Ю.А. Золотов - Общие вопросы, методы разделения (Основы аналитической химии, том 1) (1110133), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Жидкостной хроматограф тбо элюентов из 2 — 3 емкостей градиентное устройство, обеспечивающее о Р озаторы, работающие при высоких в смеситель затем в колонку, а также дозат Р, Р . Для вво а п обы используют петлевые дозатор (р ., ) ы (рис. 8,34) или п клад из специальных специальные микрошприцы, Пробу вводят через прокладку и (рис. 8.35). Часто используют дозаненабухающих полимерных материалов (рис.. ). ас тор с остановкой потока. олонки длиной 10, 15, 25 см с В ВЭЖХ обычно используют прямые колонки длинои , , см в синим днам ом 4 — 5,5 мм.
В микроколоночных хроматографах используют колонки длиной 5 — 6 см и диаметром — мм. В неорганическом анализе ВЭЖХ применяют значительно реже, чем в органическом, хотя при определении следов металлов этот метод может быть весьма полезен, особенно при использовании селектнвных н высокочувстввтельиых детекторов.
Метод распределительной хроматографии с успехом применяют для разделения снльноноляриых соединений, аминокислот, фенолов, феинлкарбоновых кислот. Примеры высокоэффективных разделений методами ионообмеиной, ионной и ионпариой хроматографии приведены в л. 8.7.4. Эксклюзионную хроматографию широко используют при исследовании полимеров, определении их молекулярных масс, а также в биологии и медицине для анализа белков, крови и других объектов.
Этот метод удобен для исследования образцов неизвестного состава, так как можно не опасаться нежелательных превращений веществ в колонках. Метод зксклюзионной хроматографии можно использовать и в неорганическом анализе. Например, при помощи некоторых природных цеолитов можно разделить ионы в зави- 324 рис.8.34.Ше иходовой«ранен лейд обр об азла: а — заполнение петли образцом; 6 — ер д Р— и свод образна в колонку; 1 — элюент; 2 — колонка; — р ; 3 — об азец 325 ливают из стекла или нержавеющей ста- ли.
В жидкостных хроматографах часто 3 используют автоматические коллекторы фракций, что позволяет анализировать а количественно собранные вещества другими химическими или физическими методами. Все объемы соединительных трубок„ колонок, ячейки детектора, ввода пробы должны быль как можно меньшими, чтобы избежать внеколоночного размывания хроматографической полосы. а Ионный хроматограф 1рис.
8.36) помимо обычных узлов — резервуаров для элюента, разделяющей колонки, 5 крана для ввода пробы, кондуктомет- 1 рического детектора и самописца— снабжен взаимозаменяемыми подавРис.8.35. Колонка с системой ввода: ляющими колонками (компенсаци- 1 — колонка; 2 — элюеит; 3 — про- онными). Все соединительные трубки, кладка; 4 — гайка; 5 — уплотнение колонки, краны выполнены из химически инертных материалов. Это позволяет работать с сильнокислотными и сильноосновными элюентами. Для непрерывного контроля состава элюата, вытекающего из колонки, в жидкостной хроматографии обычно используют дифференциальные рефрактометры, УФ, спектрофотометрические, люминесцентные и кондуктометрические детекторы.
Дифференциальный рефрактометр — это универсальный детектор. Он позволяет определять общий показатель преломления системы проба-элюент, т. е. сигнал дают все компоненты, показатель преломления которых отличается от показателя преломления элюента. Его — 6 чувствительность -10 г, диапазон линейности составляет 4 порядка.
Этот детектор чувствителен к изменению температуры, требует хорошего термостатирования. УФ-Детектор работает при одной и той же длине волны, соответствующей наиболее интенсивной линии ртутной лампы низкого давления Л = 253,7 нм. Флуоресцентная приставка позволяет возбуждать излучение с Л = 280 нм. УФ-Детектор наиболее чувствителен, если моляриые коэффициенты светопоглощения компонентов высоки, а элюент не поглощает в ультрафиолетовой области спектра. В последнем случае можно использовать метод градиентного элюирования.
Объем проточной кюветы этого детектора меньше 10 мкм. При Л = 254 нм можно определять любые ароматические соединения, большинство катонов и альдегидов (а = 20 — 10" ). УФ-Детектор 326 селективен, позволяет опредег — 9 лять 10 г, его диапазон линейности -5 порядков. Шум цаац — 5 1йиа,) дал~лллцааа УФ-детекторов составляет 10 ат ед. поглощения.
Ъ 8М 5 Фотометры и 'в ар- са' й ч агааяал ва" ь спектрофотометры а в > позволяют работать при любой вг чь рв, 8 длине волны (190 — 650 нм). Можно регистрировать изме,фааавяяая ' вт с! В цн' пение поглощения во времени при определенной длине волны или в остановленном потоке элюента снимать спектр. Быст- 6 б розаписывающий спектрофоббдае тометр позволяет записать всю спектральную область за 20 с. Спектрофотометрический деРие. 8З6.
Хромвтогрвфичесяая система фирмы тектор с линейкои из дио- 211 ов на подложке из кремния ! — насос; 2 — краи для ввода пробы; 5 — Лов на поллож кпе аиионообмеяник (нли катнояообменлик); 4 — позволяет одновременно измекатнонообмеияик (ялн анионообменинк); 5 — рать большое число полос в кондуатомегрическая ячейка; 6 — самописец, узком интервале длин волн. регистрирующий электрическую проволнмосгь Полученную информацию обрабатывает компьютер и хранит в памяти для построения графика. Флуоресцентные детекторы чувствительнее спектрофотометрических примерно в 100 раз.
Их применяют прн определении микропримесей. Надо учитывать, что кислородсодержащие растворители гасят флуоресценцню. К о н д у к т о м е т р и ч е с к и й д е т е к т о р применяют в ионной хроматографии для измерения проводимости раствора (Ом ~), пропорциональнои чи ..; с..у ионов в растворе, их подвижности. Сигнал детектора линейно за— о 100 висит от концентрации ионов в широком интервале — от 0,01 мкгlмл до мг1мл.
Высокочувствительное кондуктометрическое детектирование с автоматической записью сигнала дает предел обнаружения и 10 10 ~ .И- пользование концентрирующей колонки позволяет снизить предел обнаружения на 2 — 3 порядка. Проточный лазерный нефелометр, и также микрокомпьютеры, которые выдают результаты определения средних молекулярных масс по специальным программам, используют в эксклюзионной хроматографии для анализа полимеров. дабабаяляаая «аламга 327 8.8.
Плоскостная хроматография К плоскостным видам хроматографии относят бумажную (БХ) и тонкослойную (ТСХ). Эти два вида жидкостной хроматографии просты по технике выполнения, экспрессны, не требуют дорогостоящего оборудования. Разделение этими методами может быть выполнено с использованием различных хроматографнческих систем, поэтому выделяют адсорбционную, распределительную, обрашенно-фазовую и ионообменную БХ н ТСХ Тонкослойную хроматографию используют чаще, чем бумажную. Бумажная и тонкослойная хроматографии сходны по технике выполнения анализа. В БХ в качестве носителя неподвижной фазы, например воды, используют целлюлозное волокно бумаги, в методе ТСХ вЂ” различные сорбенты (оксид алюминия, силикагель, целлюлозу и др.), нанесенные на пластинку тонким слоем.
В обоих методах используют хроматографические системы жидкость — твердый сорбент и жидкость — жидкость-твердый сорбент, причем в качестве подвижной фазы используют различные растворители или нх смеси, органические и неорганические кислоты. Перспективны подвижные фазы на основе поверхностно-активных веществ. Хроматографическое разделение в плоскостных вилах хроматографии, как и в колонке, обусловлено переносом компонентов подвижной фазой вдоль слоя неподвижной фазы с различными скоростями в соответствии с коэффициентами распределения разделяемых компонентов. ' бы, детектирования, т.
е. от техники эксперимента, температуры и некоторых других факторов. В идеальном случае (линейная изотерма) ЯГ не зависит от концентрации определяемого вещества и присутствия других компонентов. Воспроизводимость значений Я . в ТСХ значительно лучше, чем в БХ, и составляет Ю,05 Яу. Величину х3 формально и отождествляют с 1'я или !я, характеризующими скорость движения вещества вдоль колонки, а длину зоны (пятна) — с шириной хроматографической полосы у основания н.
Основное уравнение колоночной хроматографии (гя = К +13г', применимо, очевидно, и в случае ТСХ. Гзвдал3 Величина АГ, характеризующая положение Рне. 8З8. Схема тонкосзоны вещества на хроматограмме, связана с коэф- лойной (бумажной) хрофициентом распределения в данной системе ф следующим уравнением: Нй бй са В( РЬ ОО Рнс. 8.37.
Разделение диэтнллнтиокарбаминатов металлов методом ТСХ: неподвижная фзза — сллнкагель, подвижная фаза — и-гексаи— хлороформ — днэтнламни (20:2:1, по обьему). Значения лг; РЬ— 0,00; В3 — 0,27; Сд — 0,34; Си— 0,44; Нй — 0,56 (г,/) „= )~йу,с„-1. йг =16Я у 329 23 — 43!3 Разделяемые компоненты на пластинке или на полоске бумаги образуют отдельные зоны (пятна) (рис. 8.37), положение которых на хроматограмме характеризуется величинами Л . — относительной скоростью перемешениа компонентов в тонком слое нли по бумажной полоске.
ЭкспеРиментально величинУ ЗтГ опРеДеляют как отношение расстояния х, пройденного веществом, к расстоянию Е, пройденному растворителем от старта до линии фронта (рнс. 8.38): Я = — '. В соответствнн с определением ЯГ всегда < 1,00. Величина ЯГ зависит от природы носителя (бумага, активность и природа сорбента, толщина слоя сорбента), качества н природы растворителя, способа нанесения про- 328 Это следует из того, что существует определенная связь между основными параметрами удерживания в ТСХ и в колоночной хроматографии: где lгà — коэффициент перехода от жидкостной колоночной хроматографии к тонкослойной, который рассчитывают из соотношения (1,(и.) (и,р'„> „' При к. =1 уравнение (8.36) принимает вид Число теоретических тарелок рассчитывают по формуле вэтом случае х=гя, у=и (см. рис.8.38).
Мерой эффективности разделения на бумаге или в тонком слое, как и в колоночной хроматографии, является величина Н: Критерий разделения определяют исхода из хроматограммы по формуле Я, = 2дхзэ/(У, + Уз), где индексы 1,2 — номера компонентов. Разделение двух веществ с й! н й ЯГ практически возможно, если Яй > ЯУ, и йЯ . > 0,1. В случае адсорбционной ТСХ величина Я! описывается уравнением Р, и, 1-' )! = !+к+ (,(вй; — '+Р— '~ где л — коэффициент адсорбцни; А, — площадь твердого носителя на единицу объема неподвижной фазы; р — энергия взаимодействия двух молекул. Эффективность выбранного варианта ТСХ (адсорбционного, распределительного, ионообменного) и хроматографической системы можно оценить по фактору разделенна (селективности) двух веществ с разными коэффициентами распределения: Р, (1/Я -1) Р, (1/Я -1) 7 Получение и анализ пдоскост- 5 иых хроматограмм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
