ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Введение из "Лабораторные работы по органической химии Изд.4" На рис. 56 схематически изображено хроматографическое разделение порция смеси веществ (А, Б и В), введенная в колонку, при промывании колонки элюентом разделяется на зоны (проявительный вариант хроматографии). Благодаря меньшему удерживанию сорбентом зона компонента В продвигается быстрее, чем зона компонента Б, которая, в свою очередь, опережает зону компонента А. При этом зоны отдельных компонентов частично размываются вследствие диффузии, и максимальная концентрация наблюдается в середине каждой зоны. [c.44] Хроматографические методы могут быть использованы как для анализа состава смесей — аналитическая хроматография, так и для выделения компонентов смеси в чистом виде — препаративная хроматография. [c.45] В табл. 3 перечислены основные разновидности хроматографии, классифицированные по характеру подвижной и неподвижной фаз. [c.45] В ионообменной хроматографии в качестве сорбента используются ионообменные смолы (иониты) — практически нерастворимые в воде и органических растворителях высокомолекулярные соединения, содержащие функциональные группы, способные к обмену ионами. Иониты разделяются на катиониты и аниониты. Катиониты способны обменивать катионы своих ионогенных групп на катионы растворенных солей или водородные ионы (протоны). Аниониты обменивают анионы своих функциональных групп на анионы растворенных солей. Ионообменная хроматография существует только в жидкостном варианте. [c.46] За последние годы в связи с возросшей необходимостью анализа и разделения сложных смесей получила значительное развитие ситовая хроматография (гель-проникающая, гель-фильтрационная, молекулярно-ситовая). В качестве подвижной фазы в этом случае используются только жидкости, а неподвижной фазой являются материалы с заданной пористостью, способные избирательно удерживать молекулы веществ с определенными размером и формой. Так, например, в качестве фильтрующих материалов используются сшитые гидрофильные полимеры (гели), обладающие строгой регулярностью пространственной структуры. При пропускании через гель водных растворов белков или других водорастворимых биологических материалов удается удерживать внутри решетки геля молекулы определенного размера, а более крупные молекулы беспрепятственно вымываются подвижной фазой. При этом компоненты смеси элюируются в порядке уменьшения молекулярной массы. [c.46] Методы газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии нашли особенно широкое применение в анализе сложных органических смесей. Они позволяют получить информацию о природе и количественном содержании компонентов в смеси в течение нескольких минут, причем для анализа требуются тысячные доли грамма смеси. [c.46] Часто применяется детектор, который обнаруживает в газовом потоке отдельные зоны благодаря различию в их теплопроводности такой детектор называется катарометром. В качестве чувствительного элемента в нем используется вольфрамовая нить, нагреваемая постоянным током. Газ-носитель, омывающий нить, отводит тепло с постоянной скоростью. Если в газовом потоке появляется анализируемое вещество, теплопроводность которого отличается от теплопроводности газа-носителя, то скорость отвода тепла изменяется. Это приводит к изменению температуры, а следовательно, и электропроводности нити, что, в свою очередь, вызывает появление электрического сигнала. [c.47] В зависимости от сырья, способа приготовления, наличия добавок (флюсов), фирмы или страны-изготовителя эти сходные материалы могут носить различные названия, например ИНЗ-600, сферохром (ТУ 38Л-01-108—71), порохром (ТУ 1810—75) СССР, а также хрома-тон, чехасорб, инертон (ЧССР), хромосорб, целит, газхром (США) и т. д. В качестве носителей используются полимерные материалы (полисорб, полихром), шарики из стекла, металла и других неорганических материалов. [c.49] Для получения воспроизводимых результатов следует тщательно фиксировать условия и режим хроматографирования. Запись рекомендуется вести следующим образом марка прибора, тип детектора, длина и внутренний диаметр колонки, содержание неподвижной жидкой фазы в процентах от массы носителя, название неподвижной жидкой фазы и носителя, температура колонки, газ-носитель и его объемная скорость. Пример записи приведен на рис. 58. [c.50] Газохроматографический анализ прежде всего дает возможность получить информацию о числе компонентов в исследуемой смеси. Следует учитывать, что число пиков на хроматограмме смеси неизвестного состава не обязательно соответствует числу содержащихся в ней веществ из-за совпадения характеристик удерживания пики некоторых соединений могут налагаться некоторые вещества при данных условиях анализа могут разлагаться или необратимо удерживаться в колонке. Результат считается достаточно достоверным, если число и относительная интенсивность (но не положение на хроматограмме) пиков совпадают при анализе с применением нескольких колонок с неподвижными жидкими фазами различной полярности. [c.50] Качественный состав смеси определяют, сопоставляя время удерживания данного компонента и эталона — вещества известной структуры. При строгом воспроизведении всех условий анализа время удерживания t f — время, прошедшее с момента ввода пробы до выхода максимума пика, является такой же физико-химической характеристикой вещества, как его плотность, показатель преломления и т. д. При сопоставлении обычно используют так называемое исправленное время удерживания — интервал между выходом максимумов пиков несорбирующегося вещества (воздух или метан) и исследуемого соединения. При постоянной скорости движения диаграммной ленты времена удерживания обычно описывают в единицах длины — миллиметрах или сантиметрах (рис. 59). Совпадение времен удерживания эталона и определяемого компонента может указывать на их идентичность. Эталон чаще всего добавляется в исследуемую смесь (метод метки). При этом число пиков на хроматограмме не должно изменяться, а интенсивность пика одного из компонентов должна увеличиться. Идентификация считается достаточно достоверной, если такое совпадение наблюдается при использовании по крайней мере трех неподвижных жидких фаз различной полярности (обычно сквалана, полиэфира и полиэтиленгликоля). [c.50] Разница в чувствительности может быть очень значительной. Так, например, при использовании пламенно-ионизационного детектора поправочные коэффициенты /г при расчете содержания компонентов смеси, состоящей из гептана, бензола, метилового спирта и ацетона, равны соответственно 1,10, 1,00, 2,46 и 1,48. [c.51] Метод определения у 0,5 приведен на рис. 60. [c.52] Одним из наиболее простых и эффективных методов изучения состава смеси малолетучих и разлагающихся при нагревании органических соединений, а также установление степени чистоты последних является тонкослойная хроматография (ТСХ). [c.52] Этот метод, в частности, может быть использован при экспресс-анализе реакционной массы, что позволяет следить за течением химических реакций. Кроме того, с помощью тонкослойной хроматографии удобно контролировать степень очистки органических соединений, В зависимости от природы неподвижной фазы тонкослойная хроматография может быть адсорбционной, распределительной, молекулярно-ситовой, осадочной. Ниже рассмотрен весьма широко применяемый адсорбционный вариант тонкослойной хроматографии. [c.52] Впервые этот метод применили Н. А. Измайлов и М. С. Шрайбер в 1938 г. при контроле подлинности и качества лекарственных препаратов растительного происхождения. Однако только после работ Е. Шталя, который в 1956 г. предложил стандартную методику, оборудование и сорбенты, метод этот становится общепризнанным и начинает использоваться в исследовательской практике. [c.52] Процесс хроматографического разделения в этом варианте основан на различии относительного сродства компонентов смеси к неподвижной фазе — сорбенту, и осуществляется в результате перемещения подвижной фазы — элюента — под действием капиллярных сил по слою сорбента толщиной 0,1—0,5 мм, нанесенного на пластинку. Чтобы избежать испарения элюента с поверхности сорбента, хроматографирование ведется в закрытых камерах различных типов, чем обеспечивается равновесие между подвижной жидкой фазой и ее парами. [c.52] В зависимости от того, в каком направлении перемещается элюент по пластинке, различают нисходящую, горизонтальную и восходящую тонкослойную хроматографию. Поскольку аппаратурное оформление последнего варианта наиболее простое, он применяется чаще других. [c.52] Существуют различные способы приготовления пластинок с тонким слоем сорбента. В практических работах описано приготовление хроматографических пластинок с незакрепленным слоем окиси алюминия и с закрепленным слоем силикагеля. Основное достоинство пластинок с незакрепленным слоем связано с простотой их получения, не приводящей к изменению первоначальных свойств сорбента, а также возможностью использования хроматографических пластинок сразу же после их приготовления. Основной их недостаток — непрочность хроматографического слоя. [c.52] Вернуться к основной статье