Пример разделения смеси газов с использованием ГХ
Современная автоматизированная газохроматографическая система.
Общая характеристика методов жидкостной хроматографии
Вжидкостной хроматографии (ЖХ) подвижной фазой служит жидкость. Этот метод применим для разделения более широкого круга веществ, чем газовая хроматография. В "классическом" варианте ЖХ в колонку, заполненную сорбентом, вводят анализируемую смесь и пропускают элюент.
Плоскостная (планарная) хроматография
К плоскостным видам хроматографии относятся бумажная (БХ) и тонкослойная (ТСХ). Хроматографическое разделение в них, как и в колонке, основано на переносе разделяемых компонентов подвижной фазой (ПФ) вдоль слоя неподвижной фазы (НФ). В БХ носителем неподвижной фазы является хроматографическая или очищенная от примесей фильтровальная бумага, а в ТСХ - различные сорбенты (оксид алюминия, силикагель и др.), нанесенные на стеклянную или металлизированную подложку. Размер частиц адсорбента очень мал, обычно 15 мкм. Оба вида просты по технике выполнения эксперимента и экспрессны, но ТСХ используется чаще. т.к. в этом случае разделение происходит быстрее, получаемые зоны компактнее, чувствительность и
воспроизводимость определений выше, слой сорбента устойчивее к агрессивным средам. Хроматографирование проводят восходящим, нисходящим или круговым способами. В ТСХ конец пластинки погружают в кювету с элюентом на небольшую глубину. Пробу в виде небольшого пятна предварительно наносят на 2…3 см от края пластини на стартовую линию и край пластинки погружают в растворитель, который действует как подвижная фаза жидкостной адсорбционной хроматографии. Хроматографирование заканчивают, когда передний край подвижной фазы ПФ ("фронт растворителя") почти достигнет верхнего края пластинки. Компоненты смеси при разделении образуют на неподвижной фазе (НФ) отдельные зоны, положение которых характеризуется величиной Rf (относительная скорость перемещения).
Общая характеристика методов жидкостной хроматографии
В жидкостной хроматографии (ЖХ) подвижной фазой служит
жидкость.
Плоскостная (планарная) хроматография
К плоскостным видам хроматографии относятся бумажная (БХ) и тонкослойная (ТСХ). Хроматографическое разделение в них, как и в колонке, основано на переносе разделяемых компонентов под- вижной фазой (ПФ) вдоль слоя неподвижной фазы (НФ).
Параметры плоскостной хроматограммы
Линия фронта |
L |
Y |
X |
Линия старта |
Величину Rf определяют экспериментально: Rf = Х/ L
Х- расстояние, пройденное веществом;
L - расстояние, пройденное растворителем до линии фронта.
Величина |
Rf |
зависит от |
природы |
неподвижной |
фазы (НФ), подвижной |
||
фазы |
(ПФ), |
техники |
эксперимента |
(способа |
нанесения |
веществ, |
|
детектирования), температуры и других факторов.
Основные элементы установок ТСХ.
Достоинства метода
•Подложки для сорбента (пластинки) обычно изготавливают из стекла, алюми- ниевой фольги или полиэфирной пленки. Пленка позволяет проводить прямое фотометрирование веществ в слое. Сорбент наносится на подложку в виде пас- ты (закрепленный слой),тонкого порошка (незакрепленный слой) или путем об- жига силикагеля на стекле.
Выбор растворителя зависит от природы сорбента и свойств анализируемой сме-си. (При определении аминокислот используется смесь n-бутанола с уксусной кислотой и водой; при анализе неорганических ионов - буферные растворы).
В восходящей хроматографии растворитель поднимается снизу вверх под дей- ствием капиллярных сил, в нисходящей – растворитель передвигается по слою вниз под действием и капиллярных, и гравитационных сил. Горизон-тальная хроматография выполняется в виде круговой.По окончании хрома- тографирования непроточным методом зоны на хроматограмме проявляют
химическим или физическим способом.(Напр., непредельные соединения проявляют парами иода).В физических способах используется способность некоторых веществ флуоресцировать под действием УФ излучения; радиоак- тивные вещества обнаруживаются с помощью различных фотоматериалов.
При сочетании ТСХ с газовой хроматографией выходящий из колонки газ направ- ляется на стартовую линию пластинки и затем хроматографируется по методи-ке ТСХ выбранным растворителем. Количественные определения в ТСХ выпол- няются на пластинке по площади пятна или спектрофотометрически.
ТОНКОСЛОЙНАЯ
ХРОМАТОГРАФИЯ
• 1 - подвижная фаза;
• 2 - место нанесения образца;
• 3 - неподвижная фаза;
• 4 - фронт растворителя в конце разделения.
Применение бумажной и тонкослойной
хроматографии
•Качественный анализ проводят путем сопоставления величи-ны Rf для стандартов и компонентов анализируемой смеси.
•Количественный анализ осуществляется двумя способами:
•непосредственно на хроматограмме по размеру пятна (полу- количественный анализ);
•анализируемое вещество после вырезания зоны вымывается из слоя сорбента и анализируется при помощи какого-либо другого метода (фотометрическим, полярографическим и т.д.).
•Таким образом, БХ и ТСХ пригодны для анализа несложных
смесей и широко применяются там, где обычные аналитические методы малопригодны, например,для разделения близких по свой ствам соединений. ТСХ рекомендуется для обнаружения и полу-
количественного определения хлорорганических, фосфороргани- ческих и других пестицидов и т.д.При сочетании ТСХ с газовой хроматографией пластинка становится детектором. При иссле- довании сложных смесей необходимо применение метода ВЭЖХ.
Высокоэффективная жидкостная хроматография
•ВЭЖХ представляет собой хроматографирование на колонке под высоким давлением. Интерес к этому методу обусловлен следующи-ми достоинствами: 1) универсальность,
•2)возможность автоматизации разделения и анализа сложных смесей,
•3)экспрессность,
•4)высокие эффективность и чувствительность.
•Большая глубина пор сорбентов в классической ЖХ является основной причиной ее низкой эффективности. В ВЭЖХ широко применяются по- верхностно-пористые сорбенты. Это твердые непористые сфери- ческие зерна, на поверхность которых нанесен тонкий (около 1 мкм) слой адсорбента с высокой пористостью. Это силикагель, оксид алю-миния или некоторые полимеры, нанесенные на поверхность стек-лянных микрошариков. Отсутствие глубоких пор приводит к умень-шению ВЭТТ и значительному увеличению эффективности колонки. Существуют и объемно-пористые сорбенты, размер их частиц (5-10 мкм) также намного меньше, чем размер частиц обычных сорбентов.
•В настоящее время интенсивно развиваются различные варианты
ВЭЖХ.
Хроматограммы смеси двух веществ
а) высокая селективность,
но плохая ан.с. эффективность,
б) высокая эффективность, но плохая селективность,
в) высокие селективность и эффективность
а |
б |
в |
а |