Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Под мывания хром ность колонки релок Ю или вь Эти два парам оценить э тнвность афическо т быть выр й, эквивол связаны с тивность хр онки поним ка. Колич на числом ой теорет шенисы: эффек атогр може гсото стра где с — объемная скорость потока подвиж мл/мин). Исправленный объем удерживания равен Разделение двух соседних пиков характеризуется раэреигением Я,. Эту величину можно рассчитать по той же хроматограмме, используя выражение: (г„,-г„,)2 (5,8) и~+Юг вг 1эг и !в 77 (5.9) Для разделения двух веществ необходимо подобрать условия разделения так, чтобы В~ эеВг, т. е. а>1. Разрешение зависит также от коэффициентов емкости разделяемых компонентов, так как с ростом к' размывание хроматографичесюго пика увеличиваегся.
Суммарное влияние основных параметров хроматографической колонки (эффективности, селективности и коэффициентов емкости) на разрешение хроматографических пиков описывается уравнением: (5.10) где 7„,, гв, — время удерживания юмпонентов 2 и 1 соответственно; гвг и ге~ — ширина их пиков. Разрешение является мерой полноты разделения двух веществ. Разделение считается полным, если Я, равно вли болыпе 1,5. Разрешение зависит не только от размывания пиков, но и от селективности неподвижной фазы, которая оценивается 1йактором раэоеления (коэффиг7иентом селективности) а: где Л вЂ” длина колонки. Из эксп им экспериментальных данных рассчитывают Ф по формуле Х 16 Значе быть связь и диа 276 ния времени удерживания (яв) н ширины пика (ю) должны выражены в одних единицах: либо времени либо длины' ме 3 жду ними определяется скоростью подачи элюента граммной ленты.
(5.11) (5.12) 277 1Р' =А+Во, 1к~,=А+в(т ), Полученная хроматограмма анализируемой смеси позволяет определить ее качественный н количественньп1 состав. Качественной характеристикой определяемых веществ являются их время удерживания (объемы удерживания) и значения юэффициентов емкости. Для идентификации используют также корреляционные зависимости параметров удерживания.
Например, для членов гомологнческого ряда в газовой хроматографии наблюдается линейная зависимость между логарифмом исправленного времени удерживания (удерживаемого объема) н каким-либо свойством: 8!7с! х(%) — 100, 2. (8А) (5. 14) 8! с!(%) — lгс„, з.сг где с! рация этаяо — конце н внутренн множитель нного соеди (5.15): ', ':;:!-'. ципами газовой - '::;.!'-:!:"",~ остной хро- -::-:~',!'-';:г~, lг=8в с!/(8с, ), где! о В хрома магог р тноситс данном тограф афин, я к определяемом пособии мы позн ин на примере газ а также ионной и у веществ акомимся о-жцдкос адсорбци У. с прин твой и жидк они ой.
27В 279 где л — число атомов углерода в молекуле; Т вЂ” температура кипения вещества. Сопоставление площадей или высот хроматографических пиков позволяет выполнять количественные определения. В хроматографии используют три основных метода количественного анализа. п ое Метод абсолютной калибровки обычно предполагая остроение градунровочного графика по стандартным смесям, т .
как и в других физических методах. В методе внутренней нормализации предполагается, что пики всех возможных компонентов смеси зафиксированы на хроматограмме, и сумма их площадей (Ю) равна 100%, Различия в чувствительности детектора к разным компонентам учитываются введением поправочных коэффициентов (1с!). Расчет ведут по формуле: где л — число компонентов смеси; У вЂ” площадь хроматографического пика; )с! — поправочные коэффициенты для каждого компонента. Метод внутреннего стандарта предусматривает введение е в анализируемый образец известного количества эталонно о содннения, хроматографирование полученной смеси и расчет йо г формуле: трация определяемого вещества; с, — концентего стандарта, введенного в пробу; 1с — поправоч, который рассчитывают по стандартной смеси пения и определяемого вещества по формуле: 5.2. ГАЗОЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Газовал храмаглаграс5ил — метод разделения летучих, термостабильных соединений.
При разделении веществ газожидкостной хроматографией анализируемую пробу в виде пара вводят в хроматографическую колонку. Разделение компонентов пробы достигается за счет многократного повторения процессов распределения между движущейся газовой и неподвижной жидкой фазами. Скорость миграции компонентов зависит от нх летучести и способности растворяться в стационарной жидкой фазе. Компоненты с низкой растворимостью в жидкой фазе и наибольшей летучестью при данной температуре продвигаются по колонке быстрее, а компоненты с низкой летучестью и высокой растворимостью в стационарной фазе обладают малой подвижностью. Чем больше подвижность, тем меньше время удерживания, н наоборот.
Например, при использовании в качестве неподвижной фазы полиэтиленгликолей время удерживания азифатических спиртов увеличивается в ряду изопропиловый < этиловый < пропиловый < изобутиловый < бутнловый < изоамиловый < амиловый. Газовый хроматограф представляет собой совокупносп, нескольких узлов (рис. 5.2). Стабилизация и очиспса газовых потоков происходит в системе подготовки газов, которая состоит из баллона с газом-носителем (1) и блока подготовки газов (2).
Дазировалие и ввод лробы осуществляются с помощью медицинского вли микрошприца (для парообразной илн жидкой пробы соответственно) или дозирующей петли (3). Пробы вводятся через резиновую мембрану в испаритель (4) — специальное устройство для испарения пробы. Затем потоком газа-носителя проба переносится в колонку (5), которая помещена в термостат (б).
Система детектирования состоит нз детектора (7) с блоком питания (8), усилители сигнала детектора (9) и регистрирующего устройства (10). В систему детектирования может быть включен Рас. 5.2. Блок-схема газового хроматографа электронный интегратор, измеряюпшй параметры хроматаграфических пиков. Испарнтель н детектор, как и колонху, термоста- 5 тнруют.
В газовой хроматографии используют различные детекторы, наиболее распространены катарометр„пламенно-ионнзационный и электронного захвата. Катарометр является наиболее универсальным детектором, действие которого основано на сравнении теплапроводностн двух газовых потоков: газа-носителя и смеси газа-носителя с ана- .:::,!:.,;:'е лизируемым компонентом. Более чувствительным является пламенно-ионнзацнонный детектор, действие которого основано на ионизации органических горючих веществ в воздушно-водородном пламени и измерении величины ионного тока. Обеспечение детектора водородом осуществляется с помощью генератора водорода, в котором протекает электролиз водного раствора щелочи.
Практические работы Работа 1 Качественныи н колнчественпый анализ смеси паров алнфатнческнх спиртов Близкие по структуре спирты могут быть разделены методом газажндкостнай хроматографии на колонке с полярной непадвижной фазой — полнэтиленгликолем (например, СагЬоФах 4000). Реагенты и аппаратура Спирты: этиловый, прапнловый, нзапропнловый, бутнла- *,'р' вый, изобутиловый, амилавый, изоамнловый.
Анализируемый раствор: смесь трех спиртов. Газовый хроматограф с пламенно-ионнзацнонным детек- тором. Газовый шприц, Условия проведения анализа Стальная колонхе 1 м х 2 ьсч. Инертный носитель. Храматан 14 А% 13МСЯ; зернением 0,16 — 0,20 ььзс. Неподвижная фаза: СагЬастах 4000 (15% от массы носи- теля). Газ-наснтельс азот, скорость потока 25 мл/мнн. Температура колонки 70 сС. Температура испарнтеля н детектора 120 'С.
230 Таблица 5.1. Зисиервмевталавме вроматографвчесиве вараметри с, сл г кл к к л л "" 4. Для спиртов нормального строения строят зависимости !я1ла — — Дп, М, Т ), используя уравнения (5.11) н (5,12). Располагают изученные спирты в ряд по увеличению удерживания. Для соседних членов ряда рассчитывают фактор разделения и по формуле (5.9) и оценивают возможность их разделения.
5, Проводят качественный анализ контрольной смеси, для чего трижды хроматографируют 0,5 — 1,0 мл паров смеси спиртов. ОпРеделвют 1л, 1а, га и Р'и каждого компонента смеси. Сравнивая их с величинами, полученными для индивидуальных спиртов (табл. 5.1), идентифицируют компоненты контрольной смеси. Рассчитывают значения Я, для соседних пиков на хроматограмме смеси по формуле (5.8). 7. По полученным хроматограммам рассчитывают процентный состав анализируемой смеси н результаты оформляют в виде табл.
5.2. Таблица 5.2. Результатм воличествевиого анализа смеси Содсрвеввс спирта, М Вещество вомср овса Калнчественньгй анализ контрольной смеси провалят по ме- тоду внутренней нормализации. Он основан на там, чта сумму площадей всех пиков на хроматограмме принимают за 100%. 281 Выполнение определения. Открывают баллон с гаэом-носителем, включают прибор и прогревают его в течение 30 мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
