2. Xromatografiyaning paydo bo'lishi va rivojlanishi

Xromatografiyaning ilmiy usul sifatida paydo bo'lishi taniqli rus olimi Mixail Semenovich Tsvet (1872 - 1919) nomi bilan bog'liq bo'lib, u 1903 yilda o'simlik pigmentlarida quyosh energiyasini aylantirish mexanizmini tadqiq qilish jarayonida xromatografiyani kashf etdi. Bu yil xromatografik usul yaratilgan sana sifatida qabul qilinishi kerak.

XONIM. Rang tahlil qiluvchi moddalar eritmasi va harakatlanuvchi fazani shisha naychadagi adsorbent ustunidan o'tkazdi. Shu munosabat bilan uning usuli ustunli xromatografiya deb ataldi. 1938 yilda N.A. Izmailov va M.S. Shrayber Rang usulini o'zgartirishni va yupqa adsorbent qatlami bilan qoplangan plastinkada moddalar aralashmasini ajratishni taklif qildi. Shunday qilib yupqa qatlamli xromatografiya paydo bo'ldi, bu moddaning mikro miqdori bilan tahlil qilish imkonini beradi.

1947 yilda T.B. Gapon, E.N. Gapon va F.M. Shemyakin birinchi bo'lib eritmadagi ionlar aralashmasini xromatografik ajratishni amalga oshirdi va uni sorbent ionlari va eritma tarkibidagi ionlar o'rtasida almashinish reaksiyasining mavjudligi bilan izohladi. Shunday qilib, xromatografiyaning yana bir yo'nalishi - ion almashinadigan xromatografiya kashf qilindi. Hozirgi vaqtda ion almashinadigan xromatografiya xromatografik usulning eng muhim sohalaridan biridir.

E.N. va G.B. Gapon 1948 yilda M.S. Kam eriydigan cho'kmalarning eruvchanligidagi farqlarga asoslangan moddalar aralashmasini xromatografik ajratish imkoniyati g'oyasini ranglang. Cho'kindi xromatografiya paydo bo'ldi.

1957 yilda M. Goley kapillyar naychaning ichki devorlariga sorbentni qo'llashni taklif qildi - kapillyar xromatografiya. Ushbu parametr ko'p komponentli aralashmalarning mikromiqdorlarini tahlil qilish imkonini beradi.

1960-yillarda qat'iy belgilangan gözenek o'lchamlari bilan ionli va zaryadsiz jellarni sintez qilish mumkin bo'ldi. Bu xromatografiya versiyasini ishlab chiqishga imkon berdi, uning mohiyati moddalar aralashmasini jel-gel xromatografiyasiga kirish qobiliyatidagi farqga qarab ajratishdir. Bu usul turli molekulyar og'irlikdagi moddalar aralashmalarini ajratish imkonini beradi.

Hozirgi vaqtda xromatografiya sezilarli rivojlanishga erishdi. Bugungi kunda xromatografiyaning turli usullari, ayniqsa boshqa fizik va fizik-kimyoviy usullar bilan birgalikda olimlar va muhandislarga ilmiy tadqiqot va texnologiyaning turli, ko'pincha juda murakkab muammolarni hal qilishda yordam beradi.

Dmitriy Ivanovich Mendeleev: kimyo rivojiga qo'shgan hissasi

Dmitriy Mendeleev 1834 yil 27 yanvarda (8 fevral) Tobolskda gimnaziya direktori va Tobolsk viloyatidagi davlat maktablarining ishonchli vakili Ivan Pavlovich Mendeleev va Mariya Dmitrievna Mendeleeva, nee Kornilieva oilasida tug'ilgan ...

Yog'da eriydigan vitaminlar

Gipovitaminoz - bu organizmda vitamin etishmasligi bilan bog'liq kasallik. Ba'zi vitaminlar etishmasligi - avitaminoz. Ratsiondan vitaminlarni ko'p iste'mol qilish bilan gipervitaminoz paydo bo'ladi, vitaminlarning ko'pligi bilan bog'liq kasalliklar ...

Rossiya kimyo jamiyati tarixi

Aleksandr Abramovich Voskresenskiy (1809-1880) - rus organik kimyogari, rus kimyogarlarining yirik maktabining asoschisi (Nikolay Nikolaevich Zinin bilan birga), Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi (1864) ...

Kimyo taraqqiyotining asosiy bosqichlarining tarixiy sharhi

Organizmdagi kolloid sistemalar va ularning vazifalari

Kolloid sistemalar va ularning xossalari haqidagi tasavvurlarni rivojlantirish. Qadimgi Misrdan beri bo'yash va yelimlash kabi kolloid jarayonlar qo'llanilgan. "Kolloid" so'zini (yunoncha "elim" degan ma'noni anglatadi) 1862 yilda T. Grem ... kiritilgan.

Alkanlarning poligalogen hosilalari

Ftor kimyosi tarixi qadimgi Misr yoki Finikiyada, hatto o'rta asr Arabistonida ham boshlanmaydi. Ftor kimyosining boshlanishi vodorod ftoridining (Scheele, 1771) va keyin elementar ftorning (Moissan, 1886) kashf etilishi edi...

An'anaga ko'ra, laboratoriya amaliyotidagi tajriba empirik fikrlashni shakllantiradi. Talabalar hodisani o'rganadilar, undagi strukturaviy elementlarni aniqlaydilar, ularni tasniflaydilar, aloqalarni tasvirlaydilar, ammo bularning barchasi ongda bo'linadi ...

Kimyoning shakllanishi

1). Alkimyodan oldingi davr: III asrgacha. AD Kimyo, moddalarning tarkibi va ularning o'zgarishi haqidagi fan, odamning olovning tabiiy materiallarni o'zgartirish qobiliyatini kashf etishidan boshlanadi. Ko‘rinib turibdiki, odamlar mis va bronza eritishni, loydan yasalgan buyumlarni yoqishni bilishgan...

Xromatografik usullarning u yoki bu tasnifining asosi jarayonning turli xarakterli xususiyatlariga asoslanishi mumkin ...

Xromatografik jarayonning fizik va kimyoviy asoslari

Xromatografiya nazariyasining vazifasi xromatografik zonalarning harakat va xiralashishi qonuniyatlarini o'rnatishdan iborat. Xromatografiya nazariyalarini tasniflashning asosiy omillari ...

Neft va gaz kimyosi

Ajoyib taxmin M.V...

Xromatografiya ajratish va tahlil qilish usuli sifatida

xromatografiya aralashmasi sorbsion desorbtsiya Xromatografiya - statsionar sorbent bo'ylab harakatlanuvchi faza oqimida harakat qilganda, moddaning sorbsiya va desorbsiya harakatlarini qayta-qayta takrorlashga asoslangan fizik-kimyoviy jarayon ...

Kimyo evolyutsiyasi - yaqin istiqbollar

Kimyoviy birikmalar nimadan iborat? Moddaning eng kichik zarralari qanday joylashgan? Ular kosmosda qanday joylashgan? Bu zarralarni nima birlashtiradi? Nima uchun ba'zi moddalar bir-biri bilan reaksiyaga kirishadi ...

Qadimgi Rusda tahlillarning o'tkazilishi haqida juda kam narsa ma'lum. Tabiiyki, har doim turli materiallarning tarkibini tekshirish kerak edi va Rusda bu o'simlikshunoslar, bo'yoqchilar, temirchilar tomonidan amalga oshirildi; hatto maxsus kon mutaxassislari ham bor edi ...

Rossiyada analitik kimyoning shakllanish bosqichlari

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘z o‘qishlarida va ishlarida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘lishadi.

E'lon qilingan http://www.allbest.ru

1. Xromatografiyaning ochilishi va rivojlanishi tarixi

2. Asosiy qoidalar

3. Xromatografik tahlil usullarining tasnifi

4. Adsorbsion xromatografiya. Yupqa qatlamli xromatografiya

4.1 Yupqa qatlamli xromatografiyada eksperimental texnika

5. Gaz xromatografiyasi

5.1 Gaz adsorbsion xromatografiyasi

5.2 Gaz-suyuqlik xromatografiyasi

6. Bo‘linish xromatografiyasi. Qog'oz xromatografiyasi

7. Cho‘kma xromatografiyasi

7.1 Eksperimental texnikaga ko'ra cho'kma xromatografiya usullarining tasnifi

7.2 Qog'ozda cho'kma xromatografiyasi

8. Ion almashinish xromatografiyasi

Xulosa

Adabiyotlar ro'yxati

1. HIKOYAXROMATOGRAFIYANING KASHFIQLARI VA RIVOJLANISHI

Xromatografiyaning kashfiyotchisi rus olimi, botanik va fizik-kimyogari Mixail Semyonovich Tsvet edi.

Xromatografiyaning kashfiyoti Tsvetning Sankt-Peterburgda magistrlik dissertatsiyasini tamomlagan (1900 - 1902) va Varshavadagi birinchi ish davri (1902 - 1903) davriga to'g'ri keladi. Tsvet o'simlik pigmentlarini o'rganib, adsorbent - kukunli kaltsiy karbonat bilan to'ldirilgan naycha orqali rangi juda kam farq qiladigan pigmentlar aralashmasi eritmasini o'tkazdi, so'ngra adsorbentni sof erituvchi bilan yuvdi. Aralashmaning alohida komponentlari ajratilgan va rangli bantlar hosil qilgan. Zamonaviy terminologiyaga ko'ra, Tsvet xromatografiyaning rivojlanayotgan variantini (suyuq adsorbsion xromatografiyani rivojlantiruvchi) kashf etdi. Tsvet o'zi yaratgan xromatografiya variantini ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlarning asosiy natijalarini o'zining doktorlik dissertatsiyasi bo'lgan "O'simlik va hayvonot dunyosidagi xromofillar" (1910) kitobida bayon qildi. xromatografiya gaz cho'kindi ion almashinuvi

Tsvet xromatografik usulni nafaqat aralashmani ajratish va uning ko'p komponentliligini aniqlash, balki miqdoriy tahlil qilish uchun ham keng qo'llagan, shu maqsadda shisha ustunni sindirib, adsorbent ustunni qatlamlarga kesib tashlagan. Tsvet suyuq xromatografiya uchun apparat yaratdi, birinchi bo'lib pasaytirilgan bosimda (pompalash) va biroz ortiqcha bosimda xromatografik jarayonlarni amalga oshirdi va samarali ustunlar tayyorlash bo'yicha tavsiyalar ishlab chiqdi. Bundan tashqari, u yangi usulning "xromatografiya", "rivojlanish", "o'zgartirish", "xromatogramma" kabi ko'plab asosiy tushuncha va atamalarini kiritdi.

Xromatografiya dastlab juda kamdan-kam qo'llanilgan, yashirin davr taxminan 20 yil bo'lgan, bu davrda usulning turli xil qo'llanilishi haqida juda oz sonli hisobotlar paydo bo'lgan. Va faqat 1931 yilda Geydelbergdagi imperator Vilgelm tibbiy tadqiqotlar institutining kimyoviy laboratoriyasida (R.Kun rahbarligida) ishlagan R.Kun (Germaniya) A.Vintershteyn (Germaniya) va E.Lederer (Fransiya) boshqargan. a - va b-karotinni xom karotindan ajratib olish va shu bilan Rangni ochish qiymatini ko'rsatish.

Xromatografiya rivojlanishining muhim bosqichi sovet olimlari N.A. Izmailov va M.S. Shrayber nozik qatlamli xromatografiya usuli (1938), bu moddaning iz miqdori bilan tahlil qilish imkonini beradi.

Keyingi muhim qadam A. Martin va R. Sing (Angliya) tomonidan suvga toʻyingan silikagel bilan toʻldirilgan kolonnada aminokislotalarning atsetil hosilalarini xloroform sifatida ajratish misolida suyuq boʻlinish xromatografiyasining variantini kashf qilish boʻldi. erituvchi (1940). Shu bilan birga, mobil faza sifatida nafaqat suyuqlik, balki gazdan ham foydalanish mumkinligi qayd etildi. Bir necha yil o'tgach, bu olimlar aminokislota hosilalarini suvda namlangan qog'ozda butanol bilan mobil faza sifatida ajratishni taklif qilishdi. Ular birinchi ikki o'lchovli ajratish tizimini ham amalga oshirdilar. Martin va Sing bo'linish xromatografiyasini kashf etgani uchun kimyo bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. (1952). Keyinchalik Martin va A. Jeyms DS-550 silikon va stearin kislotasining aralash sorbentida (1952 - 1953) aralashmalarni ajratib, gaz bo'linish xromatografiyasining variantini amalga oshirdilar. O'sha vaqtdan beri gaz xromatografiyasi usuli eng jadal rivojlanishni oldi.

Gaz xromatografiyasining variantlaridan biri xromatografiya bo'lib, bunda gazlar aralashmasini ajratishni yaxshilash uchun harakatlanuvchi faza - gaz harakati bilan bir vaqtda sorbent va ajratiladigan aralashmaga harakatlanuvchi harorat ta'sir ko'rsatadi. uzunligi bo'ylab ma'lum bir gradientga ega bo'lgan maydon (A.A. Juxovitskiy va boshqalar, 1951).

Xromatografik usulning rivojlanishiga ion almashinadigan xromatografiya asoschisi (1937 - 1940) G. Shvab (Germaniya) katta hissa qo'shdi. U sovet olimlari E.N.ning asarlarida yanada rivojlantirildi. Gapon va T.B. Eritmadagi ionlar aralashmasini xromatografik ajratishni amalga oshirgan Gapon (F.M.Shemyakin, 1947 y.), shuningdek, Tsvet tomonidan eruvchanlik farqiga qarab moddalar aralashmasini xromatografik ajratish imkoniyati haqidagi fikrni amalga oshirgan. kam eriydigan cho'kmalarning (cho'kindi xromatografiyasi, 1948).

Ion almashinish xromatografiyasining rivojlanishining zamonaviy bosqichi 1975 yilda G.Smoll, T.Stivens va V.Bauman (AQSh) ishlaridan soʻng boshlandi, bunda ular ionli xromatografiya deb ataladigan yangi analitik usulni taklif qildilar (yuqori xromatografiya varianti). kondüktometrik aniqlash bilan ishlash ion almashinadigan xromatografiya).

M. Golay (AQSh) tomonidan xromatografiyaning kapillyar variantini yaratish (1956) alohida ahamiyatga ega bo'lib, unda kapillyar naychaning ichki devorlariga sorbent surtiladi, bu ko'p komponentli aralashmalarning mikromiqdorlarini tahlil qilish imkonini beradi.

60-yillarning oxirida. suyuq xromatografiyaga qiziqish keskin ortdi. Yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi (HPLC) tug'ildi. Bunga yuqori sezgir detektorlar, yangi selektiv polimer sorbentlar va yuqori bosimlarda ishlash imkonini beruvchi yangi uskunalarning yaratilishi yordam berdi. Hozirgi vaqtda HPLC boshqa xromatografiya usullari orasida etakchi o'rinni egallaydi va turli xil versiyalarda qo'llaniladi.

2. ASOSIY QOIDALAR

Xromatografiya - komponentlarning ikki faza - harakatchan va statsionar o'rtasida taqsimlanishiga asoslangan moddalarni ajratish va aniqlash usuli. Statsionar (statsionar) faza qattiq gözenekli modda (ko'pincha sorbent deb ataladi) yoki qattiq moddaga yotqizilgan suyuq plyonkadir. Ko'chma faza - bu statsionar faza orqali, ba'zan bosim ostida oqadigan suyuqlik yoki gaz. Tahlil qilingan aralashmaning tarkibiy qismlari (sorbatlar) harakatchan faza bilan birgalikda statsionar faza bo'ylab harakatlanadi. Odatda ustun deb ataladigan shisha yoki metall naychaga joylashtiriladi. Sorbent yuzasi bilan o'zaro ta'sir qilish kuchiga qarab (adsorbsiya yoki boshqa mexanizm tufayli) komponentlar ustun bo'ylab turli tezliklarda harakatlanadi. Ba'zi komponentlar sorbentning yuqori qatlamida qoladi, boshqalari sorbent bilan kamroq darajada o'zaro ta'sirlanib, ustunning pastki qismida tugaydi, ba'zilari esa ko'chma faza bilan birga ustunni butunlay tark etadi (bunday komponentlar deyiladi). saqlanmaydi va ularni saqlash muddati ustunning "o'lik vaqtini" belgilaydi) . Shunday qilib, tarkibiy qismlarning murakkab aralashmalari tezda ajratiladi. Xromatografik usullarning quyidagi afzalliklarini ta'kidlash kerak:

1. Ajralish dinamik xarakterga ega bo'lib, ajratilgan komponentlarning sorbtsiya-desorbtsiya aktlari ko'p marta takrorlanadi. Bu sorbsiya va ekstraktsiyaning statik usullariga nisbatan xromatografik ajratishning sezilarli darajada yuqori samaradorligining sababidir.

2. Ajratishda sorbatlar va statsionar faza o'rtasidagi o'zaro ta'sirning har xil turlari qo'llaniladi: sof fizikdan kimyosorbtsiyagacha. Bu moddalarning keng doirasini tanlab ajratish imkonini beradi.

3. Ajraladigan moddalarga turli xil qoʻshimcha maydonlar (gravitatsion, elektr, magnit va boshqalar) qoʻyilishi mumkin, bu esa ajratish sharoitlarini oʻzgartirib, xromatografiya imkoniyatlarini kengaytiradi.

4. Xromatografiya bir vaqtning o'zida bir nechta komponentlarni ajratish va aniqlashni birlashtirgan gibrid usuldir.

5. Xromatografiya ham analitik masalalarni (ajratish, identifikatsiya qilish, aniqlash) va preparativ (tozalash, ajratish, konsentratsiya) masalalarini hal qilishga imkon beradi. Ushbu vazifalarni hal qilish ularni "onlayn" rejimida bajarish orqali birlashtirilishi mumkin.

6. Fazalarning yig'ilish holati, ajratish mexanizmi va ajratish texnikasiga ko'ra ko'plab usullar tasniflanadi. Xromatografik usullar ajratish jarayoni frontal, siljish va eluentga olib borilishi bilan ham farqlanadi.

3. TAHLILNING XROMATOGRAFIK USULLARI TASNIFI.

Xromatografik usullarning tasnifi ajratish jarayonining quyidagi turli xususiyatlarini hisobga oladigan printsiplarga asoslanadi:

* qo'llaniladigan xromatografik tizimning fazalarini yig'ish holatidagi farqlar;

* ajratilgan moddalarning statsionar faza bilan o'zaro ta'siri tabiatidagi farqlar;

* xromatografik ajratish jarayonini amalga oshirishdagi eksperimental farqlar.

1-3-jadvallarda ma'lum xromatografik usullarni tasniflashning asosiy variantlari ko'rsatilgan.

Turli xil xromatografik tizimlarning fazalari bilan ajratilishi kerak bo'lgan birikmalarning o'zaro ta'sirining tabiati juda xilma-xil bo'lishi mumkinligi sababli, ularni ajratish uchun mos statsionar fazani (qattiq yoki suyuq) topish mumkin bo'lmaydigan ob'ektlar deyarli yo'q. mobil erituvchilar tizimlari. O'rganilayotgan birikmalarning molekulyar og'irligiga qarab xromatografiyaning asosiy variantlarini qo'llash sohalari Jadvalda keltirilgan. 4.

4. ADSORPSIYON XROMATOGRAFIYASI. Yupqa qatlamli xromatografiya

Adsorbsion xromatografiyaning eng keng tarqalgan usullaridan biri yupqa qatlamli xromatografiya (TLC) - tekis xromatografiyaning bir turi bo'lib, unda adsorbent plastinkada yupqa qatlam shaklida qo'llaniladi.

TLC usulining printsipi va asosiy tushunchalari. Toza tekis yuzaga (shisha, metall, plastmassa plastinka) u yoki bu tarzda yupqa sorbent qatlami qo'llaniladi, bu ko'pincha plastinka yuzasiga o'rnatiladi. Plitaning o'lchamlari har xil bo'lishi mumkin (uzunligi va kengligi - 5 dan 50 sm gacha, garchi bu kerak emas). Plastinka yuzasida, sorbent qatlamiga zarar bermaslik uchun ehtiyotkorlik bilan, boshlang'ich chizig'ini (masalan, qalam bilan) (plastinkaning pastki chetidan 2-3 sm masofada) va marra chizig'ini belgilang. hal qiluvchi.

A va B komponentlarini TLC orqali ajratish sxemasi

Plitaning boshlang'ich chizig'iga namuna qo'llaniladi (mikroshprits, kapillyar bilan) - ajratilishi kerak bo'lgan moddalar aralashmasini o'z ichiga olgan oz miqdordagi suyuqlik, masalan, mos erituvchida ikkita A va B moddalar. Erituvchining bug'lanishiga ruxsat beriladi, shundan so'ng plastinka xromatografik kameraga PF ning suyuq fazasiga botiriladi, bu erituvchi yoki bu holat uchun maxsus tanlangan erituvchilar aralashmasi. Kapillyar kuchlar ta'sirida PF o'z-o'zidan NF bo'ylab boshlang'ich chiziqdan erituvchi oldingi chiziqqa o'tadi va o'zi bilan har xil tezlikda harakatlanadigan namunaning A va B komponentlarini olib yuradi. Ko'rib chiqilayotgan holatda, A komponentining NP uchun yaqinligi B komponentining bir xil fazasiga yaqinligidan kamroq, shuning uchun A komponenti B komponentidan tezroq harakat qiladi. Mobil faza (erituvchi) t vaqtida erituvchining oldingi chizig'iga etib borganidan keyin. , xromatografiya uzilib, plastinka xromatografik kameradan chiqariladi va havoda quritiladi va plastinka yuzasida A va B moddalar dog'larining holati aniqlanadi. Dog'lar (zonalar) odatda oval yoki yumaloq shaklga ega. Ko'rib chiqilayotgan holatda, A komponentining nuqtasi boshlang'ich chiziqdan masofaga o'tdi l A , komponent B nuqtasi - masofada l IN, va erituvchi uzoq masofani bosib o'tgan L.

Ba'zan, ajratilishi kerak bo'lgan moddalar namunasini qo'llash bilan bir vaqtda, boshlang'ich chiziqqa oz miqdorda standart modda, shuningdek guvoh moddalar (tahlil qilinayotgan namunada mavjud bo'lganlar) qo'llaniladi.

Tizimda ajratilishi kerak bo'lgan komponentlarni tavsiflash uchun harakatchanlik koeffitsienti Rf (yoki Rf omil) kiritiladi:

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

Qayerda V 1 = l 1 / t Va V E= L/ t - harakat tezligiga qarab i- th komponent va erituvchi E; l 1 VaL - olingan yo'l i- m komponent va erituvchi, mos ravishda, t - erituvchini boshlang'ich chiziqdan erituvchining oldingi chizig'iga o'tkazish uchun zarur bo'lgan vaqt. Masofalar l 1 boshlang'ich chizig'idan mos keladigan komponent nuqtasining o'rtasiga qadar hisoblash.

Odatda harakatchanlik koeffitsienti diapazonda bo'ladi R f =0 - 1. Optimal qiymat 0,3-0,7.Xromatografiya sharoitlari shunday tanlanadiki, R f qiymati nol va birdan farq qiladi.

Mobillik koeffitsienti sorbent-sorbat tizimining muhim xarakteristikasi hisoblanadi. Qayta tiklanadigan va qat'iy doimiy xromatografik sharoitlar uchun R f = const.

Rf harakatchanlik koeffitsienti bir qator omillarga bog'liq: erituvchining tabiati va sifati, uning tozaligi; sorbentning tabiati va sifati (nozik qatlam), uning granulyatsiyasining bir xilligi, qatlam qalinligi; sorbent faolligi (undagi namlik); eksperimental usullar (namuna og'irligi, erituvchi oqimining L uzunligi); eksperimentatorning mahorati va boshqalar. Ushbu parametrlarning barchasini amalda takrorlashning doimiyligi ba'zan qiyin. Jarayon sharoitlarining ta'sirini tenglashtirish uchun nisbiy harakatchanlik koeffitsienti kiritiladi Rs.

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

Qayerda R f = l/ L; R f (st)= l st/ L; l sm - boshlang'ich chiziqdan standart nuqta markazigacha bo'lgan masofa.

Rs nisbiy harakatchanlik koeffitsienti R f ga qaraganda moddaning harakatchanligining ob'ektiv xarakteristikasi hisoblanadi.

Standart sifatida, ko'pincha, berilgan sharoitlarda R f bo'lgan modda tanlanadi? 0,5. Kimyoviy tabiatiga ko'ra, standart ajratiladigan moddalarga yaqin tanlanadi. Standartni qo'llash bilan Rs qiymati odatda Rs=0,1--10 oralig'ida yotadi, optimal chegaralar taxminan 0,5--2.

Ajratilgan komponentlarni yanada ishonchli identifikatsiya qilish uchun "guvohlar" - tahlil qilingan namunada mavjudligi kutilayotgan mos yozuvlar moddalari qo'llaniladi. Agar R f = R f (sertifikat), bu erda R f va R f (sertifikat) mos ravishda ushbu komponent va guvohning harakatchanlik koeffitsientlari bo'lsa, unda guvohlik moddasi xromatografiya qilinayotgan aralashmada mavjud deb taxmin qilish ehtimoli ko'proq bo'lishi mumkin. .

Ushbu shartlarda ikkita A va B komponentlarini ajratishni tavsiflash uchun R (A / B) ajralish darajasi (mezoni) kiritilgan:

R (A / B) \u003d D l(=2D l ,

qaerda D l- A va B komponentlar nuqtalarining markazlari orasidagi masofa; a(A) va a(B) mos ravishda xromatogrammadagi A va B nuqtalarining diametrlari.

R (A/B) qiymati qanchalik katta bo'lsa, xromatogrammada A va B komponentlarning dog'lari shunchalik aniq ajratiladi.

Ikki A va B moddalarni ajratishning selektivligini baholash uchun ajratish omili qo'llaniladi A:

a=l B / l A.

Agar a=1, keyin A va B komponentlar ajratilmaydi.

A va B komponentlarning R (A/B) ajralish darajasini aniqlash.

4.1 Yupqa qatlamli xromatografiyada eksperimental texnika:

A) Ilova namunasi. Tahlil qilingan suyuqlik namunasi kapillyar, mikroshpris, mikropipet yordamida sorbent qatlamiga ehtiyotkorlik bilan tegib, boshlang'ich chiziqqa qo'llaniladi (boshlang'ich chiziqdagi nuqta diametri odatda birdan bir necha millimetrgacha). Agar boshlang'ich chiziqqa bir nechta namunalar qo'llanilsa, u holda boshlang'ich chizig'idagi namunalarning dog'lari orasidagi masofa 2 sm dan kam bo'lmasligi kerak.Iloji bo'lsa, konsentrlangan eritmalardan foydalaning. Dog'lar havoda quritiladi va keyin xromatografiya qilinadi.

b) Xromatogrammaning rivojlanishi (xromatografiya). Jarayon PF sifatida ishlatiladigan erituvchining bug'lari bilan to'yingan yopiq xromatografik kameralarda, masalan, yuqoridan qopqoq bilan qoplangan shisha idishda amalga oshiriladi.

PFning harakat yo'nalishiga qarab, mavjud ko‘tariluvchi, tushuvchi Va gorizontal xromatografiya.

Ko'tarilgan xromatografiya variantida faqat qattiq sorbent qatlami bo'lgan plitalar qo'llaniladi. PF kameraning pastki qismiga quyiladi (oxirgisi sifatida shisha qopqog'i bo'lgan mos o'lchamdagi shisha stakan ishlatilishi mumkin), xromatografik plastinka vertikal yoki qiyshiq ravishda kameraga joylashtiriladi, shunda PF qatlami pastki qismida joylashgan. kamera plitaning pastki qismini namlaydi (boshlang'ich chiziqdan ~1,5 - 2 sm pastda). PF kapillyar kuchlarning pastdan yuqoriga (tortishish kuchiga qarshi) ta'siri tufayli nisbatan sekin harakat qiladi.

Pastga qarab xromatografiya ham faqat qattiq yotoq plitalaridan foydalanadi. PF yuqoridan oziqlanadi va plastinka sorbent qatlami bo'ylab pastga siljiydi. Og'irlik kuchi PF harakatini tezlashtiradi. Ushbu parametr PF bilan asta-sekin harakatlanadigan tarkibiy qismlarni o'z ichiga olgan aralashmalarni tahlil qilishda amalga oshiriladi.

Gorizontal xromatografiyaning variantida plastinka gorizontal ravishda joylashtiriladi. To'rtburchaklar yoki yumaloq plitalardan foydalanish mumkin. Dumaloq plitalardan foydalanilganda (gorizontal xromatografiyaning dumaloq versiyasi) boshlang'ich chiziq namunalar qo'llaniladigan mos radiusli (~ 1,5-2 sm) doira sifatida belgilanadi. Dumaloq plastinkaning markazida teshik kesiladi, unga PFni etkazib berish uchun tayoq o'rnatiladi. Ikkinchisi sorbent qatlami bo'ylab doira markazidan uning chetiga qarab harakat qiladi. Xromatografiya yopiq kamerada - eksikatorda yoki Petri idishida olib boriladi. Dairesel versiyada bir vaqtning o'zida bir necha o'nlab namunalarni tahlil qilish mumkin.

TLC usullari bir o'lchovli, ikki o'lchovli, ko'p (takroriy), bosqichli xromatografiyadan foydalanadi.

Yagona xromatografiya bilan tahlil PF harakatining yo'nalishini o'zgartirmasdan amalga oshiriladi. Bu usul eng keng tarqalgan.

Ikki o'lchovli xromatografiya odatda murakkab aralashmalarni (oqsillar, aminokislotalar va boshqalar) tahlil qilish uchun ishlatiladi.Birinchi, aralashmani dastlabki ajratish birinchi PF 1 yordamida amalga oshiriladi. Xromatogrammada dog'lar alohida moddalardan emas, balki bir nechta ajratilmagan komponentlarning aralashmalaridan olinadi. Keyin, bu dog'lar orqali yangi boshlang'ich chizig'i chiziladi, plastinka 90 ° ga buriladi va yana xromatograf qilinadi, lekin ikkinchi PF 2 bilan, nihoyat, aralashmalarning dog'larini alohida komponentlarning dog'lariga ajratishga harakat qiladi.

Agar plastinka kvadrat bo'lsa, unda namuna bu kvadratning diagonaliga uning pastki burchagiga yaqin joyda qo'llaniladi. Ba'zan ikki o'lchovli xromatografiya bir xil PF bilan kvadrat plastinkada amalga oshiriladi.

Ikki o'lchovli xromatografiya printsipini ko'rsatadigan sxema:

a - PF1 bilan olingan xromatogramma;

b - PF2 bilan olingan xromatogramma

Ko'p (takroriy) xromatografiyada jarayon bir xil PF bilan (har safar keyingi quritishdan keyin) aralashmaning tarkibiy qismlarining dog'larini kerakli ajralish olinmaguncha (odatda uch martadan ko'p bo'lmagan) ketma-ket bir necha marta amalga oshiriladi.

Bosqichli xromatografiya bo'lsa, jarayon dog'larning aniq ajratilishiga erishilgunga qadar, har safar yangi PF yordamida bir xil plastinka bilan ketma-ket amalga oshiriladi.

V) Xromatogramma talqini. Agar xromatogrammadagi dog'lar rangli bo'lsa, plitalarni quritgandan so'ng, boshlang'ich chiziqdan har bir nuqtaning markazigacha bo'lgan masofa aniqlanadi va harakatlanish koeffitsientlari hisoblanadi. Tahlil qilinayotgan namunaning tarkibiga rangsiz beradigan rangsiz moddalar kirsa, ya'ni. xromatogrammada vizual ravishda aniqlanmaydigan dog'larni bajarish kerak aniqlash bu dog'lar, ular uchun xromatogrammalar namoyon.

Eng keng tarqalgan aniqlash usullari quyida tavsiflanadi.

Ultraviyole nurlar bilan nurlanish. U lyuminestsent birikmalarni (plastinka UV nurlari ta'sirida dog'lar porlaydi) yoki lyuminestsent bo'lmagan moddalarni aniqlash uchun ishlatiladi, lekin floresan indikatorli sorbent yordamida (sorbent porlaydi, dog'lar porlamaydi). Shu tarzda, masalan, alkaloidlar, antibiotiklar, vitaminlar va boshqa dorivor moddalar aniqlanadi.

Issiqlik bilan ishlov berish. Xromatografiyadan so'ng, xromatografiyadan keyin quritilgan plastinka sorbent qatlamining qorayishini oldini olish uchun (masalan, yupqa sorbent qatlamida kraxmal bo'lsa) ehtiyotkorlik bilan isitiladi (~200 ° C gacha). Bunday holda, dog'lar odatda jigarrang zonalar shaklida paydo bo'ladi (organik komponentlarning qisman termolizi tufayli).

Kimyoviy qayta ishlash. Xromatogrammalar ko'pincha ajratiladigan aralashma komponentlari bilan rangli birikmalar hosil qiluvchi reagentlar bilan ishlov berish orqali ishlab chiqiladi. Ushbu maqsadlar uchun turli xil reagentlar qo'llaniladi: yod, ammiak, brom, oltingugurt dioksidi, vodorod sulfidi bug'lari, plitalar bilan ishlov beriladigan maxsus tayyorlangan eritmalar. Ham universal, ham selektiv reagentlar qo'llaniladi ("universal" tushunchasi o'zboshimchalik bilan).

Masalan, konsentrlangan sulfat kislota universal reagentlar bo'lib xizmat qilishi mumkin (organik birikmalar dog'lari qizdirilganda qorayishi kuzatiladi), kaliy permanganatning kislotali suvli eritmasi (zonalar sorbentning binafsha fonida jigarrang dog'lar shaklida kuzatiladi), qizdirilganda fosfomolibdik kislota eritmasi (sariq fonda ko'k dog'lar paydo bo'ladi) va boshqalar.

Tanlanganlar sifatida, masalan, Dragendorf reaktivi ishlatiladi; Zimmerman reaktivi; mis sulfatning suvli ammiak eritmasi (CuSO 4 uchun 10%, ammiak uchun 2%); ningidrin C 9 H 4 O 3 H 2 O ning etanol va sirka kislotasi bilan aralashmasi.

Dragendorff reaktivi asosiy vismut nitrat BiONO 3, kaliy yodidi KJ va sirka kislotasining suvdagi eritmasi. Ominlar, alkaloidlar, steroidlarni aniqlash uchun ishlatiladi.

Zimmermann reaktivi dinitrobenzolning 2% li etanol eritmasini KOH gidroksidi eritmasi bilan ishlov berish, so'ngra aralashmani ~70-100°C haroratda qizdirish orqali tayyorlanadi. Steroidlarni aniqlash uchun ishlatiladi.

Ningidrin yordamida aminlar, aminokislotalar, oqsillar va boshqa birikmalarning dog'lari aniqlanadi.

Dog'larni aniqlashning boshqa usullari ham qo'llaniladi. Masalan, agar ajratilgan komponentlarning ba'zilari radioaktiv bo'lsa yoki aralashmaning ajratilgan komponentlari tarkibiga kiruvchi elementlarning radioaktiv izotoplarining maxsus qo'shimchalari kiritilsa, ularning radioaktivligi o'lchanadi.

Xromatogrammada dog'larni aniqlagandan so'ng, ular aniqlanadi, ya'ni. qaysi birikma ma'lum bir nuqtaga mos kelishini aniqlang. Buning uchun ko'pincha "guvohlar" ning mos yozuvlari ishlatiladi. Ba'zida dog'lar R f harakatchanlik koeffitsientlarining qiymati bilan aniqlanadi, ularni berilgan shartlar uchun ma'lum bo'lgan R f qiymatlari bilan taqqoslaydi. Biroq, R f qiymati bo'yicha bunday identifikatsiya ko'pincha dastlabki hisoblanadi.

Floresan dog'larining rangi identifikatsiyalash uchun ham ishlatiladi, chunki turli birikmalar turli to'lqin uzunliklarida (turli xil ranglar) floresan qiladi.

Dog'larni kimyoviy aniqlashda selektiv reagentlar ma'lum tabiatdagi birikmalar bilan rangli dog'larni beradi, ular identifikatsiya qilish uchun ham qo'llaniladi.

TLC usulidan foydalanib, aralashmalardagi komponentlar tarkibini nafaqat kashf qilish, balki miqdorini aniqlash ham mumkin. Buning uchun xromatogrammada dog'larning o'zi tahlil qilinadi yoki ajratilgan komponentlar u yoki bu usulda xromatogrammadan olinadi (ekstraktsiya, mos erituvchilar bilan elutsiya).

Dog'larni tahlil qilishda nuqta maydoni va ma'lum bir moddaning tarkibi (masalan, proportsional yoki chiziqli bog'liqlikning mavjudligi) o'rtasida kalibrlash grafigini tuzish orqali aniqlanadigan ma'lum bir bog'liqlik mavjud deb taxmin qilinadi. "guvohlar" dog'lari maydonlarini o'lchash yo'li bilan - tahlil qilinadigan komponentning ma'lum tarkibiga ega standartlar.

Ba'zan dog'larning rang intensivligi ma'lum rangli komponentning miqdori bilan mutanosib deb hisoblab, dog'larning rang intensivligi taqqoslanadi. Rangning intensivligini o'lchash uchun turli usullar qo'llaniladi.

Xromatogrammadan ajratilgan komponentlarni ajratib olishda ushbu komponentni o'z ichiga olgan eritma olinadi. Keyin ikkinchisi u yoki bu analitik usul bilan aniqlanadi.

TLC tomonidan moddani miqdoriy aniqlashda nisbiy xatolik 5-10% ni tashkil qiladi.

TLC farmakopeya usuli bo'lib, turli dori vositalarini tahlil qilish va sifatini nazorat qilish uchun keng qo'llaniladi.

5. GAZ XROMATOGRAFIYASI

Gaz xromatografiyasi (GC) tashuvchi gaz deb ataladigan harakatlanuvchi faza sifatida inert gazdan (azot, geliy, vodorod) foydalanadi. Namuna bug 'shaklida oziqlanadi, statsionar faza yoki qattiq modda - sorbent (gaz-adsorbsion xromatografiya) yoki qattiq tashuvchida yupqa qatlamda yotqizilgan yuqori qaynaydigan suyuqlik (gaz-suyuqlik xromatografiyasi). Gaz-suyuqlik xromatografiyasining (GLC) bir variantini ko'rib chiqing. Kiselgur (diatomit) tashuvchi sifatida ishlatiladi - gidratlangan silikagelning bir turi, u ko'pincha Si-OH guruhlarini Si-O-Si (CH 3) 3 guruhlariga aylantiradigan reagentlar bilan ishlanadi, bu esa tashuvchining inertligini oshiradi. erituvchilarga hurmat. Bular, masalan, "Chromosorb W" va "Gazoxrom Q" tashuvchilari. Bundan tashqari, shisha mikrobalonlar, teflon va boshqa materiallar ishlatiladi.

5.1 Gazo- adsorbsion xromatografiya

Gaz adsorbsion xromatografiya (GAC) usulining o'ziga xos xususiyati shundaki, statsionar faza sifatida yuqori o'ziga xos sirt maydoni (10–1000 m 2 g -1) bo'lgan adsorbentlardan foydalaniladi va moddalarning statsionar va harakatlanuvchi fazalar o'rtasida taqsimlanishi aniqlanadi. adsorbsiya jarayoni orqali. Gaz fazasidan molekulalarning adsorbsiyasi, ya'ni. qattiq va gazsimon fazalar orasidagi interfeysda to'plangan, elektrostatik xususiyatga ega bo'lgan molekulalararo o'zaro ta'sirlar (dispersiya, orientatsiya, induksiya) tufayli yuzaga keladi. Ehtimol, vodorod aloqasining shakllanishi va bu turdagi o'zaro ta'sirning saqlanib qolgan hajmlarga qo'shadigan hissasi harorat oshishi bilan sezilarli darajada kamayadi.

Analitik amaliyot uchun doimiy haroratda S s sirtidagi adsorbsiyalangan moddaning miqdori S m gaz fazasidagi ushbu moddaning konsentratsiyasiga mutanosib bo'lishi muhimdir:

C s = kc m (1)

bular. shunday qilib taqsimot chiziqli adsorbsion izotermaga mos ravishda sodir bo'ladi (To -- doimiy). Bunday holda, har bir komponent ustun bo'ylab uning konsentratsiyasidan qat'iy nazar, doimiy tezlikda harakat qiladi. Moddalarning ajralishi ularning harakat tezligining har xilligi bilan bog'liq. Shuning uchun GACda adsorbentni tanlash nihoyatda muhim bo'lib, uning sirtining maydoni va tabiati ma'lum haroratda selektivlikni (ajralish) belgilaydi.

Harorat ko'tarilgach, adsorbsiya issiqligi pasayadi. DH/T, saqlanish bunga bog'liq va shunga mos ravishda, t R . Bu tahlil amaliyotida qo'llaniladi. Agar doimiy haroratda uchuvchanligi jihatidan bir-biridan katta farq qiluvchi birikmalar ajratilsa, past qaynaydigan moddalar tez suziladi, yuqori qaynaydigan moddalarning saqlanish muddati ko‘proq bo‘ladi, ularning xromatogrammadagi cho‘qqilari pastroq va kengroq bo‘ladi, tahlil qilish uzoq vaqt talab etadi. . Biroq, agar xromatografiya paytida ustun harorati doimiy tezlikda oshirilsa (haroratni dasturlash), u holda xromatogrammada kengligi yaqin bo'lgan tepaliklar teng taqsimlanadi.

HAC uchun adsorbent sifatida asosan faol uglerodlar, silikagellar, gözenekli shisha va alyuminiy oksidi ishlatiladi. GAC usulining asosiy kamchiliklari va kuchli adsorbsiyalangan qutbli molekulalarni aniqlashning mumkin emasligi uchun faol adsorbentlar sirtining bir jinsli emasligi sabab bo'ladi. Shu bilan birga, geometrik va kimyoviy jihatdan bir hil makrog'ovak adsorbentlarda yuqori qutbli moddalar aralashmalarini tahlil qilish mumkin. Soʻnggi yillarda gʻovak polimerlar, makrogʻovak silikagellar (silokrom, porasil, sferozil), gʻovak oynalar, seolitlar kabi yuzaki koʻp yoki kamroq bir xil boʻlgan adsorbentlar ishlab chiqarilmoqda.

Gazli adsorbsion xromatografiyaning eng koʻp qoʻllaniladigan usuli bu faol funksional guruhlarga ega boʻlmagan gazlar va past qaynaydigan uglevodorodlar aralashmalarini tahlil qilishdir. Bunday molekulalarning adsorbsion izotermalari chiziqqa yaqin. Misol uchun, O 2, N 2, CO, CH 4, CO 2 gillarini ajratish uchun muvaffaqiyatli ishlatiladi. Ustun harorati yuqori qaynaydigan gazlarning t R ni kamaytirish orqali tahlil vaqtini qisqartirish uchun dasturlashtirilgan. Molekulyar elaklarda - barcha g'ovaklari taxminan bir xil o'lchamdagi (0,4 - 1,5 nm) bo'lgan juda g'ovakli tabiiy yoki sintetik kristalli materiallar - vodorod izotoplarini ajratish mumkin. Metall gidridlarni (Ge, As, Sn, Sb) ajratish uchun porapaklar deb ataladigan sorbentlar ishlatiladi. G'ovakli polimer sorbentlari yoki uglerod molekulyar elaklari bo'lgan ustunlardagi GAC usuli noorganik va organik materiallarda, masalan, erituvchilarda suvni aniqlashning eng tez va qulay usuli hisoblanadi.

5.2 Gazo- suyuq xromatografiya

Analitik amaliyotda gaz-suyuqlik xromatografiyasi (GLC) usuli ko'proq qo'llaniladi. Bu suyuqlikning statsionar fazalarining haddan tashqari xilma-xilligi bilan bog'liq bo'lib, bu ma'lum bir tahlil uchun faza selektivini tanlashni osonlashtiradi, kengroq konsentratsiya diapazonida chiziqli taqsimot izotermasi bilan katta namunalar bilan ishlash va takrorlanadigan ustunlarni osongina olish imkonini beradi. samaradorlik nuqtai nazaridan.

Tashuvchi va statsionar suyuqlik fazasi o'rtasida komponentlarni taqsimlash mexanizmi ularning suyuq fazada erishiga asoslangan. Selektivlik ikki omilga bog'liq: tahlil qiluvchi moddaning bug 'bosimi va suyuqlik fazadagi faollik koeffitsienti. Raul qonuniga ko'ra, eritmada moddaning eritma ustidagi bug' bosimi p i uning faollik koeffitsienti g mol ulushiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir N i eritmada va toza moddaning bug 'bosimida R° i ma'lum bir haroratda:

p i = N i R ° I (2)

Muvozanat bug 'fazasidagi i komponentning kontsentratsiyasi uning qisman bosimi bilan aniqlanganligi sababli, biz taxmin qilishimiz mumkinki,

P i ~ c m va N i ~ c s keyin

va selektivlik koeffitsienti:

Shunday qilib, moddaning qaynash nuqtasi qanchalik past bo'lsa (P 0 i qanchalik katta bo'lsa), u xromatografik ustunda shunchalik zaifroq saqlanadi.

Agar moddalarning qaynash nuqtalari bir xil bo'lsa, ularni ajratish uchun statsionar suyuqlik fazasi bilan o'zaro ta'sirdagi farqlardan foydalaniladi: o'zaro ta'sir qanchalik kuchli bo'lsa, faollik koeffitsienti shunchalik past bo'ladi va ushlab turish shunchalik katta bo'ladi.

Statsionar suyuqlik fazalari . Ustunning selektivligini ta'minlash uchun to'g'ri statsionar suyuqlik fazasini tanlash muhimdir. Bu faza aralashmaning tarkibiy qismlari uchun yaxshi erituvchi bo'lishi kerak (eruvchanligi past bo'lsa, komponentlar ustunni juda tez tark etadi), uchuvchan bo'lmagan (kolonkaning ish haroratida bug'lanib ketmasligi uchun), kimyoviy inert. , past viskoziteye ega bo'lishi kerak (aks holda diffuziya jarayoni sekinlashadi) va tashuvchiga qo'llanilganda, unga mahkam bog'langan, bir xil plyonka hosil qiladi. Ushbu namunaning tarkibiy qismlari uchun statsionar fazaning ajratish kuchi maksimal bo'lishi kerak.

Suyuq fazalar uch xil bo'ladi: qutbsiz (to'yingan uglevodorodlar va boshqalar), o'rtacha qutbli (esterlar, nitrillar va boshqalar) va qutbli (poliglikollar, gidroksilaminlar va boshqalar).

Statsionar suyuqlik fazasining xossalarini va ajratiladigan moddalarning tabiatini, masalan, sinfini, tuzilishini bilib, berilgan aralashmani ajratish uchun mos keladigan selektiv suyuqlik fazasini tezda tanlash mumkin. Bunday holda, agar statsionar fazaning qutblari va tahlil qilinadigan namunaning moddasi yaqin bo'lsa, tarkibiy qismlarni saqlash vaqti tahlil qilish uchun maqbul bo'lishini hisobga olish kerak. Yaqin qutbli eritmalar uchun elutsiya tartibi odatda qaynash nuqtalari bilan bog'liq va harorat farqi etarlicha katta bo'lsa, to'liq ajratish mumkin. Har xil qutblanishga yaqin qaynaydigan moddalarni ajratish uchun dipol-dipol o'zaro ta'siri tufayli bir yoki bir nechta komponentlarni tanlab saqlaydigan statsionar faza qo'llaniladi. Suyuq fazaning qutbliligi ortishi bilan qutbli birikmalarning saqlanish vaqti ortadi.

Suyuq fazani qattiq tashuvchida bir xilda qo'llash uchun u juda uchuvchan erituvchi, masalan, efir bilan aralashtiriladi. Ushbu eritmaga qattiq tashuvchi qo'shiladi. Aralash isitiladi, erituvchi bug'lanadi, suyuq faza tayanchda qoladi. Shunday qilib, statsionar suyuqlik fazasi bilan qoplangan quruq tashuvchi bo'shliqlar paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun ustunga to'ldiriladi. Bir xil qadoqlash uchun ustundan gaz oqimi o'tkaziladi va bir vaqtning o'zida o'ramni yopish uchun ustunga tegib turiladi. Keyin, detektorga ulashdan oldin, ustun ishlatilishi kerak bo'lgan haroratdan 50 ° C yuqori haroratgacha isitiladi. Bunday holda, suyuqlik fazasining yo'qotishlari bo'lishi mumkin, ammo ustun barqaror ish rejimiga kiradi.

Statsionar suyuqlik fazalarini tashuvchilar. Statsionar suyuqlik fazasini bir hil yupqa plyonka shaklida tarqatish uchun qattiq tashuvchilar o'rtacha o'ziga xos sirt maydoni (20 m 2 / g), kichik va bir xil zarracha o'lchami bilan mexanik jihatdan mustahkam bo'lishi kerak, shuningdek, adsorbsiyani ta'minlaydigan darajada inert bo'lishi kerak. qattiq gazli interfeys. bosqichlari minimal edi. Eng past adsorbsiya silanlangan xromosorb, shisha boncuklar va ftoropak (ftoruglerodli polimer) tashuvchilarda kuzatiladi. Bundan tashqari, qattiq tashuvchilar harorat ko'tarilishiga ta'sir qilmasligi va suyuqlik fazasi bilan osongina namlanishi kerak. Xelatlarning gaz xromatografiyasida qattiq tashuvchi sifatida silanlangan oq diatomit tashuvchilar, diatomit silika yoki kizelgur ko'pincha ishlatiladi. Diatomli er mikro-amorf, suv o'z ichiga olgan kremniydir. Bunday tashuvchilarga xromosorb W, gaz xrom Q, xromato N va boshqalar kiradi.Bundan tashqari, shisha boncuklar va teflon ishlatiladi.

Kimyoviy bog'langan fazalar. Ko'pincha suyuq fazaga kovalent bog'langan modifikatsiyalangan tashuvchilar ishlatiladi. Bunday holda, statsionar suyuqlik fazasi eng yuqori ustun haroratlarida ham sirtda mustahkamroq saqlanadi. Masalan, diatomli tuproq tashuvchisi ma'lum bir qutbga ega bo'lgan uzun zanjirli o'rnini bosuvchi xlorosilan bilan ishlov beriladi. Kimyoviy bog'langan statsionar faza samaraliroq.

6. TARQATISH XROMATOGRAFIYASI. Qog‘oz Xromatografiyasi (Qog‘oz Xromatografiyasi)

Ajratish xromatografiyasi bo'linadigan moddaning eruvchanligidagi farqlardan foydalanishga asoslangan bo'lib, ular bir-biriga aralashib ketmaydigan suyuqlik fazalarida ikkiga bo'linadi. Ikkala faza - PF va NF - suyuq fazalar. Suyuq PF suyuqlik NF bo'ylab harakat qilganda, xromatografiya qilingan moddalar har ikkala suyuqlik fazasi o'rtasida doimiy ravishda qayta taqsimlanadi.

Bo'linish xromatografiyasi qog'oz xromatigrafika (yoki qog'ozdagi xromatografiya) uning normal shaklida. Ushbu usulda, TLCda ishlatiladigan yupqa sorbent qatlami bo'lgan plitalar o'rniga, maxsus xromatografik qog'oz ishlatiladi, uni singdirib, suyuq PF xromatografiya paytida boshlang'ich chiziqdan erituvchining marrasigacha harakat qiladi.

Farqlash normal faza va teskari faza qog'oz xromatografiyasi.

Variantda normal faza qog'oz xromatografiya suyuqligi NF - tolalar ustida yupqa qatlam shaklida adsorbsiyalangan va teshiklarda joylashgan suv. gidrofil qog'oz (og'irligi bo'yicha 25% gacha). Bu bog'langan suv o'zining tuzilishi va fizik holatiga ko'ra oddiy suyuq suvdan juda farq qiladi. Ajratilgan aralashmalarning tarkibiy qismlari unda eriydi.

Qog'oz ustida harakatlanuvchi PF rolini boshqa suyuqlik fazasi, masalan, kislotalar va suv qo'shilgan organik suyuqlik o'ynaydi. Xromatografiyadan oldin suyuq organik PF suv bilan to'yintiriladi, shunda PF gidrofil xromatografik qog'oz tolalarida adsorbsiyalangan suvni eritmaydi.

Xromatografik qog'oz sanoat tomonidan ishlab chiqariladi. U bir qator talablarga javob berishi kerak: u yuqori sifatli tolali paxta navlaridan tayyorlanishi, zichligi va qalinligi bo'yicha bir xil, tola yo'nalishi bo'yicha, kimyoviy jihatdan toza va NF va ajraladigan komponentlarga nisbatan inert bo'lishi kerak.

Oddiy fazali variantda PF sifatida ko'pincha turli xil erituvchilardan tashkil topgan suyuq aralashmalar qo'llaniladi. Bunday PFning klassik namunasi sirka kislotasi, n-butanol va suvning 1: 4: 5 hajm nisbatidagi aralashmasidir. Etil asetat, xloroform, benzol va boshqalar kabi erituvchilar ham ishlatiladi.

Variantda teskari faza Qog'oz xromatografiyasida suyuq NF organik erituvchi, suyuq PF esa suv, suvli yoki spirtli eritmalar, kislotalarning spirtlar bilan aralashmasidir. Jarayon yordamida amalga oshiriladi hidrofobik xromatografik qog'oz. Qog'ozni naftalin, silikon moylari, kerosin va boshqalar bilan ishlov berish (emprenye qilish) yo'li bilan olinadi.Polar bo'lmagan va past qutbli organik erituvchilar hidrofobik qog'oz tolalarida sorblanadi va uning teshiklariga kirib, nozik suyuqlik NF qatlamini hosil qiladi. Bunday qog'ozda suv ushlab turilmaydi va uni namlantirmaydi.

Qog'oz xromatografiyasi texnikasi umuman TLC usuli bilan bir xil. Odatda, ajratilishi kerak bo'lgan moddalar aralashmasi bo'lgan tahlil qilingan eritmaning idishi boshlang'ich chizig'idagi xromatografik qog'oz chizig'iga surtiladi. Erituvchi bug'langandan so'ng, boshlang'ich chiziq ostidagi qog'oz PFga botiriladi, qog'ozni vertikal ravishda qo'yadi (uni osib qo'yadi). Kamerani qopqoq bilan yoping va PF qog'ozda ko'rsatilgan erituvchi oldingi chiziqqa yetguncha xromatografiyani o'tkazing. Shundan so'ng, jarayon to'xtatiladi, qog'oz havoda quritiladi va dog'lar aniqlanadi va aralashmaning tarkibiy qismlari aniqlanadi.

Qog'oz xromatografiyasi, TLC usuli kabi, sifat va miqdoriy tahlilda qo'llaniladi.

Aralashmaning ma'lum bir komponentining miqdorini aniqlash uchun turli usullar qo'llaniladi:

1) ular dog'dagi moddaning miqdori va nuqta maydoni o'rtasida ma'lum bir bog'liqlik (proportsional, chiziqli) mavjudligidan kelib chiqadi (ko'pincha kalibrlash grafigi oldindan tuziladi);

2) kesilgan joyni modda va bir xil maydonning toza qog'ozi bilan torting, so'ngra moddaning farqi bilan aniqlanadigan massasini toping;

3) dog` rangining intensivligi va undagi dog`ga rang beruvchi aniqlangan komponent tarkibi o`rtasidagi bog`liqlikni hisobga olish.

Ba'zi hollarda dog'lar tarkibidagi moddalar ba'zi erituvchi bilan chiqariladi va keyin ekstrakt tahlil qilinadi.

Qog'oz xromatografiyasi - bu noorganik va organik moddalarni o'z ichiga olgan aralashmalarni ajratish uchun ishlatiladigan farmakopeya usuli. Usul foydalanish mumkin, bajarish oson, lekin umuman olganda, u yupqa sorbent qatlamidan foydalanadigan zamonaviy TLC usulidan past.

7. CHIKMA XROMATOGRAFIYASI

Cho'kindi xromatografiyasi asosan aralashmalardagi noorganik ionlarni ajratish va aniqlash uchun ishlatiladi.

Usulning mohiyati. Cho'kindi xromatografiyasi NF tarkibiga kiruvchi cho'kma bilan aralashmaning ajratilgan komponentlarini cho'ktirishning kimyoviy reaktsiyalaridan foydalanishga asoslangan. Ajratish hosil bo'lgan birikmalarning teng bo'lmagan eruvchanligi tufayli amalga oshiriladi, ular mobil faza tomonidan turli tezliklarda o'tkaziladi: kamroq eriydigan moddalar PFdan ko'proq eriydiganlarga qaraganda sekinroq o'tkaziladi.

Usulning qo'llanilishini galogenid ionlarini ajratish misolida ko'rsatish mumkin: xlorid ionlari Cl - , bromid ionlari Br - va yodid ionlari I - bir vaqtning o'zida tahlil qilingan suvli eritmada mavjud. Buning uchun sorbent bilan to'ldirilgan xromatografik kolonkadan (pastki qismida jo'mrakli shisha naychadan) foydalaning. Ikkinchisi ularning muhitidan iborat - alyuminiy oksidi Al 2 O 3 yoki kumush nitrat AgNO 3 eritmasi bilan singdirilgan silikon SiO 2 (kumush nitratning tarkibi sorbent tashuvchisi massasining taxminan 10% ni tashkil qiladi).

Ajraladigan anionlar aralashmasi bo'lgan suvli eritma xromatografik kolonkadan o'tkaziladi. Bu anionlar kumush kationlari Ag+ bilan oʻzaro taʼsirlashib, kumush galogenidlarining kam eriydigan choʻkmalarini hosil qiladi:

Ag + + I -> AgIv (sariq)

Ag + + Br -> AgBrv (qaymoq)

Ag + + Cl -> AgClv (oq)

Kumush galogenidlarining suvda eruvchanligi quyidagi ketma-ketlikda oshadi:

Agl (K ° \u003d 8,3 * 10 -17)< АgВг (К° = 5,3*10 -13) < AgCl (K°= 1,78*10 -10),

bu erda xona haroratida eruvchanlik mahsulotlarining qiymatlari qavslar ichida berilgan. Shuning uchun dastlab kumush yodidning sariq cho'kmasi hosil bo'ladi, chunki xromatogrammada eng kam eriydigan sariq (yuqori) zona kuzatiladi. Keyin krem ​​rangli kumush bromid cho'kma zonasi (oraliq zona) hosil bo'ladi. Nihoyat, kumush xloridning oq cho'kmasi hosil bo'ladi - pastki oq zona, kumush xloridning nozik dispersli metall kumushning ajralib chiqishi bilan fotokimyoviy parchalanishi tufayli yorug'likda qorayadi.

Natijada birlamchi cho'kindi xromatogramma hosil bo'ladi.

Zonalarni aniqroq ajratish uchun birlamchi xromatogramma olingandan so'ng, yog'ingarchilik zonalari aniq ajratilgan holda ikkilamchi cho'kindi xromatogramma olinmaguncha, sof erituvchi ustundan o'tkaziladi.

Ta'riflangan misolda cho'kma NF ning bir qismi edi va ajratilishi kerak bo'lgan ionlar aralashmasini o'z ichiga olgan eritma ustundan o'tkazildi. Aksincha, cho`kma eritmasini kolonka orqali o`tkazish mumkin, uning NF da xromatografiya qilinadigan ionlar joylashgan. Biroq, bu holda, aralash zonalar hosil bo'ladi.

Xromatografik kolonnadagi Cl-, Br- va I- ionlarini cho'kindi xromatografiya orqali ajratish sxemasi.

7.1 Eksperimental texnikaga ko'ra cho'kma xromatografiya usullarining tasnifi

Men odatda ajrataman ustunli xromatografik ustunlarda amalga oshiriladigan cho'kindi xromatografiyasi va tekislik qog'ozda yoki yupqa sorbent qatlamida amalga oshiriladigan cho'kindi xromatografiyasi.

Cho'kindi xromatografiyada sorbentlar sifatida inert tashuvchilarning cho'kma bilan aralashmalari ishlatiladi; ionlar (ion almashinadigan qatronlar) yoki molekulalar (faollashtirilgan uglerod) shaklida cho'kmalarni ushlab turuvchi sorbentlar; cho'ktiruvchi eritma bilan singdirilgan qog'oz.

Eng ko'p tanlangan tashuvchilar silikagel, kraxmal, alyuminiy oksidlari, kaltsiy, bariy sulfat, ion almashinadigan qatronlar va boshqalar. Tashuvchi zarracha hajmi taxminan 0,02-0,10 mm bo'lgan nozik dispers holatda qo'llaniladi.

Cho'kma sifatida xromatografik ionlar bilan kam eriydigan cho'kma hosil qiluvchi bunday reagentlar ishlatiladi, masalan, natriy yodid NaI, natriy sulfid Na 2 S, kumush sulfat Ag 2 SO 4, kaliy ferrosiyanid K 4, oksixinolin va boshqalar.

Odatda, cho'kindi ustunli xromatografiya usulidan foydalanganda, sof erituvchini ustun orqali o'tkazgandan so'ng, aniq ajratilgan zonalar olinadi, ularning har biri faqat bitta komponentni o'z ichiga oladi (agar cho'kmalarning eruvchanligi kamida uch marta farq qilsa). . Usul natijalarning yaxshi takrorlanishiga ega.

Rangsiz cho'kma hosil bo'lgan taqdirda, xromatogramma cho'kmalar bilan rangli reaktsiya mahsulotlarini beradigan kolonna orqali ishlab chiqaruvchi eritmani o'tkazish yoki darhol ishlab chiqaruvchini PF yoki NF ga kiritish orqali ishlab chiqiladi.

7.2 Qog'ozda cho'kma xromatografiyasi

Keling, bu usulning mohiyatini mis kationlari Cu 2+ aralashmasidan iborat suvli eritmani tahlil qilish misolida ko'rib chiqaylik? temir Fe 3+ va alyuminiy Al 3+.

Cho'kma - kaliy ferrosiyanid K 4 eritmasi bilan singdirilgan qog'oz varag'ining markazida tahlil qilingan suvli eritma kapillyar tomonidan qo'llaniladi. Mis ionlari Cu 2+ va temir Fe 2+ ferrosiyanid ionlari bilan oʻzaro taʼsirlanib, kam eriydigan choʻkma hosil qiladi:

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

4Fe 3+ + 3 4->Fe4 (ko‘k)

Mis (II) ferrosiyanidi temir (III) ferrosiyanidga qaraganda kamroq eriganligi sababli, birinchi navbatda mis (II) ferrosianid cho'kmasi cho'kadi va markaziy jigarrang zonani hosil qiladi. Keyin temir (III) ferrosiyanidning ko'k cho'kmasi hosil bo'lib, ko'k zonani beradi. Alyuminiy ionlari atrof-muhitga ko'chib o'tadi va rangsiz zonani beradi, chunki ular rangli alyuminiy ferrosiyanid hosil qilmaydi.

Cu2+, Fe3+ va Al3+ni cho‘kma xromatografiyasi bilan ajratish sxemasi.

Shunday qilib, yog'ingarchilik zonalari qisman bir-biriga yopishgan birlamchi xromatogramma olinadi.

Keyin ikkilamchi xromatogramma olinadi. Buning uchun birlamchi xromatogramma markaziga kapillyar bilan mos erituvchi (bu holda ammiakning suvli eritmasi) surtiladi. Erituvchi o'z-o'zidan qog'oz markazidan chetga o'tib, turli tezlikda harakatlanadigan cho'kmalarni o'zi bilan olib boradi: ko'proq eriydigan temir ferrosianid cho'kmasi zonasi kamroq eriydigan mis ferrosianid cho'kmasi zonasidan tezroq harakat qiladi. Bu bosqichda zonalarning harakat tezligidagi farq tufayli ular aniqroq ajratiladi.

Rangsiz periferik zonani tashkil etuvchi alyuminiy ionlarini ochish uchun ikkilamchi xromatogramma ko'rsatiladi - alyuminiy ionlari bilan pushti reaktsiya mahsulotlarini hosil qiluvchi organik reagent alizarin eritmasi bilan püskürtülür (purkagich shishasidan). Tashqi pushti halqani oling.

8. ION ALMASH XROMATOGRAFIYASI

Ion almashinadigan xromatografiyada aralashma komponentlarini ajratish ionlashtiruvchi moddalarning sorbentning ionli guruhlari bilan teskari o'zaro ta'siri tufayli erishiladi. Sorbentning elektr neytralligining saqlanishi sirtga yaqin joyda joylashgan ion almashinuviga qodir bo'lgan qarshi ionlarning mavjudligi bilan ta'minlanadi. Kiritilgan namunaning ioni sorbentning belgilangan zaryadi bilan o'zaro ta'sirlashib, qarshi ion bilan almashtiriladi. Ruxsat etilgan zaryadga har xil yaqinlikdagi moddalar anion almashtirgichlarda yoki kation almashtirgichlarda ajratiladi. Anion almashinuvchilari sirtda musbat zaryadlangan guruhlarga ega va mobil fazadan anionlarni so'rib oladi. Kation almashtirgichlar o'z navbatida kationlar bilan o'zaro ta'sir qiluvchi manfiy zaryadli guruhlarni o'z ichiga oladi.

Mobil faza sifatida kislotalar, asoslar va suyuq ammiak kabi erituvchilar tuzlarining suvli eritmalari ishlatiladi, ya'ni. yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega va birikmalarni ionlashtirishga kuchli moyil bo'lgan erituvchi tizimlar. Odatda ular pH qiymatini sozlash imkonini beruvchi bufer eritmalar bilan ishlaydi.

Xromatografik ajratish jarayonida tahlil qiluvchi moddaning ionlari sorbentning qarama-qarshi zaryadlangan guruhlari bilan o'zaro ta'sir o'tkazishga intilib, eluent tarkibidagi ionlar bilan raqobatlashadi. Bundan kelib chiqadiki, ion almashinish xromatografiyasi har qanday usulda ionlanishi mumkin bo'lgan har qanday birikmalarni ajratish uchun ishlatilishi mumkin. Hatto neytral shakar molekulalarini borat ioni bilan komplekslar shaklida tahlil qilish mumkin.

Ion almashinadigan xromatografiya yuqori qutbli moddalarni ajratish uchun ajralmas hisoblanadi, ularni hosilalarga aylantirmasdan GLC tomonidan tahlil qilib bo'lmaydi. Bu birikmalarga aminokislotalar, peptidlar, shakarlar kiradi.

Ion almashinadigan xromatografiya tibbiyotda, biologiyada, biokimyoda, atrof-muhitni nazorat qilishda, qon va siydikdagi dori vositalari va ularning metabolitlari, oziq-ovqat xom ashyosidagi pestitsidlar tarkibini tahlil qilishda, shuningdek noorganik birikmalarni ajratishda keng qo'llaniladi. shu jumladan radioizotoplar, lantanidlar, aktinidlar va boshqalar. Odatda soat yoki kun davom etadigan biopolimerlarni (oqsillar, nuklein kislotalar va boshqalar) tahlil qilish ion almashinish xromatografiyasi yordamida 20-40 daqiqada yaxshiroq ajratilgan holda amalga oshiriladi. Biologiyada ion almashinuvi xromatografiyasidan foydalanish namunalarni bevosita biologik muhitda kuzatish imkonini berdi, bu esa yakuniy natijani noto‘g‘ri talqin qilishga olib kelishi mumkin bo‘lgan qayta joylashish yoki izomerlanish imkoniyatini kamaytirdi. Biologik suyuqliklardagi o'zgarishlarni nazorat qilish uchun ushbu usuldan foydalanish qiziq. Silikagel asosidagi g'ovakli kuchsiz anion almashtirgichlardan foydalanish peptidlarni ajratish imkonini berdi. Ion almashinuvi mexanizmi quyidagi tenglamalar shaklida ifodalanishi mumkin:

anion almashinuvi uchun X - + R + Y - - Y - + R + X -

kation almashinuvi uchun X + + R - Y + - Y + + R - X +

Birinchi holda, namuna ioni X - harakatlanuvchi faza ioni Y bilan - ion almashinuvchining R + ion markazlari uchun raqobatlashadi va ikkinchi holda, X + namunasi kationlari mobil faza ionlari bilan raqobatlashadi. Y + ion markazlari uchun R - .

Tabiiyki, ion almashinuvchi bilan kuchsiz ta'sir o'tkazadigan namuna ionlari bu musobaqada ustunda zaif saqlanadi va undan birinchi bo'lib yuviladi va aksincha, kolonnadan eng oxirgi bo'lib kuchliroq ushlab turiladi. Odatda, noionik tabiatning ikkilamchi o'zaro ta'siri namunaning matritsaning noionik qismi bilan adsorbsiyasi yoki vodorod bog'lanishi yoki namunaning harakatchan fazada cheklangan eruvchanligi tufayli yuzaga keladi.

Muayyan moddalarni ajratish birinchi navbatda eng mos sorbent va mobil fazani tanlashga bog'liq. Ion almashinadigan xromatografiyada statsionar fazalar sifatida ion almashinadigan qatronlar va payvandlangan ionogen guruhlarga ega silikagellar qo'llaniladi.

Donadorligi 10 mkm yoki undan kam bo'lgan HPLC uchun polistirol ion almashinadigan qatronlar selektivlik va barqarorlikka ega, ammo ularning tarmoq tuzilishi 1,5 nm panjara tugunlari orasidagi masofa bilan tavsiflanadi, bu silika jeli uchun ishlatiladigan gözenek hajmidan ancha kichikdir. adsorbsion xromatografiya (10 nm), massa uzatishni sekinlashtiradi va shuning uchun samaradorlikni sezilarli darajada kamaytiradi. HPLCda ishlatiladigan ion almashinadigan qatronlar asosan stirol va divinilbenzolning kopolimerlaridir. Odatda ikkinchisining 8-12% qo'shing. Divinilbenzol miqdori qancha ko'p bo'lsa, polimerning qattiqligi va mustahkamligi qanchalik katta bo'lsa, sig'imi va, qoida tariqasida, selektivligi va shishishi past bo'ladi.

Shunga o'xshash hujjatlar

Xromatografiya jarayonining umumiy tavsifi. Yupqa qatlamli xromatografiyaning fizik-kimyoviy asoslari, tahlil usullarining tasnifi. Xromatografiyaning faza holatlari bo'yicha variantlari. TLC usuli bilan oziq-ovqat sifatini nazorat qilish, asbob-uskunalar.

muddatli ish, 27.12.2009 yil qo'shilgan


Xromatografiya jarayonida yuzaga keladigan hodisalar. Tushuntirishning ikkita yondashuvi - nazariy plitalar nazariyasi va kinetik nazariya. Gaz, suyuqlik, qog'oz xromatografiyasi. ion almashinuvi usuli. Ion almashinadigan xromatografiyaning qo'llanilishi. Jel xromatografiyasi.

referat, 24.01.2009 qo'shilgan


Polimer sorbentlar tushunchasi va tuzilishi, yaratilish va rivojlanish tarixi, bo‘linish xromatografiyasi jarayonida ahamiyati. Polimer sorbentlarning turlari, ularni o'lchamli eksklyuziv xromatografiyada qo'llash imkoniyatlari. Qattiq jellardan foydalanish xususiyatlari.

referat, 01/07/2010 qo'shilgan


Xromatografiyaning paydo bo'lishi va rivojlanishi. Xromatografik usullarning tasnifi. Qattiq statsionar fazada xromatografiya: gaz, suyuqlik (suyuqlik adsorbsiyasi). Suyuq statsionar fazadagi xromatografiya: gaz-suyuqlik va gel xromatografiyasi.

referat, 05/01/2009 qo'shilgan


Xromatografiya usulining mohiyati, rivojlanish tarixi va turlari. Xromatografiyani qo'llash sohalari, moddalar aralashmalarini xromatografik ajratish va tahlil qilish uchun asboblar yoki qurilmalar. Gaz xromatografining sxemasi, uning asosiy tizimlari va ishlash printsipi.

referat, 25.09.2010 qo'shilgan


Teskari gaz xromatografiyasi usulining asoslari. Gaz xromatografiyasi murakkab aralashmalarni sifat va miqdoriy tahlil qilishning universal usuli va alohida komponentlarni sof shaklda olish usulidir. Teskari gaz xromatografiyasini qo'llash.

muddatli ish, 01/09/2010 qo'shilgan


Ion-juft xromatografiyaning mohiyati va mazmuni, suyuq xromatografiyada qo‘llanilishi va biologik suyuqliklardan dori vositalari va ularning metabolitlarini organik fazaga ajratib olishda qo‘llanilishi. Ion-juft xromatografiyaning variantlari, o'ziga xos xususiyatlari.

referat, 01/07/2010 qo'shilgan


Gaz xromatografiyasi hozirgi vaqtda jadal rivojlanayotgan istiqbolli fizik-kimyoviy tadqiqot usullaridan biridir. Xromatografik usullarning tasnifi. Jarayonning turli xarakterli xususiyatlari. Xromatografiya usullarining mohiyati.

referat, 25.01.2010 qo'shilgan


Murakkab aralashmalarni tahlil qilish va ajratish usuli sifatida yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasining (HPLC) mohiyati. Sorbentlar, muvofiqlashtirilgan to'yingan xelatlar; teskari fazali xromatografiya sharoitida xelatlarning xulq-atvoriga ligand tuzilishining ta'sir qilish qonuniyatlari.

referat, 2011 yil 11-10 qo'shilgan


O'lchamni istisno qilish xromatografiyasi usuli jarayonining tushunchasi va asosiy bosqichlari, uning asosiy xususiyati va ko'lami, navlari va ularning farqlovchi belgilari. O'lchamni istisno qilish xromatografiyasi jarayonida ishlatiladigan uskunaning xususiyatlari.

Sanoat va sanoat gigienasida ish joyidagi havo sifatini nazorat qilishda xromatografik usullar boshqalar qatorida ustunlik qiladi; ular toksikologik tadqiqotlarning ko'pchiligining asosidir; gaz xromatografiyasi yordamida shifokorlar "kasal qurilish sindromi" - yomon sog'liq va turar-joy binolari va ma'muriy binolar havosida sintetik materiallardan (gilamlar) ko'p miqdorda zararli kimyoviy moddalar mavjudligidan kelib chiqadigan ba'zi kasalliklarni o'rganishga muvaffaq bo'lishdi. , yo'llar, panellar, linoleum, mebel qoplamalari va boshqalar), mastikalar, laklar, pardozlash materiallari va boshqa maishiy kimyoviy moddalar, shuningdek lazer printerlari va gaz isitgichlarining ishlashi paytida gaz chiqindilari.[ ...]

Xromatografik ajratish jarayoni biz kundalik hayotda uchraydigan sorbsiyaga asoslanadi - bu moddalarning qattiq sirt tomonidan yutilishi (adsorbsiya) yoki gazlar va suyuqliklarning suyuq erituvchilarda erishi (absorbsiya). Adsorbsiyaning eng mashhur qo'llanilishi bu gaz maskalarida havoni tozalashdir: gaz niqobi qutisini to'ldiradigan adsorbent (faollashtirilgan uglerod) havodagi zararli aralashmalarni yoki RHni saqlaydi. Absorbsiya ko'pgina biologik jarayonlarga, xususan, nafas olish jarayoniga xosdir. O'pkada kislorodning qon gemoglobin tomonidan so'rilishi ham ma'lum darajada xromatografik jarayondir, chunki bu holda kislorod nafas olayotgan havoda mavjud bo'lgan boshqa gazlardan sorbsiya bilan ajralib turadi. Afsuski, havo tarkibidagi, tanaga zararli bo'lgan iflosliklar ham qon bilan so'riladi va ba'zan qaytarib bo'lmaydi.[ ...]

Birinchi marta sorbsiya jarayonini (moddaning sorbent qatlami bo'ylab harakatlanishida yuzaga keladigan hodisalar) to'g'ri tushuntira olgan shaxs rus olimi Mixail Semenovich Tsvet edi. Bu hodisalardan foydalanib, u ajoyib analitik usulni yaratdi, uning keng imkoniyatlarini ko'rsatdi va biz hozirgi kunga qadar nafaqat usulni, balki jarayonning o'zini va uni o'rganadigan ilmiy fanni belgilash uchun ishlatadigan nom berdi.[ ...]

Ammo adsorbent (bo'r) dan benzol bilan turli xil moddalar turli yo'llar bilan ajratilganligi sababli, ular trubka orqali turli tezlikda tushdi. Shuning uchun, asl yashil uzuk, tushayotgan, asta-sekin kengayib, bir nechta rangli halqalarga bo'lingan. Oxir-oqibat, bu halqalardan oltitasi bor edi: tepasi sariq, keyin zaytun yashil, keyin quyuq yashil va uchta sariq.[ ...]

Tsvet naychadan bo'r qatlamini olib, uni silindrlarga kesib tashladi, ularning har birida o'z rangli halqasi bor edi. Endi adsorbentdan moddalarni spirt bilan ajratib olish va tekshirish mumkin edi. Natijada, olim xlorofill alohida birikma emas, balki bo'r ustunida ajralib, zaytun yashil va to'q yashil rangli halqalarni beradigan ikkita moddaning aralashmasi ekanligini ko'rsatdi. Qolgan moddalar ksantofillar edi.[ ...]

Rang moddalarni ajratish jarayonida olingan ko'p rangli rasmni xromatogramma deb ataydi va usulning o'zi (moddalarni adsorbsiyaga moyilligiga qarab ajratishga asoslangan) xromatografik adsorbsion tahlil yoki xromatografiya.[ ...]

1914 yilgacha Tsvet xromatografiya bo'yicha bir nechta maqolalarni nashr etdi, ammo uning ishidan keyin bu usul keng rivojlanmagan. Faqat 1931 yilda Kuhn, Vintershteyn va Lederer Tsvetning dastlabki tajribalarini (sabzi karotin, karahindiba barglari va tovuq tuxumining sarig'ini ajratish misollaridan foydalangan holda) takrorladilar. Hozirda klassikaga aylangan tadqiqotlarning bunday uzoq vaqt unutilishi ko'p jihatdan yosh olim kashfiyotining chuqurligini tushuna olmagan o'sha davrdagi rasmiylarning salbiy sharhlari bilan bog'liq edi.[ ...]

Martin va Sing 1952 yilda bo'linish xromatografiyasi va uning turli xil variantlarini ishlab chiqish uchun Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi. Aynan shu paytdan boshlab gaz xromatografiyasining rivojlanishining zamonaviy bosqichi (1951-1952) boshlandi, A. A. Juxovitskiy va uning hamkasblari (Rossiya) xromatografiyani, A. Martin va A. Jeyms esa gaz-suyuqlik xromatografiyasini taklif qilishdi. buning yordamida ular yog 'kislotalari aralashmasini stearin kislotasi qo'shilgan holda kerosin moyi bilan singdirilgan diatomit tashuvchisi (selit-545) bilan ustunga ajratishga muvaffaq bo'ldi. Bunday sorbent tahlil qilingan moddalarni, masalan, faol uglerod yoki alyuminiy oksidiga qaraganda ancha zaifroq singdiradi, shuning uchun Jeyms va Martin gaz oqimida uchuvchi organik kislotalarni - azotni ajratishga muvaffaq bo'lishdi.[ ...]

O'shandan beri gaz xromatografiyasi eng keng tarqalgan tahlil usullaridan biriga aylandi, uning yordamida siz juda keng miqdordagi moddalarni - gazlardan yuqori molekulyar suyuqliklar va metallarni o'rganishingiz mumkin.[ ...]

Xromatografik usullarni tasniflash bo'yicha terminologiyaning ba'zi masalalariga aniqlik kiritish kerak. Eng oddiy holatda “gaz xromatografiyasi” atamasi xromatografik kolonadagi moddalar aralashmasini ajratish kolonnadan uzluksiz ravishda o‘tuvchi gaz oqimida (tashuvchi gaz) amalga oshirilganda tahlil qilish usulini anglatadi. Gaz adsorbsiyasi (adsorbentda ajratish - ko'mir, silikagel yoki alyuminiy oksidi) va gaz-suyuqlik (sorbentda ajratish - suyuqlik bilan qoplangan qattiq tashuvchi - statsionar suyuqlik fazasi) - bularning barchasi gaz xromatografiyasining variantlari.

Xromatografiya - komponentlarning ikki faza - harakatchan va statsionar o'rtasida taqsimlanishiga asoslangan moddalarni ajratish va aniqlash usuli. Statsionar (statsionar) faza qattiq gözenekli modda (ko'pincha sorbent deb ataladi) yoki qattiq moddaga yotqizilgan suyuq plyonkadir. Ko'chma faza - bu statsionar faza orqali, ba'zan bosim ostida oqadigan suyuqlik yoki gaz. Tahlil qilingan aralashmaning tarkibiy qismlari (sorbatlar) harakatchan faza bilan birgalikda statsionar faza bo'ylab harakatlanadi. Odatda ustun deb ataladigan shisha yoki metall naychaga joylashtiriladi. Sorbent yuzasi bilan o'zaro ta'sir qilish kuchiga qarab (adsorbsiya yoki boshqa mexanizm tufayli) komponentlar ustun bo'ylab turli tezliklarda harakatlanadi. Ba'zi komponentlar sorbentning yuqori qatlamida qoladi, boshqalari sorbent bilan kamroq darajada o'zaro ta'sirlanib, ustunning pastki qismida tugaydi, ba'zilari esa ko'chma faza bilan birga ustunni butunlay tark etadi (bunday komponentlar deyiladi). saqlanmaydi va ularni saqlash muddati ustunning "o'lik vaqtini" belgilaydi) .

Shunday qilib, tarkibiy qismlarning murakkab aralashmalari tezda ajratiladi.

Kashfiyot tarixi:

Xromatografiyaning tug'ilishi

O'sha kuni kechqurun Varshava tabiatshunoslar jamiyati biologiya bo'limi yig'ilishida o'simliklar anatomiyasi va fiziologiyasi kafedrasi assistenti Mixail Semyonovich Tsvet "Adsorbsiya hodisalarining yangi toifasi va ularni qo'llash to'g'risida" ma'ruza qildi. biokimyoviy tahlil."

Afsuski, M.S.Tsvet ma'lumoti bo'yicha botanik bo'lganligi sababli, o'z kashfiyotining kimyoviy analitik jihatini etarli darajada baholamadi va kimyoviy jurnallarda o'z ishlarini ozgina nashr etdi. Keyinchalik, taklif qilingan M.S.ning haqiqiy ko'lamini kimyogarlar baholadilar. Analitik kimyoning eng keng tarqalgan usuliga aylangan rangli xromatografik usul.

Xromatografik usullarning quyidagi afzalliklarini ta'kidlash kerak:

1. Ajralish dinamik xarakterga ega bo'lib, ajratilgan komponentlarning sorbtsiya-desorbtsiya aktlari ko'p marta takrorlanadi. Bu xromatografiyaning sezilarli darajada yuqori samaradorligining sababidir

statik sorbsiyaga nisbatan ajratish va

qazib olish.

2. Ajratishda sorbatlar va statsionar faza o'rtasidagi o'zaro ta'sirning har xil turlari qo'llaniladi: sof fizikdan kimyosorbtsiyagacha.

Bu keng assortimentni tanlab ajratish imkonini beradi

3. Ajraladigan moddalarga turli xil qoʻshimcha maydonlar (gravitatsion, elektr, magnit va boshqalar) qoʻyilishi mumkin, bu esa ajratish sharoitlarini oʻzgartirib, xromatografiya imkoniyatlarini kengaytiradi.

4. Xromatografiya bir vaqtning o'zida bir nechta komponentlarni ajratish va aniqlashni birlashtirgan gibrid usuldir.

5. Xromatografiya ham analitik masalalarni (ajratish, identifikatsiya qilish, aniqlash) va preparativ (tozalash, ajratish, konsentratsiya) masalalarini hal qilishga imkon beradi. Ushbu vazifalarni hal qilish ularni "onlayn" rejimda bajarish orqali birlashtirilishi mumkin.

Ko'p usullar fazalarni yig'ish holatiga, ajratish mexanizmiga va ajratish texnikasiga ko'ra tasniflanadi.

Xromatografik usullar o'tkazish usullari bilan ham farqlanadi.

frontal, siljish va eluentga ajratish jarayoni.

Ion xromatografiyasi

Ion xromatografiyasi - bu ion almashinuvchilarda kationlar va anionlarni ajratish uchun yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi

kam quvvat. Ion xromatografiyasining keng qo'llanilishi

uning bir qator afzalliklari tufayli:

- ko'p sonli noorganiklarni aniqlash qobiliyati va

organik ionlar, shuningdek, bir vaqtning o'zida kationlarni aniqlaydi va

– yuqori aniqlanish sezuvchanligi (1 ng/ml gacha

dastlabki konsentratsiya;

- yuqori selektivlik va tezkorlik;

– tahlil qilinayotgan namunaning kichik hajmi (namunaning 2 ml dan oshmasligi);

- belgilangan konsentratsiyalarning keng diapazoni (1 ng/ml dan

- turli xil detektorlar va ularning kombinatsiyalaridan foydalanish imkoniyati, bu selektivlikni va qisqa aniqlash vaqtini ta'minlashga imkon beradi;

– aniqlashni to‘liq avtomatlashtirish imkoniyati;

- ko'p hollarda, namunani dastlabki tayyorlashning to'liq yo'qligi.

Biroq, har qanday analitik usul singari, ion xromatografiyasi ham kamchiliklardan xoli emas, ular orasida:

- ion almashinuvchilari sintezining murakkabligi, bu juda murakkablashadi

usulni ishlab chiqish;

- HPLC bilan solishtirganda kamroq ajratish samaradorligi;

- yuqori korroziyaga chidamlilik zarurati

xromatografik tizim, ayniqsa aniqlashda

kationlar.

2.1 Rivojlanish tarixi:

Ion almashinish jarayonlarini o'rganish 19-asrning boshlarida boshlangan. Tuproqlarning u bilan aloqa qilgan tuz eritmalarining kimyoviy tarkibiga ta'siri bo'yicha kuzatishlardan. 1940-yillarning oxirida G.Tompson tuproq qoʻllaniladigan organik oʻgʻitlardan ammiakni oʻzlashtirib olishini taʼkidlagan, tegishli tajribalar ularning Yorklik mutaxassisi D.Spens tomonidan oʻtkazilgan. D.Spens tajribalarining birinchi natijalari 1850-yilda G.Tompson tomonidan e’lon qilingan.Maqolada “tuproqning o‘ta muhim xossalarining birinchi kashfiyoti deyarli qishloq xo‘jaligi uchun foydali bo‘lishi mumkin emasligi” ta’kidlangan va uning so‘nggi asarlari 1852 va 1855-yillarda nashr etilgan. .

2.3 Sorbsion jarayonlarda ionlarni ajratish tamoyillari

Ion almashinadigan xromatografiya suyuqlik-qattiq fazali xromatografiyaga taalluqlidir, bunda harakatlanuvchi faza suyuqlik (eluent) va statsionar faza qattiq (ion almashinuvchi) hisoblanadi. Ion almashinadigan xromatografiya usuli statsionar faza bilan bog'liq bo'lgan ionlarni kolonkaga kiradigan eluent ionlari bilan almashtirishning dinamik jarayoniga asoslangan. Ajralish aralashmadagi ionlarning ion almashtirgichga turli xil yaqinligi tufayli yuzaga keladi, bu esa ularning ustun bo'ylab harakatlanishining turli tezligiga olib keladi.

Ion xromatografiyasi ion almashinadigan ustunli xromatografiyaning bir variantidir.

IUPAC (1993) tavsiyalariga ko'ra, ion almashinuvi (IOC) va ion (IC) xromatografiyasi atamalari quyidagicha ta'riflangan. "Ion almashinish xromatografiyasi alohida tahlil qiluvchi moddalar uchun ion almashinish o'zaro ta'siridagi farqga asoslanadi. Agar ionlar ajratilsa va ularni kondüktometrik detektor yoki bilvosita UV aniqlash yordamida aniqlash mumkin bo'lsa, u ion xromatografiyasi deb ataladi."

Zamonaviy (2005) formulasi: "Ion xromatografiyasi oqim detektorida to'g'ridan-to'g'ri aniqlash va olingan analitik signallarni miqdoriy qayta ishlash bilan birgalikda ionlarning barcha yuqori samarali suyuq xromatografik (HPLC) ustunli ajralishlarini o'z ichiga oladi." Bu ta'rif ajratish mexanizmi va aniqlash usulidan qat'iy nazar ion xromatografiyasini tavsiflaydi va shu bilan uni klassik ion almashinuvidan ajratib turadi.

Ion xromatografiyasida quyidagi ajratish tamoyillari qo'llaniladi:

ion almashinuvi.

Ion juftlarining shakllanishi.

Ionlarni istisno qilish.

Ion almashinuvi

Ion almashinuvi - ion almashinuvchi fazasidagi (qarshi ionlar) ionlarning eluent ionlari bilan ekvivalent almashinuvining teskari geterogen reaktsiyasi. Qarshi ionlar elektrostatik kuchlar tufayli ion almashinuvchining funktsional guruhlari tomonidan ushlab turiladi. Odatda, katyonik xromatografiyada bu guruhlar sulfonik kislota guruhlari; anion xromatografiyasida to'rtlamchi ammoniy asoslari. Shaklda. 1-rasmda kationlar va anionlarning almashinish jarayonining diagrammasi ko'rsatilgan. Tahlil qilinadigan moddaning ionlari A, almashinish markazlari uchun ular bilan raqobatlashadigan eliment ionlari E deb belgilanadi.

Guruch. 1. Funksional sulfoguruhlar - SO3- va anion almashinuvchi (to'rtlamchi ammoniy asos guruhlari guruhlari) ishtirokida kationlar (A+) va anionlar (A-) ning elient ionlari (E+ yoki E-) uchun ion almashinuvi. -N + R3).

Ion juftining shakllanishi

Ushbu ajratish mexanizmini amalga oshirish uchun ion-juft reagentlar qo'llaniladi, ular eluent eritmasiga qo'shiladi. Bunday reagentlar anion yoki katyonik sirt faol moddalardir, masalan, alkilsulfonik kislotalar yoki tetraalkilamoniy tuzlari.

Qarama-qarshi zaryadlangan analit ionlari bilan birgalikda ushbu ion-juft reaktivning ionlari molekulalararo o'zaro ta'sir tufayli statsionar fazada saqlanishi mumkin bo'lgan zaryadsiz ion juftligini hosil qiladi. Ajratish ion juftlarining hosil bo'lish konstantalari va ularning sorbent matritsasida adsorbsiyalanish darajasidagi farq tufayli amalga oshiriladi. Shaklda. 2-rasmda reaktivning statsionar fazada adsorbsiyasidan so'ng ion-juft xromatografiyada statik ion almashinish modeli ko'rsatilgan. Bu ajratish printsipi anionlarga ham, kationlarga ham tegishli.

Guruch. 2. Ion-juft xromatografiyada ion almashinish modeli.

Ionli istisno

Ionlarni chiqarib tashlash xromatografiyasi (IEC). asosan kuchsiz kislotalar yoki asoslarni ajratish uchun ishlatiladi. IEC karboksilik va aminokislotalar, fenollar va uglevodlarni aniqlash uchun eng muhim hisoblanadi.

Shaklda. 3-rasmda misol sifatida R-COOH kislotalari yordamida IECni ajratish printsipi ko'rsatilgan.

Guruch. 3-rasm. Karboksilik kislotalarni R–COOH ni ionlarni chiqarib tashlash xromatografiyasi yordamida ajratish sxemasi.

Ionlarni chiqarib tashlash xromatografiyasida ko'pincha statsionar faza sifatida vodorod ionlarini (qarshi ionlarini) o'z ichiga olgan to'liq sulfonlangan kation almashtirgich ishlatiladi. Eluentning suvli eritmasida ion almashinuvchining sulfon kislotasi guruhlari gidratlanadi. Gidratsiya qobig'i xayoliy manfiy zaryadlangan membrana (Donnan membranasi) bilan chegaralanadi. Membrana faqat dissotsiatsiyalanmagan molekulalar (masalan, suv) uchun o'tkazuvchan.

Eluent sifatida kuchli mineral kislotalar ishlatilsa, organik karboksilik kislotalarni ajratish mumkin. Kislotalik konstantalarining past qiymatlari tufayli karboksilik kislotalar bunday eritmalarda ajratilmagan shaklda mavjud. Bu shakllar Donnan membranasidan o'tib, statsionar fazaga adsorbsiyalanishi mumkin.