part1 (1116451)

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

Текст из файла

Московский Государственный Университет имени М.В. ЛомоносоваХимический факультетКафедра аналитической химииШаповалова Е.Н., Пирогов А.В.Хроматографические методы анализаМетодическое пособие для специального курсаОтветственный редакторЧл.-корр. РАН, профессор О.А.ШпигунМосква, 2007Настоящее пособие составлено в соответствии с программой практическихзанятий и лекций специального курса «Хроматографические методы анализа» длястудентов 4 – 5 курсов химического факультета Московского государственногоуниверситета им.

М.В.Ломоносова. Пособие содержит описание практических работ(раздел 6), выполняемых студентами в рамках спецпрактикума по хроматографическимметодам. Для лучшего понимания материала и освоения практических навыков ванализе объектов окружающей среды перед описанием практических работ в пособиипредставлентеоретическийвысокоэффективнойматериалжидкостной,попланарнойотдельнымхроматографииразделамигазовой,капиллярномуэлектрофорезу (разделы 1– 5).

Раздел 7 посвящен особенностям эксплуатациихроматографических колонок для ВЭЖХ. Для закрепления полученных знаний вразделе 8 приводятся вопросы по рассмотренным вариантам хроматографии. Авторыблагодарят к.х.н.Глазкова И.Н. и м.н.с Бендрышева А.А. за предоставленныематериалы при написании пособия.Все замечания и пожелания студентов и преподавателей будут принятыавторами с глубокой благодарностью.2Оглавлениестр1.

Основные положения хроматографии42. Газовая хроматография112.2. Газо-адсорбционная хроматография212.3. Газо-жидкостная хроматография302.3. Капиллярная газовая хроматография342.4. Реакционная газовая хроматография462.5. Хромато-масс-спектрометрия513. Высокоэффективная жидкостная хроматография573.1. Молекулярная адсорбционная хроматография583.1.1. Обращенно-фазовая ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ)633.1.2. Использование ОФ ВЭЖХ для решения экологическихзадач743.2.

Ионная хроматография964. Планарная (тонкослойная) хроматография1105. Капиллярный электрофорез1306. Практические работы1437. Особенности эксплуатации колонок для ВЭЖХ1777.1. Подготовка растворителя и пробы1777.2. Типичные неисправности, способы обнаружения иустранения1807.3. Методические аспекты обеспечения высокойэффективности колонки1827.4. Проблемы изменения селективности колонок1897.5.

Проблемы воспроизводимости между параллельнымивводами пробы1917.6. Регенерация загрязненных колонок1948. Вопросы1979. Литература2033Хроматография в настоящее время является наиболее широкоиспользуемым методом исследования объектов окружающей среды.Хроматографический метод был предложен в 1903 году русскимученым М.С. Цветом. Он писал: «При фильтрации смешанного растворачерез столб адсорбента пигменты… расслаиваются в виде отдельных,различно окрашенных зон. Подобно световым лучам в спектре, различныекомпоненты сложного пигмента закономерно распределяются друг задругом в столбе адсорбента и становятся доступными качественномуопределению. Такой рассчвеченный препарат я назвал хроматограммой, асоответствующий метод анализа хроматографическим методом. РаботыМ.С.Цвета послужили фундаментом для развития остальных видовхроматографии для разделения как окрашенных, так и неокрашенныхсоединений, осуществляемых в любых средах.1.

Основные положения хроматографииХроматография – это метод разделения и определения веществ,основанный на распределении компонентов между двумя фазами –подвижной и неподвижной. Неподвижной (стационарной) фазой служиттвердое пористое вещество (часто его называют сорбентом) или пленкажидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляетсобой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу, иногдапод давлением.Компоненты анализируемой смеси (сорбаты) вместе с подвижнойфазой передвигаются вдоль стационарной фазы.

Ее обычно помещают встеклянную или металлическую трубку, называемую колонкой. Взависимости от силы взаимодействия с поверхностью сорбента (за счетадсорбции или по какому-либо другому механизму) компоненты будут4перемещаться вдоль колонки с разной скоростью. Одни компонентыостанутся в верхнем слое сорбента, другие, в меньшей степенивзаимодействующие с сорбентом, окажутся в нижней части колонки, анекоторые и вовсе покинут колонку вместе с подвижной фазой (такиекомпоненты называются неудерживаемыми, а время их удерживанияопределяет “мертвое время” колонки).Таким образом происходит быстрое разделение сложных смесейкомпонентов.Следуетподчеркнутьследующиедостоинcтвахроматографических методов:1. Разделение носит динамический характер, причем акты сорбциидесорбции разделяемых компонентов повторяются многократно.

Этимобусловлена значительно большая эффективность хроматографическогоразделения по сравнению со статическими методами сорбции иэкстракции.2. При разделении используют различные типы взаимодействиясорбатов и неподвижной фазы: от чисто физических до хемосорбционных.Это обуславливает возможность селективного разделения широкого кругавеществ.3. На разделяемые вещества можно накладывать различныедополнительные поля (гравитационное, электрическое, магнитное и др.),которые,изменяяусловияразделения,расширяютвозможностихроматографии.4. Хроматография – гибридный метод, сочетающий одновременноеразделение и определения нескольких компонентов.5.

Хроматография позволяет решать как аналитические задачи(разделение, идентификация, определение), так и препаративные (очистка,выделение, концентрирование). Решение этих задач можно сочетать,выполняя их в режиме “on line”.5Многочисленныеметодыклассифицируютсяпоагрегатномусостоянию фаз, механизму разделения и технике проведения разделения.Хроматографические методы различаются и по способу проведенияпроцесса разделения на фронтальный, вытеснительный и элюентный.Для решения аналитический задач используется элюентный метод,он имеет следующие достоинства:– дает наиболее полное разделение, поскольку зоны сорбатовразделены зонами элюента;– сорбент непрерывно регенерируется;– параметры удерживания хорошо воспроизводимы.Элюентная хроматограмма, являющаяся зависимостью сигналаприбора (ось ординат) от времени или объема подвижной фазы (осьабсцисс),представляетсобойсовокупностьпиковразделяемыхкомпонентов.

Обычно отдельный пик представляет собой гауссову кривую.Типичная хроматограмма приведена на рис. 1.AtR(1)tR(2)tmW(1)W(2)tРис. 1. Хроматограмма смеси двух веществРассмотримосновныехроматографическиепараметры,характеризующие поведение вещества в колонке. Время от момента вводаанализируемойпробыдомомента6регистрациимаксимумахроматографическогопиканазываютвременемудерживанияиобозначают – tR. Время удерживания складывается из двух составляющих– времени пребывания веществ в подвижной фазе (tm) и временипребывания в неподвижной фазе (ts)Значение tm фактически равно времени прохождения черезхроматограф несорбируемого компонента. Значение tR не зависит отколичества пробы, вводимой в колонку, но зависит от природы вещества исорбента (если изотерма сорбции вещества линейна), а также от упаковкисорбента и может меняться от колонки к колонке.

Поэтому дляхарактеристики истинной удерживающей способности колонки следуетввести исправленное время удерживания ( t R′ )t ′ = tR – t m(1)RЧасто для характеристики удерживания используют удерживаемыйобъем – VR – объем подвижной фазы, который нужно пропустить черезколонку с определенной скоростью, чтобы элюировать вещество:.VR = F tR(2),3где F – объемная скорость потока подвижной фазы (см /с) или (мл/мин).По полученной хроматограмме смеси (рис. 1) можно рассчитатьэкспериментальные значения хроматографических параметров: факторудерживания(емкости)(k),коэффициентселективности(α),разрешение (RS) и оценить эффективность хроматографическойколонки.Фактор удерживания показывает во сколько раз дольше веществопребывает в неподвижной фазе, чем в подвижной.

Стараются выбиратьусловия хроматографического разделения таким образом, чтобы этавеличина составляла от 1,5 до 4. k рассчитывают по формуле:7V −V = t − tVtRk=mRmРасстояниемеждуm(3)mмаксимумамихроматографическихпиковопределяет селективность неподвижной фазы. Фактор разделения(коэффициент селективности) α есть мера относительного удерживанияилиотносительнойподвижностидвухразделяемыхвеществ,иописывается уравнением:α=t′R2t′= D2/D1(4)R1Для разделения двух веществ необходимо подобрать условия разделениятак, чтобы D1 ≠ D2 и α>1,00.Степеньразмыванияхроматографическогопикаопределяетэффективность колонки. Чем эффективнее колонка, тем уже пик, тембольшее число компонентов можно разделить за более короткое время, т.е.время анализа сокращается.

Количественно эффективность колонки можетбыть выражена числом теоретических тарелок N. Согласно концепциитеоретических тарелок хроматографическую колонку представляют какряд дискретных, соприкасающихся горизонтальных слоев, на которыхмгновенно устанавливается равновесие между неподвижной и подвижнойфазами, и акт сорбции-десорбции вещества повторяется многократно накаждом слое. Высота слоя – высота, эквивалентная теоретическойтарелке,обозначаетсячерезH.Междупараметрамисуществуетсоотношение:H = L/N(5),где L - длина колонки.Чем меньше H, тем большее число раз устанавливается равновесиемежду фазами при данной длине колонки, тем эффективнее разделениекомпонентов анализируемой смеси.8Из экспериментальных данных рассчитывают N по формуле: tR 16N =  W 2(6),где W – ширина пика у основания.Разделение двух соседних пиков характеризуется разрешением Rs.Разрешение является мерой полноты разделения двух веществ.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги