Том 2 (1109662), страница 12

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

Текст из файла (страница 12)

Таким образом,для улучшения разделения процесс оптимизации состава подвижнойфазы обычно бывает необходимо продолжить.В обращенно-фазовой хроматографии компонентами подвижнойфазы часто служат метанол, ацетонитрил, тетрагидрофуран и ихсмеси. Чтобы изменить в нужную сторону величины к', элюирующую силу регулируют, добавляя то или иное количество воды.В нормально-фазовой хроматографии основными компонентами по­движной фазы могут быть диэтиловый эфир, хлористый метиленили хлороформ.

Элюирующую силу можно регулировать, добавляяв подвижную фазу гексан.3—1150Глава 5. Хроматографические и родственные методыПрименение распределительной жидкостной хроматографииСейчас обращенно-фазовая хроматография, как правило, служитсамым первым методом, который опробывают для решения какойлибо новой практической задачи, связанной с определением органи­ческих веществ.

В отличие от газовой хроматографии с ее обилиемразнообразных и часто плохо воспроизводимых неподвижных фаз,в жидкостной хроматографии неподвижные фазы, например, обра­щенная С^-фаза, могут быть строго стандартизированы, а требу­емые параметры удерживания и селективности достигнуты за счетвыбора состава подвижной фазы.Обращенно-фазовая хроматография находит применение прак­тически во всех областях, так или иначе связанных с определениеморганических веществ: в фармацевтике, биохимии, криминалисти­ке, медицине, различных отраслях промышленности. Ее используютпри анализе продуктов питания, определении загрязнителей окру­жающей среды — пестицидов, полициклических ароматических угле­водородов (ПАУ), полихлорбифенилов.Если удовлетворительного разделения нельзя достичь в изократическом режиме, применяют градиентную хроматографию.

Приопределении ионогенных веществ злюирующую способность подвижнойфазы изменяют, регулируя ее значение рН или вводя в нее добавкиионных веществ {ион-парных реагентов). Оба эти приема служатдля того, чтобы превратить разделяемые вещества в нейтральныечастицы, способные удерживаться на неподвижной фазе. Так, в ме­тоде ион-парной хроматографии, как следует из названия, опреде­ляемые ионы переводят в ионные пары, добавляя в подвижную фа­зу соответствующий противоион. Примеры веществ, которые мож­но определять методом ион-парной хроматографии, приведены втабл.

5.11.Таблица 5.11. Ион-парные реагенты для обращенной ВЭЖХ.Определяемое веществоИон-парный реагентПодвижная фазаАминыClO^ •Карбоновые кислоты(C 4 Hg) 4 N +0,1 M Н С 1 0 4 / Н 2 0 /ацетонитрилрН7,4Сульфокислоты(C 6 H 3 3 )(CH 3 )SN +вода/пропанолРегулирование рН позволяет перевести вещества основного иликислотного характера в ту или иную равновесную форму.Еще один прием, используемый в жидкостной хроматографии,состоит в химической дериватизации определяемого вещества —5.3. Жидкостная хроматографияКЪЬШ'Шпревращение его в некоторое производное соединение, с помощьюдериватизации можно, например, изменить полярность вещества ли­бо повысить чувствительность или селективность детектирования.Например, аминокислоты — продукты гидролиза белков — при по­мощи реакции с дансилхлоридом (5-диметиламино-1-нафталинсульфохлоридом) можно превратить во флуоресцирующие соединения(рис. 5.30) и использовать для их детектирования высокочувстви­тельный флуоресцентный метод.+R-NH2-HClРис.

5.30. Дериватизация аминокислот и пептидов (R-NH2) при помощидансилхлорида с образованием флуоресцирующих производных.Возможно разделять даже энантиомеры, если использовать дляэтого хиральные фазы. Неподвижные хиральные фазы можно со­здавать на основе носителя-силикагеля, покрытого слоем полимера,с которым химически связаны оп­тически активные молекулы.

Од­ним из механизмов взаимодей­L-пролинаминокислота ствия разделяемых веществ с хио ^oральной фазой может быть комплексообразование. На рис. 5.31 по­казано применение неподвижнойфазы, содержащей комплекс меди(II) с L-пролином, для разделенияслои пористого полимераоптически активных аминокислот.Рис. 5.31. Использование комплексообразования хиральной фазы, со­держащей оптически активный ком­плекс меди(П) с L-пролином, для раз­деления энантиомеров аминокислот.Очень важной, хотя и част­ной, задачей, решаемой при по­мощи нормально-фазовой хрома­тографии, является разделение алкилпроизводных ПАУ. Многие изних обладают потенциальными кан-Глава 5.

Хроматографические и родственные методыцерогенными и мутагенными свойствами. Они являются опаснымизагрязнителями, содержащимися в воздухе, сточных водах и дру­гих объектах. Для определения незамещенных ПАУ можно с успехомиспользовать обращенно-фазовую хроматографию, но алкилированные ПАУ этим методом не разделяются. Для разделения и определе­ния алкилпроизводных ПАУ используют нормальную неподвижнуюфазу, содержащую диаминные группы, и гептан в качестве подвиж­ной фазы.Другими примерами практического применения нормально-фа­зовой хроматографии может служить групповое разделение алканови липидов или стероидов, Сахаров и жирорастворимых витаминов.Жидкостная адсорбционная хроматографияАдсорбционная, или жидкостно-твердофазная, хроматография, яви­лась самым первым хроматографическим методом, использованнымеще в пионерской работе Цвета. Неподвижной фазой обычно служитсиликагель или оксид алюминия.

Силикагель применяется более ши­роко, поскольку он обладает большей емкостью и доступен во мно­жестве хорошо охарактеризованных стандартных модификаций.Удерживание веществ в адсорбционной хроматографии обуслов­лено процессами адсорбции на поверхности твердого адсорбента.При этом молекулы разделяемых веществ конкурируют с молекула­ми подвижной фазы. Адсорбция — значительно более выгодный сэнергетической точки зрения процесс, чем распределение веществамежду двумя жидкими фазами.

Ввиду того, что процессы диффузиив адсорбционной хроматографии протекают быстрее, чем в распре­делительной, времена удерживания, как правило, оказываются ни­же. Однако изотерма адсорбции линейна лишь в достаточно огра­ниченном диапазоне концентраций, поэтому в адсорбционной хро­матографии даже при малых количествах пробы часто наблюдаетсяперегрузка колонки.Процессы адсорбции локализованы на активных центрах по­верхности адсорбента.

Сильно полярные молекулы такие, как во­да, необратимо адсорбируются на этих центрах и, таким образом,дезактивируют поверхность адсорбента. Поэтому в адсорбционнойхроматографии следует очень тщательно контролировать содержа­ние воды в используемых растворителях.Применяемые подвижные фазы, например хлористый метиленили изооктан, как правило, обладают меньшей полярностью, чемадсорбент. Поэтому адсорбционную хроматографию обычно рас­сматривают как разновидность нормально-фазовой.j..V.i;t-m •«.'..r,-5.3. Жидкостная хроматографияДля оценки элюирующей способности растворителей в адсорбци­онной хроматографии лучше всего использовать величины элюиру­ющей силы е° (табл.

5.10). Напомним, что значения элюирующей си­лы как раз и характеризуют энергетику процессов адсорбции моле­кул растворителя на поверхности адсорбента. Для силикагеля энер­гии адсорбции составляют в среднем 0,8 от энергий адсорбции наоксиде алюминия. Порядок элюирования большинства веществ насиликагеле и оксиде алюминия мало различается.

На этих адсор­бентах времена удерживания веществ различных классов в целомвозрастают в рядуалкены < ароматические углеводороды < галогенпроизводныеуглеводородов, органические сульфиды < простые эфиры << нитросоединения < сложные эфиры « кетоны w спирты »и амины < сульфоны < сульфоксиды < амиды < карбоновыекислоты.Адсорбционная хроматография очень удобна для разделения не­полярных веществ, плохо растворимых в воде. Как и в распредели­тельной хроматографии, здесь возможно разделение веществ с са­мыми разными функциональными группами.(а)оосн,(б)Р и с . 5.32. Возможности разделения различных изомеров при помощи жид­костной адсорбционной хроматографии, (а) Геометрическиеизомеры цис- и транс-замещенных пиразолинов.

(б) Изомеры по­ложения: два различных аза-производных фенантролина.С помощью адсорбционной хроматографии можно успешно раз­делять геометрические изомеры и изомеры положения. Два приме­ра приведены на рис. 5.32.Глава 5. Хроматографические и родственные методыОптимизацию состава подвижной фазы проводят теми же спо­собами, что и в распределительной хроматографии. При этом дляпредварительных экспериментов можно использовать тонкослойнуюхроматографию, поскольку она, по существу, является плоскостнымвариантом адсорбционной хроматографии.м5.3.2. Ионная хроматография: классические ивысокоэффективные методыИонной хроматографией называется высокоэффективный вариантионообменной хроматографии. Ионную хроматографию применяютдля разделения и определения ионов при помощи ионообменников.Особенно широко она используется для определения неорганическихионов.Теоретические основы явления ионного обмена изложены в раз­деле 2.6.

Однако там мы рассматривали лишь статический вариантионного обмена. Процессы динамического ионного обмена основанына общих принципах элюативной хроматографии (раздел 5.1).Классическая ионообменная хроматографияВ классической ионообменной хроматографии используют главнымобразом ионообменные смолы на основе сополимера стирола и дивинилбензола (раздел 2.6; рис. 2.27). Катионообменники на такой осно­ве были давно и успешно использованы для разделения ионов ред­коземельных элементов, очень близких по своим химическим свой­ствам.

Определение отдельных элементов при этом проводили в со­ответствующих фракциях элюата классическими химическими ме­тодами.В качестве примера рассмотрим разделение ионов различных ме­таллов в виде их хлоридных комплексов на анионообменнике (эта за­дача очень часто включается в общий практикум по аналитическойхимии). Предварительно ионообменник помещают в колонку и пе­реводят в хлоридную форму, промывая концентрированной (12 M)соляной кислотой. На вершину колонки помещают раствор смеси со­лей металлов в соляной кислоте той же концентрации. В этих усло­виях большинство катионов металлов переходит в форму анионныххлоридных комплексов, например,Cu 2 + + 4СГ ^ [CuCl 4 ] 2 ",и сорбируются на анионообменнике.(5.41)5.3. Жидкостная хроматография71При промывании колонки 12 M HCl вымывается только никель,образующий крайне непрочные хлоридные комплексы и потому несорбирующийся даже в этих условиях.

Характеристики

Список файлов книги