нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

... графія

   
 

фізико-хімічний метод розділення і аналізу сумішей, заснований на розподілі їх компонентів між двома фазами - нерухомою і рухомою (елюент), що протікає через нерухому. Історична довідка. Метод розроблений в 1903 М. Кольором ),, який показав, що при пропущенні суміші рослинних пігментів через шар безбарвного сорбенту індивідуальні речовини розташовуються у вигляді окремих забарвлених зон. Отриманий таким чином пошарово забарвлений стовпчик сорбенту Колір назвав хроматограммой, а метод - Х. Згодом термін "хроматограмма" стали відносити до різних способам фіксації результатів багатьох видів Х. Однак аж до 40-х рр.. Х. не отримала належного розвитку. Лише в 1941 А.

Мартін і Р. Сінг відкрили метод розподільної Х. і показали його широкі можливості для дослідження білків і вуглеводів. В 50-і рр.. Мартін і американський учений А. Джеймс розробили метод газо -рідинної Х. Основні види Х. Залежно від природи взаємодії, що обумовлює розподіл компонентів між елюентом і нерухомою фазою, розрізняють такі основні види Х. - адсорбційну, розподільну, іонообмінну, Ексклюзивна (молекулярно-ситову ) і осадову. Адсорбційна Х. заснована на відмінності сорбіруємості поділюваних речовин адсорбентом (тверде тіло з розвиненою поверхнею); розподільна Х. - на різній розчинності компонентів суміші в нерухомій фазі (високою рідина, нанесена на твердий макропористий носій) і елюенті (слід мати на увазі, що при розподільному механізмі розділення на переміщення зон компонентів частковий вплив надає і адсорбційне взаємодія аналізованих компонентів з твердим сорбентом); іонообмінна Х. - на відмінності констант іонообмінної рівноваги між нерухомою фазою (іонітом) і компонентами суміші, що розділяється; Ексклюзивна (молекулярно-ситова) Х. - на різній проникності молекул компонентів в нерухому фазу (високопористий неіоногенний гель). Ексклюзивна Х. підрозділяється на гель-проникаючу (ЦПХ), в якій елюент - неводний розчинник, і гель-фільтрацію, де елюент - вода. Осадова Х, заснована на різній здатності компонентів, випадати в осад на твердій нерухомій фазі. Відповідно з агрегатним станом елюенту розрізняють газову і рідинну Х. Залежно від агрегатного стану нерухомої фази газова Х. буває газо-адсорбційної (нерухома фаза - твердий адсорбент) та газорідинної (нерухома фаза - рідина), а рідинна Х. - рідинно-адсорбційної (або твердо-рідинної) і рідинно-рідинної. Остання, як і газо-рідинна, є розподільною Х. До твердо-рідинної Х. відносяться тонкошарова і паперова. Розрізняють колоночную і площинну Х. У колоночной сорбентом заповнюють спеціальні трубки - колонки, а рухома фаза рухається усередині колонки завдяки перепаду тиску. Різновид колоночной Х. - капілярна, коли тонкий шар сорбенту наноситься на внутрішні стінки капілярної трубки. Площинна Х. підрозділяється на тонкошарову і паперову. В тонкошарової Х. тонкий шар гранульованого сорбенту або пориста плівка наноситься на скляну або металеву пластинки; в разі паперової Х. використовують спеціальний хроматографічний папір. У площинний Х. переміщення рухомої фази відбувається завдяки капілярним силам.

При хроматографування можлива зміна за заданою програмою температури, складу елюента, швидкості його протікання і ін параметрів.

Залежно від способу переміщення суміші, що розділяється вздовж шару сорбенту розрізняють наступні варіанти Х.: фронтальний, проявник і витіснювальний. При фронтальному варіанті в шар сорбенту безперервно вводиться суміш, що складається з газу-носія і поділюваних компонентів, наприклад 1, 2, 3, 4, яка сама є рухомою фазою. Через деякий час після початку процесу найменш сорбіруємості компонент (наприклад, 1) випереджає інші і виходить у вигляді зони чистої речовини раніше всіх, а за ним в порядку сорбіруємості послідовно розташовуються зони сумішей компонентів: 1 + 2, 1 + 2 + 3, 1 + 2 + 3 + 4 (

рис.

, a). При проявітельного варіанті через шар сорбенту безперервно проходить потік елюенту і періодично в шар сорбенту вводиться суміш речовин. Через певний час відбувається ділення вихідної суміші на чисті речовини, розташовані окремими зонами на сорбенті, між якими знаходяться зони елюенту (

рис. , б) При витіснювальному варіанті в сорбент вводиться суміш, а потім потік газу-носія, що містить витіснювач (елюент), при русі якого суміш через деякий період часу розділиться на зони чистих речовин, між якими виявляться зони їх суміші ( рис. , в) . Ряд видів Х. здійснюється за допомогою приладів, званих хроматографами , в більшості з яких реалізується варіант проявника Х. Хроматографи використовують для аналізу і для препаративного (в т.ч. промислового) розділення сумішей речовин. При аналізі розділені в колонці хроматографа речовини разом з елюентом потрапляють через різні проміжки часу у встановлений на виході з хроматографічної колонки детектуючий пристрій, що реєструє їх концентрації в часі. Отриману в результаті цього вихідну криву називають хроматограммой. Для якісного хроматографічного аналізу визначають час від моменту введення проби до виходу кожного компонента з колонки при даній температурі і при використанні певного елюенту. Для кількісного аналізу визначають висоти або площі хроматографічних піків з урахуванням коефіцієнтів чутливості використовуваного детектирующего пристрою до аналізованих речовин. . Для аналізу та розділення речовин, перехідних без розкладання в пароподібний стан, найбільше застосування отримала газова Х., де як елюент (газу-носія) використовуються гелій, азот, аргон та ін гази. Для газо-адсорбційного варіанту Х. як сорбенту (частинки діаметром 0,1-0,5 мм ) використовують

силикагели , алюмогелі, молекулярні сита , пористі полімери і ін сорбенти з питомою поверхнею 5-500 / р. Для газо-рідинної Х. сорбент готують нанесенням рідини у вигляді плівки (висококиплячі вуглеводні, складні ефіри, силоксани та ін) товщиною кілька мкм м2 на твердий носій з питомою поверхнею 0,5-5 / г і більше. Робочі температурні межі для газо-адсорбційного варіанту Х. від -70 до +600 С, для газо-рідинного від -20 до +400? З. Газової Х. можна розділити декілька см м2 газу або мг рідких (твердих ) речовин; час аналізу від декількох 3 сек до декількох годин. У рідинної колонкової Х. як елюент застосовують легколетучие розчинники (наприклад, вуглеводні, ефіри, спирти), а в якості нерухомої фази - силікагелі (в т. ч. силикагели з хімічно прищепленими до поверхні різними функціональними групами - ефірними, спиртовими та ін), алюмогелі, пористі скла; розмір часток всіх цих сорбентів кілька мкм. Подаючи елюент під тиском до 50

Мн / м ( 500 кгс / см вдається скоротити час аналізу від 2-3 2 до декількох хв. 2), Для підвищення ефективності розділення складних сумішей використовують програмований в часі зміна властивостей елюента шляхом змішення розчинників різної полярності (градієнтне елюювання). ч Рідинна молекулярно-ситова Х. відрізняється використанням сорбентів, що мають пори строго певного розміру (пористі скла, молекулярні сита, в тому числі декстранових та ін гелі). В тонкошарової та паперової Х. досліджувану суміш в рідкому вигляді наносять на стартову лінію (початок пластинки або смужки паперу), а потім розділяють на компоненти висхідним або низхідним потоком елюента. Подальше виявлення (прояв) розділених речовин на хроматограмі (так в цих випадках називають пластину з нанесеним на неї сорбентом або хроматографічний папір, на яких відбулося розділення досліджуваної суміші на компоненти) здійснюють за допомогою ультрафіолетової (УФ) спектроскопії, інфрачервоної (ІЧ) спектроскопії або обробкою реактивами, створюючими з аналізованими речовинами забарвлені сполуки. Якісно склад сумішей за допомогою цих видів Х. характеризують певною швидкістю переміщення плям речовин відносно швидкості руху розчинника в даних умовах. Кількісний аналіз здійснюють виміром інтенсивності забарвлення речовини на хроматограмі. Х. широко застосовується в лабораторіях і в промисловості для якісного та кількісного аналізу багатокомпонентних систем, контролю виробництва, особливо у зв'язку з автоматизацією багатьох процесів, а також для препаратівного (в т.ч. промислового) виділення індивідуальних речовин (наприклад, благородних металів), розділення рідких і розсіяних елементів.

Газова Х. застосовується для

газів поділу

, визначення домішок шкідливих речовин у повітрі, воді, грунті, промислових продуктах; визначення складу продуктів основного органічного та нафтохімічного синтезу, вихлопних газів, лікарських препаратів, а також в криміналістиці і т.д. Розроблені апаратура і методики аналізу газів в космічних кораблях, аналізу атмосфери Марса, ідентифікації органічних речовин в місячних породах і т.п.

Газова Х. застосовується також для визначення фізико-хімічних характеристик індивідуальних сполук: теплоти адсорбції і розчинення, ентальпії, ентропії, констант рівноваги і комплексоутворення; для твердих речовин цей метод дозволяє виміряти питому поверхню, пористість, каталітичну активність. Рідинна Х. використовується для аналізу, розділення і очищення синтетичних полімерів, лікарських препаратів, детергентів, білків, гормонів та інших біологічно важливих сполук. Використання високочутливих детекторів дозволяє працювати з дуже малими кількостями речовин (10 -11

-10

-9 що винятково важливо в біологічних дослідженнях. Часто застосовується молекулярно-ситова Х. і Х. по спорідненості; остання заснована на здатності молекул біологічних речовин вибірково зв'язуватися один з одним. Тонкошарова і паперова Х. використовуються для аналізу жирів, вуглеводів, білків і ін природних речовин і неорганічних сполук. У деяких випадках для ідентифікації речовин використовується Х. у поєднанні з ін фізико-хімічними і фізичними методами, наприклад з мас-спектрометрією, ІЧ-, УФ-спектроскопією та ін Для розшифровки хроматограм і вибору умов досвіду застосовують ЕОМ. г), Літ.:

Жуховицкий А. А., Туркельтауб Н. М., Газова хроматографія, М., 1962; Кисельов А. В., Яшин Я. І., Газо-адсорбційна хроматографія, М., 1967; Сакодинскій До. І., Волков С. А., Препаративна газова хроматографія, М., 1972; Гольберт К. А., Вігдергауз М. С., Курс газової хроматографії, М., 1974; Хроматографія на папері, пров. з чеш., М., 1962; Детерман Г., Гель-хроматографія, пер. з нім., М., 1970; Morris С. J. О., Morris P., Separation methods in biochemistry, L., 1964.

К. І. Сакодинскій.

Лит.: Жуховицкий А. А., Туркельтауб Н. М., Газовая хроматография, М., 1962; Киселев А. В., Яшин Я. И., Газо-адсорбционная хроматография, М., 1967; Сакодынский К. И., Волков С. А., Препаративная газовая хроматография, М., 1972; Гольберт К. А., Вигдергауз М. С., Курс газовой хроматографии, М., 1974; Хроматография на бумаге, пер. с чеш., М., 1962; Детерман Г., Гель-хроматография, пер. с нем., М., 1970; Morris С. J. О., Morris P., Separation methods in biochemistry, L., 1964.

© К. И. Сакодынский.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка