КЛАССИФИКАЦИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА, АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ - Хроматография как метод исследования

В основу классификаций хроматографических методов положены принципы, учитывающие следующие различные особенности процесса разделения:

    * различия в агрегатном состоянии фаз используемой хроматографической системы; * различия в характере взаимодействий разделяемых веществ с неподвижной фазой; * экспериментальные различия в способах проведения процесса хроматографического разделения.

В таблицах 1?3 приведены основные варианты классификации известных хроматографических методов.

Поскольку характер взаимодействий разделяемых соединений с фазами различных хроматографических систем может сильно различаться, то почти не существует объектов, для разделения которых не удалось бы найти подходящей неподвижной фазы (твердой или жидкой) и систем подвижных растворителей. Области применения основных вариантов хроматографии в зависимости от молекулярной массы исследуемых соединений приведены в табл. 4.

АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Одним из наиболее распространенных методов адсорбционной хроматографии является тонкослойная хроматография (ТСХ) - разновидность плоскостной хроматографии, при которой адсорбент используют в виде тонкого слоя на пластинке.

Принцип и основные понятия метода ТСХ. На чистую плоскую поверхность (пластинку из стекла, металла, пластмассы) тем или иным способом наносят тонкий слой сорбента, который чаще всего закрепляется на поверхности пластинки. Размеры пластинки могут быть различными (длина и ширина - от 5 до 50 см, хотя это и не обязательно). На поверхности пластинки осторожно, чтобы не повредить слой сорбента, намечают (например, карандашом) линию старта (на расстоянии 2-3 см от нижнего края пластинки) и линию финиша растворителя.

Схема разделения компонентов А и В методом ТСХ

На линию старта пластинки наносят (микрошприцом, капилляром) пробу - небольшое количество жидкости, содержащей смесь разделяемых веществ, например двух веществ А и В в подходящем растворителе. Дают возможность испариться растворителю, после чего пластинку погружают в хроматографической камере в жидкую фазу ПФ, представляющую собой специально подобранный для данного случая растворитель или смесь растворителей. Под действием капиллярных сил ПФ самопроизвольно перемещается вдоль НФ от стартовой линии до линии фронта растворителя, увлекая с собой компоненты А и В пробы, которые перемещаются с различной скоростью. В рассматриваемом случае сродство компонента А к НФ меньше сродства к той же фазе компонента В, поэтому компонент А перемещается быстрее компонента В. После достижения за время t подвижной фазой (растворителем) линии фронта растворителя хроматографирование прерывают, пластинку извлекают из хроматографической камеры, высушивают на воздухе и определяют положение пятен веществ А и В на поверхности пластинки. Пятна (зоны) обычно имеют овальную или круглую форму. В рассматриваемом случае пятно компонента A переместилось от линии старта на расстояние LA , Пятно компонента В - на расстояние LВ , а растворитель прошел через расстояние L.

Иногда одновременно с нанесением пробы разделяемых веществ на линию старта наносят небольшие количества вещества-стандарта, а также веществ-свидетелей (тех, которые предположительно содержатся в анализируемой пробе).

Для характеристики разделяемых компонентов в системе вводят коэффициент подвижности Rf (или Rf-фактор):

RF =V1/VE = (l1/t)/ (L/t) =l1/L ,

Где V1=l1/t и VE= L/t - Соответственно скорости перемещения I-Го компонента и растворителя Е; L1 и L - Путь, пройденный i-М компонентом и растворителем соответственно, t -- время, необходимое для перемещения растворителя от линии старта до линии фронта растворителя. Расстояния L1 Отсчитывают от линии старта до центра пятна соответствующего компонента.

Обычно коэффициент подвижности лежит в переделах RF =0 - 1. Оптимальное значение составляет 0,3-0,7, Условия хроматографирования подбирают так, чтобы величина RF Отличалась от нуля и единицы.

Коэффициент подвижности является важной характеристикой системы сорбент-сорбат. Для воспроизводимых и строго постоянных условий хроматографирования RF =Const.

Коэффициент подвижности Rf зависит от целого ряда факторов: природы и качества растворителя, его чистоты; природы и качества сорбента (тонкого слоя), равномерности его зернения, толщины слоя; активности сорбента (содержания в нем влаги) ; техники эксперимента (массы образцы, длины L пробега растворителя); навыка экспериментатора и т. д. Постоянство воспроизведения всех этих параметров на практике иногда бывает затруднительным. Для нивелирования влияния условий проведения процесса вводят относительный коэффициент подвижности Rs.

Rs= l/lСт=RF /RF(ст),

Где RF =l/L; RF (ст)=lСт /L; lCm - Расстояние от линии старта до центра пятна стандарта.

Относительный коэффициент подвижности Rs является более объективной характеристикой подвижности вещества, чем коэффициент подвижности RF.

В качестве стандарта часто выбирают такое вещество, для которого в данных условиях RF ? 0,5. По химической природе стандарт выбирается близким к разделяемым веществам. С применением стандарта величина Rs обычно лежит в пределах Rs=0.1--10 , оптимальные пределы - около 0,5--2.

Для более надежной идентификации разделяемых компонентов используют "свидетели" - эталонные вещества, наличие которых предполагается в анализируемой пробе. Если RF = RF(свид) , где RF И RF (свид) -- соответственно коэффициенты подвижности данного компонента и свидетеля, то можно с большей вероятностью предположить, что вещество-свидетель присутствует в хроматографируемой смеси.

Для характеристики разделения двух компонентов А и В в данных условиях вводят степень (критерий) разделения R(А/В):

R (А/B) = ДL([a(A)/2+a (B)/2] =2ДL[a(A)+a(B)] ,

Где ДL - расстояние между центрами пятен компонентов А и В; a(A) и a(B) - соответственно диаметры пятен А и В на хроматограмме.

Чем больше величина R (А/B) , тем четче разделяются пятна компонентов А и В на хроматограмме.

Для оценки селективности разделения двух веществ А и В используют коэффициент разделения А:

А= lB / lA.

Если А=1, То компоненты А и В не разделяются.

К определению степени разделения R (A/B) компонентов А и В.

Похожие статьи




КЛАССИФИКАЦИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА, АДСОРБЦИОННАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ - Хроматография как метод исследования

Предыдущая | Следующая