Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 2 (1108738), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Данную методику широко используют для разделения нуклеотидов в последовательности ДНК вЂ” дезоксирибонуклеиновой кислотой (см. гл. 25). Что мы узнали из этой главы? ° Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) — стр. 199 ° Неподвижные фазы, частицы — стр. 200 ° Оборудование для ВЭЖХ вЂ” стр.207 ° Варианты ВЭЖХ: выбор колонки и подвижной фазы — стр. 212 ° Высокоскоростная ЖХ вЂ” стр.
216 ° Колонки малого диаметра — стр. 218 ° Жидкостная хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ЖХ-МС) — стр. 220 250 ГЛАВА 21. ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ ° Эксклюзионная хроматография — стр. 224 ° Ионообменная хроматография — стр. 22б ° Ионная хроматография: подавляющие колонки — стр. 230 ° Тонкослойная хроматография: двумерная, высокоэффективная — стр.
233 ° Электрофорез — стр. 238 ° Капиллярный электрофорез (КЭ): электроосмотический поток и электрофоретическая подвижность; эффективность КЭ (основное уравнение (21.6))— стр. 239 ° Капиллярная электрохроматография (КЭХ) — стр. 248 ° Капиллярный гель-электрофорез — стр. 249 Вопросы 1. Каковы отличия высокоэффективной жидкостной хроматографии от традиционной? 2.
Опишите детекторы, наиболее часто используемые в жидкостной хроматографии, и принципы их работы. 3. В каком порядке будут элюироваться следующие компоненты из колонки, наполненной оксидом алюминия, при использовании и-гексана в качестве подвижной фазы; СНзСНзОН; СНзСНО; СНзСООН? 4. Какую подвижную фазу следует выбрать при разделении группы алканов СНз(СН )„СН на колонке с оксидом алюминия? 5. Что такое нормально-фазовая хроматография? Что такое обращенно-фазовая хроматография? 6. Каковы наиболее распространенные типы ВЭЖХ? Почему? 7. Почему в частицах с привитой обращенной фазой силанольные группы экранированы? 8. Перечислите наиболее часто используемые привитые фазы для обращен- но-фазовой ВЭЖХ.
Какие привитые фазы применяют для нормально-фазовой хроматографии? 9. Назовите основные отличия между микропористыми, перфузионными и непористыми частицами. Каковы особенности этих частиц? 10. Что такое предколонка и для чего ее используют? 1 1. Что такое метод разделения путем подбора нескольких растворителей? Какие два фактора оптимизируют при выборе подвижной фазы? 1 2.
Для чего нужны градиенты подвижной фазы в ВЭЖХ? 1 3. Чем отличается скоростная ЖХ от традиционной ВЭЖХ? 14. Какое преимущество дает применение узких колонок в ВЭЖХ? 15. Как влияет температура на разделения методом ВЭЖХ? 251 16. Перечислите наиболее часто используемые устройства для ионизации в ЖХ-МС. 17. Опишите основы эксклюзионной хроматографии. Что такое предел эксклюзии? 18. Что такое молекулярные сита? 19. Объясните различия между катионообменными и анионообменными смолами? 20. Перечислите факторы, влияющие на селективность ионообменных смол. 21.
Опишите основы ионной хроматографии. 22. Что такое время удерживания? Что такое Аг? 23. Какие наибольшие и наименьшие значения может принимать Я.? 24. На чем основано разделение в электрофорезе? 25. Каковы принципы разделения в методе капиллярного электрофореза? В чем его преимущества? Задачи 26. Ионы щелочных металлов можно определять титриметрически, пропуская их раствор через катионообменную колонку, находящуюся в протонированной форме. При этом в эффлюент выделится эквивалентное количество протонов, которое можно определить методом титрования.
Сколько миллимолей катиона К' содержится в 1 л раствора, если эффлюент, полученный из аликвоты объемом 5 мл, после пропускания ее через катионообменную колонку потребовал для титровання 26,7 мл 0,0506 М раствора ХаОН? 27. Путем пропускания 200 мл раствора, содержащего 10 г/л МаС!, через катионообменную колонку необходимо полностью удалить катионы натрия.
Какая для этого потребуется минимальная масса сухой катионообменной смолы, если ее обменная емкость составляет 5,1 моль экв?г? 28. Каким будет состав эффлюента при пропускании через катионообменную колонку в протонированной форме разбавленного раствора следующего вещества: а) 1!аС1; б) Маз304, в) НС!04, г) ге304., д) ()ЧН4)з504? Рекомендуемая литература Высокоэффективная жидкостная хроматография 1. Ъ'. В..
Меуег, Ргасаса! Нфт-Рет~огтапсе Сйготаюдгарйу, Зм ест. )Чеи Уогк: 1т'!!еу, 1999. 2. Ь. К. Япубег, Ь 1. К!г!с!апд, апб 1. Ь. 01а)сл, Ргасаса! НРЕС Мейог? Веге!ортелб 2ы еб. Меи Уогк: Ъ%!еу, 1997. 3. А. й~ез1оп апб Р. К. Вго ип, НРЕС апг? СЕ: Рнпс1р!ея апй Ргасйсе.
Яап 13!ело: Асабеш!с, 1997. и!аяа го жидкостная хяомдтогрдфия Эксклюзионная хроматография 10. Ионообменная и ионная хроматография Тонкослойная хроматография 1 7. В. Рпей апй У. ЯЬеппа, Т1г!л-Еауег С!гготаго8гар!гу, 4з' ей. Хеч г"ог1с: Магсе! ОеЫгег, 1999. 18. 3. БЬеппа апй В. спей, ейз., Напг!Ьоо1г отТ1ил-1ауег СЬ-отагоцгарйу, 2"з ей.
Хеч Уог1с Магсе! ОеЫсег, 1996. Капиллярный электрофорез 1 9. О. Ьцпп, Сара!агу Е1есГгор1гогез!з Ме11гог!з Гог Рпаппасеиг!са1 А па!уз!з. Хеч' "г'огЫ %!!еу, 1999. 20. Б. М. Ра1тгеу, ей„С1!и!са1 Аррасагтопз от Сар!!!агу Е!есггортгогез!з. Тоготга, Х3: Ншпапа, 1999. 4. 5. 7. 8. 9. 11. 12. 13. 14. 15. 18. 13. О. Хепе апй М. ЕопЬа)г, НРЕС Со!итпз; Тлеогу, Тесйпо1о8у, апг!Ргасасе. Хеч" г огЫ %1!еу, 1997. К. Р. %. Бсоп, Е!9и1а' Сйготаго8гарбу 1ог йе Апа1уз!. ХеючУог!с ОеЫгег, 1994.
Р. С. Байе)г, Тйе НРЕС Ба!тел! би!йе. Хею 'г'огЫ %г!еу, 1996. 1.. НпЬег апй Я. А. Оеогяе, ейз., О!ог!е-Ап.ау Оегесаол !и НР1.С. Хеч 'г"ог)с ОеЫгег, 1993. К. Ь. Спп!со, К. М. Ооой!п8, апй Т. %еЬг, Ваз!с НРЕС апй СЕ о~В!ото1еси- 1ез.
Негсп1ез, СА; Вау Апа!уг!са1 ЬаЬогагогу, 1998. %. М. А. Х!еззеп, Щии! Сйготаго8гар!гу-Мазз Бресг отеггу, 2ы ей. Хеч г'огЫ Магсе1 ОеЫгег, ! 999. Бер1гаг!ех-Сге! Р!!!го!!оп !л Тйеогу апй Ргасясе, РЬаппас!а Р!пе СЬеппса!з, 1)рза11а, Зчейеп. Эта компания ежегодно выпускает буклеты с ссылками по хроматографии. 1. 1псхейу, Апа1уг!са!Арр1!саяопз оТ1оп Ехстгапяегз. Охтогй: Регяаптоп, 1996.
О. Яагппе!зоп, 1оп Ехсйап8е Берагаяопз !л Апа!у!!са1 Сйет1зг у. Хеч г огЫ %йеу, 1963. 3. Б. РП!х апй О. Т. О)егйе, 1ол Слготаго8тар1гу, Зм ей. Хеч "г"ог!с %г!еу, 2000. Н. Бгпа11, 1оп С!гготазоягарйу. Хеч' г'ог1с Р1епшп, 1989. Н. Ягпа11 апй В. Вочппап, «1оп СЬгоглагойгарЬу: А Н!згоиса! Регзресг!че», Ат. Еаб., ОсгоЬег 1998, 56С. Авторы книги — основатели ионной хроматогра- фии. Р.
К. Оаз8прГа, «1оп СЬгогпазоягарЬу. ТЬе ЯГаГе оГ йге Ать>, Ала1. Сйет., 64 (1992) 775А. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Капиллярная электрохроматография 253 21. 1. Е. Кхп11, К. 1.. Бхечепяоп, К. М!аггу, апй М. Е. ЗсЬхчахтх, Сар!!!агу Е!есхгосйготахоятарйу апг! Ргезхипхех! Р?охч Сар!?!агу Е!есхгосЬ отахоягарАуг Ап 1пггох?исхУоп, Хечч х'ог?х: НХВ, 2000. 22. А. Ь. Сгеао, А.
Схопга!ех, апг? М. Ь. Маппа, «Е!ес?госЬхопхагоягарЬу», СххС Сг!г. ххеч. Апа!. САет., 26 (1996) 261. 23. К. Р. А1хпа, Х. 1«'. Згп!хЬ, аги? С. Н. ТпгпЬп?1, «А Кеч!ехч о?хЬе Спгтеп! Еха?пз оГ Сар!!!агу Е?есггосЬгогпахояхарЬу ТесЬпо?оку апд Арр1!сах!оп«», Сйготахоягар?иа, 46 (1997) 664. 24. ?.. А. Со!оп, К. 1. В.еупо?й, К. А!!сеахпа16опаг?о, апг? А.
М. Еепхпег, «Ах?чапсея 1п Сарг!!агу Е?есггосЬгогпаходгарЬу», Е!есторйогехи, 18 (1997) 2162. 25. чччччч.сеапг?сес.сопь' — приведена основная информация по капиллярному электрофорезу, капиллярной электрохроматографии; есть ссылки на другие Интернет-ресурсы. Глава 22 КИНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА Все течет, все изменяется. Гераклит В главах б и 14 мы упоминали об использовании катализаторов для ускорения ряда окислительно-восстановительных реакций — например, титриметрнческой реакции Аз(111) с СЫЧ), катализируемой с помощью ОзОл, Для того, чтобы реакция началась немедленно, катализатор добавляют в довольно высокой концентрации. Если же концентрация катализатора и скорость реакции низки, то можно измерить скорость реакции и по ее величине судить о концентрации катализатора.
В данной главе мы опишем основы кинетики скоростьопределяющих реакций, а далее обсудим реакции, ускоряемые особыми катализаторами — ферментами, и рассмотрим способ измерения скорости реакции с целью определения как концентрации фермента, так и содержания каталитического субстрата путем добавления к анализируемым растворам одного и того же количества фермента. 22Л. Основы химической кинетики Закономерности, связанные со скоростями реакций, описывает химическая кинетика. Порядок реакции определяет зависимость скорости реакции от концентрации реагентов.
Эта экспериментально определяемая величина не обязательно связана со стехиометрией конкретной реакции. Чаще всего она определяется механизмом реакции, т. е. числом частиц, которые должны соединиться друг с другом для того, чтобы произошла данная реакция. Реакции первого порядка Реакции, скорость которых прямо пропорционапьна концентрации только одного вещества, называют реакциями первого порядка. Рассмотрим реакцию: (22.1) А — +Р Вещество А может быть соединением, которое разлагается с образованием одного или более продуктов.
Скорость данной реакции равна скорости расходования вещества А и пропорциональна его концентрации: 256 223К ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОИ КИНЕТИКИ вЂ” — = А[А] ЫА ст' (22.2) (22.3) где [А] — начальная концентрация вещества А (Т = О) и [А] — концентрация спустя время Т после начала реакции. Данное уравнение определяет количество вещества А, вступившего в реакцию к определенному моменту времени.
Эта зависимость линейна и графически представляет собой прямую 1я[А] = т"[т) с тангенсом угла наклона, равным — Ь2,303, и отрезком, отсекаемым на оси ординат, равным 1В[А]с. Таким образом можно определить константу скорости. Из уравнения (22.2) следует, что скорость реакции (но не константа скорости) будет уменьшаться по мере протекания реакции, так как концентрация вещества А будет также уменьшаться.
Поскольку уменьшение [А] от времени происходит по логарифмической зависимости [см. уравнение (22.3)], то скорость реакции со временем уменьшаегся экспоненциально. Время, в течение которого прореагировала половина исходного вещества, называют периодом полупревращения данной реакции — Ту.