Классификация хроматографических методов

В основу общепринятых классификаций многочисленных хроматографических методов положены различные признаки.

1. По цели хроматографирования выделяют аналитическую хроматографию -для разделения смеси веществ, их качественного и количественного анализа; препаративную хроматографию - для получения веществ в чистом виде, для концентрирования и выделения микропримесей; промышленную (производственную) - для автоматического управления процессом.

2. По технике выполнениявыделяют колоночную хроматографию, когда разделение производят в специальных трубках (колонках), и плоскостную хроматографию, когда разделение проводится на специальной бумаге (бумажная хроматография (БХ)) или в тонком слое сорбента (тонкослойная хроматография (ТСХ)). В колоночной хроматографии используют набивные (насадочные) и капиллярные колонки. В насадочных колонках неподвижной фазой заполняется весь объем трубок, в капиллярных она наносится (в виде тонкого слоя) только на внутреннюю поверхность.

3. По механизму взаимодействияразделяемых веществ с неподвижной фазой выделяют несколько видов хроматографии:

распределительная – основана на различии в растворимости разделяемых веществ в пленке неподвижной жидкой фазы;

адсорбционная – основана на различии в адсорбируемости веществ твердым сорбентом;

ионообменная – основана на разной способности разделяемых веществ к ионному обмену между подвижной фазой и твердым ионообменником;

эксклюзионная (молекулярно-ситовая) – основана на различии в размерах и формах молекул разделяемых веществ (сорбент представляет собой пористое твердое тело, и в зависимости от размера частиц они проникают в эти поры или проходят далее).

Этими видами не исчерпываются все механизмы разделения. Следует помнить, что классификация по этому признаку весьма условна: ее используют только в том случае, если известен доминирующий механизм, зачастую процесс разделения протекает по нескольким механизмам.

4. По агрегатному состоянию ПФхроматографию разделяют на газовую и жидкостную. При желании конкретизировать и агрегатное состояние неподвижной фазы, хроматографические методы называют: газо-жидкостная (ГЖХ), газо-твердофазная (или газо-адсорбционная, ГАХ), жидкостно-жидкостная (ЖЖХ), жидкостно-твердофазная (или жидкостно-адсорбционная, ЖАХ).

5. По способу перемещения подвижной фазы различают фронтальный, элюентный (проявительный), и вытеснительный методы анализа. В аналитической химии почти всегда используется элюентный анализ.

Хроматографическую колонку непрерывно промывают элюентом (инертным газом в газовой хроматографии или растворителем в жидкостной хроматографии), обладающим меньшей сорбируемостью, чем любое из разделяемых веществ. Затем в колонку быстро вводят порцию разделяемой смеси и продолжают непрерывно пропускать элюент (процесс элюирования). При этом разделяемые вещества перемещаются вдоль колонки с разными скоростями (в соответствии с их сорбируемостью). Если скорости перемещения компонентов различаются достаточно, то на выходе из колонки сначала появляется наименее сорбируемый компонент (в смеси с элюентом), затем чистый элюент, следующий компонент и т. д. Смесь, выходящую из колонки, часто называют элюатом.

В этом случае выходная кривая ( хроматограмма ) представляет собой набор пиков, имеющих форму гауссовой кривой (рис.8.36). Хроматограмма- зависимость аналитического сигнала детектора от времени, прошедшего с момента ввода пробы в колонку. При этом аналитический сигнал, в зависимости от используемого прибора, может иметь самую разную природу (см. ниже). Важно лишь, что интенсивность этого сигнала должна зависеть от концентрации (или количества) соответствующего компонента пробы.

Недостатком элюентного метода является некоторое уменьшение концентрации выходящих компонентов за счет разбавления их элюентом.

Рис.8.36. Разделение смеси в колонкеи хроматограмма,

полученная методом элюентнойхроматографии

(сорбируемость веществ увеличивается в ряду А< В< С)

В некоторых случаях трудно разделяемых смесей используют ступенчатое или градиентное элюирование, при котором состав элюента во время хроматографирования изменяется ступенчато (дискретно) или непрерывно. В этом случае можно добиться сокращения времени удерживания сильно сорбируемых веществ и улучшить разделение смеси.

На рис.8.37 представлена идеализированная хроматограмма смеси двух веществ. По оси абсцисс отложено время хроматографирования (можно отложить также объем прошедшего через колонку элюата), по оси ординат - аналитический сигнал, зависящий от концентрации веществ в элюате (отклик). Рассмотрим основные хроматографические параметры, характеризующие поведение веществ в колонке.

Время удерживания t_R - время от момента ввода анализируемой пробы до регистрации максимума пика:

t_R = t_m+ t_R^/,

Значение t_m весьма мало и равно времени прохождения через колонку несорбируемого компонента (" мертвое" время). Значение t_R^/не зависит от количества пробы, но зависит от природы вещества и сорбента, а также упаковки сорбента и может меняться от колонки к колонке.

⇐ Предыдущая 70 71 72 73 747576 77 78 79 Следующая ⇒