книга 1 (1110134), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Их применяют при определении микропримесей Надо учитывать, что кислородсодержащие растворители гасят флуоресценцию. Кондуктометри ческий детектор применяют в ионной хроматографии для измерения проводимости раствора 10м ~), пропорциональной числу ионов в растворе, их подвижности.
Сигнал детектора линейно зависит от концентрации ионов в широком интервале от 0,01 мкг/мл до 100 мг/мл. Высокочувствительное кондуктометрическое детектирование с автоматической записью сигнала дает предел обнаружения и 1О' мкг/мл. Исполыювание концентрирующей колонки позволяет снизить предел обнаружения на 2 — 3 порядка. Проточный лазерный нефелометр, а также микрокомпьютеры, которые выдают результаты определения средних молекулярных масс по специальным программам, используют в эксклюзионной хроматографии для анализа полимеров 8.8. ПЛОСКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ К плоскостным видам хроматографии относят бумажную (БХ) и тонкослойную (ТСХ). Эти два вида жидкостной хроматографии просты по технике выполнения, экспрессяы, не требуют дорогостоящего П оборудования. Разделение этими методами может быть выполнено с использованием различных хроматографических систем, поэтому выделяют адсорбционную, распределительную, обращенно-фазовую и ионообменную БХ и ТСХ Тоннослойную хроматографию используют чаще, чем бумажную.
Бумажная и тонкослойная хроматографии сходны по технике вы- 364 Н9 би са 8! Рис.б.32. Разделение дижгилдитионарбаминатон металлов методом ТСХ: неподвижная фаза — снликагель; псдзижная фаза - н-тек сан: хлороформ дизтиламин - 20:2Н по объему. Значения Ну: РЬ вЂ” 0,00; Вг — 0,22; Сб - 0,34; Си- 0,44; Нб - О,бб Рис.б.33. Схема тонкослойной (бумажной) яроматограммм полнения анализа.
В методе 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 их смеси, органические и неорганические кислоты. Хроматографическое разделение в плоскостных видах хроматографии, как и в колонке, обусловлено переносом компонентов подвижной фазы вдоль слоя неподвижной фазы с различными скоростями в соответствии с козффициентами распределения разделяемых компонентов.
Разделяемые компоненты на пластинке или на полоске бумаги образуют отдельные зоны (пятна) (рис. 8.32), положение которых на хроматограмме характеризуется величинами йу — относительной скоростью перемещения компонентов в тонком слое или по бумажной полоске. Экспериментально величину йу определяют как отношение расстояния 1, пройденного веществом, к расстоянию Е, пройденному растворителем от старта до линии фронта (рис. 8.33); 1(у = — 1.
В соот- Е' ветствии с определением Ху всегда б 1,00. Величина Юу зависит от природы носителя (бумага, активность и природа сорбента, толщина слоя сорбента), качества н природы растворителя, способа нанесения про- Збб бы, детектирования, т.е. от техники эксперимента, температуры и некоторых других факторов. В идеальном случае (линейная изотерма) Йу не зависит от концентрации определяемого вещества и присутствия других компонентов. Воспроизводимость значений Ну в ТСХ значительно лучше, чем в БХ, и составляет с9,05 НР Величину Ну формально отождествляют с Гд или 1я, характеризующими скорость движения вещества вдоль колонки, а длину зоны (пятна) — с шириной хроматографической полосы у основания и. Основное уравнение колоночной хРоматогРафии ГЯ = гэ + РУ, пРименимо, очевидно, и в слУчае ТСХ Величина ЙР характеризующая положение зоны вещества на хроматограмме, связана с коэффициентом распределения в данной системе следующим уравнением: Р = — "( — — 1).
ц Г, Ну Это следует из того, что существует определенная связь между основными параметрами удерживания в ТСХ и в колоночной хроматографии: где Йу — коэффициент перехода от жидкостной колоночной хроматог- рафии к тонкослойной, кохорый рассчитывают из соотношения (у Ра)нжх (8.29) При Ну = 1 уравнение (8.29) принимает вид гэг'г = 1йугсх — 1. Число теоретических тарелок рассчитывают по формуле Н= 16 в этом случае з = гя, у = и (рис. 8.33). Мерой эффективности разделения на бумаге или в тонком слое„ как н в колоночной хроматографии, являегся величина Н Н=Й вЂ” 18 Критерий разделения определяют исходя из хроматограммы по формуле Збб Рис.8.34.
Камера для получения аосходяп1нх одномерной (о) и деухмерной (б) хроматограмм: у-пробех 8-кркгкес 3-ее им; А- полоска бумегж 5 - рес1норитель Рис,азб. Прибор для получения нисходящей хрометсграммм на еакрепленном слое. 1 - полоска фильтроа аль ной бумаги; 2 - пластинка для ТСХ ее = 21х хг,1гг(й1 + ух) где индексы 1,2 — номера компонентов. Разделение двух веществ с Лг, и йу практически возможно, если Му1 > )гу и Ь)11 й 0,1.
В случае адсорбционной ТСХ величина )1у описывается уравнением йу = 11+ к + Атутре — '+ Ю вЂ” '3 1, а уи си где к — коэффициент адсорбции; Ат — площадь твердого носителя на единицу объема неподвижной фазы; )т — энергия взаимодействия двух молекул. Эффективность выбранного варианта ТСХ (адсорбционного, распределительного, ионообменного) и хроматографической системы можно оценить по фактору разделения 1селективности) двух веществ с разными коэффипулентами распределения: Получение и анализ плоскостных хромнтограмм. На полоске хроматографической бумаги или на тонком слое сорбента проводят острым карандашом стартовую линию на расстоянии 1 см от нижнего края бумаги (пластинки).
Пробу наносят микропипеткой на линию старта. Диаметр пятна не должен превышать 2 — 3 мм; чем меньше пятно, тем лучше разделение. На рис. 8.34 показаны различные способы получения в о с х о д я щ и х хроматограмм на бумаге. Иногда получают нисходящие (рис. 8.35) или круговые хроматограммы.
Наиболее эффективный способ получения четких хроматограммна бумаге — зто получение двухмерных хроматограмм. Принцип двухмерной хроматограммы аналогичен повторно— му разделению. Этот метод особенно эффективен, когда сложную смесь веществ не удается разделить в одном растворителе. Поэтому проводят повторное разделение в направлении, перпендикулярном первоначальному, с использованием другого растворителя, в котором исследуемые вещества имеют различные коэффициенты распределения. В этом случае применяют большие листы бумаги размером, например, 20~25, ЗОя35 см, в зависимости от размера стакана„камеры, герметично закрытой крышкой, в которую помещен растворитель, полоска хроматографической бумаги с нанесенными на нее веществами.
В ТСХ чаще используют восходящий способ получения хроматограмм. Для этого применяют стеклянные, металлические нли пластмассовые пластинки, покрытые тонким слоем сорбента (неподвижная фаза) обычно толщиной 100 — 300 мкм. Исследуемое вещество наносят микропипеткой на стартовую линию, как в БХ, и помещают пластинку в камеру, содержащую растворнтели (подвижная фаза) для разделения компонентов. Хроматографирование в БХ и ТСХ продолжают до тех пор, пока 1» ~ воритель не пройдет от линии старта «10 см. После этого хроматограмму вынимают из камеры и подсушивают на воадухе.,Если образуются невидимые зоны, хроматограммы проявляют. Качественный анализ. Если на хроматограмме образуются окрашенные зоны, то проводят визуальные наблюдения. Невидимые хроматограммы проявляют соответствующими резгентами, как правило, групповыми. По характерной окраске образующихся цветных зон судят о составе анализируемой пробы.
Примеры реагентов-проявителей для различных классов органических соединений приведены в табл. 8.5. Для обнаружения аминокислот н пептидов применяют нингидрин Сухую хроматограмму (рис. 8.36) погружают в раствор нингидрина в ацетоне, обычно 0,2%-ный (при этом достигается однородное покрытие бумаги реагентом), сушат непродолжительное время.
При комнатной Зб8 Т а б л и ц а 8.5. Реагенты дня определения (проявления) некоторых органических соодинений Окраска пятен Класс сое- динений Вромкрезоловый зеленый Цернйаммонийнитрат Кислоты Спирты Амины Тиоцианат кобальта Фенолы Хлорид железа (П1) температуре пятна аминокислот проявляются примерно через 1 ч, а их окраска достигает максимальной интенсивности примерно за 8 ч.
Пятна пептидов обнаруживаются медленнее. Проявление ускоряется, если хроматограмму нагревыот при 50 — 80" С в сушильном шкафу. 389 8-Оксихинолнкат ванадия (у) Альдегиды 2,4-Динитрофенилгидразин Рнс.8.36. Разделение стандартных смесей (А н Б) аминокислот в системе растворителей коутенал - ниридкнуксуснэя кислота вада (60:40:12:46): 1 - цистен кохая кислота; 2- жоиж 5 — аргккин; 4 - сорин; 0 - глутамкновая ккслоте1 0 — аленин; 7 " тироэин; В фенилаланкн; 9 лейцнк; 10 - гистяднн; 1! - аснарагиновая кислота; 12- трсонкн; 12 - гФолкн; 14 - валин," 10- кюлейцин Зеленое пятно на зеленом фоне Коричневое пятно на желтом фоне Красное пятно на зеленом фоне От желтого до красного на бледно-оранжевом фоне Голубое пятно на розово~алом фоне Красно-фиолетовая Примеры реагентов, используемых в качестве проявителей для неорганических ионов в методе ТСХ, приведены в табл.
8.5. Кроме того, например, при разделении смеси железа (П1), меди (11) и цинка на бумаге или методом ТСХ хроматограммы проявляют раствором гексацнаноферрата (11) калия. Образуются окрашенные зоны: синяя— для Ге", коричневая — для Сзы и белая на красноватом фоне — для Евт'. При использовании радиоактивных изотопов метод позволяет обнаруживать те или иные элементы в очень малой пробе Т а б л и ц а 8.6 Подэнзаые фазы, проявители, величины Юг некоторых катионов при раздвлеэии на микрокрисгалличесвой целлвиоэе методом ТСХ Катион Подвижная фаза,% Проявитель э-Бу|анол-вода (85:15); рн 3,0 (сн,ооон) Водный раствор Ктсг04 То же Ъ 0,13 0,11 0,05 э-Бутанол-вода (85: 15); рн 2,1 (сн,ооон) 0,14 0,12 0,10 Этансл-5 М НСХ (90:10) Нзв Ъ > ! 0,97 0,93 0,89 и-Бутанол-2 М ННОз-зц е- тнлацетон (49,5:49,5:1) 0,94 0,82 074 Этанол-5 М НСХ (90.10) Дитизон Самоидентификация 1-Бит разо-2-нафтол Димесилглноксим 0,93 0,80 0,33 0.33 Иэоцропанол-Нзн- 1 М НСХ (40:20:20) Алиэарин Родизонат калия Ролизонат калия 0,73 0,66 0,55 ный на веществ 370 Н8(1) А8(1) Рь(п) А8(1) Н8(1) рь(п) Н8(11) Сд(П) ВЦХП) Сз(П) Яп(11) ВЬ(111) Ав(111) Хв(п) .(ш) Со(П) НХ(11) Са(11) Яг(11) в (и) обнаружения компонентов используют также метод, основан- измерении величин Ну для стандартного и обнаруживаемого в определенном растворителе.
Идентификация компонентов этим способом может быть осуществлена, если проводить хроматогрзфирование и определение ху для стандартного и исследуемого растворов в одной камере, на одинаковых полосках бумаги или на одной и той же пластинке. После проявления обеих хроматограмм определяют йу исследуемого и стандартного растворов. Сопоставляя их, делают заключение о наличии в исследуемом растворе тех или иных кампонентов. В табл 8.6 и 8.7 приведены значения йу для некоторых органических и неорганических соединений з различных растворителях на бумаге и в тонком слое сорбента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
