В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Влияние различных факторов на все вещества будет одинаковым, поэтому совпадение к'; компонента пробы и одного нз свидетелей ',:.. дает основания для отождествления веществ с учетом возможных наложений. Несовпадение й~ интерпретируется более одно- значно: оно указывает на отсутствие в пробе соответствующего компонента. Интересные результаты получаются при сочетании ТСХ с другимн методами. При сочетании ТСХ с газовой хроматографией пластинка становитсн своеобразным детектором.
Выходящий из колонки газ направляется на стартовую линию пластинки и затем хроматографируется по методике ТСХ выбранным растворителем. Анализ тонкослойных хроматограмм позволяет независимым методом идентифицировать компоненты смеси, что увеличивает надежность анализа. Хроматографирование вещества методом ТСХ после прохождения газовой колонки может дать дополнительнук~ информацик1 о составе смеси, в частности о компонентах, разделение которых методом газовой хроматографии было неполным. Сочетание ТСХ и газовой хроматографии позволяет также установить, все лн компоненты смеси вымываются из колонки, происходят ли химические изменения при хроматографировании, и решить некоторые другие вопросы. Сочетание ТСХ с злектрофорезом расширяет возможности разделения, в частности, неорганических ионов и значительно ускоряет процесс разделения. ТСХ комбинируется также с экстракцией и другими методами анализа.
Количественные определении в ТСХ могут быть сделаны или непосредственно на пластинке, или после удалении вещества с пластинки. При непосредственном определении на пластинке измеряют тем или иным методом площадь пятна (например, с помощью миллиметровой кальки) и по заранее построенному градуировочному графику находят количество вещества. Применяют также прямое спектрофометрирование пластинки с помощью спектроденситометров. Для количественных расчетов также предварительно строят градуировочный график, используя оптическую плотность в центре пятна. Наиболее точным считается метод, в котором вещество после разделения удаляется с пластинки и анализируется спектрофотометрическим или иным методом.
Удаление вещества с пластинки обычно производят механическим путем, хотя иногда применявзт вымывание подходящим растворителем. В настоящее время ТСХ является одним из важных методов аналитической химии. Это непревзойденный метод анализа сложных смесей. Он прост по методике выполнения и аппараьуре, зкспрессеи, не требует лля анализа больших количеств веществ. )Кидкостно-жидкостная хроматография по сути близка к газо- жидкостной хроматографии. На твердый носитель также наносится пленка жидкой фазы и через колонку, наполненную таким сорбентом, пропускают жидкий раствор. Этот вид хроматографии называют жидкостно-жидкостной распределительной хроматографией или просто распределительной хроматографией. Жидкость, нанесенную на носитель, называют неподвижной жидкой фазой, а растворитель, передвигающийся через носитель, — подвижной жидкой фазой.
Жидкостно-жидкостная хроматография может проводиться в колонке ~колоночный вариант) и на бумаге (бумажная хроматография, или хроматография на бумаге). 17.10.1. Кояоиочиый вариант Разделение смеси веществ в жидкостно-жидкостной хроматографии основываются на различии коэффициентов распределения вещества между несмешивающимися растворителями.
Коэффициент распределения вещества равен К и. н = с и/ с и где с„и с„— концентрация вещества в подвижной и неподвижной фазах. Для членов одного гомологического ряда установлены некоторые закономерности в величинах К„„. Известна, например, зависимость К„„в данном гомологическом ряду от числа атомов углерода. Поиск несмешивающихся фаз, обеспечивающих разделение, обычно производится эмпирически на основе экспериментальных данных. Широкое применение в жидкостно-жидкостной хроматографии получили тройные системы, состоящие нз двух несмешивающихся растворителей и третьего, растворимого в обеих фазах. Такие системы позволяют получать набор несмешивающихся фаз различной селективности.
В качестве примера можно привести систему из несмешивающихся между собой гептана и воды, в которую введен этанол, растворяющийся в обоих растворителях. Хотя в качестве подвижной и неподвижной фаз выбираются растворители, не смешивающиеся между собой, все же во многих системах наблюдается некоторая взаимная растворимость, Чтобы предотвратить процессы взаимного растворении жидкостей в ходе хроматографирования, подвижную жидкую фазу предварительно насыщают неподвижной. Для сохранения неизменного состава фаз применяют также метод химического закрепления неподвижной фазы на сорбенте. При этом используют взаимодействие растворителя с группами ОН на поверхности носителя.
Адсорбенты с закрепленной на их поверхности жидкой фазой выпускаются промышленностью. Эффективность колонки связана с вязкостькх коэффициентом диффузии и другими физическими свойствами жидкостей. С уменьшением вязкости подвижной фазы сокращается продолжительность анализа, но с увеличением вязкости несколько во'зрастает эффективность, В практике обычно используют маловяз- кис растворители, так как возрастание зффективности колонок при увеличении вязкости не очень велико. Носитель неподвижной фазы должен обладать достаточно развитой поверхностью, быть химически инертным, прочно удерживать на своей поверхности жидкую фазу и не растворяться в применяемых растворнтетях. В качестве носителей используют вещества различной химической природы: гидрофильные носители — силикагель, целлюлоза н др.
и гидрофобные — фторопласт, тефлон я другие полимеры. Успешно развивается применение в жидкостно-жидкостной распределительной хроматографии высокого давления. Кроме обычных носителей, используемых для занолиения колонок, в распределительной хроматографии применяют специфический носитель, позволяющий обходиться вообще без колонки. Таким носителем являетсн специальная хроматографическая бумага, а методика, основанная на ее применении, получила название распределительной хроматографии на бумаге или распределительной' бум а ж н ой х ром ат огр аф и и.
Во многом она сходна с хроматографией в тонком слое (ТСХ). Важной характеристикой в бумажной распределительной хроматографии, так же как и в ТСХ, ивляется Й!=х/х!, где х — - смещение зоны компонента; х! — смещение фронта растворителя.
Методика определения и! в бумажной хроматографии не отличается от соответствующей методики в ТСХ, основанной на измереийях в соответствии с рис. !7.8. В начальный момент времени хроматографируемая проба наносится на начальную (стартовую) линию бумажной полоски и подвергается действию подвижной фазы (растворителя). Если компоненты окреп!сны, через некоторое время на хроматограмме можно будет видеть отдельные цветные пятна. Первый компонент будет иметь гг!!=х!/х!, вто рой — й!!,=хз!!ху и т. д.
При идеальных условиях козффициент )г! определяется только природой вещества, параметрами бумаги и свойствами раствори. гелей, но не зависит от концентрации вещества и присутствия других компонентов. В действительности козффициент Н! в некоторой степени оказался зависящим от зтих факторов и техники зксперимента. Тем не менее при достаточном постоянстве условий опыта и не слишком больших колебаниях в составе смеси зтя коэффициенты остаются вполне постоянными и могут быть ис. пользованы для идентификации компонентов смеси.
Хроматографическая бумага должна быть химически чистой, нейтральной, инертной по отношению к компонентам раствора и подвижному растворител!о и быть однородной по плотности г(мают значение также такие свойства, как структура молекул целлюлозы в бумаге, набухаемость, ориентация волокна и дру- гие, влияющие на скорость движения растворителя и на иные характеристики процесса. В СССР выпускается четыре сорта специальной бумаги для хроматографировання, различающиеся по номерам (№ 1. № 2 и т. д.) В атмосфере водяных паров бумага поглощает значительное ;з- колнчесгво влаги (до 20...25% своей массы), поэтому когда иву:: подвижной жидкой фазой является вода, никакого дополнительного увлажнения бумаги не делают.
Прн выборе в качестве неподвижной фазы некоторых органических веществ, гидрофнльную бумагу превращают в гидрофобную, пропитывая ее растворами различных гидрофобных веществ (парафина, растительного масла и др.) В выбранных растворителях компоненты пробы должны иметь разную растворимость, иначе разделения вообще не произойдет.
В растворителе, являющемся подвижной фазой, растворимость каждого компонента должна быть меньшей, чем в растворителе неподвижной фазы, но все же составлять вполне заметное значение. Это ограничение связано с тем, что если растворимость вещества будет очень велика, вещество будет двигаться вместе с фронтом растворителя, а если растворимость будет очень мала, вещество останется на начальной линии. Для разделения водорастворимых веществ в качестве подвижной фазы обычно берут органический растворитель, а в качестве неподвижной — воду.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
