CC BY
271КЛАССИФИКАЦИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
АНАЛИЗА Михеева В.В.
Михеева Вероника Валерьевна - магистрант, направление: теплоэнергетика и теплотехника, кафедра энергообеспечения предприятий и энергоресурсосберегающих технологий, Казанский государственный энергетический университет, г. Казань
Аннотация: рассмотрена классификация хроматографических методов анализа по характеру межмолекулярного взаимодействия в системе сорбат-сорбент и по способу проведения эксперимента.
Ключевые слова: хроматография, аналитический метод, тонкослойная хроматография, адсорбционная хроматография.
УДК 669.14
Под хроматографией понимается процесс, сущность коего заключена в разделении в динамическом режиме смесей веществ. Она включена как в весьма широкий раздел аналитической химии, так и является фундаментом отдельных технологических процессов. В связи с вышесказанным, в хроматографию включены два главных направления: технологическое и информационное, причем, первое направлено на получение определенной материальной продукции, тогда как второе должно служить в качестве обеспечения информацией в области физико-химических свойств, а также количественно-качественном составе объектов, которые исследуются.
Хроматография в качестве способа совершения анализа может быть причислена к группе методов, из-за сложного характера анализируемых объектов включающей разделение на относительно простые исходной сложной смеси на предварительном этапе, к примеру, к дистилляции, диффузии, экстракции, зонной плавке либо комбинации в определенном порядке данных методов. Стоит отметить, что среди этой группы методов именно хроматографические дают самые эффективные разделительные результаты в связи с большим количеством используемых типов межмолекулярных взаимодействий. Разделительная стадия в слое сорбента либо хроматографической колонке способствует получению на выходе смесей относительно простого характера, которые возможно впоследствии анализировать при помощи простых физических, физико-химических либо же химических аналитических методов. Однако возможно использование созданных для конкретного случая хроматографических приемов либо методов.
С самыми распространенными видами видам хроматографии соотносят афинную, жидкостную, адсорбционную, гель-фильтрационную, ионообменную, тонкослойную, газо-жидкостную, бумажную, а также газо-жидкостную высокоэффективного вида хроматографию.
Адсорбционная хроматография. В этом случае Разделение веществ в данном виде хроматографии происходит с помощью селективной либо же называемой выборочной адсорбции объектов на неподвижной фазе. Подобная адсорбция определяется близостью конкретного соединения неподвижной фазе, то есть, к твердому адсорбенту, а которое должно рассчитываться на основе взаимодействий полярного характера молекул обоих веществ. В связи с чем подобную хроматографию используют тогда, когда требуется проанализировать соединения, чьи свойства характеризуются с позиции типа и числа полярных групп. Адсорбционная хроматография включает в себя такие виды, как: газо-адсорбционная, ионообменная, тонкослойная, жидкостная, а также бумажная.
Ионообменная хроматография. В данном случае речь идет о том, чтобы ионообменные смолы использовать как неподвижную фазу как в форме тонкого слоя
на бумаге либо пластине, так и в колонках. Разделение чаще всего проводится в средах водного состава, что предполагает использование метода ионообменной хроматографии (при отдельных случаях применения смешанных растворителей) в неорганической химии. Разделение происходит за счет отличий в сродстве разделяемых ионов раствора к ионообменным центрам, находящимся в неподвижной фазе, противоположной полярности [4].
Жидкостная хроматография. Здесь подвижная фаза представлена жидкостью. Чаще всего имеется в виду жидкостная колоночная хроматография в адсорбционном варианте, причем сорбентом выступает пористый материал с серьезно развитой системой макро- и микро-коэффициентов.
Бумажная хроматография. Здесь неподвижная фаза представлена листами либо полосами бумаги. Вариант разделение согласно адсорбционному механизму, подчас приводящемуся в двух одномоментно перпендикулярных направлениях.
Тонкослойная хроматография (ТСХ) представляет собой систему любого типа, где неподвижная фаза выступает в качестве тонкого слоя (чаще: пастообразного двухмиллиметрового оксида алюминия либо же диоксида кремния), что наносится на инертную подложку, в роли коей выступают либо пластины алюминия, либо стекло.
Основы тонкослойной хроматографии (ТСХ).
Метод ТСХ представляет собой хроматографирование объекта исследования в тонком слое сорбента, который должен быть нанесен на плоскую твердую подложку. Данный метод использует, по большей части, разделение, которое основано на сорбции-десорбции. Причем многообразие сорбентов, используемых для анализа, дало возможность серьезного совершенствования этого метода.
При первых опытах с появлением ТСХ изготовление пластин происходило самими исследователями. Сегодня же в достаточном количестве есть заводские пластины, причем их ассортимент весьма велик как по подложкам, так и по носителям и размерам.
В наше время хроматографическая пластинка по сути есть основа из полимера (к примеру, политерефталата), алюминия либо же стекла. Однако последняя основа все менее применяется, так как с ней связаны отдельные негативные стороны использования: она достаточно тяжела, нет возможности разделения пластины без повреждения слоя сорбента на части, хрупкая. Поэтому стекло все чаще заменяет полимер или алюминиевая фольга.
Для того, чтобы закрепить сорбент используется силиказоль, крахмал, гипс либо же иной материал. Он помогает зернам сорбента удержаться на подложке. Толщина слоя различается в зависимости от задач анализа: 100 и более мкм. Главный же критерий заключен в необходимости максимально равномерного распределения слоя на всей поверхности хроматографической пластинки [1].
Механизм непосредственно процесса разделения
Схема
Вариант
За счет водородной связи химического средства и др.
©
Хемосорбционная хромотография
По размеру молекул
;с£о. ;*о УТ Л** о
штшшш
Ситовая хроматография
За счет ионного обмена
Ионообменная хроматография
За счет растворения либо физической адсорбции
Молекулярная хромотография
Таблица. 1.2. Варианты хроматографии по способу проведения (б)
Характер процесса хромотографии Схема Вариант
В полях центробежных, магнитных, электрических, иных сил Хромотография в полях сил
В цилиндрическом слое сорбента ) Колоночная хромотография
В пленке жидкости либо же слое сорбента, что размешан на внутренней стенки трубки Капиллярная хроматография
В слое сорбента на плоской поверхности Планарная хромотография
ттттттШШШ.:
Рис. 1. Схема реализации цели анализа смесей посредством хроматографического процесса [3]
Гель-фильтрационная либо молекулярно-ситовая хроматография. Несколько иной принцип действия. Неподвижная фаза - материалы (чаще гели) с жестко
контролируемой пористостью. Часть компонентов смеси по форме и размеру молекул имеют возможность проникновения меж гелевыми частицами, часть - нет.
Используется обычно при необходимости разделения высокомолекулярных соединений. Как вариант этого вида хроматографии - определение молекулярных масс разделяемых веществ, которые достаточно часто нужны для химических исследований.
Афинная хроматография. Данный вид хроматографии работает по принципу, когда происходит взаимодействие между веществом, которое может реагировать с выделяемым соединением, н также связано с твердым носителем неподвижной фазы. Подобное вещество имеет сродство с выделяемым соединением, которое определяется как афинный лиганд.
Чаще всего нужно при биохимическом анализе. К примеру, при пропускании через целлюлозу, активированную бромцианом, биологических объектов-антигенов, содержащих белки, происходит их специфическое удерживание [5].
Список литературы
1. Аналитическая хроматография / Под ред. В.И. Сакодынского и др. М.: Химия, 1993. С. 19-21.
2. Кнорре Д.Г., Крылова Л.Ф., Музыкантов В.С. Физическая химия. М.: Высш. шк., 1990. С. 416.
3. Алесковский В.Б., Бардин В.В., Булатов М.И. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство. Л.: Химия, 1988. 376 с.
4. Ольшанова К.М. Практикум по хроматографическому анализу. М. Высш. школа, 1970. С. 312.
5. Определение ддт, ддэ, ддд, альдрина, дильдрина, гептахлора, кельтана, метоксихлора, эфирсульфоната и других ядохимикатов в продуктах питания хроматографией в тонком слое / Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. М.: Колос, 1977. С. 9-17.
