Механизм эксклюзионный

Начало использования эксклюзионной или гель-проникающей, или гель-фильтрационной хроматографии относится по крайней мере к 1950 г. Наибольший успех наступил, когда начался промышленный выпуск гель-дек-страна—сефадекса. Эти гели позволили проводить разделение веществ в широком диапазоне молекулярных весов, однако при этом в качестве подвижной фазы ио-пользовали в основном воду или буферные водные растворы. При применении в качестве подвижной фазы водных растворов используют термин гель-фильтрационная хроматография, в то время как при применении неводных растворителей используют термин гель-проникаю-щая хроматография. В связи с тем, что в механизме этих разделений нет никакой разницы, было предложено употреблять один термин пространственная эксклюзионная хроматография. [c.86]

Ионообменники могут быть выполнены как на основе силикагеля, так и на полимерной основе. Механизм разделения в ион-эксклюзионной хроматографии определяется эксклюзией по Доннану, стерической эксклюзией и сорбционными процессами [3]. В этом методе в качестве ионообменника используется сульфированный полистирольный материал высокой емкости. Ион-эксклюзионная хроматография применяется для разделения слабых неорганических и органических кислот. Сильные кислоты не удерживаются и элюируют неразделенными, как несорбируемые компоненты. В комбинации с подходящими методами детектирования этот метод может применяться для разделения и определения аминокислот, спиртов, альдегидов и сахаров. [c.326]

В упрощенном виде механизм эксклюзионной хроматографии может быть представлен следующим образом. Неподвижная фаза — пористый материал, причем средний размер пор сопоставим с размерами молекул разделяемых веществ. Молекулы смеси в колонке, заполненной таким материалом, будут вести себя по-разному, в зависимости от размеров. Наиболее крупные молекулы, не способные диффундировать внутрь пор неподвижной фазы, могут находиться только в пространстве между частицами и, следовательно, их удерживаемый объем будет равен объему колонки минус суммарный объем частиц неподвижной фазы (Ко). Молекулы, размеры которых меньше наиболее мелких пор сорбента, способны диффундировать внутрь частиц, поэтому удерживаются в колонке дольше, чем более крупные молекулы. Объем их элюирования равен полному объему растворителя в колонке, т. е. сумме объема пор и объема между частицами (К/). Молекулы промежуточных размеров, для которых доступна та или иная доля пор сорбента, будут выходить из колонки между объемами Уо и I//. Если ввести в колонку смесь веществ с известными и в достаточной степени различающимися молекулярными массами, из хроматограммы можно получить калибровочную кривую, подобную изображенной на рис. 111.40. Следовательно основная сфера применения эксклюзионной хроматографии — фракционирование смесей в соответствии с их молекулярными массами. Калибровочная кривая эксклюзионной хроматографии в своей средней части содержит линейный участок, в котором разделяющая способность колонки и точность измерений максимальны. Эта линейная часть обычно охватывает примерно два порядка молекулярных масс. Рабочий диапазон эксклюзионной колонки зависит от размера пор и смещается в область больших масс при увеличении среднего размера пор сорбента. Поэтому для работы в широком диапазоне масс обычно последовательно соединяют две или более колонок, различающихся по размеру пор. [c.333]

По окончании процесса ТСХ разделения полосы анализируемых веществ не выводятся из хроматографической системы (слоя), поэтому после удаления растворителя можно осуществить дополнительное разделение, применив растворитель с иными свойствами [144, 146, 149 и др. ]. Специфической особенностью ТСХ является возможность дифференциации соединений в двух направлениях поочередно (двумерная ТСХ). При этом, используя соответствующие системы растворителей, можно достичь значительно более полного разделения компонентов смеси, реализуя различия в свойствах различных адсорбентов (например, силикагеля в одном и алюмогеля — в другом направлении [138]) или даже различных механизмов сорбции (например, проводя адсорбционное разделение в одном и эксклюзионное в другом направлении [153-155]). [c.20]

Следует иметь в виду, что в практической работе разделение часто протекает не по одному, а по нескольким механизмам одновременно. Так, эксклюзионное разделение бывает осложнено адсорбционными эффектами, адсорбционное — распределительными, и наоборот. При этом чем больше различие веществ в пробе по степени ионизации, основности или кислотности, по молекулярной массе, поляризуемости и др., тем больше вероятность для каких-то веществ неожиданно большого проявления другого механизма разделения. [c.7]

Советские исследователи предложили теорию единого механизма жидкостной хроматографии полимеров на жестких гелях, из которой следует, что изменением параметров взаимодействия в системе полимер — сорбент — растворитель можно переходить от адсорбционного механизма к эксклюзионному и наоборот [22]. В общем случае в эксклюзионной хроматографии нужно стремиться полностью подавить адсорбционные и другие побочные эффекты, так как они, особенно при исследовании молекулярномассового распределения (ММР) полимеров, могут существенно исказить результаты анализа. [c.42]

По механизму разделения в-в различают адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную, аффинную (биоспецифическую), осадочную X. На практике часто реализуется одновременно неск. механизмов разделения (напр., адсорбционно-распределительный, адсорбцион-но-эксклюзионный и т. д.). [c.315]

Как показано выше, разделение макромолекулярных компонентов в ГПХ обусловлено несколькими механизмами. Основными среди них являются молекулярно-ситовой [38, 73], диффузионный [39— 41] и эксклюзионный [34]. Молекулярно-ситовой механизм основан на соизмеримости размеров макромолекул и пор сорбента. Диффузионный механизм определяется подвижностью макромолекул в стационарной фазе хроматографической системы. С ним связана степень неравновесности ГПХ-процесса. Эксклюзионный механизм основан на эффекте объемного исключения макромолекулярных сегментов из областей, занятых матрицей набухшего полимерного геля. [c.122]

Обычно эксперимент в ГПХ проводится в условиях, близких к равновесным, когда действие диффузионного механизма на разделение макромолекул становится несущественным. Если к тому же в качестве сорбента используют пористые стекла, силикагели или стирогели, то отпадает и эксклюзионный механизм. В этих условиях ответственным за разделение макромолекул становится только молекулярно-ситовой механизм, и интерпретация хроматограмм в молекулярно-массовые распределения полимеров может успешно осуществляться в соответствии с принципом универсальной калибровки Бенуа [54]. [c.123]

Таким образом, результаты исследований подтверждают неодинаковый характер поведения различных типов соединений, входящих в состав нефтепродуктов, при эксклюзионном разделении. Особое влияние оказывают наличие и строение ароматических соединений, которые проявляют значительные отклонения от основного механизма разделения - стерического [c.87]

Особое положение занимают полиэлектролиты — соединения, содержащие большое число способных к ионизации групп, каждую нз которых можно рассматривать либо как слабую кислоту, либо как слабое основание. Однако наличие большого числа функциональных групп приводит к тому, что величина суммарного заряда молекулы может непрерывно меняться от большого положительного значения при низких pH до большого отрицательного значения при высоких pH. Наглядным примером таких полиэлектролитов служат белки. При некотором значении pH суммарный заряд молекулы равен нулю. Это не означает, что в молекуле отсутствуют заряженные функциональные группы. Просто общее число положительных зарядов становится равным общему числу отрицательных зарядов. Эту точку называют изоэлектрической, а значение pH, при котором суммарный заряд молекулы равен нулю, обозначают как р/. Удерживание полиэлектролитов меняется во всем диапазоне pH. Однако необходимо отметить, что их хроматографическое поведение носит сложный характер. Вообще вычленить какие-то отдельные механизмы удерживания из их совокупности удается очень редко. При хроматографическом разделении белков могут одновременно играть роль и ионные механизмы, и физико-химические взаимодействия, и эксклюзионные эффекты [44]. [c.94]

Другим фактором, который необходимо учитывать при ГПХ-анализе олигомеров, является их высокая адсорбируемость. В зависимости от характера распределения полярных групп (адсорбционных центров) в молекулах адсорбция может оказывать различное влияние на эксклюзионное разделение. Если адсорбционные центры статистически распределены по цепи, то энергия взаимодействия макромолекул с поверхностью адсорбента возрастает с ростом ММ, и адсорбция приводит к ухудшению эксклюзионного разделения, а в пределе — к разделению по адсорбционному механизму, сопровождающемуся инверсией порядка элюирования. Если же адсорбционные центры сосредоточены на концах макромолекул, то при неизменности энергии адсорбции изменение энергии Гиббса из-за уменьшения энтропии увеличивается с уменьшением ММ, что приводит к дополнительному, по сравнению с чисто эксклюзионным разделением, возрастанию значений ку- При этом слабая адсорбция, вообще говоря, не препятствует анализу и, более того, несколько увеличивает селективность в низкомолекулярной области. Однако даже в этом случае возможные нарушения калибровки, влияние неоднородности по функциональности, а также наблюдаемая иногда потеря части образца вследствие необратимой сорбции [c.232]

ДЛЯ известной пробы, позволяет определить для данного наполнителя колонки эффективный размер молекул, которые не задерживаются наполнителем, й размер молекул, которые имеют доступ в поры наполнителя. Механизм разделения в эксклюзионной хроматографии основан, гГо-видимому, не только на молекулярно-ситовом эффекте, он может также включать адсорбцию и ионный обмен. [c.86]

В смысле объектов жидкостная хроматография столь же универсальный метод, как диффузия и седиментация. Широкий же набор механизмов разделения (эксклюзионный, адсорбционный, осадительный, распределительный, ионообменный и др.) обеспечивает фракционирование полимерных и олигомерных молекул не только по гидродинамическим характеристикам, но и по другим свойствам. [c.47]

Высокое разрешение эксклюзионной хроматографии используют не только для определения спектра масс и состава конечных продуктов, но и для изучения олигомеров и продуктов реакции, получаемых на разных стадиях синтеза, т. е. для изучения кинетики и механизма реакций. [c.203]

Описанный в разделе HI.7 эффект обращения механизма разделения полимеров от эксклюзионного к адсорбционному и, наоборот, при изменении температуры вблизи критической Гкр, был положен авторами работы [424] в основу новой методики разделения, использующей различие в порядке выхода макромолекул разных молекулярных масс при адсорбционной и эксклюзионной хроматографии. Разделение производилось на одной колонке. Проба полимера сперва делилась по эксклюзионному механизму (при t < /кр), а затем элюент пропускали в обратном направлении и уже частично разделившуюся пробу хроматографировали по адсорбционному механизму (при t > / р). [c.213]

При смешанном механизме удерживания для веществ разного строения и молекулярной массы можно оценить вклад в удерживание адсорбционного, распределительного, эксклюзионного и других механизмов. Однако для лучшего понимания и представления о механизмах разделения в ВЭЖХ целесообразно рассматривать разделения с преобладанием того или иного механизма как относящиеся к определенному виду хроматографии, например, к ионообменной хроматографии. [c.15]

Иная ситуация имеет место при проведении эксклюзионной хроматографии в водных средах. Из-за специфических особенностей многих разделяемых систем (белки, ферменты, полиэлектролиты и др.) и разнообразия применяемых сорбентов существует очень много вариаций состава подвижной фазы для подавления различных нежелательных эффектов [34, 35]. Общими приемами модификации является добавка различных солей и применение буферных растворов с определенным значением pH. В частности, поддержание рН=<4 дает возможность подавить слабую ионообменную активность силикагелей, обусловленную присутствием на их поверхности кислых силанольных групп. Требуемая ионная сила подвижной фазы достигается при концентрации буферного раствора 0,05-0,6 М оптимальную концентрацию подбирают экспериментально. Для предотвращения ионообменной сорбции катионных соединений наиболее часто используют такой активный модификатор, как тетраметиламмонийфосфат при рН=3. Однако при разделении некоторых белков могут проявляться гидрофобные взаимодействия, в свою очередь осложняющие эксклюзионный механизм разделения. Те же эффекты иногда проявляются и при работе с дезактивированными гидрофильными сорбентами. Для их устранения к растворителю добавляют метанол. Иногда в водную подвижную фазу вводят полярные органические растворители, полигликоли, кислоты, основания и поверхностно-активные вещества. [c.48]

Основные виды. По механизму удерживания разделяемых в-в неподвижной фазой Ж. х. делится на осадочную xpo.ua-тографию, адсорбционную, распределительную, ионообменную хроматографию (в т. ч. ионную хро.матографию), ион-парную, лигандооб.иенную хроматографию, эксклюзион-ную хроматографию (ситовую) и аффинную хроматографию (биоспецнфическую). [c.151]

В эксклюзионной (ситовой, гель-проникающей, гель-фильтрационной) Ж. х. разделение основано на различиях в размерах молекул молекулы малых pa3NxpoB проникают в сравнительно тонкие поры сорбента и задерживаются в ннх, крупные молекулы либо не проникают в поры, либо проникают лишь в широкие поры и проходят колонку с незначит. удерживанием. Пов-сть сорбента и состав элюента подбирают так, чтобы исключить или уменьшить энергию адсорбц. взаимодействия (однако иногда при разделении олигомеров удобнее использовать адсорбц. механизм). Применяют для разделения олигомеров и полимеров (в т. ч. биологических). [c.152]

По механизму взаимодействия сорбента и сорбата можно выделить несколько видов хроматофафии распределительнся хроматография основана на различии в растворимости разделяемых веществ в неподвижной фазе (газожидкостная матофафия) или на различии в растворимости веществ в подвижной и неподвижной жидких фазах ионообменная хроматография — на разной способности веществ к ионному обмену адсорбционная хроматография — на различии в адсорбируемости веществ твердым сорбентом эксклюзионная хроматография — на различии в размерах и формах молекул разделяемых веществ, аффинная хроматография — на специфических взаимодействиях, характерных дпя некоторых биологических и биохимических процессов. Существуют пары веществ, реагирующих в растворах с высокой избирательностью, например антитело и антиген, фермент и его субстрат или ингибитор, гормон и соответствующий рецептор, и т. п. Если одно из соединений пары удерживается ковалентной связью на [c.267]

Удq)живaниe молекул в эксклюзионной хроматографии определяете их диффузией в поры сорбенга и зависит как от размера молекул, так и от размера пор неподвижной фазы. Если на механизм такого расцределенш молекул не накладываются другие побочные эффекты, наприм ) адсорбция или ионный обмен, то изот >ма [c.323]

В соответствии с первым из этих признаков наиболее распространенным вариантом хроматографических методов являе-гся жидкостно-твердофазная хроматография. Но подобный обобщенный термин не нашел широкого распространения. Обычно принято выделять отдельные методы в пределах этого направления по второму классификационному признаку — механизму взаимодействия хроматографируемого вещества со стационарной фазой жидкостно-адсорбционнуто, аффинную, ионообменную, лигандообменную, эксклюзионную и другие. Каждый из этих методов имеет свою специфику и требует отдельного рассмотрения. [c.191]

Хроматография — метод разделения смесей, основанный на избирательном распределении их компонентов между двумя фазами, одна из которых (подвижная) движется относительно другой (неподвижной). Основное достоинство хроматографических методов заключается в разнообразии механизмов разделения. Это может быть адсорбция, распределение между двумя жидкими или жидкой и газовой фазами, ионный обмен, гель-фильтрация, комплексообразование, образование малорастворимых соединений и др. Соответственно различают адсорбционную (газовая и жидкостная), распределительную (газожидкостная хроматография, экстракционная хроматография, распределительная хроматография на бумаге), ионообменную, гель-проникающую (эксклюзион-ная), комплексообразовательную (адсорбционная, лигандо-обмеиная, хроматография на хелатных сорбентах), осадочную хроматографию. Возможны и другие методы. Дополняя друг друга, хроматографические методы позволяют решать широкий круг аналитических задач. Этим объясняется ведущее место хроматографии среди методов разделения, имеющихся в арсенале современной аналитической химии. [c.77]

Метод фракционирования веществ по размерам молекул на колонках с гранулированными гелями часто называют гелевой фильтрацией . Этот термин подвергался критике, поскольку филь-трация в самом общем виде означает разделение только двух фаз, например, на фильтровальной бумаге [18, 19]. Поскольку в данном случае имеет место хроматографический процесс, представляется логичным использовать в названии метода слово хроматография . Однако, к сожалению, этот термин непроизвольно ассоциируется с адсорбционной хроматографией на силикагеле и окиси алюминия [20, 21]. Термин эксклюзионная хроматография [22] обладает тем недостатком, что в этом случае постулируется еще недоказанный механизм процесса, заключающийся в различной способности веществ в соответствии с размерами молекул проникать в гранулы геля. Крупные молекулы вообще не проникают в набухшие гранулы. Аналогичные недостатки свойственны терминам диффузионная хроматография [23] и гельпроникающая хроматография [18]. [c.237]

Наглядным доказательством справедливости вывода о единстве механизма жидкостной хроматографии полимеров служит рис. П1.12, на котором сравнивается элюционное поведение полистиролов на макропористом стекле. Видно, что на одной и той же колонке хроматография узкодисперсных полистиролов может протекать как в эксклюзионном, так и в адсорбционном вариантах. В условиях, соответствующих критическим, пики полистиролов выходят практически с одним и тем же Аналогичная картина наблюдалась при изучении элюционного поведения полистиролов (ПС) при жидкостной хроматографии на силикагеле [111]. Изменения ё добивались варьированием состава элюента H I3— I4 и температуры (рис. 111.13). [c.73]

В отличие от гомополимеров разделение сополимеров может происходить не только по молекулярной массе, но и по составу (как при эксклюзионной, так и адсорбционной хроматографии). Практически важной особенностью сополимеров является существование критического состава, зависящего от когда поли-дисперсный по составу полимерный образец хроматографически разделяется на две фракции, имеющие < 1 и > 1. При этом в каждой из фракций будет происходить разделение по молекулярной массе в соответствии с описанными выше механизмами адсорбции и эксклюзии [139, 140]. [c.78]