke përdorur këto dukuri, ai krijoi një metodë analitike të jashtëzakonshme, tregoi mundësitë e saj të gjera dhe dha një emër që ne sot e përdorim për të përcaktuar jo vetëm metodën, por edhe vetë procesin dhe disiplinën shkencore që e studion atë.[...]

Por duke qenë se substanca të ndryshme nxirreshin ndryshe nga benzeni nga adsorbent (shumësa), ato zbrisnin nëpër tub me shpejtësi të ndryshme. Prandaj, unaza origjinale e gjelbër, duke zbritur, u zgjerua gradualisht dhe u nda në disa unaza me ngjyra. Në fund ishin gjashtë nga këto unaza: pjesa e sipërme ishte e verdhë, pastaj jeshile ulliri, pastaj jeshile e errët dhe tre të verdha.[...]

Tsvet hoqi një shtresë shkumës nga tubi, e preu në cilindra, secili prej të cilëve përmbante unazën e vet me ngjyrë. Tani ishte e mundur të nxirren substanca nga adsorbent me alkool dhe të ekzaminohen ato. Si rezultat, shkencëtari tregoi se klorofili nuk është një përbërje individuale, por një përzierje e dy substancave që u ndanë në një kolonë shkumës dhe dhanë unaza jeshile ulliri dhe jeshile të errët. Substancat e mbetura ishin ksantofile.[...]

Ngjyra quhet kromatogramë fotografia shumëngjyrëshe e marrë gjatë ndarjes së substancave, dhe vetë metoda (bazuar në ndarjen e substancave sipas prirjes së tyre për absorbim) analiza e adsorbimit kromatografik, ose kromatografi.[...]

Para vitit 1914, Tsvet botoi disa artikuj mbi kromatografinë, por pas punës së tij metoda nuk u zhvillua gjerësisht. Vetëm në vitin 1931 Kuhn, Winterstein dhe Lederer riprodhuan eksperimentet fillestare të Tsvet (duke përdorur shembuj të ndarjes së karotenit nga karotat, petalet e luleradhiqes dhe të verdhën e vezës së pulës). Një harresë e tillë afatgjatë e kërkimit tashmë klasik ishte kryesisht për shkak të vlerësimeve negative të autoriteteve të asaj kohe, të cilët nuk mund të kuptonin thellësinë e plotë të zbulimit të shkencëtarit të ri.[...]

Për zhvillimin e metodës së kromatografisë së ndarjes dhe varianteve të ndryshme të saj, Martin dhe Singh u nderuan me Çmimin Nobel në 1952. Ishte nga ky moment që filloi faza moderne e zhvillimit të kromatografisë së gazit (1951-1952), kur A. A. Zhukhovitsky dhe kolegët e tij (Rusi) propozuan krotermografinë, dhe A. Martin dhe A. James - kromatografinë e lëngshme të gazit, me ndihmën e nga të cilat ata arritën të ndajnë një përzierje acidesh yndyrore në një kolonë me një bartës diatomiti (Celite-545) të ngopur me vaj parafine me shtimin e acidit stearik. Një sorbent i tillë thith substancat e analizuara shumë më të dobëta sesa, për shembull, karboni aktiv ose oksidi i aluminit, kështu që James dhe Martin ishin në gjendje të ndajnë acidet organike të paqëndrueshme në një rrjedhë gazi - azoti.[...]

Që atëherë, kromatografia e gazit është bërë një nga metodat më të zakonshme të analizës, me të cilën mund të studioni një gamë jashtëzakonisht të gjerë substancash - nga gazrat deri te lëngjet dhe metalet me peshë të lartë molekulare.[...]

Duhet të sqarohen disa çështje terminologjike në lidhje me klasifikimin e metodave kromatografike. Në rastin e tij më të thjeshtë, termi "kromatografi me gaz" i referohet një metode analize në të cilën ndarja e një përzierje substancash në një kolonë kromatografike kryhet në një rrymë gazi (gaz mbartës) që kalon vazhdimisht nëpër kolonë. Adsorbimi i gazit (ndarja në një adsorbent - karboni, xhel silicë ose oksid alumini) dhe gaz-lëng (ndarja në një sorbent - një bartës i ngurtë i veshur me një lëng - një fazë e lëngshme e palëvizshme) - këto janë të gjitha variante të kromatografisë së gazit.

Kromatografia është një metodë e ndarjes dhe përcaktimit të substancave bazuar në shpërndarjen e përbërësve midis dy fazave - të lëvizshme dhe të palëvizshme. Faza e palëvizshme është një substancë e ngurtë poroze (shpesh e quajtur sorbent) ose një film i lëngshëm i depozituar në një substancë të ngurtë. Faza e lëvizshme është një lëng ose gaz që rrjedh nëpër një fazë të palëvizshme, ndonjëherë nën presion. Përbërësit e përzierjes së analizuar (sorbatet) së bashku me fazën e lëvizshme lëvizin përgjatë fazës stacionare. Zakonisht vendoset në një tub qelqi ose metali të quajtur kolonë. Në varësi të fuqisë së ndërveprimit me sipërfaqen e sorbentit (për shkak të adsorbimit ose ndonjë mekanizmi tjetër), përbërësit do të lëvizin përgjatë kolonës me shpejtësi të ndryshme. Disa përbërës do të mbeten në shtresën e sipërme të sorbentit, të tjerët, duke ndërvepruar me sorbentin në një masë më të vogël, do të përfundojnë në pjesën e poshtme të kolonës dhe disa do të largohen plotësisht nga kolona së bashku me fazën e lëvizshme (përbërës të tillë janë quhen të pambajtura dhe koha e mbajtjes së tyre përcakton "kohën e vdekur" të kolonës).

Kjo lejon ndarjen e shpejtë të përzierjeve komplekse të përbërësve.

Historia e zbulimit:

Lindja e kromatografisë

Në mbrëmjen e kësaj dite, në një takim të departamentit biologjik të Shoqatës së Natyralistëve të Varshavës, ndihmësi i departamentit të anatomisë dhe fiziologjisë së bimëve Mikhail Semenovich Tsvet bëri një raport "Për një kategori të re të fenomeneve të adsorbimit dhe aplikimin e tyre në biokimik. analiza.”

Fatkeqësisht, M.S. Tsvet, duke qenë botanist nga trajnimi, nuk e vlerësoi siç duhet aspektin analitik kimik të zbulimit të tij dhe botoi pak nga puna e tij në revista kimike. Më pas, ishin kimistët ata që vlerësuan shkallën reale të M.S të propozuar. Metoda kromatografike me ngjyra është bërë metoda më e zakonshme e kimisë analitike.

Përparësitë e mëposhtme të metodave kromatografike duhet të theksohen:

1. Ndarja ka natyrë dinamike dhe aktet e thithjes-desorbimit të përbërësve të ndarë përsëriten shumë herë. Kjo është për shkak të efikasitetit dukshëm më të madh të kromatografisë

ndarja në krahasim me metodat e sorbimit statik dhe

nxjerrjes.

2. Gjatë ndarjes, përdoren lloje të ndryshme të ndërveprimit ndërmjet sorbateve dhe fazës stacionare: nga thjesht fizike deri te kimisorbimi.

Kjo bën të mundur ndarjen selektive të një game të gjerë të

3. Tek substancat që ndahen mund të aplikohen fusha të ndryshme shtesë (gravitacionale, elektrike, magnetike etj.), të cilat duke ndryshuar kushtet e ndarjes zgjerojnë aftësitë e kromatografisë.

4. Kromatografia është një metodë hibride që kombinon ndarjen dhe përcaktimin e njëkohshëm të disa komponentëve.

5. Kromatografia ju lejon të zgjidhni si problemet analitike (ndarja, identifikimi, përcaktimi) ashtu edhe ato përgatitore (pastrimi, izolimi, përqendrimi). Zgjidhja e këtyre problemeve mund të kombinohet duke i kryer ato online.

Metoda të shumta klasifikohen sipas gjendjes së grumbullimit të fazave, mekanizmit të ndarjes dhe teknikës së ndarjes.

Metodat kromatografike ndryshojnë edhe në mënyrën e kryerjes së tyre.

procesi i ndarjes në ballore, zhvendosëse dhe eluent.

Kromatografia jonike

Kromatografia jonike është një kromatografi e lëngshme me performancë të lartë për ndarjen e kationeve dhe anioneve në shkëmbyesit e joneve.

kapacitet të ulët. Përdorimi i gjerë i kromatografisë jonike

për shkak të një sërë avantazhesh të saj:

– aftësia për të përcaktuar një numër të madh inorganike dhe

jonet organike, dhe gjithashtu përcaktojnë njëkohësisht kationet dhe

– ndjeshmëri e lartë zbulimi (deri në 1 ng/ml pa

para-përqendrimi;

- selektivitet dhe ekspresivitet i lartë;

- vëllim i vogël i kampionit të analizuar (jo më shumë se 2 ml mostër);

– gamë të gjerë të përqendrimeve të dallueshme (nga 1 ng/ml në

– mundësia e përdorimit të detektorëve të ndryshëm dhe kombinimeve të tyre, që mundëson selektivitet dhe kohë të shkurtër përcaktimi;

– mundësia e automatizimit të plotë të përcaktimit;

– në shumë raste, një mungesë e plotë e përgatitjes paraprake të mostrës.

Megjithatë, si çdo metodë analitike, kromatografia jonike nuk është pa disavantazhet e saj, të cilat përfshijnë:

– kompleksiteti i sintezës së shkëmbyesve të joneve, i cili ndërlikon shumë

zhvillimi i metodës;

– efikasitet më i ulët i ndarjes në krahasim me HPLC;

– nevoja për rezistencë të lartë ndaj korrozionit

sistemi kromatografik, sidomos gjatë përcaktimit

kationet.

2.1 Historia e zhvillimit:

Studimi i proceseve të shkëmbimit të joneve filloi tashmë në fillim të shekullit të 19-të. nga vëzhgimet e ndikimit të dherave në përbërjen kimike të tretësirave të kripës në kontakt me të. Në fund të viteve 40, G. Thompson vuri në dukje se toka thith amoniak nga plehrat organike të aplikuara; eksperimentet përkatëse u kryen nga specialisti i tyre në York D. Spence. Rezultatet e para të eksperimenteve të D. Spence u botuan nga G. Thompson në 1850. Artikulli vëren se "zbulimi i parë i vetive shumë të rëndësishme të tokës pothuajse mund të dështojë si i dobishëm për bujqësinë" dhe veprat e tij të fundit u botuan në 1852 dhe 1855.

2.3 Parimet e ndarjes së joneve në proceset e thithjes

Kromatografia e shkëmbimit të joneve i referohet kromatografisë së fazës së lëngshme-ngurtë në të cilën faza e lëvizshme është një lëng (eluent) dhe faza e palëvizshme është një e ngurtë (këmbyes jonesh). Metoda e kromatografisë së shkëmbimit të joneve bazohet në procesin dinamik të zëvendësimit të joneve të lidhura me fazën stacionare me jone eluent që hyjnë në kolonë. Ndarja ndodh për shkak të afiniteteve të ndryshme të joneve në përzierje për shkëmbyesin e joneve, gjë që çon në shpejtësi të ndryshme të lëvizjes së tyre nëpër kolonë.

Kromatografia jonike është një variant i kromatografisë së kolonës së shkëmbimit të joneve.

Sipas rekomandimeve të IUPAC (1993), termat shkëmbim jonesh (IEC) dhe kromatografi jonike (IC) përkufizohen si më poshtë. "Kromatografia e shkëmbimit të joneve bazohet në ndryshimin në ndërveprimet e shkëmbimit të joneve për analitet individuale. Nëse jonet janë të ndara dhe mund të zbulohen duke përdorur një detektor konduktometrik ose zbulim indirekt UV, atëherë quhet kromatografi jonike."

Formulimi modern (2005): "Kromatografia jonike përfshin të gjitha ndarjet me kromatografi të lëngshme me performancë të lartë (HPLC) të joneve në kolona, ​​të kombinuara me zbulimin e drejtpërdrejtë në një detektor rrjedhjeje dhe përpunimin sasior të sinjaleve analitike që rezultojnë." Ky përkufizim karakterizon kromatografinë jonike pavarësisht nga mekanizmi i ndarjes dhe metoda e zbulimit dhe në këtë mënyrë e ndan atë nga shkëmbimi klasik i joneve.

Parimet e mëposhtme të ndarjes përdoren në kromatografinë jonike:

Shkëmbimi i joneve.

Formimi i çifteve jonike.

Përjashtimi i joneve.

Shkëmbimi i joneve

Shkëmbimi i joneve është një reaksion heterogjen i kthyeshëm i shkëmbimit ekuivalent të joneve të vendosura në fazën e shkëmbyesit të joneve (kundërionet) me jonet eluent. Jonet e kundërta mbahen nga grupet funksionale të shkëmbyesit të joneve për shkak të forcave elektrostatike. Në mënyrë tipike në kromatografinë katione këto grupe janë grupe të acidit sulfonik; në rastin e kromatografisë anionike – bazat kuaternare të amonit. Në Fig. Figura 1 tregon një diagram të procesit të shkëmbimit të kationeve dhe anioneve. Jonet e analitit përcaktohen si A, dhe jonet e eluentit që konkurrojnë me ta për qendrat e shkëmbimit përcaktohen si E.

Oriz. 1. Shkëmbimi jonik i kationeve (A+) dhe anioneve (A-) për jonet eluent (E+ ose E-) me pjesëmarrjen e një shkëmbyesi kationesh që përmban grupe sulfo funksionale - SO3-, dhe një shkëmbyes anion (grupet kuaternare të bazës së amonit -N +R3).

Formimi i çifteve jonike

Për të zbatuar këtë mekanizëm të ndarjes, përdoren reagentë të çiftit jon, të cilët i shtohen tretësirës eluente. Reagentë të tillë janë surfaktantë anionikë ose kationikë, të tillë si acidet alkilsulfonike ose kripërat tetraalkilamoni.

Së bashku me jonet e dallueshme të ngarkuara në mënyrë të kundërt, jonet e këtij reagjenti të çiftit jon formojnë një çift jonik të pa ngarkuar, i cili mund të mbahet në fazën stacionare për shkak të ndërveprimeve ndërmolekulare. Ndarja kryhet për shkak të ndryshimit në konstantet e formimit të çifteve të joneve dhe shkallës së absorbimit të tyre në matricën e sorbentit. Në Fig. Figura 2 tregon një model të shkëmbimit të joneve statike në kromatografinë e çiftit jon pas adsorbimit të reagentit në fazën stacionare. Ky parim i ndarjes vlen si për anionet ashtu edhe për kationet.

Oriz. 2. Modeli i shkëmbimit të joneve në kromatografinë e çiftit jon.

Përjashtimi jonik

Kromatografia e përjashtimit të joneve (IEC). Përdoret kryesisht për të ndarë acidet ose bazat e dobëta. IEC ka rëndësi më të madhe për përcaktimin e karboksilit dhe aminoacideve, fenoleve dhe karbohidrateve.

Në Fig. Figura 3 tregon parimin e ndarjes duke përdorur IEC duke përdorur acidet R–COOH si shembull.

Oriz. 3. Skema për ndarjen e acideve karboksilike R–COOH duke përdorur kromatografinë me përjashtim jonik.

Në kromatografinë e përjashtimit të joneve, një shkëmbyes kationesh plotësisht i sulfonuar që përmban jone hidrogjeni (kundërione) përdoret shpesh si një fazë stacionare. Në një tretësirë ​​ujore të eluentit, grupet e acidit sulfonik të shkëmbyesit të joneve janë të hidratuar. Predha e hidratimit kufizohet nga një membranë imagjinare e ngarkuar negativisht (membrana Donnan). Membrana është e përshkueshme vetëm nga molekulat e padisocuara (për shembull, uji).

Acidet karboksilike organike mund të ndahen nëse përdoren acide minerale të forta si eluent. Për shkak të vlerave të ulëta të konstanteve të aciditetit, acidet karboksilike janë të pranishme në tretësira të tilla në formë të padisocuar. Këto forma mund të kalojnë nëpër membranën Donnan dhe të absorbohen në fazën stacionare.