Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 2 (1108738), страница 37
Текст из файла (страница 37)
В библиотеке содержатся сведения по электронно-ионизационным спектрам, структуре и молекулярным массам для 108 000 соединений. База данных доступна вместе с программой поиска Х1ЯТ МЯ ЯеагсЬ Рговгаппп 1ог ОС/МБ, что позволяет проводить расшифровку и интерпретацию масс-спектров и химический структурный анализ. Масс-спектры более 12 000 соединений содержит находящаяся в свободном доступе система Ы1БТ сЬеппз1гу %еЬВООК (Ьпру! эгеЪЬоо)с.
п1зк доч) — стандартная программа, содержащая также ссылки на спектры в ИК-, УФ- и видимом диапазоне. База данных %11еуФИБТ Кев)зпу ог" Мака Бресгга! Вага (изд. 7-е, 1999) содержит ссылки на более 390 000 спектров. В нее также включен 32-битное программное обеспечение для поиска и идентификации спектров неизвестных соединений. Можно проводить поиск масс-спектров по их виду, молекулярным массам или положению характерных пиков.
Сочетание газовой капиллярной хроматографии с масс-спектрометрией привело к созданию чрезвычайно мощного аналитического метода. Капиллярная ГХ при эффективности в тысячи тарелок обеспечивает разрешение сотен соединений на отдельные пики, а масс-спектрометрия отвечает за их идентификацию. Даже если пик содержит два или более неразделенных соединения, все равно можно провести надежную идентификацию, особенно в сочетании с данными по удерживанию компонентов. Что мы узнали из этой главы? ° Устройство газового хроматографа — стр.
157 ° Колонки для ГХ: набивные, капиллярные — стр. 161 ° Неподвижные фазы: полярные и неполярные — стр. 165 ° Детекторы для ГХ (см. табл. 20.2) — стр. 170 ° Программирование температурного режима — стр. 175 ° Количественный анализ: внутренние стандарты, использование электронных таблиц — стр. 175 задачи Анализ летучих веществ, термическая десорбция, очистка и улавливание примесей — стр. 179, 180 Микроколонки для экспрессного разделения — стр.
181 Метод ГХ-МС, масс-анализаторы — стр. 182, 189, 191 Вопросы Опишите принципы газовой хроматографии. Какие соединения можно определять методом газовой хроматографии? Назовите основные виды газовой хроматографии. Сравните эффективность набивных и капиллярных колонок по числу тео- ретических тарелок. Сравните по разрешающей способности капиллярные колонки с модифи- цированными внутренними стенками, капиллярные колонки, заполненные модифицированными носителями, и колонки с капиллярами с пористым слоем.
1. 2. 3. 6. Опишите принципы работы следующих типов детекторов для газовой хроматографии: а) катарометра; б) пламенно-ионизационного; в) электронного захвата. Сравните детекторы, перечисленные в вопросе 6 по их чувствительности и возможности определения различных классов веществ. Как с помощью программирования температуры улучшить разделение? Что необходимо для осуществления экспрессного газохроматографическо- го анализа? 8. 9.
11. 12. 13. 14. Что такое молекулярный ион? Сформулируйте «азотноеправило». Какие источники ионизации обычно используют в ГХ-МС? Какие масс-анализаторы обычно используют в ГХ-МС? Задачи 16. Какое необходимо разрешение в масс-спетрометрии, чтобы достичь еди- пичного разрешения для молекулярных масс 600 и 601? 16.
Масс-спектрометр имеет разрешение 5000. Как близко будут находиться два разделенных пика с номинальной массой 600? 17. Редуктор газового баллона для хроматографии обычно отградуирован в единицах рз18 1фунт на квадратный дюйм выше атмосферного давления). 10. Опишите принципы хромато-масс-спектрометрии. Каковы преимущества метода ГХ-МС? ГЛАВА 20. ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 166 Зная, что нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт. ст., или 14,7рз1, рассчитайте давление на входе в газовый хроматограф Гв мм рт.
ст.) для значения 40 рз!8, если при этом окружающее давление 745 мм рт. ст. Задача с использованием электронных таблиц 18. Методом анализа летучих компонентов в водной пробе определяют следы бензола. Пробу и стандартные образцы смешали с постоянным количеством толуола в качестве внутреннего стандарта. При этом получены следующие данные: Какова концентрация бензола в пробе? Подготовьте для вычислений элект- ронную таблицу, как это было описано выше, и постройте градуировочный график.
Литературный поиск 19. Если в вашей библиотеке есть СЬеппса! АЪзггасгз или ЕсЬЕ!пдег ЕсЬо1аг Гсм. Приложение А), найдите из этого источника по крайней мере одну статью по газохроматографическому определению следов этанола в крови. Прочитайте ее и составьте краткий реферат о принципах метода, особенностях экспериментальной методики, включая пробоподготовку. Есть ли в статье информация о правильности и воспроизводимости методики? Рекомендуемая литература Общая 1. Н.
М. МсЫа1г апг! Е М. Мг!!ег, Валс бал САготаго8гарйу. Ыеп Уог!с %1- !еу-1пгегзс1епсе, 1997. 2. ТАГ. Уепшпйз, Е. М!п!етеЫбг, апг! Р. Еггешр1е, едз., Апа1угГса! бал СА отаго8- гарйу, 2ы ед. Вап 01ейо: Асаг1еш!с, 1997. 3. П. аоод, А Ргаспса1 би1г?е го Саге, МаГп(епапсе, апг? ТгоиЫелйоогт8 оу" Сор!1!агу бал САготаГойгарйу.
Ыеи' 'г'ог1с %11еу, 1999. 4. А. Ъап Ез, Л18А-БреегГМаггозг-Ваге Сар111агу бал САготаГо8гарйу, Не)г!е!- Ьегй: Нищий, 1992. Бепзол, ррь 10,0 15,0 25,0 Проба Площадь пика бенгала 252 373 636 533 Площадь пика толуола 376 370 371 368 197 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 8. В. Ко!Ь апд Ь. Б. Епге, БгагГс Хеаг(зрасе-баз САготагояагарйу. Хе« 'г'огй: %1- !еу, 1997. 8. ТАг. О. Мскеупо1дз, «СЬагасГепхайоп оГ Богпе 1.19и!д РЬазез», Х СЬотаго8т. Бс1., 8 (1970) 685. 7. ЕУ. М. Оггепзгегп, «Со!шпп Биррогг МасеПа1з Гог Т)зе !п Оаз СЬгошасо8гарЬу», .7. баз Сйготагоа., 1 (4) (1963) 11.
8. %. й, Бирша апд Ь. Р. Козе, «ТЬе 1)зе оГКоЬгзсЬпе(дег Сопзгапгз Рог С1азяйсагюп оГ01.С Со1шппз», Х СЬ отагояп Бег, 8 (1970) 214. Хромато-масс-спектрометрия 9. М. С. МсМазГег апд С. МсМавГег, бСIМБУ А РгасГ1са! бзег'з би1г(е. Хетч 'г'огас ТАг!! еу, 1998. 1 О. Н.-1. НиЬзсЬгпапп, Напс1ЬооЕ оУ бСМБ. Хет«г'огас: ТАг11еу, 2001. 11.
М. ОеЬше, Ргасйса! 1пггодисгюп со ОС-МБ Апа!уз(з ичгЬ Оиадгиро1ез. Хевг т огас %1!еу, 1999. Интернет-сайты 1 2. Бс(епг(йс 1пзиишепг Беглсез, ~ч~е.з!за еЬ.сош — приведен масс-конвертер. 13. 1ЕОЫЗБА, 1пс., вгвгв.1ео!.сош — даны определения основных понятий масс-спектрометрии и примеры использования метода для анализа. Ссылки на другие Интернет-источники.
Глава 21 ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Газовая хроматография (ГХ), благодаря своей экспрессности, чувствительности и достаточно широким возможностям, получила более широкое применение, чем жидкостная хроматография. Поскольку примерно 85;4 известных соединений не обладают летучестью и термической стабильностью, достаточными для разделения этих веществ газовой хроматографией, для их анализа стали разрабатываться новые методические подходы. Изобилие информации, первоначально полученной методом газовой хроматографии, было суммировано и обработано, что и привело в дальнейшем к созданию метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который конкурирует с газовой хроматографией по разрешающей способности и позволяет проводить разделение и измерения в течение нескольких минут.
ВЭЖХ вЂ” вид жидкостной хроматографии, во многом схожий с газовой хроматографией. «Секрет успеха» этого метода обусловлен использованием мелких частиц одинаковой формы, что снижает вихревую диффузию и приводит к быстрому массопереносу. Основным фактором для того, чтобы газовая хроматография получила повсеместное распространение в 1950-х гг., была ее интеграция в нефтехимическую промышленность. Напротив, применение ВЭЖХ к задачам фармацевтического производства началось в большинстве фармацевтических лабораторий только в 1970-х гг., и теперь приборный парк аппаратуры для ВЭЖХ представлен гораздо шире, чем для газовой хроматографии. В данной главе описаны принципы высокоэффективной жидкостной хроматографии и этапы ее развития, которые привели к современному «триумфу» ВЭЖХ.
Мы рассмотрим различные виды хроматографии: иормально-фазовую и обращенно-фазовую (в которых разделение основано на различии в полярности), эксклюзионную (где разделение происходит в соответствии с размерами молекул) и ионообменную хроматографию (разделение основано на различии в зарядах частиц). Обсудим тонкослойную, или планарную, хроматографию. В заключение мы остановимся на капиллярном электрофорезе — методе, в котором разделение аналитов происходит под действием приложенного электрического поля в соответствии с величиной и знаком заряда частиц. 21.1. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ 21.1.
Высокоэффективная жидкостная хроматография В 1964 г. Дж. Кельвин Гиддингс из Университета Юты опубликовал статью «Сошрапзоп от Гйе ТЬеогейса! 1.пгп1 ог Берага1!оп АЫ!!Ту 1п баз апд Ь!ЧцЫ СЬгоша1ойгарЬу (Сравнение теоретической разрешающей способности в газовой и жидкостной хроматографии» (Ала1. Сйет., 36 11964) 1890]. В обычной жидкостной хроматографии до этого преимущественно работали с большими колонками, заполненными большими же частицами, подвижную фазу подавали просто «самотеком» вЂ” под действием силы тяжести, фракции эффлюента собирали вручную и измеряли оптическую плотность на спектрофотометре. Гиддингс предсказал значительное улучшение эффективности в жидкостной хроматографии при использовании мелких частиц и при подаче подвижной фазы под давлением, что привело бы к значительному увеличению числа теоретических тарелок.