ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение из "Компьютеры в аналитической химии" Разделение — это общий термин, которым в аналитической химии называют совокупность процессов, используемых для разделения исходных смесей на составляющие их компоненты. Методы разделения могут быть самыми разными — от простой фильтрации или экстракции до сложных автоматических методов. В данном разделе мы попытаемся пояснить, в каких случаях термин разделение используется, и одновременно привести такие сведения, которые облегчат читателю знакомство со следующей главой, посвященной приборам. [c.56] В обычной аналитической химии разделением называют промышленные и лабораторные процессы физического или химического разделения химических соединений с целью их последующей идентификации или определения их содержания. Этой теме посвящено значительное число теоретических работ и практических методических рекомендаций. Исчерпывающее обсуждение физических и химических методов разделения содержится, в частности, в учебнике Берга [22], а в ряде других книг (например, [23]) имеются главы, посвященные более общему рассмотрению предмета. Частные вопросы методов разделения в аналитической химии детально рассмотрены в соответствующих главах Курса аналитической химии Кольтгофа и Эль-винга [24—26]. [c.58] Во многих случаях разделение может быть осуществлено за счет различия в скорости движения различных компонентов смеси. Разделить смесь, компоненты которой различаются по физическим свойствам, можно путем приложения соответствующих сил, таких, как давление, электрический потенциал, магнитное поле, гравитационное поле, центробежная сила, или сил, вызванных градиентом температуры. Эффективность разделения физическими методами часто зависит от степени различий в физических свойствах разделяемых веществ (растворимости — при разделении смеси песка и хлорида натрия, летучести, размера молекул, способности диффундировать, полярности молекул, ионной подвижности и т. д.). На этом принципе основано большое число инструментальных методов анализа, таких, как газовая хроматография, диализ (как, например, в химическом анализаторе Te hni on SMA , о котором упоминалось в гл. 1), электрофорез, ультрацентрифугирование и др. [c.58] На этой диаграмме А, В и С — три различных элюента. Их можно смешивать в любой пропорции, получая смесь, элюирующая способность которой меняется в результате изменения концентрации, ионной силы, pH, полярности и т. д. Это основной принцип градиентного элюирования. В смесительном узле осуществляется контроль за концентрацией (или другими перечисленными выше характеристиками) подвижной жидкой фазы, поступающей в колонку. Регулятор давления обеспечивает создание высокого давления на входе в колонку или снижение давления на выходе из нее. Благодаря контролю за температурой работа колонки ведется в изотермическом режиме или в режиме запрограммированного изменения температуры, предусматривающего изменение температуры колонки во времени или создание различного типа температурных градиентов вдоль колонки. [c.61] Длина и диаметр колонки, состав и свойства насадки или нанесенной на стенки колонки неподвижной фазы могут соответствующим образом меняться. Контроль за такими важными параметрами, как температура, давление, состав растворителя, схема отбора фракций, осуществляется посредством компьютерной системы. Эта система имеет память (или внутреннее запоминающее устройство), которая содержит последовательность заданных управляющих команд. Эта последовательность определяет ряд состояний, через которые должна проходить установка в определенные моменты времени. [c.61] Предположим, что с помощью такой системы необходимо разделить некоторую четырехкомпонентную смесь У и7). [c.61] Фракции элюата Рис. 2.12. Примеры элюентных хроматограмм. [c.62] Хотя для отдельных типов разделения (аналогичных описанным выше) необходимую для компьютера модель можно сформулировать, достаточно мощной математической модели, применимой для создания имитационной модели разделения вообще на компьютере общего назначения, не существует. Следовательно, такой подход, хотя он и достоен похвалы, в настоящее время еще неосуществим на практике. Так, создание для аналитиков программы, эквивалентной программе LHASA для химиков-органиков, еще только ожидается. Однако в области автоматической оптимизации параметров процесса разделения достигнуты значительные успехи, которые реализованы в большинстве сложных аналитических приборов (см. гл. 3 и 4). Совершенствование технологии изготовлеиия таких приборов позволило преодолеть некоторые из проблем, связанных с плохо подобранными режимами работы аппаратуры. Это является важным достижением, так как неправильная регулировка приборов часто может быть причиной описанного в предыдущем примере плохого разрешения сигналов. [c.63] Вернуться к основной статье