Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Колонки в жидкостном хроматографе представляют собой стальную трубку с внутренним диаметром 4 — 6 мм и длиной 100 — 250 мм, заполненную сорбеитами с малым диаметром частиц (5 — 30 мкм), что приводит к необходимости увеличить давление иа входе колопки до 0,5 — 40 МПа. Часто используют сорбеиты с привитыми группами различной полярности (алкильвые, амиио-, иитрил- и др.). В аиалитической практике наиболее широко используется высокоэффективиая жидкостная хроматография (ВЭЖХ) в адсорбциоииом и иоиообмеииом вариантах. 5,3 1 ИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ Ионная хроматография — это высокозффективиая жидкостная хроматография для разделения катионов и аииоиов иа иоиообмеиииках низкой емкости. Разделение катионов происходит иа катиоиообмеиииках, которые содержат фиксироваииые группы БОе, РОеа, СОО и катионы в качестве противоиоиа. Подвюкиой фазой при разделении катионов чаще всего являются растворы (1-5) '10 ' М соляной и азотной кислот или их солей.
Разделяемые катионы элюируются с колонки в результате их замещении в фазе иоиообмеииика катиоиами, содержащимися в подвижной фазе. Разделение аниоиов проводится иа аииоиообменииках, которые содержат фиксированные группы — 14йи-)4Н1сс-14Н,Гс и авионы как противоионы. Наиболее распростраиеншгми элюеитами при определении аниоиов являются (1 — 5) 10 ' М растворы карбоната, гидрокарбоиата или гидроксида натрия. 287 ов определи-,.;:;:;.~! . Ионы удер-,"!:,„'-:;.':!~;,;: аннан иона азм движн дер ер гндратираой фазы воз--'.::-.':.",,,'::."-,:~ жащихся в ней,', .;!":;:-;:::;!) т кондукрую колонпрее бризу- опровада>вографвЫ. ',:;/ ~';„:: ость гра- ", ';-:."!-'.; центр ацнй..
в в количеадущзав Очи дностью дствеииа аграфии матичес- ',;,;.:'!,"!,. ется 'от кондук- фото- пользую измер й электро ают вто люент ую электр литы. й хром и лннейн их юн анд арто сенна гр хтропрово непосре й хромат >вогра16ии сияют аро нтов изменя е только ер, спектра Практические работы Рабата 4 Определевие неорганических авионов в водах двухколоиочвой иаивай храматограф Ионная хроматография является наиболее эксп ствительным методом определения аиионов, В ее но элюентное разделение компонентов на разделяю заполненной сильиаасновным анионообмевником сти, с наследующим подавлением фонового сиг ляющей колонке, заполненной сильнокислатным ником высокой емкости.
Порядок элюиравания а ат нх заряда и размера гидратираваннага иан живания авионов возрастает в ряду Р <С1 <1ь1 <Вг <Р4О, <БО42 . методом рессвым и чув;, основу положещей юланке, низкой емка- нала на подав- ' ':.,'-!,:.">4 катионаабмен- '94 пионов зависит а. Время удер- 02 <РО4 < Время и порядок элюированвя катионов и ется их зарядом и размером гидратированнога живаются тем сильнее, чем больше их заряд и р ванного иона. Эллюирующая способность по растает с увеличением концентрации ионов, со и их сродства к ионообменнику. В ионной хроматографии наиболее часто ис таметрический детектор, с помощью которого ропроводность элюата. Для снижения фоново ности после разделяющей колонки устанавлив ку — подавляющую (компенсационную), где э ется в воду или раствор, имеющий очень низк ность, а разделяемые ионы в сильные электро Важным достоинством даухколоночной ионна являются низкие пределы обнаружения ионов дунровочного графика в пщроком интервале Это дает возможность использовать метод ст ственном анализе без обязательного постр наго графика.
При использовании элюентов с низкой эле кондуктометрический детектор присоединяют к разделякацей колонке. Такой вариант нанна получил название одноколоночной ионной хрома В качестве элюентов в этом варианте прим кис кислоты или их соли, величина рН элюе 3 до 8, В данном случае можно использовать и тометрический, но и другие детекторы, напрнм метрический, люминесцентный, полярографичесхий Реагенты н аппаратура Растворы сравнения хлорида, нитрата и сульфата (100 мкг/мл), Анализируемый образец воды.
Ионный хроматограф с кондухтометрическим детекторам. Шприц медицинский. Условия прбиедения анализа Разделяющая колонка стальная 100 х 6 мм. Неподвижная фаза: анионообменник Хикс зернением 10 мкм. Подавляющая колонка: стальная 200 х 6 мм, заполненная катианообменвиком КУ-2 х З-Н. Подвижная фаза: водный раствор 2,0 10 з М НатСО> и 5,0 ° 10 ~ М г1аНСОР Ввод пробы: петля-дозатор на 100 мкл.
Выполнение определения. Предварительно готовят подвижную фазу и дегазируют ее вакуумированием в течение 10 — 15 мнн. Включают ионный храматограф в сеть и прогревают в течение 30 мнн, в зто же время через колонку пропускают подвижную фазу для кондициониравання колонки. За смертное время» колонки принимают время выхода системного (инжекционного) пика. 1. Готовят два распюра сравнения смеси анионов, содержащие хлорид-, нитрат- и сульфат-ионы с концентрацией: а) Сà — 5,0 мхг/мл; ХО> — 2,0 мкг/мл; 8042 — 3,0 мкг/мл; б) С1 — 15,0 мкг/мл; НО> — 6,0 мкг/мл; 804~ — 9,0 мкг/мл. 2. Хроматографируют приготовленные растворы сравнения смеси анионов. Определяют время удерживания, высоту и площадь пиков каждого иэ анионов.
Результаты заносят в табл. 5.9. Таблица 5,9. Результаты ебРибитии ивиыититРеыы 3. В хроматаграф вводят анализируемый образец воды (х) и регистрируют хроматаграмму. Провалят идентификацию состава образца и определяют концентрации авионов по формулам: >04200 289 //е илц с =Ю с /Ю ты заносят в табл.
растворов сравне число теоретич фициенты селект льтаты представ 5.9. ния смес еских та ивносги ляют в в льта амме Ости, ИХ КОЭф Резу Таблкца 5.10. Хромлтаграфеческае еараметры амелкм Полученные резу 4. По хроматогр ют коэффициент емк делаемых веществ, ДЛЯ СОСЕДНИХ ПИКОВ. и рассчит релок для и разреш иде табл. 5 в течение 30 мин, в это же время через холопку пропускают подвижную фазу для кондиционирования колонки. За «мертвое время» колонки принимают время выхода системного (инжекцнонного) пика, 1. Готовят два раствора сравнения смеси анионов, содержащие хлорид-, нитрат- и сульфат-ионы с концентрацией.' а) С1 — 25 мкг/мл; ХО, — 25 мкг/мл; БО,' — 50 мкг/мл; б) Сà — 50 мкг/мл; НОз — 150 мкг/мл; БО4 150 мкг/мл 2. Хроматографируют приготовленные растворы сравнения смеси анионов.
Определяют время удерживания, высоту и площадь пиков каждого из анионов. Результаты заносят в табл. 5.11. Работа 5 Разделение неорганических авионов методом одиоколоиочиой ионной хроматографии Одноколоно дн оно в вариант определения неорганических анионов в природных и промышленных водах характеризуется высовностью, экспрессно стью, воспроизводи мостью и экономичноиъю, Однако пределы обнаружения больши анионов в 10 — 50 в Осно — раз выше, чем в двухколоночном варианте. опьши истаа овное достоинство этого варианта — отсутствие необ мости пе ио р дически регенерировать подавляющую колонку.
— ие н ходиРеагенты и аппаратура Раство ы астворы сравнения хлорида, нитрата и сульфата (100 Анализируемый образец воды. Ионный хроматограф с кондуктометрическим детектором. Шприц медицинский. Условия проведения анализа Разделяющая колонка стальная 50 х б мм. Неподвижная фаза: анионообменник СНЕМА Б 1000 ОЬ зернением 10 мкм. Подвижная фаза: 5 10 е М раствор КНСеНеО4. Ввод пробы: петля-дозатор на 100 мкл. Выполнение определения.
Предварительно готовят подвижную фазу и дегазируют ее вакуумированием в течение 10— 15 мин. Включают ионный хроматограф в сеть и прогревают Таблкца 5Л1. Результаты обработка кроматотрамм 3. В хроматограф вводят анализируемый образец воды (х) и регистрируют хроматогр амму. Проводят идентификацию состава образца и определяют концентрации анионов по формулам: с, /е,см//ем или с,= Б,сот/Я~. Полученные результаты заносят в табл. 5.11. 4. По хроматограмме раствора сравнения смеси рассчитывают коэффициент емкости, число теоретических тарелок для разделяемых веществ, их коэффициенты селективности и разрешение для соседних пиков.
Результаты представляют в вице табл. 5.12: Таблица 5.12. Хроматографаческке лерамееуее емеоееа 5.зз. АдсорнционнАя вэжх В зависимости от природы подвижной н неподвижной фаэ в адсарбционной ВЭЖХ различают нормальноЯазовую и обращенно«фазовую хроматографию. В нормально-фазовой хроматографии неподвижная фаза— полярная (чаще всего силикагель), а подвижная фаза — неполярная (гексан, либо смеси гексана с более полярными органическими растворителями — хлороформом, спиртами и т. д.). Удерживание веществ растет с увеличением их полярности. В нормально-фазовой хроматографии элюирующая способность подвижной фазы увеличивается с ростом ее полярности. В обращенно-фазовой хроматографии неподвижная фаза— неполярная (гидрофобные силикагели с привитыми группами Сь С1э); подвижная фаза — полярная (смесь воды и полярных растворителей: ацетонитрила, метанола, тетрагидрофурана и др.).
Удерживание веществ возрастает с увеличением их гидрофоб- ности (неполярности). Наименьшей элюнрующей способностью обладает вода, а для повышения злюирующей способности в подвижную фазу вводят эцетонитрил, метанол и другие распюриНаиболее распространенным в адсорбционной ВЭЖХ является спектрофотометрический детектор в УФ-области. В процессе элюирования веществ в специально сконструированной михракювете измеряют оптическую плотность элюата при заранее выбранной длине волны, соответствующей максимуму поглощения апределяемьи веществ.
Практическая работа Работа б Реагенты и аппаратура Ацетонитрил. Растворы сравнения бензола, нафталина н антра~ена (100 мкг/мл) в ацетонитриле. Анализируемая смесь бензола, нафталина и антрацена. Жидкостный хроматограф с УФ детектором.
Условия проведения анализа Стальная колонка 3 х 15 мм. Неподвижная фаза: силасорб С„(5 мкм). Подвижная фаза: (70: 30) ацетонитрил: вода. Длина волны детектора — 254 нм. Выполнение определения. Включают хроматограф в сеть н прогревают его в течение 30 мин, в зто же время пропускают подвижную фазу через колонку для ее кондиционирования, 1. В хроматограф поочередно вводят растворы сравнения (25 мкг/мл) бензола, нафталина и антрэцена и определяют их времена удерживания и исправленные времена удерживания. «Мертвое время» колонки определяют по метанолу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
