ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хроматографическое разделение веществ на бумаге из "Химико-технический контроль гидролизных производств Издание 2" Теоретические сведения. Хроматографическое разделение смесей веществ на бумаге относится к методам распределительной хроматографии, основанным на различии величин коэффициентов распределения анализируемых веществ между подвижным и неподвижным растворителями. Подвижным растворителем является смесь одного или нескольких веществ с водой. Неподвижным растворителем является набухшая целлюлоза. Целлюлоза набухает за счет воды, которая находится в подвижном растворителе. [c.73] Коэффициент распределения вещества зависит от его растворимости в подвижном растворителе и от адсорбции его на целлюлозе. Механизм разделения смеси веществ с помощью хроматографии на бумаге заключается в следующем. На пути движения растворителя по бумаге помещают смесь веществ, подлежащих разделению. Растворитель, достигнув участка бумаги, на котором находится смесь веществ, начинает экстрагировать отдельные вещества и передвигать их по бумаге с различной скоростью. При движении по бумаге вещества группируются по скорости их движения, образуя ряд отдельных групп, каждая из которых содержит одно или несколько веществ. Величина скорости движения веществ по бумаге обусловлена величиной равнодействующей двух противоположно направленных сил силы сродства вещества к растворителю (растворимость) и силы адсорбции вещества на набухшей целлюлозе. Чем выше растворимость данного вещества в растворителе и чем быстрее передвигается растворитель по бумаге, тем больше сила, двигающая вещество в направлении движения растворителя. Сила адсорбции вещества на целлюлозе тормозит это движение. Величина и конфигурация молекул передвигаемых веществ оказывает влияние на скорость движения вещества и его отделение от других веществ. Коэффициенты распределения веществ различны при употреблении различных растворителей, поэтому для хроматографического разделения смесей различных веществ необходимо выбирать растворитель, обеспечивающий наиболее полное разделение веществ. [c.73] Техника хроматографирования. Различают четыре вида хроматографирования на бумаге восходящая хроматография, нисходящая, многократная и двумерная. При восходящей хроматографии растворитель движется снизу вверх. Нижний конец хроматограммы при этом погружен в растворитель. При нисходящей хроматографии, наоборот, верхний конец хроматограмм погружен в растворитель. Направление движения растворителя по бумаге сверху вниз. [c.74] Многократная хроматография может быть нисходящей и восходящей. Этот вид хроматографирования характеризуется повторностью пропускания растворителя по бумаге в выбранном направлении. После того как растворитель дойдет до конца хроматограммы, ее вынимают, высушивают и хроматографирование повторяют. Многократное хроматографирование применяют в том случае, когда надо разделить смесь веществ, имеющих очень близкие Rf, или смесь веществ, образующих размытые зоны — хвосты (например, при анализе сульфитных щелоков). При таком хроматографировании получают компактные пятна разделенных веществ. [c.74] Двумерная хроматография может быть нисходящей, восходящей и многократной. Особенностью ее является применение двух различных растворителей, которые пропускают по бумаге поочередно во взаимно перпендикулярных направлениях. Для получения двумерной хроматограммы берут лист бумаги и в одном из ее углов наносят каплю анализируемого раствора, просушивают пятно и хроматографируют, применяя первый растворитель. Когда будет достигнуто нужное разделение на группы веществ, хроматограмму высушивают и снова хроматографируют со вторым растворителем, повернув хроматограмму на 90°. Этот вид хроматографирования применяют для разделения смесей, состоящих из 10—20 компонентов, имеющих близкие 7 / (например, при разделении смеси аминокислот). [c.74] Камеры. Камерой для хроматографирования может служить эксикатор, банка с притертой крышкой, стеклянный колпак на шлифованном стекле и стеклянные камеры с каркасами из нержавеющей стали. Камеры должны герметически закрываться. Эксикатор применяют при хроматографировании на лопатках (рис. 22). Банку с притертой крышкой применяют при восходящей и многократной хроматографии (рис. 23). Стеклянный колпак, притертый к стеклу, применяют при восходящем или нисходящем хроматографировании на длинных лентах при количественном определении углеводов и других веществ (рис. 24). Камеры из стекла в каркасе из нержавеющей стали применяют для двумерной хроматографии (рис. 25). Хроматографирование проводят при температуре 18—22°, помещая камеры в специальные комнаты или в вытяжной шкаф. [c.74] Хроматографическая бумага. При выборе сорта хроматографической бумаги для разделения углеводов, аминокислот и других веществ руководствуются результатами ее испытания, которое проводят на чистых растворах смесей интересующих веществ, применяя соответствующие растворители. Скорость разделения смесей веществ зависит не только от сорта хроматографической бумаги, но также и от направления в ней волокон целлюлозы. Полоска хроматографической бумаги во время анализа играет роль колонки из набухших волокон целлюлозы. Между волокнами во время хроматографирования движется растворитель с анализируемой смесью веществ. Волокна целлюлозы в листе бумаги расположены в определенном порядке, поэтому в полоске бумаги их расположение зависит от того, как она вырезана. Если полоска вырезана так, что направление волокон в ней продольное, т. е. совпадает с направлением движения растворителя, то скорость движения растворителя, а следовательно, и скорость разделения анализируемой смеси веществ на этой полоске будет больше, чем на полоске с поперечным расположением волокон. Площадь, занимаемая веществом, выделенным во время хроматографирования, будет больше, если разделение проводят на полоске с продольным расположением волокон. Это влияние структуры бумаги необходимо учитывать при хроматографических анализах и особенно при количественном определении компонентов. [c.76] Определение направления волокон целлюлозы в листе бумаги. Из листа бумаги (одного из его углов) вырезают две полоски шириной 1 см и длиной 10 см (рис. 26). Большим и указательным пальцами правой руки зажимают по одному концу обеих полос и придают им горизонтальное положение. По степени прогиба полос определяют в них расположение волокон. Полоска а почти горизонтальна, в ней волокна имеют продольное расположение, а в полосе б — поперечное. Следовательно, в листе бумаги волокна целлюлозы расположены как указано стрелкой. [c.76] Хроматографическую бумагу и заготовки хроматограмм хранят в конвертах из кальки или полиэтилена. Свертывать и перегибать хроматографическую бумагу в листах и заготовках нельзя. [c.77] Для разделения углеводов предложено много разных смесей органических растворителей с водой. В табл, 3 приведены Rf и Ях по глюкозе, т. е. Ятл для различных веществ при употреблении различных растворителей. Чем больше отличаются значения Rf или / гл различных веществ, тем быстрее и лучше проходит их разделение при хроматографировании. [c.77] Для приготовления растворителя в делительную воронку вливают отмеренные объемы компонентов растворителя, смесь энергично взбалтывают в течение 3—5 мин и дают постоять 20— 30 мин. Смеси некоторых растворителей не расслаиваются при стоянии, поэтому их используют для хроматографирования сразу после приготовления. Но есть смеси, которые расслаиваются при стоянии, их надо выдержать до полного разделения жидкостей в делительной воронке. Для хроматографирования используют верхний или нижний слой согласно прописи анализа. [c.77] С помощью растворителя из этилацетата, пиридина и воды (5 1 5). [c.78] Приготовление растворителя из этилацетата, пиридина и воды. Цилиндром отмеривают 150мл этилацетата, 30 мл пиридина и выливают их в делительную воронку на 500 мл. Смесь хорошо взбалтывают, прибавляют к ней 150 мл дистиллированной воды, снова взбалтывают в течение 2—3 мин и оставляют стоять для расслаивания. Когда верхний слой жидкости станет прозрачным, нижний слой сливают, а верхний используют для хроматографирования. Если при хранении слитый верхний слой, предназначенный для хроматографирования, станет мутным, его надо профильтровать через бумажный фильтр. Мутный растворитель нельзя применять для анализа. Изменение температуры в комнате, где хранится приготовленный растворитель, иногда вызывает расслаивание смеси, на дно оседают капли воды. Такой растворитель необходимо хорошо взболтать и снова поставить в делительной воронке на расслаивание. Если вода отделится, то ее сливают через кран, а растворитель используют для анализа. Если же раствор останется мутным, то его надо отфильтровать. [c.78] Проявители. Для проявления хроматограмм углеводов применяют различные вещества, которые дают окрашенное соединение с углеводами. В табл. 4 приведены составы растворов, которые применяют для проявления углеводов. [c.78] МОСТИ проверки анализируемого раствора на содержание в нем кетоз используют раствор а-нафтола. [c.79] Проявление хроматограмм. Хроматограмму просушивают на воздухе до полного удаления растворителя, опрыскивают проявителем из пульверизатора или на мгновение погружают в проявитель, отжимают между листами фильтровальной бумаги и помещают в сушильный шкаф, который предварительно нагревают до нужной температуры. Хроматограмму в сушильном шкафу кладут на ребро так, чтобы она не прикасалась к стенкам шкафа. [c.79] Приемы идентификации веществ после хроматографирования. Для установления природы веществ, разделенных на бумажной хроматограмме, используют различные свойства этих веществ скорость движения по бумаге, реакции с образованием окрашенных соединений и свидетелей-спутников. Скорость движения каждого вещества по бумаге при употреблении определенного растворителя является постоянной величиной. Зная Rf или разделенных веществ, определяют расположение того или иного вещества на хроматограмме. Применяя различные проявители, устанавливают наличие функциональных групп. Например, при разделении смеси кетоз и альдоз две параллельные хроматограммы проявляют различными проявителями, одну проявляют анилинфталатом, а другую а-нафтолом. При идентификации альдоз, разделенных на хроматограмме, пользуются тем, что анилинфталат дает с гексозами и пентозами соединения различного цвета. [c.80] Микропипетка с приспособлением. Отмеривают анализируемый раствор и наносят его на бумагу микропипеткой со специальным приспособлением (рис. 27). Приспособление состоит из металлического кожуха 2, в стенке которого имеется микровинт 3. В середине кожуха помещена резиновая груша 1, надетая на верхний конец пипетки. Цена деления пипетки 0,001 мл. [c.81] Отмеренный анализируемый раствор из пипетки на заготовку хроматограммы переносят следующим образом. Держа заготовку двумя руками (локти положить на стол) прикладывают ее к отверстию микропипетки тем местом, куда надо нанести анализируемый раствор, при этом весь отмеренный объем пробы переходит на бумагу. Если часть раствора осталась в пипетке, то повертывают микровинт так, чтобы увеличить давление на грушу. Полученное пятно анализируемой жидкости сушат на воздухе прп комнатной температуре. При отмеривании объема пробы пипеткой надо следить, чтобы не было пузырьков воздуха или разрывов в отмеренном объеме жидкости. [c.82] Вернуться к основной статье