Взаимодействие с молекулами пробы

В жидкостях часто наблюдается взаимодействие молекул анализируемого вещества между собой, с третьими компонентами пробы и с растворителем. Даже в тех случаях, когда не происходит образование новых химических соединений или комплексов, изменение дипольных моментов молекул может значительно влиять на величину коэффициента поглощения. Иногда также наблюдается изменение длины волны максимума полос поглощения. [c.318]

Разделение методом адсорбционной хроматографии осуществляется в результате взаимодействия вещества с адсорбентами, такими, как силикагель или оксид алюминия, имеющими на поверхности активные центры. Различие в способности к взаимодействию с адсорбционными центрами разных молекул пробы приводит к их разделению на зоны в процессе движения с подвижной фазой по колонке. Достигаемое при этом разделение зон компонентов зависит от взаимодействия как с растворителем, так и с адсорбентом. [c.15]

Метод масс-спектрометрии позволяет разделять молекулы пробы в соответствии с их массами и измерять их количества. Для разделения молекул различных масс их прежде всего ионизируют, а затем помещают в электрическое и/или магнитное поле. Эти поля взаимодействуют с ионами, таким образом разделяя их пространственно в соответствии с их массой и зарядом. Разделенные ионы при достижении детектора создают электрический ток, который затем измеряется. Величина измеренного тока пропорциональна концентрации молекул в пробе. Можно выделить пять основных узлов обычного масс-спектрометра камера для ввода пробы, ионизационная камера, масс-анализатор, детектор и регистратор данных. [c.661]

ЭОП направлен в сторону катода. Если вклад электрофоретической подвижности мицелл меньше вклада электроосмотической подвижности, то мицеллы движутся в сторону катода, т.е. в сторону детектора. Полярные молекулы, которые задерживаются только в водной фазе, движутся со скоростью электроосмотического потока и, спустя "мертвое" время, достигают детектора. Сильно гидрофобные молекулы пробы задерживаются прежде всего внутри мицелл и движутся со скоростью мицеллы. Следовательно, задержанные молекулы пробы появляются в детекторе в отрезок времени между 1о и 1мс. Получаемое разделение нейтральных веществ основано на их различном распределении между буферным раствором и внутренней частью мицелл. Вследствие того, что молекулы пробы взаимодействуют с псевдостационарной фазой, точность метода МЭКХ соответствует точности обычного хроматографического метода. [c.80]

В основе разделения методами адсорбционной жидкостной хроматографии лежит адсорбция - физическое взаимодействие между молекулами пробы (сорбата) п сорбента, а также между молекулами элюента и сорбента. [c.8]

Ионы исследуемых веществ получают и методом ионизации при бомбардировке быстрыми атомами (ББА) [19]. В этом случае пучок ионов инертного газа (обьино ксенона), ускоренных до энергии 3-10 кэВ, нейтрализуют путем захвата электронов или путем перезарядки, превращая его в пучок ускоренных атомов. Пучок атомов нод углом от вертикали к поверхности 70 С направляют на мишень, которая представляет собой глицериновую матрицу, содержащую растворенную или суспендированную пробу. В качестве матрицы применяют также тиоглицерин, тетраэтиленгликоль, диэтиламин и другие жидкости, характеризующиеся низким давлением паров [44, 45]. Такая матрица обеспечивает постоянное обновление молекул анализируемых веществ на поверхности и длительный стабильный ионный ток, что позволяет использовать плотность первичного пучка бомбардирующих атомов более высокую, чем при работе с твердой подложкой, без существенного повреждения образцов [45]. Для получения полного масс-спектра методом ББА достаточно 5 нг вещества. Однако количественные измерения затруднительны, поскольку на результаты оказывает влияние концентрация пробы в гетерогенной смеси, наличие солей и других примесей. Масс-спектры, полученные методом ББА, как и в методе ЭВИ, содержат пики протонированных, молекулярных и осколочных ионов, а также ионы, образовавшиеся при присоединении к молекуле катиона Ыа" или К". Матрица может взаимодействовать с пробой, быть причиной химического шума, обусловленного самой матрицей и ее аддуктами с анализируемым веществом или загрязнителями, например, щелочными металлами. С другой стороны, химические процессы, происходящие в самой матрице, а также при взаимодействии анализируемого вещества с матрицей и примесями, могут повысить чувствительность анализа и дать структурно-информативные ионы. [c.849]

Под физико-химическими помехами подразумевают взаимодействие состава проб как на стадии испарения, так и в газовой фазе, приводящее к связыванию определяемого элемента или образованию молекул, вызывающих в большинстве случаев опять же неселективное поглощение. Этот вид помех встречается при использовании практически всех видов атомизаторов и зависит от природы матрицы и условий атомизации. Отмеченные помехи могут оказывать как депрессирующее, так и стимулирующее действие на абсорбционный сигнал. Так, депрессирующее влияние галогенидов (в основном хлоридов) значительно больше, чем нитратов при определении ряда элементов. Наблюдаются также помехи, связанные с избытком катионов в анализируемой пробе. Следовательно, в печах полузакрытого типа отмечается [c.202]

Селективность сорбента нлн жидкой фазы нео()ходима для разделения данной конкретной смеси и обеспечивается надлежащим выбором нх, который делается на основе анализа природы сил межмолекулярного взаимодействия между молекулами неподвижной фазы и разделяемых веществ, а также на основе чисто эмпирических проб разделения на колонках одних и тех же размеров, но с разными сорбентами. Выбирают тот сорбент, который дает на хроматограмме наибольшее количество пиков с наиболее равномерным распределением их по времени и обеспечивает подходящее время аналнза. [c.128]

Методами оптической молекулярной спектроскопии можно исследовать газообразные, твердые и жидкие пробы в виде растворов. В инфракрасной спектроскопии специальную технику приготовления проб используют для твердых веществ, а при исследовании неразбавленных жидких проб исполь-зуЮТ само вещество. Принципиально важно при всех способах приготовления проб учитывать возможность появления сил взаимодействия между молекулами вещества или между молекулами вещества и молекулами растворителя. В рабочей спектральной области растворители должны обладать [c.238]

Цвет. Окраска —одно из важнейших свойств веществ. Возникновение определенной окраски или ее изменение в результате химической реакции служит аналитическим сигналом, свидетельствующим о присутствии в пробе определяемого компонента три идентификации вещества или об окончании химической реакции в количественном анализе. Цвета, которые мы воспринимаем, обусловлены прежде всего а) взаимодействием электромагнитных колебаний (световой поток) с молекулами вещества б) избирательным поглощением и отражением веществом световой энергии определенной длины волны в) воздействием светового потока, прошедшего через вещество или отраженного от него, на сетчатку глаза. [c.25]

Одии из элюептов способен смыть с колонки лишь слабосвязанные сорбаты, другие же вызывают десорбцию почти любых молекул. Молекулы подвижной фазы могут взаимодействовать с молекулами разделяемых веществ. При этом образуются ассоциаты, которые взаимодействуют с пеподвижпой фазой, сила этого взаимодействия отличается от силы взаимодействия молекул пробы. В результате сорбция может стать более или меиее прочной. С другой стороны, молекулы подвижной фазы могут конкурировать на иоверхности сорбента с молекулами разделяемых соединений, вытесняя иоследние с активных центров и способствуя смещению равповесия в сторону десорбции. [c.31]

Выделившаяся энергия адсорбции пропорциональна величине Rm (уравнение (45) Rm = к = ln(Vs/Vm) - AG°/RT). Следовательно, чем сильнее взаимодействие молекул пробы с поверхностью адсорбента, тем больше Rm и тем меньше Rr чем сильнее взаимодействие подвижной фазы с поверхностью, тем меньше Rm- Преобразуя уравнение (64), получаем [c.14]

Молекулы пробы могут адсорбироваться на стенках за счет взаимодействия с отрицательно заряжеными силанольными группами кварца. При нейтральных и щелочных условиях разделения многие силанольные группы депротонируются и способствуют адсорбции положительных ионов пробы на стенке. В результате этого потенциал, образовавшийся на поверхности кварца, изменяется и, как следствие, изменяется подвижность электроосмотического потока, из-за чего происходит изменение времени выхода всех пиков. Кроме этого, из-за сильной адсорбции молекул пробы на стенках капилляра уменьшается интенсивность пика и это приводит в экстремальном случае к асимметричным пикам с большими "хвостами". Обработка таких пиков трудна, а часто невозможна. [c.21]

В КЗЭ белков между молекулами пробы и стенками капилляра могут возникнуть сильные, в основном электростатические, взаимодействия. Они происходят между отрицательно заряженными сила-нольными группами поверхности и положительно заряженными функциональными группами пробы. Некоторую дополнительную роль могут играть также неспецифические взаимодействия с образованием водородных мостиков или ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Адсорбция молекул белков на стенках капилляра может отрицательно сказываться на разделении при КЭ и поэтому нежелательна. Она приводит к ухудшению воспроизводимости времен миграции, уширению и асимметрии пиков, и даже к необратимой адсорбции компонентов пробы. Поэтому при работе с немодифицированным капилляром рекомендуется после каждого проведенного разделения при вводе пробы из биологических матриц основательно промыть капилляр (например, МаОН). При этой операции молекулы, адсорбированные на стенках капилляра, удаляются, и воспроизводимость системы улучшается. Существует несколько возможностей подавления нежелательных взаимодействий между белками и стенками капилляра. [c.66]

Добавление нейтральных веществ к водной фазе также является очень эффективным средством влияния на селективность. Добавки циклодекстринов (ЦД) повышают вероятность нахождения вещества пробы в подвижной фазе, поскольку молекулы пробы могут диффундировать в полости ЦД. Если добавлять к подвижной фазе вещества-образователи ионных пар, можно очень сильно влиять на селективность, особенно по ионным соединениям. Если, например, к раствору ДДСН добавить тетраалкиламмонийную соль, вследствие образования ионных пар увеличивается время миграции анионных молекул пробы. Кроме того, уменьшается электростатическое отталкивание от мицелл. Напротив, времена миграции катионных компонентов пробы уменьшаются, т.к. образователь ионных пар проявляет себя как конкурент во взаимодействии с мицеллами. Высокие концентрации мочевины могут увеличить растворимость гидрофобных веществ пробы в воде. [c.86]

Многие адсорбенты дпя ЖАХ имеют центры, являющиеся донорами или акцепторами водорода. Например, силанольные группы, формирующие центры адсорбции на силикагеле, имеют кислотный протон (рКа = 5) и основный атом кислорода. В принципе, эти центры могут взаимодействовать с анализируемыми веществами, являющимися донорами или акцепторами протонов, за счет образования водородных связей. Образование водородных связей между молекулами адсорбата и поверхностью сорбента, характеризующееся энергиями взамидействия Еха и Esa, влияет на элюирующую способность и селективность. Водородные связи между молекулами пробы и растворителем могут возникать как в подвижной, так и в неподвижной фазах, чем и обусловлены важные эффекты "растворитель-селективность" [151]. [c.49]

Пи мицеллярная, ни мономерная форма АПАВ не взаимодействуют со стенкой кварцевого капилляра, но при подаче на капилляр высокого напряжения обе формы движутся по направлению к аноду, в то время как ЭОП направлен к катоду [78]. Если в капилляр на анодной стороне ввести пробу, содержащую нейтральные и заряженные компоненты, то ЭОП будет переносить их к катоду, а навстречу будет двигаться поток отрицательно заряженных мицелл АПАВ. Скорость ЭОП превышает электрофоретическую миграцию мицелл, и поэтому мицеллы так же, как и ЭОП, в конечном итоге, мигрируют к катоду, но с меньшей скоростью. Компоненты пробы распределяются между фазой раствора и псевдостационарной фазой — мицеллой, причем константа этого распределения специфична для каждого сорта молекул пробы [79]. Менее полярные аналиты мигрируют к детектору с меньшей скоростью, чем более полярные, и все разделяемые соединения элюируются в окне удерживания между временем ЭОП (самое короткое) и временем миграции мрщеллы (самое длительное). На электрофореграмме регистрируются нейтральные компоненты, а также медленно мигрирующие анионы пробы. В большинстве работ используются анионные детергенты в качестве мицелл. Катионные детергенты обращают ЭОП [c.351]

Для хорошего разделения соединений, особенно с резко различающейся полярностью, необходима подвижная фаза с возрастающей элюирующей способностью. На элюирующую способность влияют следующие три фактора 1) взаимодействие между молекулами подвижной фазы (растворителя) и хроматографируемого соединения, 2) взаимодействие между адсорбированными молекулами пробы и молекулами подвижной фазы, 3) взаимодействие между адсорбированными молекулами подвижной фазы и адсорбентом. [c.184]

Большинство разделений в жидкостаой хроматографии основано на адсорбционных эффектах. При этом на разделение влияет взаимодействие адсорбента, пробы и элюента. В основе сорбции на окисных сорбентах лежит специфическое взаимодействие между полярной поверхностью адсорбента и полярными группами адсорбирующихся молекул. К таким взаимодействиям относятся диполь-дипольное взаимодействие между постоянным и индуцированным диполями, а также образование водородной связи вплоть до образования я-комплексов или комплексов с переносом заряда. В принципе возможная в некоторых условиях хемосорбция в общем нежелательна, так как она может значительно повысить время удерживания или привести к необратимой сорбции или разложению вещества. [c.104]

Сила удерживания зависит почти исключительно от вида и числа функциональных групп в молекуле. Поскольку концентрации пробы обычно низки (< 0,1%), растворимость практически не оказывает влияния. В простейшем случае в специфическое взаимодействие с поверхностью при адсорбции вносит вклад каждый отдельный атом и каждая группа в молекуле пробы. Так, среди членов гомологического ряда удерживание усиливается с увеличением молекулярной массы. При этом взаимодействие функциональной группы с поверхностью адсорбента должно быть беспрепятственным, в частности оно не должно быть затруднено сгерически. [c.124]

В работах [204,205 авторы использовали флуоресцентный зонд (пирен) для исследования полярности и динамических свойств привитых слоев некоторых коммерческих гидрофобных адсорбентов. В спектре флуоресценции пирена имеется пять основных колебательных полос, обозначаемых цифрами от I до V соответственно. Соотношение интенсивностей этих полос может служить критерием для оценки полярности окружения молекул пирена. Так, для раствора пирена в гексане соотношение интенсивностей П1/1 равно 1,63, а для раствора в воде 0,51 [204 . У алкилкремнеземов Лихросорб КР-2 и КР-18, диспергированных в воде, полярность окружения адсорбированного пирена соответствует полярности октанола 1. При увеличении содержания метанола в водной фазе полярность окружения уменьшается, что авторы связывают с проникновением молекул метанола в привитый слой и блокированием остаточных силанольных групп. В водно-ацетонитрильных смесях при малом содержании ацетонитрила (< 14%) полярность поверхности уменьшается, однако при содержании ацетонитрила 14-28 % полярность поверхности вновь возрастает, что объясняют насыщением привитого слоя молекулами ацетонитрила. Авторы [205] проводили аналогичные исследования с применением специальной кюветы, позволяющей моделировать условия жидкостной хроматографии. Изучали два коммерческих С18-адсорбента — мономерный и полимерный. Исследования показали, что полярность поверхности (точнее, полярность окружения адсорбированного пирена) уменьшается с ростом содержания воды в подвижной фазе для смесей ацетонитрил-вода, метанол - вода и тетрагидрофуран - вода. Поведение мономерного и полимерного привитых слоев было в целом аналогично. По мнению авторов [205], полученные результаты свидетельствуют о проникновении молекул пробы (пирена) в гидрофобный привитый слой в условиях обращенно-фазовой жидкостной хроматографии. В своей следующей работе [206[ авторы исследовали поведение в системе пирен-привитый слой С18 — растворитель в широкой области состава растворителя метанол-вода. Было показано, что при уменьшении содержания воды в растворителе от 90 до 20 % полярность окружения адсорбированного пирена проходит через минимум, соответствующий 50 %-му содержанию воды. По мнению [206[, при содержании воды более 50% привитый слой схлопывается , занимая меньший объем. При этом происходит выталкивание адсорбированных молекул пробы в водный раствор. Кроме того, полярность поверхности может увеличиваться за счет взаимодействия воды с остаточными силанольными группами. При дальнейшем снижении содержания воды от 50 до 20% происходит рост полярности привитого слоя, аналогичный описанному в более ранних работах [204,205[. [c.214]

Рассмотренный материал дает возможность поставить и обратную задачу по удерживаемым объемам охарактеризовать проявляющиеся межмолекулярные взаимодействия, причем не только с адсорбентом и с элюентом на поверхности адсорбента, но и в объеме элюента. Особое значение имеет установление неизвестных параметров структуры сложных молекул на основании измерений удерживаемых объемов для нулевой пробы (констант Генри для адсорбции из растворов, см. лекцию 14), т. е. использование жидкостной хроматографии для суждения о структуре молекул дозируемых веществ. Хроматоскопические задачи на основе констант Генри для адсорбции из растворов, определенных методом жидкостной адсорбционной хроматографии, встречают, конечно, значительно большие затруднения, чем при использовании констант Генри в газоадсорбционной хроматографии (см. лекцию 10). Эти затруднения связаны с тем, что молекулярно-статистическая теория адсорбции даже из разбавленных растворов еще не разработана. Однако из приведенных в лекциях 16 и 17 экспериментальных данных видно, что существуют определенные эмпирические связи между структурой разделяемых методом жидкостной хроматографии молекул и характеристиками их удерживания. Здесь необходимо прежде всего накопить надежные экспериментальные данные для молекул разной структуры в определенных системах элюент — адсорбент. В конце лекции 10 было отмечено, что даже качественный хроматоскопический анализ может представлять большой интерес. В случае же жидкостной хроматографии представляется возможность распространить его на большое количество сложных по структуре и поэтому мало изученных молекул. [c.332]

Применяемые для разделения веществ, можно подразделить на три категории неполярные, например сквалан (2,6,10,18,19,23-гексаметилтетракозан) умеренно полярные, например динонилфталат, и сильно полярные, как диметилформамид или эфир р,Р -бис-(пропионитрил). Силы взаимодействия, возникающие между пробой и жидкой фазой, определяют относительную летучесть анализируемого вещества и достижимую степень разделения. Неполярные вещества распределяются в неполярной жидкой фазе в соответствии со значениями температур кипения [преобладание первого члена в уравнении (7.3.14)]. Полярные вещества быстрее элюируются неполярными жидкими фазами, чем неполярные с аналогичной температурой кипения, так как летучесть их возрастает в неполярной жидкой фазе вследствие диссоциации ассоциированных молекул. С увеличением полярности жидкой фазы в равной мере происходит увеличение времени удерживания полярных соединений. Аналогичное действие оказывают образование водородных связей и комплексообразование (об этом свидетельствуют экспериментальные данные [28]). Некоторые жидкие фазы, применяемые в хроматографии, с данными максимальных рабочих температур и областями применения приведены в табл. 7.10. [c.366]