В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 78

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 78)

Остаток на ленте переносится в реактор, где превращается в летучее соединение, которое далее анализируется методами газовой хроматографии. 1У.З.З. Качественным и количественный анвпмз В жидкостной адсорбционной хроматографии, как и и газовой, идентификация веществ производится по характеристикам удержания, а количественный анализ основан на измерении высоты или площади хроматографического пика.

Используется также анализ фракций раствора после хроматографической колонки различными химическими или физико-химическими методами. Жидкостная адсорбционная хроматография часто применяется в органической химии: в технологии и анализе. Этим методом весьма успешно изучают, например, состав нефти, керосина, углеводородов, эффективно разделяют транс- и г(ис-изомеры, алкалоиды и т. д.

Особенно большую роль она сыграла в разработ ке методов разделения, анализа и исследовании нелетучих и нестабильных соединений. Очень эффективно применение жидкостной хроматографии при высоком давлении для разделения не- полярных соединений и соединений со'средней полярностью. Метод тонкослойной хроматографии (ТСХ1, получивший в настоящее время широкое распространение, был разработан Н.

А. Измайловым и М. С. шрайбер еще в !938 г. В методе ТСХ неподвижная твердая фаза тонким слоем наносится на стеклянную, металлическую или пластмассовую пластинку. В 2...3 см от края пластинки на стартовую линию вносят пробу анализируемой жидкости н край пластинки погружают в растворитель, который действует как подвижная фаза жидкостной адсорбционной хроматографии. Под действием капилляр- ыт ных сил растворитель движется вдоль слои сорбента и с разной скоростью переносит компоненты смеси, что приводит к их пространственному разделению. Диффузия в тонком слое происходит в продольном и поперечном направлениях, поэтому процесс следует рассматривать как двумерный.

1р.УЛ. Основные характеристики ТСХ Схема ТСХ и экспериментально определяемые величины, которые характеризуют этот процесс„приведены на рис. 17.8. Сорбционные свойства системы в ТСХ характеризуются п од в и ж н о с т ь ю !7ь которая рассчитывается из экспериментальных данных (рис. !7.8) по уравнению )7~ = — — ', (17.17) Хг о -- а — стартовая ливии; Ь вЂ” О граница фронта растворителя в копие опыта; занмрякованные пятна «арактериауктт положение компонентов в тонком слое в конце опыта 343 у-'"':.

где Хг — расстояние от стартовой линии до центра зоны: Х! — расстояние, пройденное за это же время растворителем. Строго говоря, при определении подвижности вместо расстояний Х, и Хг следовало бы учитывать скорость движения соответствующих веществ в тонком слое, так как в теории ТСХ принято считать, что скорость движения центра зоны хроматографируемого вещества составляет строго определенную долю скорости движения растворителя. Однако измерение этих величин затруд- -4:,: нительно, а значения )!ь рассчитанные по соотношению (!7,17), также характеризуют подвижность.

По смыслу определения уг! как свойство, характерное для данной системы, не должно зависеть от концентрации и других факторов. Опыт показывает, однако„что воспроизводимость и постоянство значений Я~ не всегда достаточны, особенно при анализе неорганических ионов. На И! влияет качество и активность сорбента, его влажность, толщина слоя, качество растворителя и другие факторы, не всегда поддающиеся достаточному контролю.

На практике часто пользуются отно сиуельиой величиной й )71 „=-"-, А' ,отн Т где Кь,„также рассчитывается по урав- -!. нению (17.17). 6 Стандартное вещество (свидетель) и у) в том же растворителе наносится на стартовую линию рядом с анализируемой про бой и, таким образом, хроматографирует- рис. !78. Тсх схема: ся в тех же условиях.

Число теоретических тарелок п в методе ТСХ рассчитывается по соотноше и=!б( — ") Зна гения )„я („определяктгся в соответствии с рис. 17.8. Тогда Высота и, эквивалентная теоретической тарелке, будет Ранив б Н= — "= — ' л 1бй Коэффициент разделения в тонком слое К, связан с числом теоретических тарелок и подвижностями Я, уравнением Р, — Р. где Йь,ь Ял,; — подВижности соседних кОмпонентОВ смеси. Теоретический анализ показывает, что прн небольших значениях Ж~ и уменьшении длительности анализа размывание зоны вещества на сорбенте бывает максимальным, следовательно, концентрация вегцества будет максимальна и чувствительность анализа увеличится. Уменьшение диаметра зерна в тонком слое приводит к увеличению продолжительности анализа и усиливает диффузное размывание.

Подложки дли сорбента (пластинки) обычно изготовлнют из стекла, алюминиевой фольги или полизфирной пленки. Одно из достоинств пленки состоит в том, что она прозрачна примерно до 320 нм и зто позволяет проводить прямое фотометрирование многих вешеств непосредственно в слое. Сорбент может быть нанесен на подложку в виде пасты (закрепленный слой), тонкого порошка (незакрепленный слой) или быть приготовленным при обжиге силикагеля па стеклянной пластине. В качестве сорбента.

в ТСХ применяют силнкагели, оксид алюминия, крахмал, целлюлозу н некоторые другие вещества с высокой адсорбционной способностью. Для характеристики сорбционной активности оксида алкзминия часто используется шкала Врокмана, составленная по Р~ стандартного набора красителей. Эффективно применяются в ТСХ в качестве сорбентов жидкие иониты и другие Вецгества, обладающие ионообменными свойствами и свойствам~ молекулярных снт (например, сефадексы). Выбор растворителн зависит от природы сорбента и свойств анализируемых соединений.

Часто применяют смеси растворителей яз двух или трех компонентов. Например, при хроматографировании аминокислот используют смесь и-бутанола с уксусной кислотой и водой, прн анализе неогранических ионов — Водные буферные растворы„создающие постоянное значение рН. В, восходя|пей хроматографии растворнтель поднимается снизу вверх под действием капиллярных сил, в н и с х о д я щ е й — растворнтель передвигается по слою вниз 344 под действием и капиллярных и гравитационных сил. Г ор из о н т а л ь н а я х р о м а т о г р а ф и я выполняется в виде круговой и со свободным испарением растворителя.

В к р у г о в о й х р о м а т о г р а ф и и в центр горизонтально установленной пластинки вносят каплю анализируемой смеси и непрерывно подают растворитель, который под действием капиллярных сил движется в радиальном направлении от центра. Компоненты смеси располагаются в слое в виде концентрических колец. По окончании хроматографирования непроточным методом зоны на хроматограмме проявляют химическим или физическим способом. При химическом способе пластинку опрыскивают раствором реактива, взаимодействующего с компонентами смеси. При обработке, например, парами иода четко проявляются непре- 4': дельные соединения.

В физических способах проявления используется способность некоторых веществ флуоресцировать под действием ультрафиолетового излучения, часто при добавлении флуоресцирующего индикатора, взаимодействующего с компонентами смеси. Вещества, обладающие радиоактивным излучением, обнаруживаются методом радиоавтографин с помощью различных фотоматериалов (бумаги нли пленки).

После проявления хроматограммы приступают к идентификации веществ и дальнейшему анализу. 17.9.3. Качественный енаянз Проще всего идентификация вещества может быть сделана, если пятно определяемого вещества имеет характерную окраску или определяемое вещество образует на хроматограмме окрашенное пятно под действием специального реактива. Однако число таких веществ, особенно органических, невелико, поэтому метод имеет ограниченное применение. Наиболее общий подход к качественному анализу основан на значениях йь Хроматографическая подвижность является чувствительной характеристикой вещества, однако оиа существенно зависит от условий определения.

Эта трудность преодолевается путем проведения опыта в строго фиксированных стандартных условиях, которые регламентируют размер пластин, толщину слоя сорбента, объем пробы, длину пути фронта растворителя и другие факторы. При соблюдении стандартных условий получаются воспроизводимые значения Рь которые можно использовать в аналитических целях при сравнении с табличными, если они ,получены в тех же условиях опыта Самым надежным является метод свидетелей, когда на стартовую линию рядом с пробой наносятся индивидуальные веще ства, соответствующие предполагаемым компонентам смеси.

Характеристики

Список файлов книги