მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიაში (HPLC), ქრომატოგრაფიულ სვეტში მიმდინარე პროცესების ბუნება ზოგადად იდენტურია გაზის ქრომატოგრაფიის პროცესებთან. განსხვავება მხოლოდ სითხის, როგორც სტაციონარული ფაზის გამოყენებაშია. თხევადი მოძრავი ფაზების მაღალი სიმკვრივისა და სვეტების მაღალი წინააღმდეგობის გამო, გაზისა და თხევადი ქრომატოგრაფია მნიშვნელოვნად განსხვავდება ინსტრუმენტულ ინსტრუმენტებში.

HPLC-ში სუფთა გამხსნელები ან მათი ნარევები ჩვეულებრივ გამოიყენება მობილურ ფაზებად.

სუფთა გამხსნელის (ან გამხსნელების ნარევების) ნაკადის შესაქმნელად, რომელსაც თხევადი ქრომატოგრაფიაში ელუენტს უწოდებენ, გამოიყენება ქრომატოგრაფის ჰიდრავლიკურ სისტემაში შემავალი ტუმბოები.

ადსორბციული ქრომატოგრაფია ტარდება ნივთიერების ადსორბენტებთან ურთიერთქმედების შედეგად, როგორიცაა სილიკა გელი ან ალუმინის ოქსიდი, რომლებსაც აქვთ აქტიური ცენტრები ზედაპირზე. სხვადასხვა ნიმუშის მოლეკულების ადსორბციულ ცენტრებთან ურთიერთქმედების უნარის განსხვავება იწვევს მათ ზონებად დაყოფას სვეტის გასწვრივ მოძრავ ფაზასთან მოძრაობის დროს. ამ შემთხვევაში მიღწეული კომპონენტების ზონის გამოყოფა დამოკიდებულია როგორც გამხსნელთან, ასევე ადსორბენტთან ურთიერთქმედებაზე.

HPLC-ში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება სილიკა გელის ადსორბენტები სხვადასხვა მოცულობით, ზედაპირის ფართობებითა და ფორების დიამეტრით. ალუმინის ოქსიდი და სხვა ადსორბენტები გამოიყენება ნაკლებად ხშირად. ამის მთავარი მიზეზი:

არასაკმარისი მექანიკური სიმტკიცე, რომელიც არ იძლევა HPLC-სთვის დამახასიათებელ მაღალ წნევაზე შეფუთვას და გამოყენებას;

სილიკა გელს, ალუმინის ოქსიდთან შედარებით, აქვს ფორიანობის უფრო ფართო დიაპაზონი, ზედაპირის ფართობი და ფორების დიამეტრი; ალუმინის ოქსიდის მნიშვნელოვნად უფრო დიდი კატალიზური აქტივობა იწვევს ანალიზის შედეგების დამახინჯებას ნიმუშის კომპონენტების დაშლის ან მათი შეუქცევადი ქიმიზორბციის გამო.

დეტექტორები HPLC-სთვის

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) გამოიყენება პოლარული არაასტაბილური ნივთიერებების გამოსავლენად, რომლებიც, რატომღაც, არ შეიძლება გარდაიქმნას გაზის ქრომატოგრაფიისთვის შესაფერის ფორმად, თუნდაც წარმოებულების სახით. ასეთი ნივთიერებები, კერძოდ, მოიცავს სულფონის მჟავებს, წყალში ხსნად საღებავებს და ზოგიერთ პესტიციდს, მაგალითად, ფენილ-შარდოვანას წარმოებულებს.

დეტექტორები:

ულტრაიისფერი დეტექტორი დიოდის მატრიცაზე. ფოტოდიოდების „მატრიცა“ (მათ შორის ორასზე მეტი) მუდმივად აღრიცხავს სიგნალებს სპექტრის UV და ხილულ რეგიონებში, რითაც უზრუნველყოფს UV-B სპექტრის ჩაწერას სკანირების რეჟიმში. ეს საშუალებას გაძლევთ განუწყვეტლივ ჩაწეროთ, მაღალი მგრძნობელობის პირობებში, კომპონენტების არადამახინჯებული სპექტრები, რომლებიც სწრაფად გადიან სპეციალურ უჯრედში.

ერთი ტალღის სიგრძის გამოვლენასთან შედარებით, რომელიც არ გვაწვდის ინფორმაციას პიკური სისუფთავის შესახებ, დიოდური მასივის სრული სპექტრების შედარების შესაძლებლობა იძლევა გაცილებით მაღალ ხარისხს იდენტიფიკაციის შედეგში.

ფლუორესცენციის დეტექტორი. ფლუორესცენტური დეტექტორების დიდი პოპულარობა განპირობებულია მათი ძალიან მაღალი სელექციურობითა და მგრძნობელობით და იმით, რომ გარემოს მრავალი დამაბინძურებელი ფლუორესციულია (მაგ. პოლიარომატული ნახშირწყალბადები).

ელექტროქიმიური დეტექტორი გამოიყენება ნივთიერებების გამოსავლენად, რომლებიც ადვილად იჟანგება ან მცირდება: ფენოლები, მერკაპტანები, ამინები, არომატული ნიტრო და ჰალოგენური წარმოებულები, ალდეჰიდები, კეტონები, ბენზიდინები.

ნარევის ქრომატოგრაფიული გამოყოფა სვეტზე PF-ის ნელი პროგრესის გამო დიდ დროს მოითხოვს. პროცესის დასაჩქარებლად ქრომატოგრაფია ტარდება წნევის ქვეშ. ამ მეთოდს ეწოდება მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC).

კლასიკურ თხევადი სვეტის ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული აღჭურვილობის მოდერნიზებამ ის ანალიზის ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ და თანამედროვე მეთოდად აქცია. მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია მოსახერხებელი მეთოდია როგორც დაბალი, ისე მაღალი მოლეკულური წონის არასტაბილური თერმოელასტიური ნაერთების გამოყოფის, მოსამზადებელი იზოლაციისა და ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ანალიზისთვის.

გამოყენებული სორბენტის ტიპებიდან გამომდინარე, ეს მეთოდი იყენებს ქრომატოგრაფიის 2 ვარიანტს: პოლარულ სორბენტზე არაპოლარული ელუენტის გამოყენებით (პირდაპირი ფაზის ვარიანტი) და არაპოლარულ სორბენტზე პოლარული ელუენტის გამოყენებით - ე.წ. საპირისპირო ფაზის მაღალი. - შესრულების თხევადი ქრომატოგრაფია (RPHPLC).

ელუენტიდან ელუენტზე გადასვლისას, HPLC პირობებში წონასწორობა მყარდება ბევრჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე პოლარული სორბენტებისა და არაწყლიანი PF-ების პირობებში. ამის შედეგად, ისევე როგორც წყლიან და წყალხსნარულ-ალკოჰოლურ საშუალებებთან მუშაობის მოხერხებულობის შედეგად, OFVLC-მ ახლა დიდი პოპულარობა მოიპოვა. HPLC ანალიზების უმეტესობა ტარდება ამ მეთოდის გამოყენებით.

დეტექტორები. ცალკეული კომპონენტის გამომავალი სვეტიდან აღირიცხება დეტექტორის გამოყენებით. რეგისტრაციისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ანალიტიკური სიგნალის ცვლილება, რომელიც მოდის მობილური ფაზიდან და დაკავშირებულია ნარევის კომპონენტის ბუნებასთან და რაოდენობასთან. თხევადი ქრომატოგრაფია იყენებს ანალიზურ სიგნალებს, როგორიცაა სინათლის შთანთქმა ან გამომავალი ხსნარის სინათლის გამოსხივება (ფოტომეტრიული და ფლუომეტრიული დეტექტორები), გარდატეხის ინდექსი (რეფრაქტომეტრული დეტექტორები), პოტენციალი და ელექტროგამტარობა (ელექტროქიმიური დეტექტორები) და ა.შ.

მუდმივად აღმოჩენილი სიგნალი ჩაწერილია ჩამწერის მიერ. ქრომატოგრამა არის დეტექტორის სიგნალების თანმიმდევრობა ჩაწერილი ჩამწერ ფირზე, რომელიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ნარევის ცალკეული კომპონენტები ტოვებენ სვეტს. თუ ნარევი გამოყოფილია, ცალკეული მწვერვალები ჩანს გარე ქრომატოგრამაზე. მწვერვალის პოზიცია ქრომატოგრამაში გამოიყენება ნივთიერების იდენტიფიცირების მიზნით, მწვერვალის სიმაღლის ან ფართობის - რაოდენობრივი განსაზღვრის მიზნით.

განაცხადი

HPLC ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ქიმიური ანალიზის შემდეგ სფეროებში (აღნიშნულია ანალიზის ობიექტები, სადაც HPLC-ს პრაქტიკულად კონკურენცია არ აქვს):

· საკვების ხარისხის კონტროლი - მატონიზირებელი და არომატიზატორი დანამატები, ალდეჰიდები, კეტონები, ვიტამინები, შაქარი, საღებავები, კონსერვანტები, ჰორმონალური პრეპარატები, ანტიბიოტიკები, ტრიაზინი, კარბამატი და სხვა პესტიციდები, მიკოტოქსინები, ნიტროზამინები, პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადები და ა.შ.

· გარემოს დაცვა - ფენოლები, ორგანული ნიტრო ნაერთები, მონო- და პოლიციკლური არომატული ნახშირწყალბადები, მთელი რიგი პესტიციდები, ძირითადი ანიონები და კათიონები.

· სასამართლო ექსპერტიზა - ნარკოტიკები, ორგანული ასაფეთქებელი ნივთიერებები და საღებავები, ძლიერი ფარმაცევტული საშუალებები.

· ფარმაცევტული ინდუსტრია - სტეროიდული ჰორმონები, ორგანული სინთეზის თითქმის ყველა პროდუქტი, ანტიბიოტიკები, პოლიმერული პრეპარატები, ვიტამინები, ცილოვანი პრეპარატები.

· მედიცინა - ჩამოთვლილი ბიოქიმიური და სამკურნალო ნივთიერებები და მათი მეტაბოლიტები ბიოლოგიურ სითხეებში (ამინომჟავები, პურინები და პირიმიდინები, სტეროიდული ჰორმონები, ლიპიდები) დაავადებების დიაგნოსტიკაში, ორგანიზმიდან წამლების გამოყოფის სიჩქარის განსაზღვრა მათი ინდივიდუალური დოზირების მიზნით.

· სოფლის მეურნეობა - ნიადაგში ნიტრატებისა და ფოსფატების განსაზღვრა გამოყენებული სასუქების საჭირო რაოდენობის დასადგენად, საკვების კვებითი ღირებულების (ამინომჟავები და ვიტამინების) დადგენა, პესტიციდების ანალიზი ნიადაგში, წყალსა და სასოფლო-სამეურნეო პროდუქტებში.

· ბიოქიმია, ბიოორგანული ქიმია, გენეტიკური ინჟინერია, ბიოტექნოლოგია - შაქარი, ლიპიდები, სტეროიდები, ცილები, ამინომჟავები, ნუკლეოზიდები და მათი წარმოებულები, ვიტამინები, პეპტიდები, ოლიგონუკლეოტიდები, პორფირინები და სხვ.

· ორგანული ქიმია - ორგანული სინთეზის ყველა სტაბილური პროდუქტი, საღებავები, თერმოლაბილური ნაერთები, არაასტაბილური ნაერთები; არაორგანული ქიმია (თითქმის ყველა ხსნადი ნაერთი იონებისა და რთული ნაერთების სახით).

· სურსათის, ალკოჰოლური და უალკოჰოლო სასმელების, სასმელი წყლის, საყოფაცხოვრებო ქიმიკატების, სუნამოების ხარისხისა და უსაფრთხოების კონტროლი მათი წარმოების ყველა ეტაპზე;

· ტექნოგენური კატასტროფის ან საგანგებო სიტუაციის ადგილზე დაბინძურების ხასიათის დადგენა;

· ნარკოტიკული, ძლიერი, მომწამვლელი და ფეთქებადი ნივთიერებების აღმოჩენა და ანალიზი;

· მავნე ნივთიერებების (პოლიციკლური და სხვა არომატული ნახშირწყალბადები, ფენოლები, პესტიციდები, ორგანული საღებავები, მძიმე, ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების იონები) არსებობის დადგენა თხევად ჩამდინარე წყლებში, ჰაერის ემისიებსა და მყარ ნარჩენებში საწარმოებიდან და ცოცხალ ორგანიზმებში;

· ორგანული სინთეზის, ნავთობისა და ქვანახშირის გადამუშავების, ბიოქიმიური და მიკრობიოლოგიური წარმოების პროცესების მონიტორინგი;

განაყოფიერებისთვის ნიადაგის ხარისხის ანალიზი, ნიადაგში, წყალსა და პროდუქტებში პესტიციდებისა და ჰერბიციდების არსებობა, აგრეთვე საკვების კვებითი ღირებულება; კომპლექსური კვლევითი ანალიტიკური ამოცანები; ულტრასუფთა ნივთიერებების მიკრორაოდენობების მიღება.



შესავალი.

თხევადი ქრომატოგრაფიის სწრაფი განვითარება ბოლო 10 წლის განმავლობაში ძირითადად განპირობებულია თეორიული საფუძვლების ინტენსიური განვითარებით და მისი მაღალეფექტური ვერსიის პრაქტიკული გამოყენებით, აგრეთვე საჭირო სორბენტებისა და აღჭურვილობის შექმნით და სამრეწველო წარმოებით.

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიის (HPLC) გამორჩეული თვისებაა სორბენტების გამოყენება 3-10 მიკრონი მარცვლის ზომით, რაც უზრუნველყოფს მასის სწრაფ გადაცემას ძალიან მაღალი გამოყოფის ეფექტურობით.

ამჟამად, HPLC-მ პირველი ადგილი დაიკავა ინსტრუმენტულ მეთოდებს შორის განვითარების ტემპებით, აჭარბებს კიდეც გაზის ქრომატოგრაფიას. HPLC-ის ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა გაზის ქრომატოგრაფიასთან შედარებით არის თითქმის ნებისმიერი ობიექტის შესწავლის შესაძლებლობა მათ ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზე ყოველგვარი შეზღუდვის გარეშე, მაგალითად, დუღილის წერტილები ან მოლეკულური წონა.

დღეს, HPLC არის კარგად შემუშავებული ინსტრუმენტული მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მრავალფეროვან დარგებში. მისი მნიშვნელობა განსაკუთრებით დიდია ისეთ კრიტიკულ სფეროებში, როგორიცაა ბიოქიმია, მოლეკულური ბიოლოგია, გარემოს დაბინძურების კონტროლი, ასევე ქიმიურ, ნავთობქიმიურ, კვების და ფარმაცევტულ მრეწველობაში.

ვინაიდან აუცილებელია გათვალისწინებულ იქნას მთელი რიგი ძალიან სპეციფიკური მოთხოვნები მეთოდოლოგიის შემდეგი მახასიათებლების გამო.

ა. HPLC სვეტები შეფუთულია ძალიან მცირე ნაწილაკების დიამეტრის მედიით. შედეგად, ისეთი გამხსნელის მოცულობითი სიჩქარით, რომელიც აუცილებელია ნიმუშის სწრაფი გამოყოფისთვის, სვეტზე იქმნება მაღალი წნევა.

ბ. HPLC-ში გამოყენებული დეტექტორები მგრძნობიარეა ელუენტის ნაკადის და წნევის (ხმაურის) რყევების მიმართ. უფრო მეტიც, კონცენტრაციის დეტექტორების გამოყენებისას საჭიროა ელუენტის მოცულობითი სიჩქარის კიდევ უფრო მაღალი სტაბილურობა.

ვ. ქრომატოგრაფიული გამოყოფის პროცესს თან ახლავს მთელი რიგი ანტაგონისტური ეფექტები, მაგალითად, ნიმუშის დისპერსია მობილურ ფაზაში იწვევს გამოყოფილი კომპონენტების შერევას და ამცირებს ნივთიერების მაქსიმალურ კონცენტრაციას გამორეცხულ პიკში (დეტექტორში). დისპერსია შეინიშნება სისტემის ყველა უბანზე, ნიმუშის ინექციის წერტილიდან დეტექტორამდე.

d. გამხსნელებმა, რომლებიც მოქმედებენ როგორც მობილური ფაზა, ხშირად შეიძლება გამოიწვიონ აღჭურვილობის კოროზია. ეს უპირველეს ყოვლისა ეხება საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიაში გამოყენებულ გამხსნელებს, რომლებიც უპირატესობას ანიჭებენ ბიოქიმიურ HPLC პროგრამებს.

HPLC-ის, როგორც ინსტრუმენტული ტექნიკის სპეციფიკა მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ამ სისტემების შემუშავების, შექმნისა და ექსპლუატაციის დროს. ათ წელზე მეტი მოძიება და კვლევა დასჭირდა ქრომატოგრაფიული სისტემებისა და მათი კომპონენტების კომერციული ნიმუშების შექმნას, რომლებიც საკმარისად საიმედო, მარტივი და უსაფრთხო იქნება ფასისა და ტექნიკური მახასიათებლების მისაღები თანაფარდობით. ბოლო ტენდენციები სვეტების შემცირებისკენ (როგორც სიგრძის, ასევე დიამეტრის) აიძულებს ახალ მოთხოვნებს ინსტრუმენტებზე.

1.1. ეფექტურობადაშერჩევითობა

ქრომატოგრაფია არის ნარევის კომპონენტების განცალკევების მეთოდი, რომელიც ეფუძნება მათ წონასწორულ განაწილებას ორ "შეურევ ფაზას შორის, რომელთაგან ერთი სტაციონარულია, მეორე კი მოძრავი. ნიმუშის კომპონენტები მოძრაობენ სვეტის გასწვრივ, როდესაც ისინი არიან მოძრავი ფაზა და რჩება ადგილზე, როდესაც ისინი სტაციონარულ ფაზაში არიან, რაც უფრო დიდია კომპონენტის მიდრეკილება სტაციონარულ ფაზასთან და რაც უფრო ნაკლებია მობილურ ფაზასთან, მით უფრო ნელა მოძრაობს იგი სვეტში და რაც უფრო დიდხანს რჩება მასში. ნარევის კომპონენტების სტაციონარული და მოძრავი ფაზების მიმართ განსხვავებულობის გამო, მიღწეულია ქრომატოგრაფიის მთავარი მიზანი - კომპონენტების ცალკეულ ზოლებად (პიკებად) გამოყოფა სვეტის გასწვრივ მობილური ფაზასთან.

ამ ზოგადი ცნებებიდან ირკვევა, რომ ქრომატოგრაფიული განცალკევება შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ნიმუშის კომპონენტები, რომლებიც შედის სვეტში ნიმუშის შეყვანისას, ჯერ ერთი, იხსნება მობილურ ფაზაში და, მეორეც, ურთიერთქმედებს (შენარჩუნებულია) სტაციონარულ ფაზასთან. . თუ ნიმუშის შემოტანისას რომელიმე კომპონენტი არ არის ხსნარის სახით, ისინი იფილტრება და არ მიიღებს მონაწილეობას ქრომატოგრაფიულ პროცესში. ანალოგიურად, კომპონენტები, რომლებიც არ ურთიერთქმედებენ სტაციონარულ ფაზასთან, გაივლიან სვეტს მოძრავ ფაზასთან, მათ კომპონენტებად გაყოფის გარეშე.

მოდით მივიღოთ პირობა, რომ ზოგიერთი ორი კომპონენტი ხსნადია მობილურ ფაზაში და ურთიერთქმედებს სტაციონარულ ფაზასთან, ანუ ქროიატოგრაფიული პროცესი შეიძლება მიმდინარეობდეს დარღვევების გარეშე. ამ შემთხვევაში, ნარევის სვეტში გავლის შემდეგ, შეგიძლიათ მიიღოთ ფორმის ქრომატოგრამები ა, ბან ვ(ნახ. 1.1). ეს ქრომატოგრამები ასახავს ქრომატოგრაფიულ განცალკევებებს, რომლებიც განსხვავდება ეფექტურობით (ადა ბ) თანაბარი შერჩევითობითა და შერჩევითობით (ბდა V)თანაბარი ეფექტურობით.

რაც უფრო ვიწროა პიკი, რომელიც მიღებულია იმავე შეკავების დროს, მით უფრო მაღალია სვეტის ეფექტურობა. სვეტის ეფექტურობა იზომება თეორიული ფირფიტების რაოდენობით (NPT) ნ: რაც უფრო მაღალია ეფექტურობა

ბრინჯი. 1.2. ქრომატოგრაფიული პიკის პარამეტრები და თეორიული ფირფიტების რაოდენობის გაანგარიშება:

ტ რ - პიკის შეკავების დრო; თ - მწვერვალის სიმაღლე; Wj/j - პიკის სიგანე მისი სიმაღლის ნახევარზე

ბრინჯი. 1.1. ქრომატოგრამის ტიპი სვეტის ეფექტურობისა და სელექციურობის მიხედვით:

ა- ნორმალური სელექციურობა, შემცირებული ეფექტურობა (ნაკლები თეორიული ფირფიტები); ბ - ჩვეულებრივი შერჩევითობა და ეფექტურობა; V -ნორმალური ეფექტურობა, გაზრდილი სელექციურობა (კომპონენტების შეკავების დროის უფრო მაღალი თანაფარდობა)

ეფექტურობა, რაც უფრო დიდია FTT, მით უფრო მცირე იქნება თავდაპირველად ვიწრო ზოლის მწვერვალის გაფართოება სვეტში გავლისას და მით უფრო ვიწროა პიკი სვეტის გასასვლელში. PTT ახასიათებს საფეხურების რაოდენობას მობილურ და სტაციონალურ ფაზებს შორის წონასწორობის დამყარებაში.

თეორიული ფირფიტების რაოდენობის ცოდნა სვეტზე და სვეტის სიგრძეზე ლ (მკმ), ასევე სორბენტის მარცვლის საშუალო დიამეტრი დ გ (მკმ), ადვილია თეორიული ფირფიტის ექვივალენტური სიმაღლის მნიშვნელობების მიღება (HETT), ასევე შემცირებული სიმაღლის ექვივალენტური თეორიული ფირფიტა (RHETT):

BETT = ლ/ ნ

PVETT =B3TT/d c.

FTT, HETT და PHETT მნიშვნელობებით, მარტივად შეიძლება შევადაროთ სხვადასხვა ტიპის, სხვადასხვა სიგრძის სვეტების ეფექტურობა, სავსე სხვადასხვა ბუნებისა და მარცვლოვნების სორბენტებით. ერთი და იგივე სიგრძის ორი სვეტის PTT-ის შედარებით, შედარებულია მათი ეფექტურობა. HETP-ის შედარებისას შედარებულია სვეტები იმავე მარცვლის ზომისა და სხვადასხვა სიგრძის სორბენტებით. დაბოლოს, PVETT მნიშვნელობა საშუალებას აძლევს ნებისმიერ ორ სვეტს შეაფასოს სორბენტის ხარისხი, პირველ რიგში, და სვეტების შევსების ხარისხი, და მეორეც, სვეტების სიგრძის მიუხედავად, მისი ბუნების სორბენტების გრანულაცია.

სვეტის სელექციურობა დიდ როლს თამაშობს ქრომატოგრაფიული გამოყოფის მიღწევაში.

სვეტის შერჩევითობა ბევრ ფაქტორზეა დამოკიდებული და ექსპერიმენტატორის უნარი დიდწილად განისაზღვრება განცალკევების სელექციურობაზე გავლენის მოხდენის უნარით. ამისათვის ქრომატოგრაფის ხელშია სამი ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორი: სორბენტის ქიმიური ბუნების არჩევანი, გამხსნელის შემადგენლობისა და მისი მოდიფიკატორების არჩევანი და გამოყოფილი კომპონენტების ქიმიური სტრუქტურისა და თვისებების გათვალისწინება. . ზოგჯერ სვეტის ტემპერატურის ცვლილება, რომელიც ცვლის ნივთიერებების განაწილების კოეფიციენტებს მობილურ და სტაციონარულ ფაზებს შორის, შესამჩნევად მოქმედებს სელექციურობაზე.

ქრომატოგრამაში ორი კომპონენტის განცალკევების განხილვისა და შეფასებისას, გარჩევადობა მნიშვნელოვანი პარამეტრია. რ ს, რომელიც აკავშირებს ორივე ცალკეული კომპონენტის გამომავალ დროებსა და პიკის სიგანეებს

გარჩევადობა, როგორც მწვერვალების განცალკევების დამახასიათებელი პარამეტრი, იზრდება სელექციურობის მატებასთან ერთად, რაც აისახება მრიცხველის ზრდით და ეფექტურობა იზრდება, რაც აისახება მწვერვალების სიგანის შემცირების გამო მნიშვნელის მნიშვნელობის შემცირებით. მაშასადამე, თხევადი ქრომატოგრაფიის სწრაფმა პროგრესმა გამოიწვია „მაღალი წნევის თხევადი ქრომატოგრაფიის“ კონცეფციის ცვლილება - ის შეიცვალა „მაღალი გარჩევადობის თხევადი ქრომატოგრაფიით“ (მაშინ, როცა ტერმინის შემოკლებული ფორმა ინგლისურ ენაზე იყო დაცული. HPLC როგორც ყველაზე სწორად დამახასიათებელი თანამედროვე თხევადი ქრომატოგრაფიის განვითარების მიმართულება).

ამრიგად, სვეტის გამორეცხვა მცირდება და ეფექტურობა იზრდება, როდესაც გამოიყენება უფრო თხელი სორბენტი, უფრო ერთგვაროვანი შემადგენლობით (ვიწრო ფრაქცია), უფრო მჭიდროდ და ერთნაირად შეფუთული სვეტში, უფრო თხელი გადანერგვის ფაზის ფენების გამოყენებით, ნაკლებად ბლანტიანი გამხსნელების და ოპტიმალური ნაკადის სიჩქარის გამოყენებით.

თუმცა, სვეტში გამოყოფის პროცესის დროს ქრომატოგრაფიული ზონის დაბინდვასთან ერთად, ის ასევე შეიძლება გამოირეცხოს ნიმუშის შესატან მოწყობილობაში, დამაკავშირებელ კაპილარების ინჟექტორში - სვეტში და სვეტში - დეტექტორში, დეტექტორის უჯრედში და ზოგიერთ დამხმარე მოწყობილობაში (ინჟექტორის შემდეგ დაყენებული ნიმუშებიდან მექანიკური ნაწილაკების დაჭერის მიკროფილტრები, წინა სვეტები, ხვეული რეაქტორები და ა. ასევე მნიშვნელოვანია, სად მდებარეობს მკვდარი მოცულობა: რაც უფრო ვიწროა ქრომატოგრაფიული სიგნალი, მით უფრო დიდია მკვდარი მოცულობის დაბინდვა. ამიტომ განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ქრომატოგრაფის იმ ნაწილის დიზაინს, სადაც ქრომატოგრაფიული ზონა ყველაზე ვიწროა (ინჟექტორი და მოწყობილობები ინჟექტორიდან სვეტამდე) - აქ ზედმეტად სვეტის ეროზია ყველაზე საშიშია და აქვს უდიდესი გავლენა. მიუხედავად იმისა, რომ მიჩნეულია, რომ კარგად შემუშავებულ ქრომატოგრაფებში დამატებითი სვეტის დამატებითი განზავების წყაროები უნდა შემცირდეს მინიმუმამდე, მიუხედავად ამისა, ყოველი ახალი მოწყობილობა, ქრომატოგრაფის ყოველი მოდიფიკაცია აუცილებლად უნდა დასრულდეს სვეტზე ტესტირებით და მიღებული ქრომატოგრამის შედარებით. პასპორტით ერთი. თუ შეინიშნება პიკის დამახინჯება ან ეფექტურობის მკვეთრი დაქვეითება, სისტემაში ახლად შეყვანილი კაპილარები და სხვა მოწყობილობები გულდასმით უნდა შემოწმდეს.

სვეტის გარეთ გამორეცხვა და მისმა არასწორმა შეფასებამ შეიძლება გამოიწვიოს ეფექტურობის მნიშვნელოვანი (50%-ზე მეტი) დაკარგვა, განსაკუთრებით იმ შემთხვევებში, როდესაც შედარებით ძველი ქრომატოგრაფების გამოყენებას ცდილობენ მაღალსიჩქარიანი HPLC-სთვის, მიკროსვეტის HPLC-სთვის და თანამედროვე HPLC-ის სხვა ვარიანტებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მიკროინჟექტორები შიდა კაპილარების დამაკავშირებელი მინიმალური სიგრძით 0,05-0,15 მმ დიამეტრით, სვეტები 10-1000 μl ტევადობით, დეტექტორები მიკროკუვეტებით 0,03-1 μl მოცულობით და მაღალი სიჩქარით, მაღალსიჩქარიანი ჩამწერები და ინტეგრატორები. .

1.2. გამხსნელის შეკავება და სიმტკიცე

იმისათვის, რომ ანალიზები გამოყოფილი იყოს სვეტზე, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სიმძლავრის კოეფიციენტი კ" უნდა იყოს 0-ზე მეტი, ანუ ნივთიერებები უნდა შეინარჩუნოს სტაციონარული ფაზის, სორბენტის მიერ. თუმცა, სიმძლავრის კოეფიციენტი არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი, რათა მივიღოთ დასაშვები გამორეცხვის დრო. თუ ნივთიერებების მოცემული ნარევისთვის შეირჩევა სტაციონარული ფაზა, რომელიც ინარჩუნებს მათ, მაშინ შემდგომი მუშაობა ანალიზის ტექნიკის შემუშავებაზე მოიცავს გამხსნელის არჩევას, რომელიც იდეალურად უზრუნველყოფდა განსხვავებულს ყველა კომპონენტისთვის, მაგრამ მისაღები არ არის ძალიან დიდი. კ". ეს მიიღწევა გამხსნელის ელუციის სიძლიერის შეცვლით.

სილიკა გელზე ან ალუმინის ოქსიდზე ადსორბციული ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, როგორც წესი, ორკომპონენტიანი გამხსნელის სიძლიერე (მაგალითად, ჰექსანი იზოპროპანოლის დამატებით) იზრდება პოლარული კომპონენტის (იზოპროპანოლი) შემცველობის გაზრდით. ან მცირდება იზოპროპანოლის შემცველობის შემცირებით. თუ პოლარული კომპონენტის შემცველი ხდება ძალიან მცირე (0,1%-ზე ნაკლები), ის უნდა შეიცვალოს უფრო სუსტი გამორეცხვის ძალით. იგივე კეთდება, პოლარული ან არაპოლარული კომპონენტის სხვებით ჩანაცვლება, მაშინაც კი, თუ ეს სისტემა არ იძლევა სასურველ შერჩევითობას ნარევის საინტერესო კომპონენტებთან მიმართებაში. გამხსნელი სისტემების შერჩევისას მხედველობაში მიიღება როგორც ნარევის კომპონენტების ხსნადობა, ასევე სხვადასხვა ავტორის მიერ შედგენილი გამხსნელების ელუოტროპული სერია.

გამხსნელის სიძლიერე შეირჩევა დაახლოებით იგივე გზით ნამყენი პოლარული ფაზების გამოყენებისას (ნიტრილი, ამინო, დიოლი, ნიტრო და ა.შ.), შესაძლო ქიმიური რეაქციების გათვალისწინებით და ფაზისთვის საშიში გამხსნელების გამოკლებით (მაგალითად, კეტონებისთვის ამინო ფაზა).

საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, გამხსნელის სიძლიერე იზრდება ელუენტში ორგანული კომპონენტის შემცველობის გაზრდით (მეთანოლი, აცეტონიტრილი ან THF) და მცირდება მეტი წყლის დამატებით. თუ სასურველი სელექციურობის მიღწევა შეუძლებელია, იყენებენ სხვა ორგანულ კომპონენტს ან ცდილობენ მის შეცვლას სხვადასხვა დანამატების (მჟავები, იონ-წყვილის რეაგენტები და ა.შ.) გამოყენებით.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის გამოყენებით განცალკევებისას, გამხსნელის სიძლიერე იცვლება ბუფერული ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით ან შემცირებით ან რიგ შემთხვევებში გამოიყენება მოდიფიკაცია ორგანული ნივთიერებებით.

თუმცა, განსაკუთრებით რთული ბუნებრივი და ბიოლოგიური ნარევების შემთხვევაში, ხშირად შეუძლებელია გამხსნელის სიძლიერის შერჩევა ისე, რომ ნიმუშის ყველა კომპონენტი გამოირეცხოს მისაღებ დროში. შემდეგ თქვენ უნდა მიმართოთ გრადიენტულ ელუციას, ანუ გამოიყენოთ გამხსნელი, რომლის გამორეცხვის სიძლიერე იცვლება ანალიზის პროცესში ისე, რომ ის მუდმივად იზრდება წინასწარ განსაზღვრული პროგრამის მიხედვით. ეს ტექნიკა შესაძლებელს ხდის რთული ნარევების ყველა კომპონენტის გამორეცხვას შედარებით მოკლე დროში და მათ კომპონენტებად დაყოფას ვიწრო მწვერვალების სახით.

1.3. სორბენტის ნაწილაკების ზომა, გამტარიანობა და ეფექტურობა

სვეტში ეროზიის გათვალისწინებით, ჩვენ აღვნიშნეთ, რომ სვეტის (HETT) ეფექტურობა დამოკიდებულია სორბენტის ნაწილაკების ზომაზე. დიდწილად, HPLC-ის სწრაფი განვითარება ბოლო 10-12 წლის განმავლობაში განპირობებული იყო, პირველ რიგში, სორბენტების წარმოების მეთოდების შემუშავებით ნაწილაკების ზომით 3-დან 10 მიკრონიმდე და ვიწრო ფრაქციული შემადგენლობით, რაც უზრუნველყოფს მაღალ ეფექტურობას კარგი. გამტარიანობა და მეორე, ამ სორბენტებით სვეტების შევსების განვითარების მეთოდები და მესამე, თხევადი ქრომატოგრაფის შემუშავება და სერიული წარმოება მაღალი წნევის ტუმბოებით, ინჟექტორებითა და დეტექტორებით მცირე მოცულობის კუვეტებით, რომლებსაც შეუძლიათ მცირე მოცულობის პიკების ჩაწერა.

კარგად შეფუთული შლამით შეფუთული სვეტებისთვის, შემცირებული ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტის სიმაღლე (LPHE) შეიძლება იყოს 2, მიუხედავად იმისა, გამოყენებულია თუ არა 3, 5, 10 ან 20 μm ნაწილაკები შესაფუთად. ამ შემთხვევაში მივიღებთ შესაბამისად სვეტებს (სტანდარტული სიგრძით 250 მმ) 41670, 25000, 12500 და 6250 ტ.ტ ეფექტურობით. ბუნებრივია ყველაზე ეფექტური სვეტის არჩევა, რომელიც შეფუთულია 3 μm ნაწილაკებით. თუმცა, ეს ეფექტურობა იქნება ძალიან მაღალი წნევით მუშაობისა და შედარებით დაბალი გამოყოფის სიჩქარის ფასად, ვინაიდან არსებული ტუმბო, სავარაუდოდ, შეძლებს გამხსნელის გადატუმბვას ასეთი სვეტის მეშვეობით მაღალი მოცულობითი სიჩქარით. აქ ჩვენ წინაშე დგას საკითხი სორბენტის ნაწილაკების ზომას, სვეტების ეფექტურობასა და გამტარიანობას შორის.

თუ აქედან გამოვხატავთ სვეტის წინააღმდეგობის კოეფიციენტს - განზომილებიანი სიდიდე, მივიღებთ შემდეგ განტოლებას:

იმავე მეთოდის გამოყენებით იმავე ტიპის მიკრონაწილაკებით შეფუთული სვეტების წინააღმდეგობის ფაქტორი ოდნავ განსხვავდება და არის შემდეგი მნიშვნელობები:

ნაწილაკების ტიპი „... არარეგულარული სფერული

ფორმის ფორმა

მშრალი შეფუთვა. . . . . 1000-2000 800-1200 წწ

შეჩერების შეფუთვა. . . 700-1500 500-700

სვეტის შესასვლელი წნევა პროპორციულია წრფივი ნაკადის სიჩქარის, სვეტის წინააღმდეგობის ფაქტორის, გამხსნელის სიბლანტისა და სვეტის სიგრძის და უკუპროპორციულია ნაწილაკების დიამეტრის კვადრატისა.

ამ კავშირის გამოყენებით ზემოთ აღწერილ სვეტებთან ნაწილაკებით 3, 5, 10 და 20 μm დიამეტრით და მუდმივი ხაზოვანი ნაკადის სიჩქარის, სვეტის წინააღმდეგობის კოეფიციენტისა და გამხსნელის სიბლანტის გათვალისწინებით, მივიღებთ შესასვლელი წნევის თანაფარდობას 44:16:4:1. თანაბარი სიგრძის სვეტებისთვის. ამრიგად, თუ საპირისპირო ფაზის სორბენტისთვის ნაწილაკების ზომით 10 მკმ მეთანოლის გამხსნელი სისტემების გამოყენებისას - . წყალი (70:30) ჩვეულებრივ სტანდარტულ სვეტზე გამხსნელის დინების სიჩქარით 1 მლ/წთ, სვეტის შესასვლელში წნევა არის 5 მპა, შემდეგ 5 მკმ ნაწილაკებისთვის - 20 მპა და 3 მკმ - 55 მპა. . სილიკა გელის და ნაკლებად ბლანტი გამხსნელის სისტემის, ჰექსანი-იზოპროპანოლის (100:2) გამოყენებისას, მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად დაბალი იქნება: შესაბამისად 1, 4 და 11 მპა. თუ შებრუნებული ფაზის სორბენტის შემთხვევაში ნაწილაკების გამოყენება ზომით 3 მკმ ძალიან პრობლემურია და 5 μm შესაძლებელია, მაგრამ არა ყველა მოწყობილობაზე, მაშინ ნორმალური ფაზის სორბენტისთვის წნევასთან დაკავშირებული პრობლემები არ არის. უნდა აღინიშნოს, რომ თანამედროვე მაღალსიჩქარიანი HPLC ჩვეულებრივ იყენებს გამხსნელის ნაკადის მაღალ სიჩქარეს, ვიდრე ზემოთ მოცემულ მაგალითში, ამიტომ წნევის მოთხოვნები კიდევ უფრო იზრდება.

თუმცა, იმ შემთხვევებში, როდესაც განცალკევებისთვის საჭიროა თეორიული ფირფიტების გარკვეული რაოდენობა და სასურველია განახორციელოს სიჩქარის ანალიზი, სურათი გარკვეულწილად იცვლება. ვინაიდან სორბენტების მქონე სვეტების სიგრძე 3, 5, 10 მიკრონი მარცვლების ზომით, თანაბარი ეფექტურობით, იქნება შესაბამისად 7,5; 12,5 და 25 სმ, მაშინ წნევის შეფარდება სვეტების შესასვლელთან შეიცვლება 3:2:1-მდე. შესაბამისად, თანაბარი ეფექტურობის ასეთ სვეტებზე ანალიზის ხანგრძლივობა იქნება 0,3:0,5:1 თანაფარდობით, ანუ 10-დან 5-მდე და 3 მიკრონიდან გადაადგილებისას ანალიზის ხანგრძლივობა შემცირდება 2 და 3,3-ჯერ. ეს უფრო სწრაფი ანალიზი მოდის სვეტის შესასვლელში პროპორციულად მაღალი წნევის ფასად.

წარმოდგენილი მონაცემები მოქმედებს იმ შემთხვევებისთვის, როდესაც სხვადასხვა მარცვლის ზომის სორბენტებს აქვთ ნაწილაკების ზომის განაწილების იგივე მრუდები, სვეტები შეფუთულია იმავე გზით და აქვთ სვეტის წინააღმდეგობის იგივე ფაქტორი. გასათვალისწინებელია, რომ სორბენტის ვიწრო ფრაქციების მიღების სირთულე იზრდება ნაწილაკების ზომის შემცირებით და რომ. სხვადასხვა მწარმოებლის ფრაქციებს აქვთ განსხვავებული ფრაქციული შემადგენლობა. ამიტომ, სვეტის წინააღმდეგობის ფაქტორი განსხვავდება მარცვლის ზომის, სორბენტის ტიპის, სვეტის შეფუთვის მეთოდის და ა.შ.

HPLC მეთოდების კლასიფიკაცია გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით

HPLC-ით განხორციელებული განცალკევების უმეტესობა ეფუძნება ნივთიერებების სორბენტთან ურთიერთქმედების შერეულ მექანიზმს, რაც უზრუნველყოფს კომპონენტების მეტ ან ნაკლებ შეკავებას სვეტში. გამოყოფის მექანიზმები მეტ-ნაკლებად სუფთა სახით პრაქტიკაში საკმაოდ იშვიათია, მაგალითად, ადსორბცია აბსოლუტურად უწყლო სილიკა გელის და უწყლო ჰექსანის გამოყენებისას არომატული ნახშირწყალბადების გამოსაყოფად.

სხვადასხვა სტრუქტურისა და მოლეკულური წონის ნივთიერებების შერეული შეკავების მექანიზმით, შესაძლებელია შეფასდეს წვლილი ადსორბციის, განაწილების, გამორიცხვისა და სხვა მექანიზმების შეკავებაში. თუმცა, HPLC-ში განცალკევების მექანიზმების უკეთ გასაგებად და გასაგებად, მიზანშეწონილია განიხილოს ამა თუ იმ მექანიზმის უპირატესობით განცალკევება, როგორც ქრომატოგრაფიის გარკვეული ტიპი, მაგალითად, იონგაცვლის ქრომატოგრაფია.

2.1.1 ადსორბციის ქრომატოგრაფია

გამოყოფა ადსორბციული ქრომატოგრაფიით ხორციელდება ნივთიერების ურთიერთქმედების შედეგად ადსორბენტებთან, როგორიცაა სილიკა გელი ან ალუმინის ოქსიდი, რომლებსაც აქვთ აქტიური ცენტრები ზედაპირზე. სხვადასხვა ნიმუშის მოლეკულების ადსორბციულ ცენტრებთან ურთიერთქმედების უნარის განსხვავება იწვევს მათ ზონებად დაყოფას სვეტის გასწვრივ მოძრავ ფაზასთან მოძრაობის დროს. ამ შემთხვევაში მიღწეული კომპონენტების ზონის გამოყოფა დამოკიდებულია როგორც გამხსნელთან, ასევე ადსორბენტთან ურთიერთქმედებაზე.

ჰიდროქსილის ჯგუფების შემცველი ადსორბენტის ზედაპირზე სორბცია ეფუძნება ადსორბენტის პოლარულ ზედაპირსა და მოლეკულების პოლარულ (ან პოლარიზებად) ჯგუფებს ან მონაკვეთებს შორის სპეციფიკურ ურთიერთქმედებას. ასეთი ურთიერთქმედებები მოიცავს დიპოლ-დიპოლურ ურთიერთქმედებას მუდმივ ან ინდუცირებულ დიპოლებს შორის, წყალბადის ბმის წარმოქმნას, r-კომპლექსების ან მუხტის გადაცემის კომპლექსების წარმოქმნამდე. პრაქტიკულ სამუშაოებში შესაძლო და საკმაოდ ხშირი მოვლენაა ქიმისორბციის გამოვლინება, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს შეკავების დროის მნიშვნელოვანი ზრდა, ეფექტურობის მკვეთრი დაქვეითება, დაშლის პროდუქტების გამოჩენა ან ნივთიერების შეუქცევადი სორბცია.

ნივთიერებების ადსორბციულ იზოთერმებს აქვთ წრფივი, ამოზნექილი ან ჩაზნექილი ფორმა. ხაზოვანი ადსორბციის იზოთერმით, ნივთიერების პიკი სიმეტრიულია და შეკავების დრო არ არის დამოკიდებული ნიმუშის ზომაზე. ყველაზე ხშირად, ნივთიერებების ადსორბციული იზოთერმები არაწრფივია და აქვთ ამოზნექილი ფორმა, რაც იწვევს მწვერვალის გარკვეულ ასიმეტრიას კუდის წარმოქმნით.

HPLC-ში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება სილიკა გელის ადსორბენტები სხვადასხვა ფორების მოცულობით, ზედაპირის ფართობებით და ფორების დიამეტრით. ალუმინის ოქსიდი გამოიყენება ბევრად უფრო იშვიათად და სხვა ადსორბენტები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება კლასიკურ სვეტებსა და თხელ ფენიან ქრომატოგრაფიაში, ძალიან იშვიათად გამოიყენება. ამის მთავარი მიზეზი არის სხვა ადსორბენტების უმეტესობის არასაკმარისი მექანიკური სიმტკიცე, რაც არ იძლევა მათი შეფუთვას ან გამოყენებას HPLC-სთვის დამახასიათებელ მაღალ წნევაზე.

პოლარული ჯგუფები, რომლებიც იწვევენ ადსორბციას და განლაგებულია სილიკა გელისა და ალუმინის ოქსიდის ზედაპირზე, მსგავსია თვისებებით. მაშასადამე, როგორც წესი, ნივთიერებების ნარევებისა და გამხსნელების ელუოტროპული სერიის გამორეცხვის თანმიმდევრობა მათთვის ერთნაირია. ამასთან, სილიკა გელისა და ალუმინის ოქსიდის ქიმიურ სტრუქტურაში განსხვავება ზოგჯერ იწვევს განსხვავებებს სელექციურობაში - მაშინ უპირატესობა ენიჭება ამა თუ იმ ადსორბენტს, რომელიც უფრო შესაფერისია მოცემული კონკრეტული ამოცანისთვის. მაგალითად, ალუმინა უზრუნველყოფს უფრო მეტ სელექციურობას გარკვეული პოლიბირთვული არომატული ნახშირწყალბადების გამოყოფისთვის.

უპირატესობა ჩვეულებრივ სილიკა გელს ალუმინის ოქსიდთან შედარებით აიხსნება სილიკა გელების ფართო არჩევანით ფორიანობის, ზედაპირისა და ფორების დიამეტრის თვალსაზრისით, ასევე ალუმინის ოქსიდის მნიშვნელოვნად მაღალი კატალიზური აქტივობით, რაც ხშირად იწვევს ანალიზის შედეგების დამახინჯებას. ნიმუშის კომპონენტების დაშლის ან მათი შეუქცევადი ქიმიზორბციის გამო.

2.1.2 ადსორბციული ქრომატოგრაფიის ნაკლოვანებები, რომლებიც ზღუდავს მის გამოყენებას

ადსორბციული ქრომატოგრაფიის პოპულარობა თანდათან დაეცა, როდესაც HPLC მეთოდი ვითარდებოდა, ის სულ უფრო მეტად შეიცვალა და კვლავ იცვლება სხვა ვარიანტებით, როგორიცაა საპირისპირო ფაზა და ნორმალური ფაზის HPLC ნამყენი ფაზის მქონე სორბენტებზე. რა არის ადსორბციული ქრომატოგრაფიის უარყოფითი მხარეები, რამაც გამოიწვია ეს?

უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ადსორბენტების დაბალანსების პროცესების ხანგრძლივი ხანგრძლივობა, რომლებიც შეიცავს წყალს კვალი რაოდენობით, ასეთი გამხსნელების მომზადების სირთულეს გარკვეული და გამეორებადი ტენიანობით. ეს იწვევს შეკავების, გარჩევადობის და სელექციურობის პარამეტრების ცუდ განმეორებადობას. ამავე მიზეზით, შეუძლებელია გრადიენტური ელუციის გამოყენება - საწყის მდგომარეობაში დაბრუნება იმდენად გრძელია, რომ მნიშვნელოვნად აჭარბებს გრადიენტის გამოყენებით მიღებულ დროს.

ასევე ცნობილია ადსორბენტების, განსაკუთრებით ალუმინის ოქსიდის მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები, რომლებიც დაკავშირებულია კატალიზისადმი მგრძნობიარე ნაერთების გადაწყობის ხშირ შემთხვევებთან, მათ დაშლასთან და შეუქცევად სორბციასთან. შეუქცევადად სორბირებული ნივთიერებები, რომლებიც გროვდება სვეტის საწყის მონაკვეთზე, ცვლის სორბენტის ბუნებას და შეიძლება გამოიწვიოს სვეტის წინააღმდეგობის გაზრდა ან თუნდაც მისი სრული ჩაკეტვა. ბოლო ნაკლი შეიძლება აღმოიფხვრას წინასწარი სვეტის გამოყენებით, რომელიც By-წინააღმდეგობის გაზრდის და შეფერხების მატებასთან ერთად ის იცვლება ახლით* ან ივსება ახალი სორბენტით. თუმცა, შეუქცევადი სორბცია, რომელიც ასევე ხდება ამ შემთხვევაში, იწვევს ქრომატოგრამას, რომელშიც სორბციის ან კატალიზური დაშლისადმი მგრძნობიარე ნიმუშის კომპონენტები მთლიანად ან ნაწილობრივ არ არსებობს.

2.2. დისტრიბუციის ქრომატოგრაფია

დანაყოფის ქრომატოგრაფია არის HPLC-ის ვარიანტი, რომელშიც ნარევის კომპონენტებად დაყოფა ხორციელდება მათი განაწილების კოეფიციენტების სხვაობის გამო ორ შეურევ ფაზას შორის: გამხსნელს (მობილური ფაზა) და ფაზა სორბენტზე (სტაციონარული ფაზა). ისტორიულად, პირველი იყო ამ ტიპის სორბენტები, რომლებიც მიიღება თხევადი ფაზების (ოქსიდიპროპიონიტრილი, პარაფინის ზეთი და ა.შ.) ფოროვან საყრდენებზე წასმით, ისევე, როგორც სორბენტები იყო და მზადდება გაზ-თხევადი ქრომატოგრაფიისთვის (GLC). თუმცა, მაშინვე გამოვლინდა ასეთი სორბენტების უარყოფითი მხარეები, რომელთაგან მთავარი იყო ფაზის შედარებით სწრაფი გამორეცხვა მატარებლისგან. ამის გამო, სვეტში ფაზის რაოდენობა თანდათან მცირდებოდა, შეკავების დროც შემცირდა და სვეტის საწყის მონაკვეთში გაჩნდა ადსორბციული ცენტრები, რომლებიც არ იყო დაფარული ფაზაში, რამაც გამოიწვია პიკის კუდების წარმოქმნა. ამ ნაკლოვანებას ებრძოდა გამხსნელის გამოყენებული ფაზის გაჯერებით, სანამ ის სვეტში შევიდოდა. შიგთავსი ასევე შემცირდა, როდესაც გამოიყენებოდა უფრო ბლანტი და ნაკლებად ხსნადი პოლიმერული ფაზები, მაგრამ ამ შემთხვევაში, სქელი პოლიმერული ფილმებიდან დიფუზიის სირთულის გამო, სვეტის ეფექტურობა საგრძნობლად შემცირდა.

ლოგიკური აღმოჩნდა ქიმიური ბმების მეშვეობით თხევადი ფაზის გადანერგვა მატარებელზე ისე, რომ მისი ამოღება ფიზიკურად შეუძლებელი გახდეს, ანუ გადამზიდველის და ფაზის ერთად გადაქცევა - ე.წ. ნამყენი ფაზის სორბენტად.

მკვლევარების შემდგომი ძალისხმევა მიმართული იყო რეაგენტების მოძიებაზე, რომელთა გადანერგვა საკმაოდ სწრაფად და სრულად წარიმართებოდა და წარმოქმნილი ბმები მაქსიმალურად სტაბილური იქნებოდა. ასეთი რეაგენტები იყო ალკილქლოროსილანები და მათი წარმოებულები, რამაც შესაძლებელი გახადა მსგავსი ტექნოლოგიის გამოყენებით, მიეღო სხვადასხვა ტიპის გრაფტის ფაზის სორბენტები და სხვადასხვა პოლარული და არაპოლარული ჯგუფები ზედაპირზე.

ამ უკანასკნელის ტიპის სორბენტების წარმატებულმა გამოყენებამ HPLC-სთვის ხელი შეუწყო მათი წარმოების ზრდას მწარმოებლების ფართო სპექტრის მიერ. თითოეული კომპანია აწარმოებდა ასეთ სორბენტებს, როგორც წესი, საკუთარი ტიპის სილიკა გელის საფუძველზე და საკუთარი ტექნოლოგიის გამოყენებით, რაც, როგორც წესი, წარმოადგენს წარმოების „ნოუ-ჰაუს“. შედეგად, სორბენტების დიდ რაოდენობას, რომლებსაც ქიმიურად ზუსტად იგივე უწოდებენ (მაგალითად, ოქტადეცილსილანით ნამყენი სილიკა გელი), აქვთ ძალიან განსხვავებული ქრომატოგრაფიული მახასიათებლები. ეს იმის გამო ხდება, რომ სილიკა გელს შეიძლება ჰქონდეს უფრო ფართო ან ვიწრო ფორები, განსხვავებული ზედაპირი, ფორიანობა, მისი ზედაპირი მყნობამდე შეიძლება იყოს ჰიდროქსილირებული თუ არა, მონო-, დი- ან ტრიქლოროსილანების დამყნობილება, მყნობის პირობები შეიძლება იყოს მონომერული, პოლიმერული. ან შერეული ფენის ფაზა, სხვადასხვა მეთოდი გამოიყენება ნარჩენი რეაგენტების მოსაშორებლად, სილანოლის და სხვა აქტიური ჯგუფების დამატებითი დეაქტივაცია შეიძლება ან არ იყოს გამოყენებული.

რეაგენტების გადანერგვისა და ნედლეულისა და მასალების მომზადების ტექნოლოგიის სირთულე, მისი მრავალსაფეხურიანი ბუნება იწვევს იმ ფაქტს, რომ ერთი მწარმოებელი კომპანიისგან ერთი და იგივე ტექნოლოგიის გამოყენებით მიღებულ სორბენტების პარტიებსაც კი შეიძლება ჰქონდეთ ოდნავ განსხვავებული ქრომატოგრაფიული მახასიათებლები. ეს განსაკუთრებით ეხება იმ შემთხვევებს, როდესაც ასეთი სორბენტები გამოიყენება მრავალკომპონენტიანი ნარევების ანალიზისთვის, რომლებიც შეიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც მკვეთრად განსხვავდებიან ფუნქციური ჯგუფების რაოდენობისა და პოზიციის მიხედვით, ასევე ფუნქციონალური ტიპის მიხედვით.

ზემოაღნიშნულის გათვალისწინებით, ყოველთვის უნდა ვცდილობდეთ იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ლიტერატურაში აღწერილი ანალიზის ტექნიკის გამოყენებისას გამოყენებული იყოს იგივე სორბენტი და იგივე საოპერაციო პირობები. ამ შემთხვევაში, ალბათობა იმისა, რომ ნამუშევარი არ განმეორდება, მინიმალურია. თუ ეს შეუძლებელია, მაგრამ მიღებულია სხვა კომპანიის სორბენტი მსგავსი ნამყენი ფაზის მქონე, თქვენ უნდა მოემზადოთ იმისთვის, რომ ტექნიკის გადამუშავებას დიდი დრო დასჭირდება. ამავდროულად, არსებობს შესაძლებლობა (და გასათვალისწინებელია), რომ ამ სორბენტით, ხანგრძლივი განვითარების შემდეგაც კი, არ მოხდეს საჭირო გამოყოფა. ლიტერატურაში მრავალი აღწერილი გამოყოფის ტექნიკის არსებობა ძველ სორბენტებზე, რომლებიც დიდი ხნის განმავლობაში იწარმოებოდა, ასტიმულირებს მათ შემდგომ წარმოებას და გამოყენებას ამ მიზეზით. თუმცა, იმ შემთხვევებში, როდესაც აუცილებელია ორიგინალური მეთოდების შემუშავებაზე გადასვლა, განსაკუთრებით დაშლისკენ მიდრეკილ ნივთიერებებთან მიმართებაში, ქიმისორბციაზე, გადაწყობაზე, მიზანშეწონილია დაიწყოთ მუშაობა სორბენტებზე, რომლებიც ახლახან შემუშავდა და წარმოებულია ახალი, გაუმჯობესებული გამოყენებით. ტექნოლოგიის ვერსიები. ახალ სორბენტებს აქვთ უფრო ერთგვაროვანი ფრაქციული შემადგენლობა, უფრო ერთგვაროვანი და სრული ზედაპირის დაფარვა ნამყენი ფაზასთან და სორბენტის დამუშავების უფრო მოწინავე ბოლო ეტაპები.

2.3. იონის გაცვლის ქრომატოგრაფია

იონგაცვლის ქრომატოგრაფიაში ნარევი კომპონენტების გამოყოფა მიიღწევა მაიონებელი ნივთიერებების შექცევადი ურთიერთქმედებით სორბენტის იონურ ჯგუფებთან. სორბენტის ელექტრული ნეიტრალიტეტის შენარჩუნება უზრუნველყოფილია ზედაპირთან ახლოს მდებარე იონური გაცვლის უნარის მქონე კონტრაიონების არსებობით. შეყვანილი ნიმუშის იონი, რომელიც ურთიერთქმედებს სორბენტის ფიქსირებულ მუხტთან, ცვლის კონტრ იონთან. ფიქსირებულ მუხტებთან განსხვავებული მიდრეკილებების მქონე ნივთიერებები გამოყოფილია ანიონურ გადამცვლელებზე დადებითად დამუხტული ჯგუფები ზედაპირზე და სორბირებული ანიონები, შესაბამისად, შეიცავს -უარყოფითი მუხტის მქონე ჯგუფებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ კატიონებთან.

როგორც მობილური ფაზა, გამოიყენება მჟავების, ფუძეების და გამხსნელების მარილების წყალხსნარი, როგორიცაა თხევადი ამიაკი, ანუ გამხსნელი სისტემები მაღალი დიელექტრიკული მუდმივით და ნაერთების იონიზაციის უფრო დიდი ტენდენციით დასარეგულირებელი მნიშვნელობა.

ქრომატოგრაფიული გამოყოფის დროს, ანალიზის იონები კონკურენციას უწევენ ელუენტში შემავალ იონებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ სორბენტის საპირისპიროდ დამუხტულ ჯგუფებთან. აქედან გამომდინარეობს, რომ იონგაცვლის ქრომატოგრაფია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი ნაერთის გამოსაყოფად, რომელიც შეიძლება იონიზდეს რაიმე გზით. შესაძლებელია შაქრის ნეიტრალური მოლეკულების გაანალიზებაც კი მათი კომპლექსების სახით ბორატ იონთან:

შაქარი + VO 3 2 - = შაქარი -VO 3 2 -.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფია შეუცვლელია მაღალი პოლარული ნივთიერებების გამოყოფისთვის, რომელთა ანალიზი GLC-ით შეუძლებელია წარმოებულებად გადაქცევის გარეშე. ეს ნაერთები მოიცავს ამინომჟავებს, პეპტიდებს და შაქარს.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფია ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, ბიოლოგიაში, ბიოქიმიაში, გარემოს მონიტორინგისთვის, სისხლში და შარდში წამლებისა და მათი მეტაბოლიტების შემცველობის ანალიზში, საკვები ნედლეულში პესტიციდებში, აგრეთვე არაორგანული ნაერთების გამოყოფისთვის. მათ შორის რადიოიზოტოპები, ლანთანიდები, აქტინიდები და ა.შ. ბიოპოლიმერების (ცილები, ნუკლეინის მჟავები და ა.შ.) ანალიზი, რომელსაც ჩვეულებრივ საათები ან დღეები სჭირდება, ტარდება იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის გამოყენებით 20-40 წუთში უკეთესი გამოყოფით. იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის გამოყენებამ ბიოლოგიაში შესაძლებელი გახადა ნიმუშების დაკვირვება უშუალოდ ბიოლოგიურ მედიაში, ამცირებს გადაწყობის ან იზომერიზაციის შესაძლებლობას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს საბოლოო შედეგის არასწორი ინტერპრეტაცია. საინტერესოა ამ მეთოდის გამოყენება ბიოლოგიურ სითხეებში მომხდარი ცვლილებების მონიტორინგისთვის. სილიკა გელზე დაფუძნებული ფოროვანი სუსტი ანიონური გადამცვლელების გამოყენებამ დაუშვა პეპტიდების გამოყოფა. ვ

იონური გაცვლის მექანიზმი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი განტოლებების სახით:

ანიონის გაცვლისთვის

X-+R+Y- თ ->■ Y-+R+X-.

კათიონური გაცვლისთვის |

X+ + R-Y+ h=* Y++R-X+.

პირველ შემთხვევაში, X~ ნიმუშის იონი კონკურენციას უწევს მოძრავი ფაზის Y~ იონს იონ გადამცვლელის R+ იონური ცენტრებისთვის, ხოლო მეორე შემთხვევაში, X+ ნიმუშის კათიონები კონკურენციას უწევს მობილური ფაზის Y+ იონებს R-სთვის. ~ იონური ცენტრები.

ბუნებრივია, ნიმუშის იონები, რომლებიც სუსტად ურთიერთქმედებენ იონგამცვლელთან, სუსტად დარჩება სვეტზე ამ შეჯიბრის დროს და იქნება პირველი, ვინც გამოირეცხება მისგან და, პირიქით, უფრო ძლიერად შეკავებული იონები იქნება უკანასკნელი, რომელიც გამოდის სვეტიდან. . როგორც წესი, არაიონური ხასიათის BTqpH4Hbie ურთიერთქმედება ხდება ნიმუშის ადსორბციის ან წყალბადის ბმების გამო მატრიცის არაიონურ ნაწილთან ან მობილურ ფაზაში ნიმუშის შეზღუდული ხსნადობის გამო. ძნელია „კლასიკური“ იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის იზოლირება მისი „სუფთა“ ფორმით და, შესაბამისად, ზოგიერთი ქრომატოგრაფი იონური გაცვლის ქრომატოგრაფიის ემპირიული და არა თეორიული პრინციპებიდან გამომდინარეობს.

სპეციფიკური ნივთიერებების გამოყოფა პირველ რიგში დამოკიდებულია ყველაზე შესაფერისი სორბენტისა და მობილური ფაზის არჩევანზე. იონგამცვლელი ფისები და სილიციუმის გელი ნამყენი იონოგენური ჯგუფებით გამოიყენება როგორც სტაციონარული ფაზები იონგაცვლის ქრომატოგრაფიაში.

2.4. განყოფილება გამორიცხვის ქრომატოგრაფია

გამორიცხვის ქრომატოგრაფია არის ვარიანტი! თხევადი ქრომატოგრაფია, რომელშიც განცალკევება ხდება სორბენტის ფორებში მდებარე გამხსნელსა და გამხსნელს შორის მოლეკულების განაწილების გამო. " მის ნაწილაკებს შორის.

სხვა HPLC ვარიანტებისგან განსხვავებით, სადაც გამოყოფა მოდისკომპონენტების სხვადასხვა ურთიერთქმედების გამო სორბენტის ზედაპირთან, მყარი შემავსებლის როლი ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში მხოლოდ გარკვეული ზომის ფორების ფორმირებაა, ხოლო სტაციონარული ფაზა არის გამხსნელი, რომელიც ავსებს ამ ფორებს. მაშასადამე, ტერმინი „სორბენტი“ ამ შემავსებლების გამოყენება გარკვეულწილად თვითნებურია.

მეთოდის ფუნდამენტური მახასიათებელია მოლეკულების გამოყოფის შესაძლებლობა ხსნარში მათი ზომის მიხედვით თითქმის ნებისმიერი მოლეკულური წონის დიაპაზონში - 10 2-დან 10 8-მდე, რაც მას შეუცვლელს ხდის სინთეზური და ბიოპოლიმერების შესწავლისთვის.

ტრადიციულად ორგანულ გამხსნელებში განხორციელებულ პროცესს ჯერ კიდევ ხშირად უწოდებენ გელის გამტარიან ქრომატოგრაფიას, ხოლო წყალხსნარებში - გელის ფილტრაციის ქრომატოგრაფიას. ამ წიგნში ორივე ვარიანტისთვის მიღებულია ერთი ტერმინი, რომელიც მომდინარეობს ინგლისური "Size Exclusion"-დან - გამორიცხვა ზომის მიხედვით - და ყველაზე სრულად ასახავს პროცესის მექანიზმს.

არსებული იდეების დეტალური ანალიზი სიდიდის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიის პროცესის ძალიან რთული თეორიის შესახებ მონოგრაფიებში ხორციელდება.

გამხსნელის მთლიანი მოცულობა სვეტში ვტ (ამას ხშირად უწოდებენ სვეტის მთლიან მოცულობას, რადგან ვდ არ მონაწილეობს ქრომატოგრაფიულ პროცესში) არის მოძრავი და სტაციონარული ფაზების მოცულობების ჯამი.

მოლეკულების შეკავება გამორიცხვის სვეტში განისაზღვრება მათი ფორებში გავრცელების ალბათობით და დამოკიდებულია მოლეკულებისა და ფორების ზომების თანაფარდობაზე, რაც სქემატურად არის ნაჩვენები ნახ. 2.15. განაწილების კოეფიციენტი კა,როგორც ქრომატოგრაფიის სხვა ვარიანტებში, ეს არის ნივთიერების კონცენტრაციების თანაფარდობა სტაციონარულ და მოძრავ ფაზაში.

ვინაიდან მობილურ და სტაციონალურ ფაზებს აქვთ იგივე შემადგენლობა, მაშინ კდ ნივთიერება, რომლისთვისაც ორივე ფაზა თანაბრად ხელმისაწვდომია, უდრის ერთიანობას. ეს ვითარება რეალიზებულია ყველაზე მცირე ზომის C მოლეკულებისთვის (გამხსნელის მოლეკულების ჩათვლით), რომლებიც შეაღწევენ ყველა ფორებში (იხ. სურ. 2.15) და ამიტომ მოძრაობენ სვეტში ყველაზე ნელა. მათი შეკავების მოცულობა უდრის გამხსნელის მთლიან მოცულობას Vt-

ბრინჯი. 2.15. მოლეკულური გამოყოფის მოდელი ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიით

ყველა მოლეკულა, რომლის ზომა აღემატება სორბენტის ფორების ზომას, ვერ შედის მათში (სრული გამორიცხვა) და გადის ნაწილაკებს შორის არხებში. ისინი გამოდიან სვეტიდან იმავე შეკავების მოცულობით, რომელიც უდრის მობილური ფაზის V 0 მოცულობას - ამ მოლეკულების გაყოფის კოეფიციენტი არის ნული.

შუალედური ზომის მოლეკულები, რომლებსაც შეუძლიათ შეაღწიონ მხოლოდ ზოგიერთ ფორებში, შენარჩუნებულია სვეტში მათი ზომის მიხედვით. ამ მოლეკულების განაწილების კოეფიციენტი მერყეობს ნულიდან ერთამდე და ახასიათებს ფორების მოცულობის ნაწილს, რომელიც ხელმისაწვდომია მოცემული ზომის მოლეკულებისთვის, განისაზღვრება V o-ის ჯამით და ფორების მოცულობის ხელმისაწვდომი ნაწილით.

თვისებრივი ანალიზი

ქრომატოგრაფი, რომელიც შედის მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიის სფეროში, უნდა გაეცნოს თვისებრივი ანალიზის საფუძვლებს. ხარისხობრივი ანალიზი გამოიყენება ცნობილი პროდუქტის იდენტიფიცირებისთვის, რომელიც მიღებულია ახლებურად ან სხვა პროდუქტებთან ნარევში." აუცილებელია რთული ბიოლოგიური და ქიმიური ნარევებისგან სხვადასხვა კომპონენტის იზოლირებისას, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მედიცინაში, სასამართლო ექსპერტიზაში, ეკოლოგიაში. ზოგიერთი სამკურნალო ქიმიური პროდუქტის და მათი მეტაბოლიტების არსებობის მონიტორინგისთვის bioml.ter.ials...„ „ხარისხობრივი საფუძვლების გაცნობა“ დაგეხმარებათ თავიდან აიცილოთ საერთო შეცდომები, მაგალითად/განასხვავოთ ნიმუშში მინარევებისაგან. გამხსნელი ან ნივთიერების სისუფთავის შემოწმება ერთზე მეტ ტალღის სიგრძეზე, მაგრამ სხვადასხვაზე და ა.შ.

ანალიზის დაწყებამდე აუცილებელია განისაზღვროს, არის თუ არა მთლიანი ნიმუში სვეტიდან გამორეცხილი გამხსნელი სისტემის მიერ. იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ სრულ გამორეცხვაში, საჭიროა შეაგროვოთ მთელი სითხე, რომელიც მიედინება სვეტიდან, აორთქლდეს გამხსნელი, აწონოთ ნარჩენი და იპოვოთ ნიმუშის აღდგენის ხარისხი.

HPLC-ში კომპონენტების იდენტიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს სამი გზით: 1) შეკავების ინფორმაციის გამოყენებით; 2) თხევადი ქრომატოგრაფის სვეტში გამოყოფისას მიღებული ზონების გამოკვლევა სპექტრული ან ქიმიური ანალიზის მეთოდების გამოყენებით; 3) პირდაპირ დააკავშირეთ სპექტრის ანალიზატორი სვეტთან.

შეკავების მოცულობა გამოიყენება ქრომატოგრაფიაში მწვერვალების ჩასაწერად. ვ რ ან შენახვის დრო ტ რ. ორივე რაოდენობა დამახასიათებელია ნივთიერებისთვის მოცემულ ქრომატოგრაფიულ სისტემაში. ვინაიდან განცალკევებული ნივთიერების შეკავების დრო შედგება სვეტში ურთიერთქმედების დროისა და მილის ცარიელი მონაკვეთების გავლის დროისგან, ის განსხვავდება ინსტრუმენტიდან ინსტრუმენტში. მოსახერხებელია ნივთიერების არსებობა, რომელიც არ არის შენახული მოცემულ სვეტში, მისი შეკავების დრო და მოცულობა სტანდარტად ტ 0 , V o. ნივთიერებისა და სტანდარტის ქრომატოგრაფია უნდა ჩატარდეს იმავე პირობებში (წნევა და დინების სიჩქარე). შეკავების მონაცემებით იდენტიფიცირებისას, ცნობილი ცალკეული ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება იყოს ნიმუშებში, გამოყოფილია იმავე ქრომატოგრაფიულ სისტემაში და მიიღება მათთვის მნიშვნელობები. ტ რ. ამ ღირებულებების შედარება ტ რ უცნობი მწვერვალის შეკავების დროით, შეიძლება აღმოჩნდეს, რომ ისინი ან ემთხვევა, ამ შემთხვევაში, სავარაუდოა, რომ მწვერვალები შეესაბამება იმავე ნივთიერებას, ან ტ რ ცნობილი ნივთიერება არ შეესაბამება ტ რ უცნობი ზონა. მაშინ ჯერ კიდევ შესაძლებელია მნიშვნელობების სავარაუდო შეფასება ტ რ ნივთიერებები, რომლებიც მიუწვდომელია მათი შეკავების ხარისხის პირდაპირი გაზომვისთვის. განვიხილოთ ორივე ვარიანტი.

პირველ შემთხვევაში, ნიმუშის წინასწარი შესწავლა აშკარად აუცილებელია მასში კონკრეტული ნივთიერებების არსებობის პოსტულაციისთვის. მარტივ ნარევებთან მუშაობისას ძნელი არ არის იმის დადგენა, ემთხვევა თუ არა ნიმუშის და ცნობილი ნივთიერებების ზონების შეკავების ხარისხი, ანუ მნიშვნელობები. ტბ იგივე თუ განსხვავებული. რთული ნარევების შემთხვევაში, რამდენიმე ნივთიერება შეიძლება გამოირეცხოს მსგავსი მნიშვნელობებით ტ რ, და ქრომატოგრაფიული გამოყოფის დროს ფაქტობრივად მიღებული ზონები გადაფარავს. შედეგად, ზუსტი მნიშვნელობების მიღება ტ რ შეუძლებელი ხდება სხვადასხვა ზონისთვის. იდენტიფიკაციის სანდოობა იზრდება გარჩევადობის გაზრდით, განცალკევების პირობების უფრო ფრთხილად კონტროლთან და მნიშვნელობების განმეორებით გაზომვით. ტ რ და ნაპოვნი მნიშვნელობების საშუალოდ. ამ შემთხვევაში, ცნობილი და უცნობი ნივთიერებების ქრომატოგრაფიული გამოყოფა მონაცვლეობით უნდა მოხდეს. რთული ნარევების გამოყოფისას, ღირებულება ტ რ ნივთიერებები შეიძლება შეიცვალოს თავად ნიმუშის მატრიცის გავლენის ქვეშ. ეს ეფექტი შესაძლებელია ქრომატოგრამის დასაწყისში და მწვერვალების გადახურვისას; ასევე შესაძლებელია ზონების გამკაცრება, როგორც უკვე აღვნიშნეთ.

ასეთ შემთხვევებში, სტანდარტი უნდა დაემატოს ნიმუშს 1:1 თანაფარდობით, თუ ნივთიერებები იდენტურია, მნიშვნელობა ტ რ საწყისი მასალა არ იცვლება და ქრომატოგრამაში მხოლოდ ერთი პიკია მიღებული. თუ თქვენ გაქვთ მოწყობილობა ციკლური ქრომატოგრაფიის სისტემით, მაშინ საიმედო იდენტიფიკაციისთვის სასურველია ნარევი რამდენჯერმე გადაიტანოთ სვეტში.

შეკავების მაჩვენებლების შესახებ ინფორმაცია ასევე შეგიძლიათ იხილოთ ლიტერატურაში, მაგრამ ამ ინფორმაციის ღირებულება შეზღუდულია. იმის გამო, რომ სვეტები ერთიდაიგივე პარტიიდანაც კი იძლევა ცუდ რეპროდუცირებას, ლიტერატურის მნიშვნელობები ყოველთვის არ შეესაბამება ნამდვილ მნიშვნელობას ტ რ ამ სვეტზე. თუმცა, ადსორბციული ქრომატოგრაფიისთვის შესაძლებელია პროგნოზირება ტ რ ლიტერატურულ მონაცემებზე დაყრდნობით. კიდევ ერთი სირთულე, რომელიც დაკავშირებულია ლიტერატურული მნიშვნელობების გამოყენებასთან ტ რ, - სპეციალიზებულ ლიტერატურაში მათი პოვნის სირთულე, თუმცა ჟურნალში ქრომატოგრაფიის ჟურნალში გამოქვეყნებული ბიბლიოგრაფიული მიმოხილვები განახლებულია ნივთიერების ტიპის მიხედვით.

მეორე შემთხვევაში, როდესაც ცნობილი ნაერთების და სინჯის ზონების შეკავების დრო ერთმანეთს არ ემთხვევა, შესაძლებელია უცნობი კომპონენტის შეკავების დროის პროგნოზირება. სტრუქტურის მონაცემებზე დაფუძნებული შედარებითი შეკავების პროგნოზები სტერილური გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში საკმაოდ საიმედოა. ისინი ნაკლებად ზუსტია ადსორბციისა და დაყოფის ქრომატოგრაფიაში და განსაკუთრებით ქიმიურად შეკრულ ფაზაზე მუშაობისას. ნივთიერებების იონური და იონური წყვილის ქრომატოგრაფიისთვის ცნობილი პ კაშესაძლებელია მხოლოდ მნიშვნელობების სავარაუდო განსაზღვრა tR. ყოველთვის უფრო ადვილია ფარდობითი შეკავების ან *x მნიშვნელობების პროგნოზირება, ვიდრე აბსოლუტური მნიშვნელობები კ". შედარებითი ღირებულებები ტ რ უფრო ადვილი შესაფასებლად დაკავშირებული ნაერთების ან წარმოებულების, როგორიცაა ჩანაცვლებული ალკილოკარბოქსილის მჟავები ან ბენზოლის წარმოებულები.

ჰომოლოგების ან ოლიგომერების იზოკრატიულად გამოყოფისას, ზოგჯერ შეინიშნება შემდეგი ნიმუში:

\ გკ" = ა + ბნ,

სად ადა IN- მუდმივები რამდენიმე შერჩეული ნიმუშისთვის და მოცემული ქრომატოგრაფიული სისტემისთვის (იგივე სვეტზე, იგივე მოძრავი და სტაციონარული ფაზებით); პ- ნიმუშის მოლეკულაში იდენტური სტრუქტურული ერთეულების რაოდენობა.

ნიმუშის მოლეკულაში ფუნქციური ჯგუფის შეყვანა გამოიწვევს ცვლილებას კ" პირველ განტოლებაში რაღაც მუდმივი კოეფიციენტით a/ მოცემულ ქრომატოგრაფიულ სისტემაში. შესაძლებელია ჯგუფის მუდმივების მიღება a/ სხვადასხვა შემცვლელი ჯგუფებისთვის/, რომელთა მნიშვნელობები გაიზრდება ფუნქციური ჯგუფების პოლარობის გაზრდით ყველა ტიპის ქრომატოგრაფიაში, გარდა საპირისპირო ფაზისა, სადაც მუდმივების მნიშვნელობები მცირდება. მზარდი პოლარობა.

ზოგიერთი ჯგუფის მუდმივები a/ სხვადასხვა შემცვლელი ჯგუფებისთვის/ მოცემულია ცხრილში. 9.1.

ადსორბციული ქრომატოგრაფიაში პირველი განტოლება ყოველთვის არ გამოიყენება, რადგან ის მოქმედებს იმ პირობით, რომ ყველა იზომერს აქვს იგივე მნიშვნელობა. კ", რომელიც ყოველთვის არ არის დაცული. თუმცა, შესაძლებელია ერთი და იგივე ნაერთების ლოგფეის გამოსახვა ერთ სვეტზე იმავე ნაერთების ლოგინის წინააღმდეგ სხვა სვეტზე ან შესაბამისი მახასიათებლების წინააღმდეგ თხელი ფენის ქრომატოგრაფიაში, მაგალითად, log[(l- რფ) IRf].

სიმძლავრის კოეფიციენტის მნიშვნელობები შეიძლება გამოყენებულ იქნას შენახვის მონაცემების შედარებისას კ", რადგან მისგან განსხვავებით ტ რ მობილური ფაზის სიჩქარე და სვეტის გეომეტრიული მახასიათებლები არ იმოქმედებს.

ქიმიურად შეკრული ფაზის განცალკევებები მსგავსია დანაყოფების ქრომატოგრაფიული განცალკევების მსგავსი ფაზებით და, შესაბამისად, სტაბილური მდგომარეობის ამოღების მონაცემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას შეკავების დროის პროგნოზირებისთვის.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფიაში სამი ფაქტორი გავლენას ახდენს შეკავების ხარისხზე: მჟავების და ფუძეების იონიზაციის ხარისხი, იონიზებული მოლეკულის მუხტი და ნივთიერების უნარი იონგაცვლის ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული წყლის მოძრავი ფაზადან ორგანულში გადაადგილების. ფაზა. ეს უკანასკნელი დამოკიდებულია ნაერთის მოლეკულურ წონაზე და მის ჰიდროფობიურობაზე. მაშასადამე, უფრო ძლიერი მჟავები ან ფუძეები უფრო ძლიერად ინარჩუნებენ ანიონ-გაცვლის ან კათიონ-გაცვლის გამოყოფის დროს. როდესაც მცირდება pK ანიმუშში შემავალი ცალკეული მჟავის შეკავება იზრდება, როდესაც მჟავების რაოდენობა გამოყოფილია ანიონის გაცვლის გამო, ხოლო p/C o-ის მატებასთან ერთად, ფუძეების შეკავება იზრდება, როდესაც ისინი განცალკევდებიან კათიონების გაცვლის გამო.

ამრიგად, ცნობილი ნივთიერების შეკავების დროის დამთხვევა დაკვირვებულს შესაძლებელს ხდის ვივარაუდოთ მათი იდენტურობა. იდენტიფიკაციის სანდოობა იზრდება, თუ ცნობილი ნივთიერებისა და უცნობი კომპონენტის ქრომატოგრამები შედარებულია სხვადასხვა პირობებში. თუ ნივთიერებები იდენტურად იქცევიან ადსორბციის და საპირისპირო ფაზის ან იონური გაცვლის და ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში, იდენტიფიკაციის სანდოობა იზრდება. თუ იდენტიფიკაციის სანდოობა თანაბარი ფარდობითი შეკავებით არის 90%, მაშინ ერთი და იგივე ნივთიერებების ქცევის შესწავლისას მნიშვნელოვნად განსხვავებულ პირობებში, იდენტიფიკაციის სანდოობა უკვე 99%-ია.

იდენტიფიკაციისას გამოყენებული ნივთიერების ღირებული მახასიათებელია მოცემული ნივთიერებისთვის მიღებული სიგნალების თანაფარდობა ორ სხვადასხვა დეტექტორზე. გაანალიზებული ნივთიერება სვეტიდან გასვლის შემდეგ გადის ჯერ პირველ დეტექტორში, შემდეგ მეორეში და დეტექტორებიდან მომდინარე სიგნალები ერთდროულად ჩაიწერება მრავალკალმიანი ჩამწერის გამოყენებით ან ორ ჩამწერზე. როგორც წესი, გამოიყენება ულტრაიისფერი დეტექტორის სერიული კავშირი (უფრო მგრძნობიარე, მაგრამ შერჩევითი) რეფრაქტომეტრით, ან ულტრაიისფერი ფლუორესცენციის დეტექტორით, ან ორი ულტრაიისფერი დეტექტორი, რომელიც მუშაობს სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე. ფარდობითი რეაქცია, ანუ რეფრაქტომეტრის სიგნალის თანაფარდობა ფოტომეტრის სიგნალთან არის ნივთიერების მახასიათებელი, იმ პირობით, რომ ორივე დეტექტორი მუშაობს ხაზოვან დიაპაზონში; ეს ტესტირება ხდება ერთი და იმავე ნივთიერების სხვადასხვა რაოდენობით შეყვანით. ხარისხობრივი ინფორმაციის მიღება შესაძლებელია ფოტომეტრულ დეტექტორებთან მუშაობით, რომლებიც აღჭურვილია გაჩერების ნაკადის მოწყობილობით, რომელიც საშუალებას აძლევს სვეტიდან გამომავალი პიკის სპექტრი ჩაიწეროს ნაკადის უჯრედში ყოფნისას, შედარება ცნობილი ნაერთის სპექტრთან.

თანამედროვე, ჯერ კიდევ ძვირადღირებული სპექტროფოტომეტრები დიოდური მასივით იდენტიფიკაციისთვის მნიშვნელოვანი ინტერესია.

სრულიად უცნობი ნივთიერების იდენტიფიცირება შეუძლებელია მხოლოდ მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიის გამოყენებით.

ᲠᲐᲝᲓᲔᲜᲝᲑᲠᲘᲕᲘ ᲐᲜᲐᲚᲘᲖᲘ

რაოდენობრივი თხევადი ქრომატოგრაფია არის კარგად განვითარებული ანალიტიკური მეთოდი, რომელიც არ ჩამოუვარდება რაოდენობრივ გაზის ქრომატოგრაფიას და მნიშვნელოვნად აღემატება TLC-ის ან ელექტროფორეზის სიზუსტეს, სამწუხაროდ, HPLC-ში არ არსებობს დეტექტორი, რომელსაც ჰქონდეს მჭიდრო მგრძნობელობა სხვადასხვა ქიმიური სტრუქტურის ნაერთებზე. როგორც კატარომეტრი GLC-ში, ამიტომ რაოდენობრივი შედეგების მისაღებად, მოწყობილობის დაკალიბრება სავალდებულოა.

რაოდენობრივი ანალიზი შედგება შემდეგი ეტაპებისაგან: 1) ქრომატოგრაფიული გამოყოფა; 2) მწვერვალის ფართობების ან სიმაღლეების გაზომვა; 3) ნარევის რაოდენობრივი შემადგენლობის გამოთვლა ქრომატოგრაფიული მონაცემების საფუძველზე; 4) მიღებული შედეგების ინტერპრეტაცია, ანუ სტატისტიკური დამუშავება. განვიხილოთ ყველა ეს ეტაპი.

4.1. ქრომატოგრაფიული გამოყოფა

შეცდომები შეიძლება დაშვებული იყოს ნიმუშის შეგროვების დროს. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია შეცდომის თავიდან აცილება და ჰეტეროგენული მყარი ნივთიერებების, აქროლადი ან არასტაბილური ნივთიერებების, სასოფლო-სამეურნეო პროდუქტებისა და ბიომასალების ადეკვატური წარმომადგენლობითი ნიმუშის მიღება. ჰეტეროგენული ნიმუშები, მაგალითად, საკვები პროდუქტები, კარგად არის შერეული და მეოთხედი. ამ ოპერაციის მრავალჯერ შესრულებით მიიღწევა ნიმუშის ერთგვაროვნება.

ნივთიერებების შეცდომები და დანაკარგები შეიძლება მოხდეს მოპოვების, იზოლაციის, გაწმენდის და ა.შ.

ნიმუშები მთლიანად უნდა გაიხსნას და მათი ხსნარი მომზადდეს ±0,1% სიზუსტით. მიზანშეწონილია ნიმუშის დაშლა მობილურ ფაზაში, რაც გამორიცხავს მისი დალექვის შესაძლებლობას ქრომატოგრაფში შეყვანის შემდეგ. თუ მობილურ ფაზაში დაშლა შეუძლებელია, მაშინ უნდა იქნას გამოყენებული გამხსნელი, რომელიც ერევა მასთან და ნიმუშის მოცულობები (25 μl-ზე ნაკლები) უნდა შევიდეს ქრომატოგრაფში.

ნიმუშის ინექციის დროს შეიძლება მოხდეს მნიშვნელოვანი შეცდომები ნიმუშის დანაწილების, გაჟონვისა და მწვერვალის ნაცხის გამო. მწვერვალების დაბინდვა იწვევს კუდების წარმოქმნას, რაც იწვევს მწვერვალების ნაწილობრივ გადახურვას და, შედეგად, გამოვლენის შეცდომებს. მარყუჟის სარქვლის მოწყობილობები სასურველია შპრიცებზე ნიმუშების რაოდენობრივ ანალიზში შესატანად უფრო მაღალი სიზუსტისა და ოპერატორზე ნაკლები დამოკიდებულების გამო.

ნივთიერებების ქრომატოგრაფიული განცალკევებისას შეიძლება წარმოიშვას გართულებებიც, რამაც გამოიწვია მონაცემების დამახინჯება: რაოდენობრივი ანალიზი. შეიძლება მოხდეს ნიმუშის დაშლა ან გარდაქმნა ქრომატოგრაფიული პროცესის დროს ან ნივთიერების შეუქცევადი ადსორბცია სვეტზე. მნიშვნელოვანია ამ არასასურველი ფენომენების არარსებობის უზრუნველყოფა და, საჭიროების შემთხვევაში, სვეტის რეგენერაცია ან მისი შეცვლა. მწვერვალის გადახურვა და კუდი ასევე შეიძლება შემცირდეს ქრომატოგრაფიის პირობების ცვალებადობით.

მწვერვალები ყალბი ან გაურკვეველი ფორმებით, ასევე მწვერვალები, რომელთა გამოშვების დრო ახლოსაა რომ, ვინაიდან მათი განცალკევება შეიძლება არ იყოს საკმარისი. როგორც წესი, გამოიყენება მწვერვალები d"^0.5 მნიშვნელობით. სვეტის ყველაზე მაღალი ეფექტურობა მიიღწევა 1 გ სორბენტზე 10~ 5 -10~ 6 გ გახსნილი ნივთიერების შეყვანით. დიდი რაოდენობით ნიმუშის შეყვანისას, დამოკიდებულია დატვირთვაზე მწვერვალის სიმაღლე შეიძლება აღმოჩნდეს არაწრფივი და საჭიროა რაოდენობრივი შეფასება მწვერვალების არეების მიხედვით.

გამოვლენასთან ან გაძლიერებასთან დაკავშირებული შეცდომები იწვევს ქრომატოგრაფიული გამოყოფის შედეგების მნიშვნელოვან დამახინჯებას. თითოეული დეტექტორი ხასიათდება სპეციფიკურობით, წრფივობითა და მგრძნობელობით. სელექციურობის ტესტირება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია კვალი მინარევების ანალიზისას. UV დეტექტორების რეაქცია შეიძლება განსხვავდებოდეს 104 ფაქტორით მსგავსი ფუნქციური ჯგუფების მქონე ნივთიერებებზე. აუცილებელია დეტექტორის პასუხის დაკალიბრება თითოეული ანალიზისთვის. ბუნებრივია, ნივთიერებები, რომლებიც არ შეიწოვება UV რეგიონში, არ მისცემს სიგნალს ჩამწერს ფოტომეტრის დეტექტორად გამოყენებისას. რეფრაქტომეტრის გამოყენებისას შეიძლება გამოჩნდეს უარყოფითი მწვერვალები. გარდა ამისა, ეს დეტექტორი უნდა იყოს თერმოსტირებული, რაც არ არის საჭირო UV დეტექტორისთვის.

დეტექტორის წრფივობა განსაზღვრავს შეყვანილი ნიმუშის ზომას. მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ სვეტის ნაკადის სიჩქარე, სვეტის და დეტექტორის ტემპერატურა და დეტექტორის დიზაინი გავლენას ახდენს რაოდენობრივი ანალიზის სიზუსტეზე. შეცდომები ელექტრული სიგნალის გადაცემაში გამომავალ მოწყობილობაზე (ჩამწერზე), ინტეგრატორზე ან კომპიუტერზე შეიძლება წარმოიშვას ხმაურის ინდუქციის, დამიწების არარსებობის, ქსელში ძაბვის რყევების გამო და ა.შ.

4.2. მწვერვალის ფართობის ან სიმაღლის გაზომვა

მწვერვალის სიმაღლე თ (ნახ. 10.1) არის მანძილი მწვერვალიდან საწყისამდე, იგი იზომება წრფივად ან ჩამწერზე გაყოფის რაოდენობის დათვლით. ზოგიერთი ელექტრონული ინტეგრატორი და კომპიუტერი გვაწვდის ინფორმაციას პიკის სიმაღლეებზე. გადაადგილებული მწვერვალების საბაზისო ხაზის პოზიცია ნაპოვნია ორდინატთა მნიშვნელობების ინტერპოლაციით, რომლებიც შეესაბამება პიკის დასაწყისსა და დასასრულს (პიკი 1 და 3იხილეთ ნახ. 10.1). სიზუსტის გასაუმჯობესებლად აუცილებელია ბრტყელი, სტაბილური საბაზისო ხაზი. გაუყოფელი მწვერვალების შემთხვევაში, საბაზისო ხაზი იხაზება პიკის დასაწყისსა და დასასრულს შორის, ვიდრე შეიცვალოს ნულოვანი ხაზით. ვინაიდან მწვერვალების სიმაღლეები ნაკლებადაა დამოკიდებული მიმდებარე მწვერვალების ზემოქმედებაზე, მწვერვალის სიმაღლის შეფასება უფრო ზუსტია და თითქმის ყოველთვის გამოიყენება კვალის ანალიზში.

პიკის ფართობი შეიძლება განისაზღვროს სხვადასხვა გზით. მოდით შევხედოთ ზოგიერთ მათგანს.

1. პლანიმეტრიული მეთოდი გულისხმობს მწვერვალს ხელის პლანიმეტრით მიკვლევას, რომელიც არის მოწყობილობა, რომელიც მექანიკურად განსაზღვრავს მწვერვალის ფართობს. მეთოდი ზუსტია, მაგრამ შრომატევადი და ცუდად რეპროდუცირებადი. ეს მეთოდი არ არის რეკომენდებული.

2. ქაღალდის სილუეტის მეთოდი - მწვერვალის ამოჭრა და აწონვა. მეთოდი უაღრესად რეპროდუცირებადია, მაგრამ შრომატევადი და ქრომატოგრამა განადგურებულია. მისი გამოყენებადობა დამოკიდებულია დიაგრამის ზოლის ერთგვაროვნებაზე. მეთოდი ასევე არ არის ფართოდ რეკომენდებული.

4. სამკუთხედის მეთოდი შედგება სამკუთხედის აგებისგან მწვერვალის გვერდებზე ტანგენტების დახაზვით. სამკუთხედის მწვერვალი უფრო მაღალია, ვიდრე მწვერვალი. ამ გაფართოებული წვეროს მიერ წარმოქმნილი ფართობის გაზრდა თანმიმდევრული იქნება მთელ ქრომატოგრამაზე და დიდად არ იმოქმედებს სიზუსტეზე. გარდა ამისა, ტანგენტების შედგენისას დაკარგული ფართობი კომპენსირებული იქნება. სამკუთხედის ფუძე განისაზღვრება ტანგენტების ფუძის ხაზთან გადაკვეთით, ხოლო ფართობი განისაზღვრება ფუძისა და სიმაღლის 7 გ ნამრავლით. ეს მეთოდი საუკეთესოა ასიმეტრიული მწვერვალების არეების დასადგენად. თუმცა, განმეორებადობა სხვადასხვა ოპერატორის მიერ ტანგენტების აგებისას განსხვავებულია და ამიტომ; დაბალი.

5. დისკის ინტეგრატორის მეთოდი ეფუძნება ჩამწერზე დამაგრებულ ელექტრომექანიკურ მოწყობილობას. ინტეგრატორზე მიმაგრებული კალამი მოძრაობს ფირის ბოლოში ზოლის გასწვრივ ჩამწერი კალმის მოძრაობის პროპორციული სიჩქარით.

როგორც ხელით გაზომვის შემთხვევაში, პიკი უნდა დარჩეს ჩამწერის შკალაზე, მაგრამ კორექტირება საბაზისო ცვლების კომპენსაციისთვის და მიმდებარე მწვერვალების არასრული განცალკევება ამცირებს სანდოობას და ზრდის ანალიზის დროს.

მეთოდი უფრო ზუსტია, ვიდრე ხელით გაზომვის მეთოდები, განსაკუთრებით ასიმეტრიული მწვერვალებისთვის და გთავაზობთ სიჩქარის უპირატესობას. გარდა ამისა, ის უზრუნველყოფს ანალიზის მუდმივ რაოდენობრივ ჩანაწერს.

6. მეთოდები ელექტრონული ინტეგრატორების გამოყენებით, რომლებიც განსაზღვრავენ პიკის ფართობს და ბეჭდავს ინფორმაციას ამ ტერიტორიის შესახებ და შენახვის დრო, შეიძლება მოიცავდეს საბაზისო ცვლის კორექტირებას და განსაზღვროს მხოლოდ ნაწილობრივ გადაჭრილი პიკების ფართობი. მთავარი უპირატესობებია სიზუსტე, სიჩქარე, მოქმედების დამოუკიდებლობა ჩამწერის მუშაობისგან. ინტეგრატორებს აქვთ მეხსიერება და მათი დაპროგრამება შესაძლებელია წინასწარ დაინსტალირებული პროგრამის გამოყენებით კონკრეტული ანალიზისთვის. ინტეგრატორის უპირატესობებში შედის მისი უნარი გამოიყენოს კორექტირების ფაქტორები დეტექტორის პასუხისთვის, პიკის უბნებზე ორიგინალური მონაცემების გადაანგარიშებისას, დეტექტორის მგრძნობელობის განსხვავებების კომპენსირებას სხვადასხვა ნივთიერებების მიმართ. ასეთი სისტემები ზოგავს დროს, აუმჯობესებს ანალიტიკურ სიზუსტეს და სასარგებლოა რუტინული ანალიტიკური ანალიზისთვის.

7. თხევადი ქრომატოგრაფიაში კომპიუტერები ფართოდ გამოიყენება პიკის არეების გასაზომად. ისინი ბეჭდავენ სრულ შეტყობინებას, მათ შორის ნივთიერებების სახელებს, პიკის უბნებს, შეკავების დროებს, დეტექტორის პასუხის კორექტირების ფაქტორებს და სიმრავლეს (wt%) სხვადასხვა ნიმუშის კომპონენტებისთვის.

თხევადი ქრომატოგრაფია არის ნივთიერებათა რთული ნარევების გამოყოფისა და ანალიზის მეთოდი, რომელშიც სითხე მოძრავ ფაზას წარმოადგენს. იგი გამოიყენება ნივთიერებების უფრო ფართო სპექტრის გამოყოფისთვის, ვიდრე გაზის ქრომატოგრაფია. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ნივთიერებების უმეტესობა არ არის აქროლადი, ბევრი მათგანი არასტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე (განსაკუთრებით მაღალმოლეკულური ნაერთები) და იშლება აირისებრ მდგომარეობაში გადაქცევისას. ნივთიერებების გამოყოფა თხევადი ქრომატოგრაფიით ყველაზე ხშირად ხდება ოთახის ტემპერატურაზე.

ყველა სახის თხევადი ქრომატოგრაფიის თავისებურებები განპირობებულია იმით, რომ მასში მოძრავი ფაზა არის თხევადი, ხოლო კომპონენტების სორბცია აირისებრი და თხევადი ელუენტისგან განსხვავებულად მიმდინარეობს. თუ გაზის ქრომატოგრაფიაში გადამზიდავი აირი ასრულებს მხოლოდ სატრანსპორტო ფუნქციას და არ შეიწოვება სტაციონარული ფაზის მიერ, მაშინ თხევადი მოძრავი ფაზა თხევადი ქრომატოგრაფიაში არის აქტიური ელუენტი. სვეტში გავლისას, გაანალიზებული ნარევის კომპონენტების მოლეკულებმა, რომლებიც განლაგებულია ელუენტში, უნდა გადაიტანონ ელუენტის მოლეკულები სორბენტის ზედაპირული ფენიდან, რაც იწვევს ანალიზის მოლეკულების ურთიერთქმედების ენერგიის შემცირებას. სორბენტის ზედაპირით. აქედან გამომდინარე, შენარჩუნებული ტომების მნიშვნელობები ვ რ, სისტემის თავისუფალი ენერგიის ცვლილების პროპორციულია, თხევად ქრომატოგრაფიაში უფრო მცირეა, ვიდრე აირის ქრომატოგრაფიაში, ხოლო სორბციის იზოთერმის წრფივი დიაპაზონი თხევადი ქრომატოგრაფიაში უფრო ფართოა.

სხვადასხვა ელუენტების გამოყენებით შეიძლება შეიცვალოს ქრომატოგრაფიული სისტემის შეკავების პარამეტრები და სელექციურობა. სელექციურობას თხევად ქრომატოგრაფიაში, გაზის ქრომატოგრაფიისგან განსხვავებით, განსაზღვრავს არა ერთი, არამედ ორი ფაქტორი - მოძრავი (ელუენტი) და სტაციონარული ფაზების ბუნება.

თხევად მობილურ ფაზას აქვს უფრო მაღალი სიმკვრივე და სიბლანტე, ვიდრე აირისებრი ფაზა, დიფუზიის კოეფიციენტები. დ და 3-4 რიგით დაბალია, ვიდრე გაზში. ეს იწვევს თხევადი ქრომატოგრაფიაში მასის უფრო ნელ გადაცემას გაზის ქრომატოგრაფიასთან შედარებით. ვან დეემტერის განტოლება იმის გამო, რომ ტერმინი INარ თამაშობს როლს თხევადი ქრომატოგრაფიაში ( დ და  დ გ), იცვლება ეფექტურობის გრაფიკული დამოკიდებულებაც ნმობილური ფაზის ხაზოვანი ნაკადის სიჩქარიდან აქვს ნახ. 1.9.

სვეტის თხევადი ქრომატოგრაფიის კლასიკურ ვერსიაში, ელუენტში გახსნილი გაანალიზებული ნიმუში შეჰყავთ 1-2 მ სიმაღლის შუშის სვეტში, სავსე სორბენტით ნაწილაკების ზომით 100 μm და ელუენტი, და ელუენტი გადადის. , ელუატის ნაწილების შერჩევა სვეტის გასასვლელში. თხევადი ქრომატოგრაფიის ეს ვერსია ჯერ კიდევ გამოიყენება ლაბორატორიულ პრაქტიკაში, მაგრამ რადგან სიმძიმის გავლენის ქვეშ ელუენტის გავლის სიჩქარე დაბალია, ანალიზი ხანგრძლივია.

თხევადი ქრომატოგრაფიის თანამედროვე ვერსია, ეგრეთ წოდებული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფი HPLC, იყენებს მოცულობით და ზედაპირულად ფოროვან სორბენტებს ნაწილაკების ზომით 5-10 მიკრონი, საინექციო ტუმბოები, რომლებიც უზრუნველყოფენ სისტემის წნევას 400 ატმ-მდე და ძალიან მგრძნობიარე დეტექტორებს. მასის სწრაფი გადაცემა და მაღალი გამოყოფის ეფექტურობა შესაძლებელს ხდის HPLC-ს გამოყენებას მოლეკულების განცალკევებისთვის (თხევადი ადსორბცია და თხევად-თხევადი დანაყოფების ქრომატოგრაფია), იონების გამოყოფისთვის (იონური გაცვლა, იონი, იონური წყვილის ქრომატოგრაფია), გამოსაყოფად. მაკრომოლეკულები (ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია).

1.3. გამხსნელის შეკავება და სიმტკიცე

იმისათვის, რომ გაანალიზებული ნივთიერებები განცალკევდეს სვეტზე, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სიმძლავრის კოეფიციენტი k" უნდა იყოს 0-ზე მეტი, ანუ ნივთიერებები უნდა შეინარჩუნოს სტაციონარული ფაზის, სორბენტის მიერ. თუმცა, სიმძლავრის კოეფიციენტი არ უნდა იყოს. იყოს ძალიან დიდი, რათა მივიღოთ გამორეცხვის მისაღები დრო, თუ ნივთიერებების მოცემული ნარევისთვის შეირჩევა სტაციონარული ფაზა, რომელიც ინარჩუნებს მათ, მაშინ შემდგომი მუშაობა ანალიზის ტექნიკის შემუშავებაზე მოიცავს გამხსნელის არჩევას, რომელიც იდეალურად იძლევა განსხვავებულს, მაგრამ მისაღებს. არც თუ ისე დიდი k". ეს მიიღწევა გამხსნელის ელუციის სიძლიერის შეცვლით.

სილიკა გელზე ან ალუმინის ოქსიდზე ადსორბციული ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, როგორც წესი, ორკომპონენტიანი გამხსნელის სიძლიერე (მაგალითად, ჰექსანი იზოპროპანოლის დამატებით) იზრდება პოლარული კომპონენტის (იზოპროპანოლი) შემცველობის გაზრდით. ან მცირდება იზოპროპანოლის შემცველობის შემცირებით. თუ პოლარული კომპონენტის შემცველობა ძალიან დაბალია (0,1%-ზე ნაკლები), ის უნდა შეიცვალოს უფრო სუსტი ელუციური ძალით. იგივე კეთდება, პოლარული ან არაპოლარული კომპონენტის სხვებით ჩანაცვლება, მაშინაც კი, თუ ეს სისტემა არ იძლევა სასურველ შერჩევითობას ნარევში საინტერესო კომპონენტებთან მიმართებაში. გამხსნელი სისტემების შერჩევისას მხედველობაში მიიღება როგორც ნარევის კომპონენტების ხსნადობა, ასევე სხვადასხვა ავტორის მიერ შედგენილი გამხსნელების ელუოტროპული სერია.

გამხსნელის სიძლიერე შეირჩევა დაახლოებით იმავე გზით ნამყენი პოლარული ფაზების გამოყენებისას (ნიტრილი, ამინო, დიოლი, ნიტრო და ა. ამინო ფაზისთვის).

საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიის შემთხვევაში, გამხსნელის სიძლიერე იზრდება ელუენტში ორგანული კომპონენტის შემცველობის გაზრდით (მეთანოლი, აცეტონიტრილი ან THF) და მცირდება მეტი წყლის დამატებით. თუ სასურველი სელექციურობის მიღწევა შეუძლებელია, იყენებენ სხვა ორგანულ კომპონენტს ან ცდილობენ მის შეცვლას სხვადასხვა დანამატების (მჟავები, იონ-წყვილის რეაგენტები და ა.შ.) გამოყენებით.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის გამოყენებით განცალკევებისას, გამხსნელის სიძლიერე იცვლება ბუფერული ხსნარის კონცენტრაციის გაზრდით ან შემცირებით ან რიგ შემთხვევებში გამოიყენება მოდიფიკაცია ორგანული ნივთიერებებით.

თუმცა, განსაკუთრებით რთული ბუნებრივი და ბიოლოგიური ნარევების შემთხვევაში, ხშირად შეუძლებელია გამხსნელის სიძლიერის შერჩევა ისე, რომ ნიმუშის ყველა კომპონენტი გამოირეცხოს მისაღებ ვადებში. მაშინ უნდა მიმართო გრადიენტულ ელუციას, ე.ი. გამოიყენეთ გამხსნელი, რომლის გამოყოფის სიძლიერე იცვლება ანალიზის პროცესში ისე, რომ ის მუდმივად იზრდება წინასწარ განსაზღვრული პროგრამის მიხედვით. ეს ტექნიკა შესაძლებელს ხდის რთული ნარევების ყველა კომპონენტის გამორეცხვას შედარებით მოკლე დროში და მათ კომპონენტებად დაყოფას ვიწრო მწვერვალების სახით.

1.6.1. ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფია. ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფია, სტაციონარული და მოძრავი ფაზების პოლარობიდან გამომდინარე, იყოფა ნორმალურ ფაზად (NPC) და საპირისპირო (RPC) ქრომატოგრაფიად. NPC-ში გამოიყენება პოლარული ადსორბენტი და არაპოლარული მობილური ფაზები, OPC-ში გამოიყენება არაპოლარული ადსორბენტი და პოლარული მობილური ფაზები, მაგრამ ორივე ვარიანტში მობილური ფაზის არჩევანი ხშირად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე არჩევანი. სტაციონარული ფაზა. სტაციონარული ფაზა უნდა შეინარჩუნოს გამოყოფილი ნივთიერებები. მობილური ფაზა, ანუ გამხსნელი, უნდა უზრუნველყოფდეს სვეტების ცვალებად მოცულობას და ეფექტურ გამოყოფას მისაღებ დროში.

პოლარული და არაპოლარული წვრილად გაფანტული ფოროვანი მასალები 50 მ 2/გ-ზე მეტი სპეციფიური ზედაპირის ფართობით გამოიყენება როგორც სტაციონარული ფაზა ადსორბციული თხევადი ქრომატოგრაფიაში. პოლარულ ადსორბენტებს (SiO 2 , Al 2 O 3 , florisil და სხვ.) აქვთ სუსტი მჟავა ჯგუფები ზედაპირზე, რომლებსაც შეუძლიათ შეინარჩუნონ ძირითადი თვისებების მქონე ნივთიერებები. ეს ადსორბენტები ძირითადად გამოიყენება არაპოლარული და ზომიერად პოლარული ნაერთების გამოსაყოფად. მათი მინუსი არის მათი მაღალი მგრძნობელობა გამოყენებული ელუენტებში წყლის შემცველობის მიმართ. ამ მინუსის აღმოსაფხვრელად, პოლარული სორბენტები მუშავდება ამინებით, დიოლებით და სხვა რეაგენტებით, რის შედეგადაც ხდება ამ რეაგენტების ზედაპირული გადანერგვა, ზედაპირის მოდიფიკაცია და სელექციურობის ცვლილება ანალიზებთან მიმართებაში.

არაპოლარული ადსორბენტები (გრაფიტიზებული ნახშირბადის შავი, დიატომიური მიწა, კიზელგუჰრი) არასელექტიურია პოლარული მოლეკულების მიმართ. არაპოლარული ადსორბენტების მისაღებად, არაპოლარული ჯგუფები ხშირად მყნობა ხდება, მაგალითად, სილიკა გელის ზედაპირზე, მაგალითად, ალკილსილილ -SiR 3, სადაც R-ალკილის ჯგუფებია C2-C22.

მობილურმა ფაზამ მთლიანად უნდა დაითხოვოს ანალიზის ნიმუში, ჰქონდეს დაბალი სიბლანტე (ისე, რომ დიფუზიის კოეფიციენტები საკმარისად დიდი იყოს) და სასურველია, რომ შესაძლებელი იყოს მისგან გამოყოფილი კომპონენტების იზოლირება. ის უნდა იყოს ინერტული ქრომატოგრაფის ყველა ნაწილის მასალების მიმართ, უსაფრთხო, იაფი და შესაფერისი დეტექტორისთვის.

თხევადი ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული მობილური ფაზები განსხვავდება მათი გამოყოფის სიძლიერით. გამხსნელის გამორეცხვის ძალა გვიჩვენებს, რამდენჯერ მეტია მოცემული ელუენტის სორბციის ენერგია მოცემულ ადსორბენტზე, ვიდრე სტანდარტად არჩეული ელუენტის სორბციის ენერგია, მაგალითად n-ჰეპტანი. სუსტი გამხსნელები ცუდად შეიწოვება სტაციონარულ ფაზაში, ამიტომ სორბირებული ნივთიერებების (სორბატი) განაწილების კოეფიციენტები მაღალია. პირიქით, ძლიერი გამხსნელები კარგად შეიწოვება, ამიტომ სორბატის დაყოფის კოეფიციენტები დაბალია. რაც უფრო ძლიერია გამხსნელი, მით უფრო მაღალია მასში გაანალიზებული ნიმუშის ხსნადობა და მით უფრო ძლიერია გამხსნელი-სორბატის ურთიერთქმედება.

სვეტზე გამოყოფის მაღალი ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად, აუცილებელია აირჩიოთ მობილური ფაზა, რომელსაც აქვს პოლარობა, რომელიც ოპტიმალურია ნარევის გამოყოფისთვის შერჩეული გამოყოფის პირობებში. როგორც წესი, პირველად შეირჩევა სტაციონარული ფაზა, რომელსაც აქვს განცალკევებული კომპონენტების პოლარობასთან ახლოს. შემდეგ შეირჩევა მობილური ფაზა, რაც უზრუნველყოფს სიმძლავრის კოეფიციენტს კ" აღმოჩნდა 2-დან 5-მდე დიაპაზონში. თუ მობილური ფაზის პოლარობა ძალიან ახლოს არის სტაციონარული ფაზის პოლარობასთან, კომპონენტების შეკავების დრო ძალიან მოკლე იქნება, ხოლო თუ მობილური და სტაციონარული პოლარობები ფაზები ძალიან განსხვავებულია, შენახვის დრო ძალიან გრძელი გახდება.

მობილური ფაზების შერჩევისას ისინი ხელმძღვანელობენ ეგრეთ წოდებული ელუოტროპული სერიებით, პოლარობის ინდექსების გამოყენებაზე დაყრდნობით. სნაიდერი R", რომელიც ყველა გამხსნელს ყოფს ძლიერ (პოლარულად) და სუსტად (სუსტად პოლარული და არაპოლარული). პოლარობის მასშტაბი ემყარება დიოქსანში, ნიტრომეთანსა და ეთანოლში მოძრავ ფაზებად გამოყენებული ნივთიერებების ხსნადობას.

ცხრილი 1.2 გვიჩვენებს პოლარობის ინდექსების და გამორეცხვის ძალის მნიშვნელობებს (SiO 2-თან შედარებით) რიგი გამხსნელებისთვის, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება თხევადი ქრომატოგრაფიაში, როგორც მობილური ფაზები. აქ ასევე მითითებულია ამ გამხსნელების გამჭვირვალობის მოკლე ტალღის ლიმიტები, რაც ხელს უწყობს ნარევის კომპონენტების გამოვლენის პირობების შერჩევას.

ცხრილი 1.2

თხევადი ქრომატოგრაფიაში გამოყენებული გამხსნელების მახასიათებლები

გამხსნელი	პოლარობის ინდექსი	ელუციის ძალა (SiO 2)	მოკლე ტალღის სიგრძის გამჭვირვალობის ლიმიტი
ფტოროლკანი
ციკლოჰექსანი
ნ-ჰექსანი
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი
დიიზოპროპილის ეთერი
დიეთილის ეთერი
დიქლორმეთანი
ტეტრაჰიდროფურანი
ქლოროფორმი
ძმარმჟავა
აცეტონიტრილი
ნიტრომეთანი

თხევადი ქრომატოგრაფიაში ხშირად გამოიყენება მათი ნარევები და არა ცალკეული გამხსნელები. ხშირად სხვა გამხსნელის, განსაკუთრებით წყლის, მცირე დანამატები მნიშვნელოვნად გაზრდის ელუენტის სიძლიერეს.

მრავალკომპონენტიანი ნარევების გამოყოფისას, ერთმა მოძრავმა ფაზამ, როგორც გამწმენდი, შეიძლება არ გამოყოს ყველა ნიმუშის კომპონენტი მისაღებ დროში. ამ შემთხვევაში გამოიყენება ეტაპობრივი ან გრადიენტური გამორეცხვის მეთოდი, რომლის დროსაც ქრომატოგრაფიის პროცესში თანმიმდევრულად გამოიყენება უფრო ძლიერი ელუენტები, რაც შესაძლებელს ხდის უაღრესად შეკავებული ნივთიერებების გამორეცხვას ნაკლებ დროში.

თხევადი ქრომატოგრაფიაში არსებობს რამდენიმე ემპირიულიწესები, რომლებიც ძალიან სასარგებლოა ელუენტის არჩევისას:

- ნაერთის სორბცია, როგორც წესი, იზრდება მასში ორმაგი ბმების და OH ჯგუფების რაოდენობის მატებასთან ერთად;

 სორბცია მცირდება რიგ ორგანულ ნაერთებში: მჟავები ალკოჰოლებიალდეჰიდებიკეტონებიესტერებიუჯერი ნახშირწყალბადებიგაჯერებული ნახშირწყალბადები;

 სხვადასხვა პოლარობის და სხვადასხვა კლასის ნივთიერებების განცალკევებისთვის გამოიყენება ნორმალური ფაზის ქრომატოგრაფია: გაანალიზებული ნიმუში იხსნება და გამოირეცხება არაპოლარული ელუენტით, სხვადასხვა კლასის ნაერთები ტოვებენ სვეტს პოლარული ადსორბენტით სხვადასხვა დროს. ხოლო სხვადასხვა ფუნქციური ჯგუფის მქონე ნაერთების შეკავების დრო იზრდება არაპოლარული ნაერთებიდან სუსტ პოლარზე გადასვლისას. ძალიან პოლარული მოლეკულებისთვის შეკავების დრო იმდენად გრძელია, რომ ანალიზი შეუძლებელია არაპოლარული ელუენტით. პოლარული კომპონენტების შეკავების დროის შესამცირებლად, გადადით პოლარულ ელუენტებზე;

 შებრუნებული ფაზის ვერსიაში, სტაციონარული ფაზა (არაპოლარული ადსორბენტი) უფრო ძლიერად შთანთქავს არაპოლარულ კომპონენტს პოლარული ელუენტებიდან, მაგალითად, წყლისგან;

- ელუენტის პოლარობის შემცირებით ნაკლებად პოლარული გამხსნელის დამატებით, კომპონენტების შეკავება შეიძლება შემცირდეს.

1.6.2. დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფია.დანაყოფში ან თხევად-თხევად ქრომატოგრაფიაში, გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების განცალკევება განპირობებულია მათი განაწილების კოეფიციენტებში განსხვავებებით ორ შეურევ თხევად ფაზას შორის, რომელთაგან ერთი სტაციონარულია და მდებარეობს ზედაპირზე ან მყარი მასალის ფორებში. სტაციონარული გადამზიდავი, ხოლო მეორე არის მობილური.

ურთიერთქმედების ძალების ბუნებით, რომლებიც განსაზღვრავენ განსხვავებულ განაწილებას ნივთიერებების ორ ფაზას შორის, რომლებიც განსხვავდებიან მათი ქიმიური აგებულებით, დანაყოფი ქრომატოგრაფია მსგავსია ადსორბციული ქრომატოგრაფიასთან, ანუ აქაც გამოყოფა ეფუძნება განსხვავებას. გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტებსა და სტაციონალურ და მოძრავ თხევად ფაზებს შორის ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედების ძალები.

ტექნიკიდან გამომდინარე, დანაყოფი ქრომატოგრაფია, ისევე როგორც ადსორბციული ქრომატოგრაფია, შეიძლება იყოს სვეტი ან პლანშეტური (ქაღალდი ან თხელი ფენა).

ნივთიერებები, რომლებიც გულგრილია მოძრავი გამხსნელისა და გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების მიმართ, მაგრამ შეუძლიათ შეინარჩუნონ სტაციონარული ფაზა ზედაპირზე და ფორებში, გამოიყენება როგორც მყარი მატარებლები. ყველაზე ხშირად, პოლარული ნივთიერებები (ცელულოზა, სილიკა გელი, სახამებელი) გამოიყენება მატარებლად. მათზე გამოიყენება სტაციონარული ფაზა - პოლარული გამხსნელი, ყველაზე ხშირად წყალი ან ალკოჰოლი. ამ შემთხვევაში მოძრავ ფაზებად გამოიყენება ნაკლებად პოლარული ან არაპოლარული ნივთიერებები (ალკოჰოლები, ამინები, კეტონები, ნახშირწყალბადები და სხვ.). ამ ტიპის დანაყოფის ქრომატოგრაფია ე.წ ნორმალური ფაზა. იგი გამოიყენება პოლარული ნივთიერებების გამოსაყოფად.

დანაყოფის ქრომატოგრაფიის მეორე ვერსია განსხვავდება იმით, რომ არაპოლარული მატარებლები (რეზინი, ფტორპლასტიკური, ჰიდროფობიზირებული სილიკა გელი) გამოიყენება როგორც სტაციონარული მყარი ფაზა, არაპოლარული გამხსნელები (ნახშირწყალბადები) გამოიყენება როგორც სტაციონარული თხევადი ფაზა და პოლარული გამხსნელები (ალკოჰოლი). ალდეჰიდები) გამოიყენება როგორც მობილური თხევადი ფაზა, კეტონები და ა.შ., ხშირად წყალი). დანაყოფის ქრომატოგრაფიის ამ ვერსიას ე.წ შებრუნებული ფაზადა გამოიყენება არაპოლარული ნივთიერებების გამოსაყოფად.

გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების ოპტიმალური გამიჯვნის მისაღწევად, ძალიან მნიშვნელოვანია მობილური ფაზის შერჩევა. გამხსნელები (მობილური და სტაციონარული თხევადი ფაზები) უნდა შეირჩეს ისე, რომ ნარევის კომპონენტების განაწილების კოეფიციენტები საკმაოდ მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. თხევადი ფაზებისთვის გამოიყენება შემდეგი მოთხოვნები: მოთხოვნები:

1) გამოყენებული გამხსნელებმა კარგად უნდა დაითხოვონ განცალკევებული ნივთიერებები და მათი ხსნადობა სტაციონარულ ფაზაში უნდა იყოს მეტი, ვიდრე მობილურ ფაზაში;

2) გამხსნელები, რომლებიც გამოიყენება როგორც მოძრავი და სტაციონარული ფაზები, უნდა იყოს ურთიერთგაჯერებული, ანუ გამხსნელის შემადგენლობა უნდა იყოს მუდმივი სვეტში გავლისას;

3) მოძრავ ფაზად გამოყენებული გამხსნელების ურთიერთქმედება სტაციონარულ ფაზასთან უნდა იყოს მინიმალური.

ყველაზე ხშირად, დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფიაში, მოძრავი თხევადი ფაზებად გამოიყენება არა ცალკეული ნივთიერებები, არამედ მათი ნარევები სხვადასხვა თანაფარდობით. ეს შესაძლებელს ხდის მობილური ფაზის პოლარობის რეგულირებას, მობილური და სტაციონარული ფაზების პოლარობის თანაფარდობის შეცვლას და ოპტიმალური პირობების მიღწევას კონკრეტული ნარევის კომპონენტების განცალკევებისთვის.

ამ ქრომატოგრაფიული მეთოდის მნიშვნელოვანი მინუსი არის ის, რომ გამოყენებული სტაციონარული თხევადი ფაზა სწრაფად ირეცხება მატარებლისგან. მის აღმოსაფხვრელად, მოძრავ ფაზად გამოყენებული გამხსნელი გაჯერებულია ნივთიერებით, რომელიც გამოიყენება როგორც სტაციონარული თხევადი ფაზა, ან სტაციონარული თხევადი ფაზა სტაბილიზდება მატარებელზე გადანერგვით.

დანაყოფი თხევადი ქრომატოგრაფიის ვარიაცია არის ფართოდ გამოყენებული HPLC მეთოდი.

ყველაზე გავრცელებული ქრომატოგრაფიული სისტემებია სისტემები, რომლებსაც აქვთ მოდულარული შეკრების პრინციპი. ტუმბოები, დეგაზირების მოწყობილობები, დეტექტორები, დისპენსერები (ავტოსემპლერები), სვეტის თერმოსტატები, ფრაქციული კოლექტორები, ქრომატოგრაფიული სისტემის საკონტროლო ერთეულები და ჩამწერი მოწყობილობები ხელმისაწვდომია ცალკე მოდულების სახით. მოდულების ფართო არჩევანი საშუალებას გაძლევთ მოქნილად მოაგვაროთ სხვადასხვა ანალიტიკური პრობლემები და საჭიროების შემთხვევაში სწრაფად შეცვალოთ სისტემის კონფიგურაცია მინიმალური ხარჯებით. პარალელურად იწარმოება აგრეთვე მონომოდულური (ინტეგრირებული) LC-ები, რომელთა მთავარი უპირატესობაა ცალკეული ერთეულების მინიატურიზაცია და მოწყობილობის კომპაქტურობა.

გამორეცხვის მეთოდიდან გამომდინარე, თხევადი ქრომატოგრაფი იყოფა იზოკრატიულ და გრადიენტად.

იზოკრატული ქრომატოგრაფის სქემა

მობილური ფაზა კონტეინერიდან (1) შესასვლელი ფილტრის გავლით (9) მიეწოდება ზუსტი მაღალი წნევის ტუმბოს (2) ნიმუშის ინექციის სისტემას (3) - ხელით ინჟექტორს ან ავტოსამპლერს, და ნიმუში ასევე შეყვანილია იქ. . შემდეგი, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ, ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე კონტეინერში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა ჩაიწერება და მონაცემები გადადის ანალოგურ ჩამწერში (ჩამწერი) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემაში (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემის კონტროლი შესაძლებელია საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერი), თითოეული სისტემის მოდულის კლავიატურიდან ან პერსონალური კომპიუტერის საკონტროლო პროგრამით.

გრადიენტური გამორეცხვის შემთხვევაში გამოიყენება ორი ფუნდამენტურად განსხვავებული ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფი. ისინი განსხვავდებიან მოძრავი ფაზის კომპოზიციის გრადიენტის ფორმირების წერტილში.

გრადიენტური ქრომატოგრაფის სქემა დაბალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის შემადგენლობის გრადიენტის წარმოქმნით.

მობილური ფაზა კონტეინერებიდან (1) შეყვანის ფილტრებით (9) და გრადიენტული პროგრამისტი (10) მიეწოდება ზუსტი მაღალი წნევის ტუმბოს (2) ნიმუშის ინექციის სისტემას (3) - ხელით ინჟექტორს ან ავტოსამპლერს, და ნიმუშიც იქ არის შემოტანილი. გრადიენტური პროგრამისტის სარქველების მუშაობა კონტროლდება სისტემის მართვის მოდულით (ტუმბო ან კონტროლერი) ან კომპიუტერის მართვის პროგრამით. ამ ტიპის სისტემები ქმნიან ბინარულ, სამგანზომილებიან და ოთხგანზომილებიან გრადიენტს. გრადიენტის დამუშავების ფუნქციის ფორმა დამოკიდებულია კონკრეტულ საკონტროლო მოდულზე ან საკონტროლო პროგრამაზე, ასევე კონტროლირებადი და საკონტროლო მოდულების ფუნქციონალობაზე. შემდეგი, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ, ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე კონტეინერში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა ჩაიწერება და მონაცემები გადადის ანალოგურ ჩამწერში (ჩამწერი) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემაში (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციონალური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემა შეიძლება კონტროლდებოდეს საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერი), ან განხორციელდეს საკონტროლო პროგრამით პერსონალური კომპიუტერიდან. მართვის მოდულით მართვის შემთხვევაში შესაძლებელია დეტექტორის დამოუკიდებლად მართვა საკუთარი კლავიატურიდან.

მიუხედავად ასეთი სისტემების აშკარა მიმზიდველობისა (ისინი იყენებენ მხოლოდ ერთი ზუსტი მაღალი წნევის ტუმბოს), ამ სისტემებს აქვთ მთელი რიგი ნაკლოვანებები, რომელთა შორის მთავარი, ალბათ, არის მობილური ფაზის კომპონენტების საფუძვლიანი გაზირების მკაცრი აუცილებლობა. დაბალი წნევის მიქსერი (გრადიენტული პროგრამისტის კამერა). იგი ხორციელდება სპეციალური გამტარი დეგაზატორების გამოყენებით. ამ ფაქტის გამო, მათი ღირებულება შედარებულია სხვა ტიპის გრადიენტულ სისტემებთან - სისტემებთან მაღალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის გრადიენტური კომპოზიციის ფორმირებით.

სისტემებს შორის ფუნდამენტური განსხვავება მაღალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის გრადიენტის შემადგენლობის ფორმირებით არის კომპონენტების შერევა მაღალი წნევის ხაზში, ბუნებრივია, ამ მიდგომით, ზუსტი ტუმბოების რაოდენობა განისაზღვრება ტანკების რაოდენობით მობილური ფაზის შერევისთვის. ამ მიდგომით, საგრძნობლად მცირდება მოთხოვნები კომპონენტების საფუძვლიანი გაჟონვის შესახებ.

გრადიენტური ქრომატოგრაფის სქემა მაღალი წნევის ხაზზე მობილური ფაზის შემადგენლობის გრადიენტის წარმოქმნით.

მობილური ფაზა კონტეინერებიდან (1) შეყვანის ფილტრებით (9) მიეწოდება ზუსტი მაღალი წნევის ტუმბოებით (2 და 11) სტატიკური ან დინამიური ნაკადის მიქსერის მეშვეობით (10) სინჯის შეყვანის სისტემაში (3) - ხელით ინჟექტორი ან autosampler და ნიმუშიც იქ არის დანერგილი. კონტროლირებადი ტუმბოების მუშაობა კონტროლდება ან სისტემის მართვის მოდულით (მასტერ ტუმბო ან კონტროლერი) ან კომპიუტერის მართვის პროგრამით. ამ შემთხვევაში, ყველა ტუმბო კონტროლირებადია. ამ ტიპის სისტემები ქმნიან ორობით ან სამგანზომილებიან გრადიენტს. გრადიენტის დამუშავების ფუნქციის ფორმა დამოკიდებულია კონკრეტულ საკონტროლო მოდულზე ან საკონტროლო პროგრამაზე, ასევე კონტროლირებადი და საკონტროლო მოდულების ფუნქციონალობაზე. შემდეგი, ხაზოვანი ფილტრის საშუალებით (8), მობილური ფაზის დენით ნიმუში შედის განცალკევების ელემენტში (ელემენტებში) (4) - წინა სვეტის მეშვეობით განცალკევების სვეტში. შემდეგ ელუატი შედის დეტექტორში (5) და ამოღებულია სანიაღვრე კონტეინერში (7). როდესაც ელუატი მიედინება დეტექტორის საზომი წრეში, ქრომატოგრამა ჩაიწერება და მონაცემები გადადის ანალოგურ ჩამწერში (ჩამწერი) (6) ან ქრომატოგრაფიული მონაცემების შეგროვებისა და დამუშავების სხვა სისტემაში (ინტეგრატორი ან კომპიუტერი). ფუნქციონალური მოდულების დიზაინიდან გამომდინარე, სისტემა შეიძლება კონტროლდებოდეს საკონტროლო მოდულის კლავიატურიდან (ჩვეულებრივ, ტუმბოს ან სისტემის კონტროლერი), ან განხორციელდეს საკონტროლო პროგრამით პერსონალური კომპიუტერიდან. მართვის მოდულით მართვის შემთხვევაში შესაძლებელია დეტექტორის დამოუკიდებლად მართვა საკუთარი კლავიატურიდან.

შემოთავაზებული სქემები საკმაოდ გამარტივებულია. სისტემები შეიძლება შეიცავდეს დამატებით მოწყობილობებს - სვეტის თერმოსტატს, სვეტის შემდგომი დერივატიზაციის სისტემებს, ნიმუშის მომზადებისა და ნიმუშის კონცენტრაციის სისტემებს, გამხსნელის გადამუშავებას, მემბრანულ სისტემებს ფონური ელექტროგამტარობის ჩასახშობად (იონური ქრომატოგრაფიისთვის), დამატებითი დამცავი სისტემები (ფილტრები, სვეტები). და ა.შ. დიაგრამებზე ასევე არ არის ნაჩვენები მანომეტრიული მოდულები ცალკე. როგორც წესი, ეს მოწყობილობები ჩაშენებულია ტუმბოს ერთეულებში. ამ ერთეულებს შეუძლიათ გააერთიანონ რამდენიმე ტუმბო, ტუმბო გრადიენტული პროგრამისტით და საერთო სისტემის კონტროლერი. სისტემის სტრუქტურა დამოკიდებულია მის კონფიგურაციაზე და თითოეულ კონკრეტულ მწარმოებელზე.

ქრომატოგრაფიული პროცესის ტექნიკური მხარდაჭერის ასეთი რადიკალური გართულება იწვევს მოძრავი ფაზის თვისებებზე რიგი მოთხოვნების გაჩენას, რომლებიც არ არსებობს კლასიკურ სვეტში და პლანტურ ქრომატოგრაფიაში. თხევადი ფაზა უნდა იყოს შესაფერისი გამოსავლენად (იყოს გამჭვირვალე სპექტრის მოცემულ რეგიონში ან ჰქონდეს დაბალი გარდატეხის ინდექსი, გარკვეული ელექტრული გამტარობა ან დიელექტრიკული მუდმივი და ა.შ.), ინერტული ქრომატოგრაფიული ტრაქტის ნაწილების მასალების მიმართ, არ წარმოქმნის გაზს ბუშტები ტუმბოს სარქველებსა და დეტექტორის უჯრედში, არ აქვთ მექანიკური მინარევები.

თხევადი ქრომატოგრაფიაშიგამოიყენება მრავალი სახის ტუმბო. დაბალი წნევის LC-სთვის ხშირად გამოიყენება პერისტალტიკური ტუმბოები (ნახ. 1).

ნახ. 1 MasterFlex პროგრამირებადი პერისტალტიკური ტუმბო.

HPLC-ში გამოიყენება მაღალი წნევის ტუმბოები, რათა უზრუნველყონ მობილური ფაზის დინება სვეტში მითითებული პარამეტრებით.

HPLC ტუმბოების ყველაზე მნიშვნელოვანი ტექნიკური მახასიათებლები მოიცავს: დინების დიაპაზონს; მაქსიმალური სამუშაო წნევა; ნაკადის განმეორებადობა; გამხსნელის მიწოდების პულსაციის დიაპაზონი.

გამხსნელის მიწოდების ბუნებიდან გამომდინარე, ტუმბოები შეიძლება იყოს მუდმივი მიწოდების (ნაკადის) და მუდმივი წნევის. ძირითადად, ანალიტიკური მუშაობის დროს გამოიყენება მუდმივი ნაკადის სიჩქარის რეჟიმი, ხოლო სვეტების შევსებისას გამოიყენება მუდმივი წნევის რეჟიმი.

მათი მუშაობის პრინციპიდან გამომდინარე, HPLC ტუმბოები იყოფა: შპრიცი და შემდეგ დგუში ორმხრივი .

შპრიცის ტუმბოები

ამ ტუმბოების მთავარი გამორჩეული თვისებაა მათი მუშაობის ციკლური ბუნება და, შესაბამისად, ქრომატოგრაფები, რომლებშიც გამოიყენება ეს ტუმბოები, ასევე გამოირჩევიან ციკლური მუშაობით.

ბრინჯი. 2. HPLC-სთვის შპრიცის ტუმბოს ძირითადი დიზაინი.

ბრინჯი. 2A. შპრიცის ტუმბო.

საკონტროლო განყოფილება BU აწვდის ძაბვას ძრავას D, რომელიც განსაზღვრავს მისი ბრუნვის სიჩქარეს და მიმართულებას. ძრავის როტაცია გადაცემათა კოლოფის P-ის გამოყენებით გარდაიქმნება დგუში P-ის მოძრაობაში D ცილინდრის შიგნით. ტუმბო მუშაობს 2 ციკლში. შევსების ციკლის დროს სარქველი K2 დახურულია, K1 ღიაა, გამხსნელი რეზერვუარიდან ჩაედინება C ცილინდრში. მიწოდების რეჟიმში სარქველი K1 იკეტება და K2 სარქველის მეშვეობით მობილური ფაზა შედის დოზირების მოწყობილობაში.

ამ ტიპის ტუმბოებს ახასიათებთ პულსაციის თითქმის სრული არარსებობა მობილური ფაზის ნაკადში მუშაობის დროს.

ტუმბოს ნაკლოვანებები:

ა) გამხსნელის შეცვლისას სარეცხისთვის დროისა და გამხსნელის მაღალი მოხმარება;

ბ) PF-ის მოცულობა შეზღუდულია შპრიცის მოცულობით და, შესაბამისად, შეზღუდულია გამოყოფის დრო;

გ) გამოყოფის შეჩერება ტუმბოს შევსებისას;

დ) დიდი ზომები და წონა მაღალი დინებისა და წნევის უზრუნველყოფისას (საჭიროა მძლავრი ძრავა და დგუშის დიდი ძალა თავისი დიდი ფართობით).

ორმხრივი დგუშის ტუმბოები.

ბრინჯი. 3. დგუშის ტუმბოს ძირითადი დიზაინი.

ოპერაციული პრინციპი.

ძრავა D, გადაცემათა კოლოფის P მეშვეობით, აყენებს დგუში P-ს ორმხრივ მოძრაობაში, მოძრაობს ტუმბოს სამუშაო თავში. სარქველები K1 და K2 იხსნება, როდესაც ტუმბო არის შეწოვის და მიწოდების ფაზაში, შესაბამისად. მოცულობითი საკვების რაოდენობა განისაზღვრება სამი პარამეტრით: დგუშის დიამეტრი (ჩვეულებრივ 3.13; 5.0; 7.0 მმ), მისი ამპლიტუდა (12-18 მმ) და სიხშირე (რაც დამოკიდებულია ძრავისა და გადაცემათა კოლოფის ბრუნვის სიჩქარეზე).

ამ ტიპის ტუმბოები უზრუნველყოფენ მობილური ფაზის მუდმივ მოცულობით მიწოდებას დიდი ხნის განმავლობაში. მაქსიმალური საოპერაციო წნევა 300-500 ატმ, ნაკადის სიჩქარე 0,01-10 მლ/წთ. მოცულობითი კვების განმეორებადობა -0,5%. მთავარი მინუსი არის ის, რომ გამხსნელი მიეწოდება სისტემას თანმიმდევრული იმპულსების სახით, ამიტომ არის წნევისა და ნაკადის პულსაციები (ნახ. 4). ეს არის გაზრდილი ხმაურის და შემცირებული მგრძნობელობის მთავარი მიზეზი LC-ში გამოყენებული თითქმის ყველა დეტექტორის, განსაკუთრებით ელექტროქიმიური.

ნახ.4. დგუშის ტუმბოს პულსაციები.

პულსაციასთან გამკლავების გზები.

1. დამამშვიდებელი მოწყობილობების გამოყენება.

ეს არის უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული სპეციალური პროფილის სპირალური მილები, რომლებიც დაკავშირებულია სერიულად ან პარალელურად ტუმბოსა და დისპენსერს შორის სისტემასთან.

ბრინჯი. 5. სპირალური დემპერი.

დემპერი იხსნება მასში წნევის მატებასთან ერთად (ტუმბოს აჩქარება). როდესაც წნევა ეცემა, ის იხვევა, მისი მოცულობა მცირდება, გამოაქვს გამხსნელის ნაწილი, ინარჩუნებს ნაკადის მუდმივ სიჩქარეს და ამცირებს პულსაციას. ეს დემპერი კარგად მუშაობს 50 ატმ და ზემოთ წნევით.

5-30 ატმ წნევის დროს ის უკეთ არბილებს პულსაციას ჰაერის დემპერი, დამზადებულია სვეტისგან (სურ. 6.). დამსხვრეულ სვეტში (6x200 მმ) ჰაერი შეკუმშულია და პულსაციები იკუმშება. ჰაერი მასში იხსნება 24 საათის განმავლობაში.

ბრინჯი. 6. ჰაერის დემპერი.

2. ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენება.

ელექტრონული წნევის სენსორის გამოყენებისას, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სენსორის წაკითხვები ტუმბოს მუშაობის გასაკონტროლებლად. როდესაც წნევა ეცემა, ძრავის სიჩქარე იზრდება და ანაზღაურებს წნევის შემცირებას. ასევე შესაძლებელია გაჟონვის კომპენსირება სარქველებში და ნაწილობრივ მანჟეტებში. ელექტრონული დემპერის (BPZh-80, KhPZh-1 და სხვ.) გამოყენება შესაძლებელს ხდის წნევის პულსაციების შემცირებას 1 ატმ-მდე 100-150 კგფ/სმ2 წნევით.

1.6.3. იონის გაცვლა, იონური, იონ-წყვილი ქრომატოგრაფია.იონური გაცვლის, იონური და იონური წყვილის ქრომატოგრაფიის მეთოდები ეფუძნება სტაციონარული ფაზასთან დაკავშირებული იონების ჩანაცვლების დინამიურ პროცესს სვეტში შესული ელუენტური იონებით. ქრომატოგრაფიული პროცესის მთავარი მიზანია იმავე ნიშნის არაორგანული ან ორგანული იონების გამოყოფა. ამ ტიპის ქრომატოგრაფიაში შეკავება განისაზღვრება იონური გაცვლის რეაქციის თავისუფალი ენერგიის ცვლილებით. ხსნარში და სორბენტულ ფაზაში გაცვლილი იონების კონცენტრაციების თანაფარდობა ხასიათდება იონგაცვლის წონასწორობით. იონური გაცვლა არის ის, რომ ზოგიერთი ნივთიერება (იონ გადამცვლელი), ელექტროლიტის ხსნარში ჩაძირვისას, შთანთქავს მისგან კატიონებს ან ანიონებს, ათავისუფლებს ხსნარში სხვა იონების ექვივალენტურ რაოდენობას იმავე ნიშნის მუხტით. კათიონების გაცვლა ხდება კატიონ გადამცვლელსა და ხსნარს შორის, ხოლო ანიონების გაცვლა ხდება ანიონ გადამცვლელსა და ხსნარს შორის.

კატიონ გადამცვლელები ყველაზე ხშირად სპეციალურად სინთეზირებული უხსნადი პოლიმერული ნივთიერებებია, რომლებიც თავიანთ სტრუქტურაში შეიცავს მჟავე ხასიათის იონოგენურ ჯგუფებს: –SO 3 H; -COOH; – OH; –PO 3 H 2; –AsO 3 H 2 .

კათიონური გადამცვლელების ქიმიური ფორმულები სქემატურად შეიძლება გამოსახული იყოს როგორც R-SO 3 H; R-SO 3 Na. პირველ შემთხვევაში კათიონური გადამცვლელი H- ფორმაშია, მეორეში - Na- ფორმაში. R - პოლიმერული მატრიცა.

კათიონების გაცვლის რეაქციები იწერება როგორც ჩვეულებრივი ჰეტეროგენული ქიმიური რეაქციები:

RNa +Na + RNa+H +

ანიონის გადამცვლელები თავიანთ სტრუქტურაში შეიცავს ძირითად იონოგენურ ჯგუფებს: –N(CH 3) 3 + ; =NH 2 + ; =NH + და ა.შ. მათი ქიმიური ფორმულები შეიძლება გამოსახული იყოს როგორც RNH 3 OH და RNH 3 Cl ან ROH, RCl. პირველ შემთხვევაში, ანიონის გადამცვლელი არის OH ფორმაში, მეორე შემთხვევაში, Cl ფორმაში. ანიონის გაცვლის რეაქცია შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

R–OH+Cl – RCl+OH –

ცნობილია ამფოტერული იონგამცვლელები, რომლებიც შეიცავენ როგორც მჟავე, ასევე ძირითად ჯგუფებს თავიანთ სტრუქტურაში. იონ გადამცვლელებს, რომლებიც შეიცავენ იგივე ტიპის (მაგ., SO 3 H) მჟავე (ძირითად) ჯგუფებს მონოფუნქციურს უწოდებენ; სხვადასხვა ტიპის (მაგალითად, SO 3 H, OH) მჟავე (ძირითადი) ჯგუფების შემცველი იონგამცვლელები მრავალფუნქციურია.

მონოფუნქციური იონგამცვლელები მიიღება პოლიმერიზაციის რეაქციით. პოლიკონდენსაციის რეაქცია შესაძლებელს ხდის მრავალფუნქციური იონ გადამცვლელების მიღებას. იმისათვის, რომ მიღებულ იონ გადამცვლელებს ჰქონდეთ საკმარისად მაღალი შესრულების მახასიათებლები, ისინი უნდა იყვნენ უხსნადი, მაგრამ შეშუპებული შესაბამის გამხსნელში და ჰქონდეთ საკმარისად დიდი რაოდენობით იოგენური ჯგუფები, რომლებსაც შეუძლიათ გაცვალონ გაანალიზებული ნიმუშის იოგენურ ჯგუფებთან. ამის მიღწევა შესაძლებელია, თუ მიღებული პოლიმერული ჯაჭვები საკმარისად არის განშტოებული და ერთმანეთთან დაკავშირებული ჯვარედინი ხიდებით. მაგალითად, სტირონზე დაფუძნებული პოლიმერიზაციის ტიპის კათიონ გადამცვლელების მომზადებისას, დივინილბენზოლი ყველაზე ხშირად გამოიყენება როგორც ჯვარედინი დამაკავშირებელი საშუალება, რომლის შეყვანა 16%-მდე ოდენობით უზრუნველყოფს იონ გადამცვლელების წარმოებას სხვადასხვა ხარისხის შეშუპებით და მაშასადამე, შესაძლებელს ხდის იონგამცვლელის ფორიანობის რეგულირებას. იონგამცვლელის შეშუპების ხარისხი, გამოხატული მილილიტრი/გრამში, არის 1 გ ჰაერში მშრალი იონგამცვლელის მოცულობა, რომელიც შეფუთულია სვეტში.

იონის გადამცვლელი შთანთქავს, როგორც წესი, მობილურ ფაზაში არსებულ ერთ-ერთ კონტრ იონს - იონს, ანუ ავლენს გარკვეულ სელექციურობას. ექსპერიმენტულად დადგენილია იონების აფინურობის სერია, ანუ სელექციურობა სხვადასხვა ტიპის იონგამცვლელებთან მიმართებაში. მაგალითად, ხსნარის დაბალი კონცენტრაციის დროს ძლიერ მჟავე კატიონ გადამცვლელებზე, იგივე მუხტის მქონე იონები სორბირებულია შემდეგი თანმიმდევრობით:

Li +  Na +  K +  Rb +  Cs +

Mg 2+  Ca 2+  Sr 2+  Ba 2+ .

სხვადასხვა მუხტის მქონე იონებისთვის, სორბცია იზრდება მუხტის მატებასთან ერთად:

Na+ Ca 2+

თუმცა, იონური გაცვლის რეაქციის პირობების შეცვლამ შეიძლება გამოიწვიოს სერიის შეცვლა. Affinity სერიები ასევე შეიქმნა ანიონ გადამცვლელებისთვის. მაგალითად, ანიონების სორბუნარიანობა ძლიერ ძირითად ანიონურ გადამცვლელებზე იზრდება შემდეგი თანმიმდევრობით:

F –  OH –  Cl –  Br –  NO 3 –  J –  SCN –  ClO 4 – .

იონის გადამცვლელები, რომლებიც შეიცავს ძლიერ მჟავე ან ძლიერ ძირითად ჯგუფებს თავიანთ სტრუქტურაში, შედიან იონგაცვლის რეაქციებში ხსნარში მყოფ ნებისმიერ იონთან, იგივე ნიშნის მუხტით, როგორც კონტრაიონის ნიშანი. ასეთ იონგამცვლელებს უნივერსალურს უწოდებენ.

ანალიზსა და იონგამცვლელს შორის იონური გაცვლის პროცესი შეიძლება განხორციელდეს სამი გზით: სტატიკური, დინამიური (იონური გაცვლის ფილტრის მეთოდი) და ქრომატოგრაფიული.

სტატიკური მეთოდი იონური გაცვლა არის ის, რომ იონ გადამცვლელის ნიმუში მოჰყავთ კონტაქტში ხსნარის გარკვეულ მოცულობასთან და შერეული ან შერყეული გარკვეული დროის განმავლობაში, სანამ წონასწორობა დამყარდება. ეს არის იონური გაცვლის სწრაფი და მარტივი მეთოდი, რომელიც გამოიყენება განზავებული ხსნარებიდან იონების კონცენტრირებისთვის, არასაჭირო მინარევების მოსაშორებლად, მაგრამ ის არ უზრუნველყოფს იონების სრულ შეწოვას, რადგან იონური გაცვლა არათანაბარი პროცესია და შედეგად არ იძლევა სრულ გამოყოფის გარანტიას. იონების.

იონური გაცვლის შესრულებისას დინამიური გზით ხსნარი გადადის სვეტში იონ გადამცვლელთან, რომელიც სვეტის გასწვრივ გადაადგილებისას კონტაქტში შედის ახალ იონგამცვლელ გრანულებთან. ეს პროცესი უზრუნველყოფს უფრო სრულ გაცვლას, ვიდრე სტატიკური მეთოდი, რადგან გაცვლის პროდუქტები ამოღებულია ხსნარის ნაკადით. მათ შეუძლიათ იონების კონცენტრირება განზავებული ხსნარებიდან და გამოყოფენ იონებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან თვისებებით, მაგალითად, სხვადასხვა მუხტის იონები (განაცალკევებენ კატიონებს ანიონებისგან), მაგრამ იგივე მუხტის ნიშნის იონების განცალკევება თითქმის შეუძლებელია. ასეთი იონების რაოდენობრივი გამოყოფა შესაძლებელია მხოლოდ სორბციულ-დესორბციული ელემენტარული აქტების განმეორებით განმეორებით დინამიურ პირობებში, ე.ი. ქრომატოგრაფიული მეთოდი . ამ მეთოდით მუშაობისას გამოიყენება იონური გადამცვლელის მაღალი ფენები და გამოსაყოფი ნარევი შეჰყავთ ამ ფენაში სვეტის ტევადობაზე მნიშვნელოვნად ნაკლები რაოდენობით, რის გამოც უზრუნველყოფილია იონური გაცვლის ელემენტარული აქტების მრავალჯერადი გამეორება.

ანალიზის ტექნიკის თვალსაზრისით, იონგაცვლის ქრომატოგრაფია მოლეკულური ქრომატოგრაფიას ჰგავს და შეიძლება განხორციელდეს ელუენტის (განვითარების), ფრონტალური და გადაადგილების ვარიანტების გამოყენებით. მოლეკულურ და იონგამცვლელ ქრომატოგრაფიას შორის განსხვავება ისაა, რომ მოლეკულურ ქრომატოგრაფიაში ნარევის გამოყოფილი კომპონენტები იხსნება სვეტიდან სუფთა ელუენტით, ხოლო იონური გაცვლის ქრომატოგრაფიაში ელექტროლიტური ხსნარი გამოიყენება ელუენტად. ამ შემთხვევაში, ელუენტის გაცვლილი იონი უნდა შეიწოვოს ნაკლებად შერჩევითად, ვიდრე გამოყოფილი ნარევის ნებისმიერი იონი.

განვითარების იონგაცვლის ქრომატოგრაფიის ჩატარებისას, რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება, იონური გადამცვლელით სავსე სვეტი ჯერ ირეცხება ელექტროლიტური ხსნარით, სანამ მისი ყველა იონი მთლიანად არ შეიცვლება იონგამცვლელში ელუენტში შემავალი იონებით. შემდეგ სვეტში შეჰყავთ ანალიზის ხსნარის მცირე მოცულობა, რომელიც შეიცავს გამოყოფილ იონებს იონგამცვლელის სიმძლავრის დაახლოებით 1% ოდენობით. შემდეგ, სვეტი ირეცხება ელუენტის ხსნარით, ირჩევს ელუატის ფრაქციებს და აანალიზებს მათ.

Cl – , Br – , J – იონების ნარევი შეიძლება გამოიყოს უაღრესად საბაზისო ანიონის გადამცვლელზე (ჯვარედინი პოლისტირონი, რომელიც შეიცავს მეოთხეული ამონიუმის ფუძეების ჯგუფებს – N (CH 3) 3 +), მაგალითად, AB-17, რომელიც აქვს რიგი სელექციურობა (შერჩევითობა): NO 3 – Cl – Br – J – . შედეგად, NaNO 3 ხსნარი გამოიყენება ელუენტად. პირველ რიგში, ეს ხსნარი გადადის იონ გადამცვლელში, სანამ სრულად არ გაჯერდება NO 3 - იონებით. როდესაც გამოსაყოფი ნარევი შეჰყავთ სვეტში, Cl – , Br – , J – იონები შეიწოვება ანიონის გადამცვლელის მიერ, ანაცვლებს NO 3 – იონებს. როდესაც სვეტი შემდგომში ირეცხება NaNO 3 ხსნარით, Cl – , Br – , J – იონები ანიონის გადამცვლელის ზედა ფენებში თანდათან ისევ იცვლება NO 3 – იონებით. Cl - იონები გადაადგილდებიან ყველაზე სწრაფად, ხოლო J - იონები ყველაზე დიდხანს დარჩებიან სვეტში. იონ გადამცვლელის შერჩევითობის განსხვავება ნარევის იონებთან მიმართებაში იწვევს სვეტში სორბირებული Cl – , Br – და J – იონების ცალკეული ზონების წარმოქმნას, რომლებიც მოძრაობენ სვეტის გასწვრივ სხვადასხვა სიჩქარით. სვეტის გასწვრივ გადაადგილებისას ზონებს შორის მანძილი იზრდება. თითოეულ ზონაში არის ნარევის მხოლოდ ერთი ანიონი გამოყოფილი და ელუენტური ანიონი ზონებს შორის არის მხოლოდ ელუენტური ანიონი. ამრიგად, ფრაქციები გამოჩნდება ელუენტში სვეტის გამოსასვლელში, რომლებიც შეიცავს ცალკეული ნარევის ცალკეულ კომპონენტებს.

პრაქტიკული პრობლემების გადასაჭრელად, იონების განცალკევების პირობები იცვლება შესაფერისი მობილური ფაზის არჩევით (შემადგენლობა, კონცენტრაცია, pH, იონური სიძლიერე) ან იონური გადამცვლელის პოლიმერული მატრიცის ფორიანობის შეცვლით, ანუ ჯაჭვური ბმების რაოდენობა. მატრიცა და იონგამცვლელი საცრების შექმნა, რომლებიც გამტარია ზოგიერთი იონისთვის და შეუძლია მათი გაცვლა და სხვებისთვის შეუღწევადი. ასევე შესაძლებელია იონოგენური ჯგუფების ბუნებისა და შედარებითი განლაგების შეცვლა, აგრეთვე სორბენტების მიღება, რომლებსაც შეუძლიათ შერჩევითი ქიმიური რეაქციები კომპლექსური წარმოქმნის გამო. მაგალითად, კომპლექსის წარმომქმნელ იონგამცვლელებს, რომლებიც შეიცავენ თავიანთ სტრუქტურაში ორგანული რეაგენტების დიმეთილგლიოქსიმის, დითიზონის, 8-ჰიდროქსიქინოლინის და ა.შ., აგრეთვე გვირგვინის ეთერების ქელატურ ჯგუფებს, აქვთ მაღალი სელექციურობა.

ყველაზე დიდი გამოყენება იონგაცვლის, იონური და იონური წყვილის ქრომატოგრაფიაში გვხვდება სინთეზურ მაკრო და მიკრომეშ ორგანულ იონგამცვლელებში დიდი გაცვლის სიმძლავრის მქონე (3–7 მმოლ/გ), აგრეთვე არაორგანულ იონგაცვლის მასალებში. Micromesh-ის იონ გადამცვლელებს შეუძლიათ იონების გაცვლა მხოლოდ ადიდებულ მდგომარეობაში, ხოლო მაკრომეშის იონური გადამცვლელებს შეუძლიათ იონების გაცვლა მხოლოდ ადიდებულ და ადიდებულ მდგომარეობაში. იონ გადამცვლელების კიდევ ერთი სტრუქტურული ტიპია ზედაპირული ფირის იონური გადამცვლელები, რომელთა მყარი ბირთვი დამზადებულია სტირონისა და დივინილბენზოლის არაფოროვანი კოპოლიმერისგან, მინის ან სილიკა გელისგან და გარშემორტყმულია იონური გადამცვლელის თხელი ფილმით. ასეთი ნაწილაკების საერთო დიამეტრი არის დაახლოებით 40 μm, იონური გადამცვლელი ფილმის სისქე 1 მკმ. ასეთი იონური გადამცვლელების მინუსი არის ნაწილაკების შედარებით დიდი დიამეტრი და დაბალი გაცვლის სიმძლავრე დაბალი სპეციფიკური ზედაპირის გამო, რის შედეგადაც საჭიროა მცირე ნიმუშებთან მუშაობა და, შესაბამისად, მაღალი მგრძნობიარე დეტექტორების გამოყენება. გარდა ამისა, ასეთი იონ გადამცვლელები სწრაფად იწამლება და არ შეუძლიათ რეგენერაცია.

მაღალი ეფექტურობის იონგაცვლისა და იონური ქრომატოგრაფიაში, მოცულობითი ფოროვანი პოლისტიროლის იონგამცვლელები, მოცულობითი ფოროვანი სილიციუმი გრანულების დიამეტრით დაახლოებით 10 მიკრონი, აგრეთვე სტიროლისა და დივინილბენზოლის პრაქტიკულად არ შეშუპებული ზედაპირული ფოროვანი და ზედაპირულად მოდიფიცირებული კოპოლიმერები იოგენური სულფოთი. - და გამოიყენება ამინო ჯგუფები.

იონური წყვილის ქრომატოგრაფიაში გამოიყენება „ფუნჯის“ სორბენტები - სილიკა გელი ნამყენი საპირისპირო ფაზებით C 2, C 8, C 18, რომლებიც ადვილად გარდაიქმნება კატიონ გადამცვლელად მობილური ფაზიდან იონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერებების შთანთქმისას, მაგალითად, ალკილის სულფატები ან მეოთხეული ამონიუმის ფუძეების მარილები.

იონ გადამცვლელების გამოყენებით ქრომატოგრაფიული განცალკევების განხორციელებისას, მარილების წყალხსნარები ყველაზე ხშირად გამოიყენება მოძრავ ფაზაში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ წყალს აქვს შესანიშნავი გამხსნელი და მაიონებელი თვისებები, რის გამოც გაანალიზებული ნიმუშის მოლეკულები მყისიერად იშლება იონებად, იონური გადამცვლელის იონური გაცვლის ჯგუფები ჰიდრატირებულია და ასევე გარდაიქმნება მთლიანად ან ნაწილობრივ დისოცირებულ ფორმაში. ეს უზრუნველყოფს კონტრაიონების სწრაფ გაცვლას. მობილური ფაზის გამორეცხვის სიძლიერეზე ძირითადად გავლენას ახდენს pH, იონური სიძლიერე, ბუფერული ხსნარის ბუნება და ორგანული გამხსნელის ან ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების შემცველობა (იონ-წყვილი ქრომატოგრაფია).

pH მნიშვნელობა შეირჩევა იონოგენური ჯგუფების, გამოყოფილი იონებისა და მატრიცის ბუნების მიხედვით. თქვენ შეგიძლიათ იმუშაოთ ძლიერ მჟავე და ძლიერ ფუძე იონგამცვლელებთან pH = 2–12, სუსტად მჟავეებთან pH = 5–12, სუსტად ფუძეებთან pH = 2–6. სილიციუმზე დაფუძნებული სორბენტების გამოყენება არ შეიძლება pH 9-ზე. მობილური ფაზის იონური სიძლიერე გავლენას ახდენს იონური გადამცვლელის სიმძლავრეზე. იონური სიძლიერის მატებასთან ერთად, იონების სორბცია ჩვეულებრივ მცირდება, რადგან მოძრავი ფაზის გამორეცხვის ძალა იზრდება. ამიტომ, გამოყოფის დასაწყისში მობილურ ფაზას უნდა ჰქონდეს დაბალი იონური სიძლიერე (0,05–0,1) და ამ მახასიათებლის საბოლოო მნიშვნელობა არ უნდა აღემატებოდეს 2-ს. გრადიენტური გამორეცხვისას ხშირად გამოიყენება იონური სიძლიერის მქონე ბუფერები.

იონგამცვლელის მიერ აბსორბირებული იონების შერჩევითი გამორეცხვისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ წყალი, ბუფერული ხსნარები (ფოსფატი, აცეტატი, ბორატი, ჰიდროკარბონატი და ა. და ორგანული (ფენოლი, ლიმონის, რძემჟავა, ღვინის, ოქსიალური, EDTA) მჟავები. ელუენტის არჩევას ხელს უწყობს ის ფაქტი, რომ ელემენტების უმეტესობის შემზღუდველი განაწილების კოეფიციენტები მრავალი კომპლექსური ნივთიერების წყალხსნარებს (წყალ-ორგანულ) ხსნარებსა და სტანდარტული ტიპის იონგამცვლელებს შორის განისაზღვრება და წარმოდგენილია ცხრილებში.

1.6.4. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია.ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია არის თხევადი ქრომატოგრაფიის ტიპი, რომელშიც კომპონენტების განცალკევება ეფუძნება მოლეკულების განაწილებას მათი ზომის მიხედვით სორბენტის ფორებში მდებარე გამხსნელსა და მის ნაწილაკებს შორის გადინებულ გამხსნელს შორის. გამოყოფის პროცესში მცირე მოლეკულები შედიან პოლიმერულ ქსელში, რომლის ფორებში გამხსნელი სტაციონარულ ფაზას ემსახურება და იქ ჩერდება. მსხვილ მოლეკულებს არ შეუძლიათ შეაღწიონ პოლიმერულ ქსელში და გარეცხილია სვეტიდან მობილური ფაზაში. ჯერ ყველაზე დიდი მოლეკულები გამოირეცხება, შემდეგ საშუალო ზომის და ბოლოს პატარები.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია იყოფა გელის გამტარიანად და გელის ფილტრაციად. გელის გამტარიან ქრომატოგრაფიაში გამოყოფა ხდება პოლიმერებზე, რომლებიც შეშუპებულია ორგანულ გამხსნელებში. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიის გელის ფილტრაციის ვერსია გულისხმობს პოლიმერების გამოყენებას, რომლებიც წყალში სტაციონარული ფაზების სახით იშლება.

გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების შეკავების ხანგრძლივობა ზომის გამორიცხვის სვეტში დამოკიდებულია მათი მოლეკულების ზომაზე და სორბენტის ფორებში დიფუზიაზე, ასევე სტაციონარული ფაზის ფორების ზომაზე.

ამ ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფიაში, განაწილების კოეფიციენტი დგაანალიზებული ნიმუშის უმცირესი მოლეკულებისთვის, რომლებიც მოძრაობენ ქრომატოგრაფიულ სვეტში ყველაზე დაბალი სიჩქარით, სტაციონარული ფაზის ქსელში შეღწევით, უდრის 1-ს, ვინაიდან მოძრავ ფაზასა და სტაციონარული ფაზის ფორებში განლაგებულ გამხსნელს აქვს იგივე შემადგენლობა. ამ შემთხვევაში, სვეტის ქრომატოგრაფიის ძირითადი განტოლება იღებს ფორმას

დიდი მოლეკულები, რომლებიც არ ჯდება სტაციონარული ფაზის ფორებში, გამოდის სვეტიდან მობილურ ფაზასთან ერთად. Მათთვის დ= 0, ა ვ რ =ვ მ. განაწილების კოეფიციენტების მნიშვნელობების ეს დიაპაზონი (0-დან 1-მდე) ტიპიურია მხოლოდ ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიისთვის.

გასაანალიზებელი მრავალკომპონენტიანი ნივთიერების ყველა მოლეკულა უნდა გაირეცხოს სვეტიდან მცირე მოცულობის გამხსნელის გავლის გზით. ვ მადრე ვ მ +ვ სდა გამოყოფა მთავრდება გამხსნელის პიკის გათავისუფლებამდე. ამიტომ, ამ ტიპის ქრომატოგრაფიაში აუცილებელია საკმაოდ გრძელი სვეტების გამოყენება დიდი თავისუფალი მოცულობით ვ მდა დიდი რაოდენობით ფორები სორბენტში.

ქრომატოგრაფიული პიკების გარჩევადობა ზომის გამორიცხვის განცალკევებში შეიძლება გაუმჯობესდეს გრადიენტური გამორეცხვის გამოყენებით შერეული გამხსნელებით.

თითოეული სორბენტი, რომელიც გამოიყენება ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში, ხასიათდება ფორების გარკვეული მოცულობით და, შესაბამისად, აქვს ცალკეული მოლეკულური წონის გარკვეული რეგიონი და გარკვეული კალიბრაციის მრუდი. ამ შემთხვევაში, კალიბრაციის გრაფიკს, რომელიც ახასიათებს შენარჩუნებული მოცულობის დამოკიდებულებას მოლეკულურ წონაზე ან მოლეკულურ ზომაზე, როგორც წესი, რთული გარეგნობა აქვს.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში სტაციონარული ფაზები შეირჩევა კონკრეტული ანალიტიკური ამოცანების საფუძველზე. თავდაპირველად დგინდება, რომელი გამხსნელი სისტემის გამოყენებაა შესაძლებელი ანალიზისთვის (წყლიანი თუ წყალ-ორგანული). ამის მიხედვით განისაზღვრება სორბენტის ტიპი. თუ საჭიროა წყალში ხსნადი ნიმუშების განცალკევება, მაგალითად, სტაციონარული ფაზების სახით გამოიყენება წყალში ადიდებული ჯვარედინი შეკრული დექსტრანები (Sephadex) ან პოლიაკრილამიდები (Biogel R). ორგანულ გამხსნელებში ხსნადი ნივთიერებების გამოყოფა შეიძლება განხორციელდეს პოლისტირონებზე სხვადასხვა ხარისხით ჯვარედინი კავშირებით, შეშუპებით ორგანულ გამხსნელებში (სტიროგელი, პორაგელი, ბიობიდი C). ასეთი ადიდებულმა გელები, როგორც წესი, არამდგრადია ზეწოლის ქვეშ და იძლევა მობილური ფაზის ძალიან დაბალ ნაკადს, რაც ზრდის ანალიზის დროს. ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიის უაღრესად ეფექტური ვერსიის განსახორციელებლად აუცილებელია სტაციონარული ფაზების გამოყენება ხისტი მატრიცებით - სილიკა გელები, რომელთა მინუსი - მაღალი ადსორბციული აქტივობა - აღმოიფხვრება ზედაპირის სილანიზაციით ან ელუენტის შერჩევით, რომელიც შესაბამისია. პოლარობა.

ნივთიერებები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მობილურ ფაზებად ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიაში არის:

- მთლიანად დაითხოვოს გაანალიზებული ნიმუში;

 დაასველეთ სორბენტი კარგად;

- ეწინააღმდეგება ნიმუშის კომპონენტების ადსორბციას სორბენტზე;

 აქვს დაბალი სიბლანტე და ტოქსიკურობა.

1.6.5. თვითმფრინავის ქრომატოგრაფია. სიბრტყის ქრომატოგრაფია მოიცავს თხელი ფენის ქრომატოგრაფიას და ქაღალდის ქრომატოგრაფიას. ამ ტიპის თხევადი ქრომატოგრაფია არის მარტივი ტექნიკით, სწრაფი და არ საჭიროებს ძვირადღირებულ აღჭურვილობას, რაც მათი უდაო უპირატესობაა.

ამ მეთოდებით ნივთიერებების ნარევის გამოყოფა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ქრომატოგრაფიული სისტემების გამოყენებით. აქედან გამომდინარე, განასხვავებენ ადსორბციას, განაწილებას, ნორმალურ და უკუ ფაზას, იონგაცვლის და ა.შ. ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოიყენება თხელი ფენის ქრომატოგრაფია.

ქაღალდისა და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია ტექნიკით მსგავსია. ქაღალდის ცელულოზის ბოჭკო გამოიყენება როგორც სტაციონარული ფაზა ქაღალდის ქრომატოგრაფიაში, სხვადასხვა სორბენტები (Al 2 O 3, სილიციუმის გელი და ა. ლითონის ან პლასტმასის სუბსტრატი (გადამზიდავი). ადსორბენტი ფენა გადამზიდავზე შეიძლება იყოს ან არ იყოს მიმაგრებული.

ქრომატოგრაფიული განცალკევება პლანტურ მეთოდებში, ისევე როგორც სვეტზე, განპირობებულია ანალიზატორის კომპონენტების მობილური ფაზის მიერ სტაციონარული ფაზის შრის გასწვრივ სხვადასხვა სიჩქარით გადატანით, გამოყოფილი ნივთიერებების განაწილების კოეფიციენტების შესაბამისად. ორივე შემთხვევაში გამოიყენება ქრომატოგრაფიული სისტემები: თხევადი - მყარი სორბენტი (ადსორბციული გამოყოფის მექანიზმი), თხევადი - თხევადი - მყარი გადამზიდავი (განაწილება, იონგაცვლის და სხვა მექანიზმები).

მოძრავ ფაზებად გამოიყენება სხვადასხვა გამხსნელები ან მათი ნარევები, ორგანული ან არაორგანული მჟავები.

პლანური ქრომატოგრამების პრაქტიკული წარმოება შემდეგია.

ქრომატოგრაფიული ქაღალდის ზოლზე ან სორბენტის თხელ ფენაზე ფანქრით მონიშნეთ საწყისი ხაზი ზოლის ან ფირფიტის ქვედა კიდიდან 1 სმ დაშორებით. მიკროპიპეტის გამოყენებით დაიტანეთ ნიმუში სასტარტო ხაზზე ლაქის სახით, რომლის დიამეტრი არ აღემატება 2-3 მმ. შემდეგ ზოლის ან ფირფიტის კიდე ჩაშვებულია ჭურჭელში, რომელიც შეიცავს მოძრავ ფაზას, რომელიც მდებარეობს დალუქულ კამერაში. როდესაც მობილური ფაზა იზრდება ზოლის ან ფირფიტის გასწვრივ და ხდება სორბცია-დესორბციის მრავალი ელემენტარული მოქმედება, განაწილება ორ თხევად ფაზას შორის, იონური გაცვლა და ა. პროცესი ჩვეულებრივ გრძელდება მანამ, სანამ გამხსნელი არ გაივლის საწყისი ხაზიდან 10 სმ ამის შემდეგ, ზოლი ან ფირფიტა ამოღებულია კამერიდან და აშრობს. თუ ანალიზის კომპონენტები ფერადია, ისინი ქრომატოგრამაზე ქმნიან შესაბამის ფერად ლაქებს. ანალიზის უფერული კომპონენტების გამოსავლენად, ქრომატოგრამა უნდა შემუშავდეს. ქრომატოგრამის შემუშავება და ნიმუშის კომპონენტების გამოვლენა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა მეთოდით და დამოკიდებულია გაანალიზებული ნარევების შემადგენლობაზე. მანიფესტაცია შეიძლება განხორციელდეს:

- UV განათების გამოყენებით. მეთოდი გამოიყენება ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენის ქვეშ ხილული ტალღის სიგრძის დიაპაზონში საკუთარი გამოსხივების გამოსხივების უნარის მქონე ნივთიერებების გამოსავლენად;

- განვითარებადი რეაგენტების მეშვეობით. მაგალითად, გაანალიზებულ ნარევში ამინომჟავების არსებობა შეიძლება გამოვლინდეს ნინჰიდრინის გამოყენებით. გამხმარი ქრომატოგრამა ჩაეფლო აცეტონში ნინჰიდრინის 0,2%-იან ხსნარში, შემდეგ აშრობენ. ნარევის სხვადასხვა კომპონენტის შესაბამისი ლაქები იძენს თითოეული ნივთიერების სპეციფიკურ ვიზუალურ და, როგორც წესი, ფერს;

- იოდის გამოყენება. ამ შემთხვევაში, აღმოჩენილი ქრომატოგრამა შეჰყავთ ჭურჭელში, რომლის ფსკერზე არის იოდის კრისტალები. იოდის ორთქლი უფრო ძლიერად შეიწოვება ლაქებზე, რაც ლაქებს ხილავს. იოდი არის არასპეციფიკური დეველოპერის რეაგენტი. სპეციფიკური რეაგენტების გამოყენებით შესაძლებელია არა მხოლოდ ნარევის კომპონენტების რაოდენობის დადგენა, არამედ გამოყოფილი ნივთიერებების იდენტიფიცირება ლაქების ფერის მიხედვით.

ქაღალდისა და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია ყველაზე ხშირად ტარდება ზემოთ აღწერილი ეგრეთ წოდებული აღმავალი ვერსიით. ხშირად, ქრომატოგრამების ხარისხის გასაუმჯობესებლად საჭიროა პლანარული ქრომატოგრაფიის უფრო რთული ვარიანტების გამოყენება, მაგალითად, დაღმავალი, წრიული, ორგანზომილებიანი. დაღმავალი ქაღალდის ან თხელი ფენის ქრომატოგრაფიის ჩატარებისას, ანალიტი გამოიყენება ზემოდან მდებარე ფირფიტის ან ქაღალდის ზოლის საწყის ხაზზე და ელუენტი მიეწოდება არა ქვემოდან, არამედ ზემოდან. გამოყოფის გაუმჯობესების დადებითი ეფექტი განპირობებულია კომპონენტების სიმძიმის წვლილით გამოყოფის პროცესში.

როგორც აღმავალი, ასევე დაღმავალი ქრომატოგრაფია შეიძლება განხორციელდეს ერთ და ორგანზომილებიან ვერსიებში. ზემოთ აღწერილი ერთგანზომილებიანი ბრტყელი საწოლიანი გამოყოფის პროცესისგან განსხვავებით, ორგანზომილებიანი ქრომატოგრაფიული განცალკევებისას გასაანალიზებელი ნიმუში ჯერ გამოიყოფა ერთ გამხსნელში, შემდეგ გამოიყოფა პირველის პერპენდიკულარული მიმართულებით სხვა გამხსნელის გამოყენებით, პირველი ქრომატოგრამის როტაციით. 90 o C-ით.

წრიული ქრომატოგრაფიის ჩატარებისას, ანალიტი გამოიყენება წვეთი სახით ფირფიტის ან ქრომატოგრაფიული ქაღალდის შუაში. აქ ასევე წვეთობრივად ემატება ერთი ან მეტი გამხსნელი. შედეგად მიღებული ქრომატოგრამა არის რადიალური ლაქების ნაკრები.

ლაქების (ზონების) პოზიცია, რომლებიც ქმნიან ანალიზის ცალკეულ კომპონენტებს ბრტყელ ქრომატოგრამაზე, ხასიათდება კომპონენტების თხელ ფენაში მოძრაობის შედარებითი სიჩქარით. რ ფი. ექსპერიმენტულად ღირებულება რ ფიგანისაზღვრება, როგორც მანძილის თანაფარდობა ლ მეგავიდა მე-ე კომპონენტი, მანძილისკენ ლგადის გამხსნელი საწყისი ხაზიდან წინა ხაზზე (ნახ. 1.10):

მაგნიტუდა რ ფიდამოკიდებულია გაანალიზებული ნიმუშის შესაბამისი კომპონენტის ბუნებაზე, სტაციონარული ფაზის ბუნებაზე, მის სისქეზე, მობილური ფაზის ბუნებასა და ხარისხზე, ნიმუშის გამოყენების მეთოდზე და სხვა ფაქტორებზე, მაგრამ ყოველთვის რ ფი 1.

მაგნიტუდა რ ფიფაქტობრივად იდენტურია ნივთიერების შეკავების დროის ან მისი შეკავების მოცულობის, რომელიც ახასიათებს ნივთიერების გავლის სიჩქარეს ქრომატოგრაფიულ სვეტში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაანალიზებული ნიმუშის კომპონენტების ხარისხობრივი იდენტიფიკაციისთვის და ლაქის დიამეტრისთვის. იდენტურია ქრომატოგრაფიული მწვერვალის სიმაღლისა ან ფართობისა და, შესაბამისად, გარკვეულწილად ასახავს ნივთიერების რაოდენობრივ შინაარსს.

უმარტივეს შემთხვევაში, გაანალიზებული ნიმუშის შემადგენლობის რაოდენობრივი განსაზღვრა შეიძლება ვიზუალურად შეფასდეს ლაქების საკუთარი ფერის ინტენსივობით ან მიღებული ლაქების ფლუორესცენტური სიკაშკაშის ინტენსივობით ულტრაიისფერი გამოვლენის დროს. ამ მიზნებისათვის ფართოდ გამოიყენება ქრომატოგრაფიული ლაქების ელუცია. ამ შემთხვევაში, ქრომატოგრამაზე მიღებული ლაქა საგულდაგულოდ იჭრება ან იშლება, მუშავდება შესაბამისი გამხსნელით და მიღებულ ხსნარს იკვლევენ შესაბამისი ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდით. ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ წონის მეთოდი, რომლის დროსაც ქრომატოგრამიდან ამოიჭრება შესაბამისი ლაქა და იწონება. ნივთიერების რაოდენობა განისაზღვრება იმავე ფართობის სუფთა ქაღალდისა და ნივთიერებასთან ქაღალდის წონის სხვაობით.

ქაღალდი (BH ) და თხელი ფენის ქრომატოგრაფია (TLC ) გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით ეკუთვნის დანაყოფის ქრომატოგრაფია . BH მეთოდით, გადამზიდავი არის სპეციალური ქრომატოგრაფიული ქაღალდი გარკვეული თვისებებით. სტაციონარული ფაზა წყალი შეიწოვება ქაღალდის ზედაპირზე და ფორებზე (20%-მდე), მობილური არის ორგანული გამხსნელი, შერევა ან შეურევა წყალთან, წყალთან ან ელექტროლიტის ხსნარებთან.

მექანიზმი ქაღალდზე საკმაოდ რთულია. სტაციონარულ ფაზაში ნივთიერების შეკავება შესაძლებელია არა მხოლოდ ქაღალდის მიერ შეწოვილ წყალში დაშლის გამო, არამედ ადსორბირება პირდაპირ ცელულოზისგან. დაბეჭდილი ქაღალდზე საერთო კომპონენტები გადადის მობილურ ფაზაში და გადაადგილდება ქაღალდის კაპილარებში სხვადასხვა სიჩქარით შესაბამისად ინტერფეისური განაწილების კოეფიციენტი თითოეული მათგანი. Პირველად ქრომატოგრაფია ქაღალდის ნივთიერების ნაწილი შედის მობილური ფაზა და გააგრძელე. როდესაც ორგანული გამხსნელი აღწევს ქაღალდის იმ მონაკვეთს, რომელიც არ შეიცავს გამხსნელს, ის კვლავ ჩნდება. გადანაწილება : ორგანული ფაზიდან ნივთიერება გადადის წყლის ფაზაში, სორბირებულია ქაღალდზე. ვინაიდან კომპონენტები განსხვავებულია სორბენტისადმი მიდრეკილება როდესაც ელუენტი მოძრაობს, ხდება განცალკევება: ზოგიერთი ნივთიერება შენარჩუნებულია გზის დასაწყისში, ზოგი კი უფრო შორს მოძრაობს. აქ ისინი აერთიანებენ თერმოდინამიკური (ფაზებს შორის ნივთიერებათა წონასწორული განაწილების დამყარება) და კინეტიკური (კომპონენტების მოძრაობა სხვადასხვა სიჩქარით) გამოყოფის ასპექტები. შედეგად, თითოეული კომპონენტი კონცენტრირებულია ქაღალდის ფურცლის კონკრეტულ არეალზე: ცალკეული კომპონენტების ზონები on ქრომატოგრამა . ქაღალდზე ქრომატოგრაფიის გამოყენებას აქვს მთელი რიგი მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარეები: გამოყოფის პროცესის დამოკიდებულება ქაღალდის შემადგენლობასა და თვისებებზე, წყლის შემცველობის ცვლილება ქაღალდის ფორებში შენახვის პირობების შეცვლისას, ქრომატოგრაფიის ძალიან დაბალი სიჩქარე ( რამდენიმე დღემდე) და შედეგების დაბალი რეპროდუქციულობა. ეს ხარვეზები სერიოზულად მოქმედებს ქაღალდის ქრომატოგრაფიის, როგორც ქრომატოგრაფიული მეთოდის გავრცელებაზე.

IN TLC მეთოდი ნივთიერებების ნარევის გამოყოფის პროცესი ხორციელდება თხელი ფენით სორბენტი , დეპონირებულია ინერტულ მყარ სუბსტრატზე და უზრუნველყოფილია მოძრაობით მობილური ფაზა (გამხსნელი) ზემოქმედების ქვეშ მყოფი სორბენტის მეშვეობით კაპილარული ძალები . მიერგამოყოფის მექანიზმი განასხვავებენ დანაყოფი, ადსორბცია და იონგაცვლის ქრომატოგრაფია . კომპონენტების განცალკევება ხდება ამ შემთხვევებში ან მათი განსხვავებული განაწილების კოეფიციენტის შედეგად ორ თხევად ფაზას შორის ( დანაყოფის ქრომატოგრაფია ), ან სორბენტის მიერ ნაერთების განსხვავებული შეწოვის გამო ( ადსორბციული ქრომატოგრაფია ). ადსორბციის მეთოდი ეფუძნება სტაციონარულ ფაზაზე გამოყოფილი კომპონენტების სორბცია-დესორბციის სხვადასხვა ხარისხს. ადსორბცია ხარჯზე განხორციელდა ვან დერ ვაალის ძალები , რომელიც არის საფუძველი ფიზიკური ადსორბცია , პოლიმოლეკულური (ადსორბენტის ზედაპირზე ადსორბატის რამდენიმე ფენის წარმოქმნა) და ქიმიზორბცია (ადსორბენტისა და ადსორბატის ქიმიური ურთიერთქმედება).

TLC-სთვის ისეთი სორბენტების გამოყენების შემთხვევაში, როგორიცაა ალუმინის ან სილიკა გელი როლი შეასრულოს განცალკევებაში განაწილება , ისე ადსორბცია სორბენტის განვითარებულ აქტიურ ზედაპირზე (150–750 მ 2/გ). დისტრიბუცია ნარევის კომპონენტები ჩნდება გადამზიდის ზედაპირზე წყალს შორის (როგორიცაა ადსორბენტები , Როგორ ალუმინის , სახამებელი , ცელულოზა , კიზელგუჰრი - და წყალი ფორმა სტაციონარული ფაზა და გამხსნელი მოძრაობს ამ სტაციონარულ ფაზაში ( მობილური ფაზა ). წყალში უფრო ხსნადი ნარევის კომპონენტი უფრო ნელა მოძრაობს, ვიდრე მობილურ ფაზაში უფრო ხსნადი.

ადსორბცია გამოიხატება იმაში, რომ შორის გადამზიდავი მაგალითად, ალუმინის ოქსიდი და ჩამოყალიბებულია ნარევის კომპონენტები ადსორბციის წონასწორობა – თითოეულ კომპონენტს აქვს თავისი, რისი შედეგიც არის მოძრაობის სხვადასხვა სიჩქარე ნარევის კომპონენტები. შეიძლება გამოიყოს ორი უკიდურესი შემთხვევა:

ა) ნივთიერების კონცენტრაცია ადსორბენტზე არის ნული. ნივთიერება მთლიანად იხსნება მობილურ ფაზაში და იტაცებს მას (თან ერთად მოძრაობს გამხსნელი ფრონტი ).

ბ) ნივთიერება მთლიანად შეიწოვება, არ ურთიერთქმედებს გამხსნელთან და რჩება საწყის ეტაპზე.

პრაქტიკაში, გამხსნელისა და ადსორბენტის ოსტატურად შერჩევით განაწილება ნაერთები განლაგებულია ამ უკიდურეს შემთხვევებს შორის და ნივთიერება თანდათანობით გადატანილი ერთი სორბენტი ფენიდან მეორეში ერთდროულად მიმდინარე პროცესების გამო სორბცია და დეზორბცია .

სორბენტის გავლით გამხსნელს ე.წ ელუენტი , ნივთიერების გადაადგილების პროცესი ელუენტთან ერთად  ელუციით . როდესაც სითხე მოძრაობს ფირფიტის გასწვრივ, ნივთიერებების ნარევი გამოყოფს ძალების მოქმედების გამო ადსორბცია , განაწილება , იონური გაცვლა ან ყველა ამ ფაქტორების ერთობლიობა. შედეგად, ცალკე ქრომატოგრაფიული ზონები ნარევის კომპონენტები, ე.ი. თურმე ქრომატოგრამა .

სწორი შერჩევა სორბენტი და ელუენტი განსაზღვრავს ნარევის გამოყოფის ეფექტურობას. საცდელი ნივთიერების მობილურობა დამოკიდებულია მის აფინურობაზე სორბენტისა და ელუციის ძალა ელუენტის (პოლარულობა). როგორც ნაერთის პოლარობა იზრდება, ასევე იზრდება მისი მიდრეკილება პოლარული სორბენტის მიმართ. ადსორბციის ხარისხის გაზრდით სილიკა გელი ზედიზედ განლაგებულია ორგანული ნაერთები: ნახშირწყალბადები<алкилгалогенидыарены<нитросоединения<простые эфиры <сложные эфиры<альдегиды<спирты<амины<карбоновые кислоты. В свою очередь სილიკა გელისთვის ელუენტები შეიძლება დალაგდეს „პოლარობის“ გაზრდის მიხედვით ( ელუციის უნარი ) და შექმენით გამხსნელების სერია ( ელუოტროპული სერია ) ექსპერიმენტული მონაცემების მიხედვით: ალკანები>ბენზოლი>ქლოროფორმი>დიეთილის ეთერი>ეთილის აცეტატი>C 2 -C 4 სპირტები>წყალი>აცეტონი>ძმარმჟავა>მეთანოლი. ამრიგად, პოლარული ნაერთი, ალკოჰოლი, საკმაოდ ძლიერად შეიწოვება სილიკა გელზე და, შესაბამისად, სუსტად მოძრაობს არაპოლარული გამხსნელის გავლენის ქვეშ, როგორიცაა ჰექსანი, და რჩება საწყისი ხაზის მახლობლად. თავის მხრივ, არაპოლარული არომატული ნახშირწყალბადის ბიფენილი შესამჩნევად უფრო მოძრავია ჰექსანში, მაგრამ აქაც კი რ ვ დაახლოებით 0,5, საჭიროა უფრო პოლარული აპროტიკული ელუენტი - მეთილენ ქლორიდი. ელუენტის სიძლიერე რეგულირება გამხსნელების ნარევების გამოყენებით, რომლებიც მეზობელია ელუოტროპული სერია განსხვავებული პოლარობით.

ამჟამად TLC-ში ძირითადად გამოიყენება შემდეგი: სორბენტები : გაყოფისთვის ლიპოფილური ნივთიერებები  სილიკა გელი , ალუმინის , აცეტილირებული ცელულოზა , პოლიამიდები ; განშორებისთვის ჰიდროფილური ნივთიერებები  ცელულოზა , ცელულოზის იონ გადამცვლელები , კიზელგუჰრი , პოლიამიდები . სორბენტის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია მისი აქტივობა , ე.ი. უნარი სორბი (გააჩერეთ) გამოსაყოფი ნარევის კომპონენტები. საზღვარგარეთ არაერთი კომპანია აწარმოებს სილიკა გელი , კიზელგუჰრი და ალუმინის 5% თაბაშირის დამატებით, რომელიც გამოიყენება ფირფიტების დამოუკიდებლად დამზადებისას სორბენტის ფენის დასამაგრებლად.

ყველაზე გავრცელებული სორბენტია სილიკა გელი - ჰიდრატირებული სილიციუმის მჟავა, რომელიც წარმოიქმნება მინერალური მჟავების მოქმედებით Na 2 SiO 3-ზე და მიღებული ხსნარის გაშრობით. სოლის დაფქვის შემდეგ გამოიყენება გარკვეული მარცვლის ზომის ფრაქცია (მითითებულია ფირფიტაზე, ჩვეულებრივ 5-20 მიკრონი). სილიკა გელი არის პოლარული სორბენტი OH ჯგუფებით აქტიურ ცენტრებად. ის ადვილად შთანთქავს წყალს ზედაპირზე და ქმნის წყალბადურ კავშირებს.

ალუმინა არის სუსტად ძირითადი ადსორბენტი და გამოიყენება ძირითადად სუსტად ძირითადი და ნეიტრალური ნაერთების გასაყოფად. ალუმინის ოქსიდის ფირფიტების მინუსი არის ზედაპირის სავალდებულო გააქტიურება ღუმელში გამოყენებამდე მაღალ ტემპერატურაზე (100-150 o C) და ფენის დაბალი ადსორბციის უნარი სილიკა გელთან შედარებით.

დიატომიური დედამიწა - ბუნებრივი მინერალებისგან მიღებული ადსორბენტი - დიატომიური მიწები. სორბენტს აქვს ჰიდროფილური თვისებები და ფენის უფრო დაბალი ადსორბციის უნარი სილიკა გელთან შედარებით.

ცელულოზა: ცელულოზით დაფარული თხელი ფენის ფირფიტები ძალიან ეფექტურია რთული ორგანული მოლეკულების გამოსაყოფად. ადსორბენტი ძირითადად შედგება ცელულოზის მარცვლებისგან, რომელთა დიამეტრი 50 მიკრონამდეა, დამაგრებული სახამებლით გადამზიდავზე. როგორც ქაღალდის ქრომატოგრაფიაში, გამხსნელის ფრონტის აწევა ხდება ძალიან ნელა.

ქრომატოგრაფიული ანალიზი შესრულებულია ჩეხეთის რესპუბლიკაში წარმოებულ სამრეწველო ფირფიტებზე" სილუფოლი » (« სილუფოლი ") დამზადებულია ალუმინის ფოლგისგან, ზოგჯერ გამაგრებული მუყაოსგან და " სილუპლასტი » დამზადებულია პლასტმასისგან, დაფარული სორბენტების ფენით - სილიკა გელი LS 5-40 სახამებლით ან თაბაშირით შემკვრელად (10%-მდე), ან ალუმინის ოქსიდით ფლუორესცენტური ინდიკატორების დამატებით და მის გარეშე. ჩანაწერები « სილუფოლი » აქვთ გამორეცხვის მაღალი მაჩვენებელი, მაგრამ ხასიათდებიან დაბალი გამოყოფის უნარით და დაბალი მგრძნობელობით. შენახვისას ისინი მგრძნობიარენი არიან პირობების მიმართ (ტენიანობა, ტემპერატურა, აგრესიული გარემო და ა.შ.). ზოგიერთი კომპანია აწვდის ქრომატოგრაფიული ფირფიტები განსხვავებული (ჩვეულებრივ 0,25 მმ-მდე) მაგრამ მკაცრად მუდმივი სისქის სორბენტი ფენით (სილიკა გელი, ცელულოზა, იონგამცვლელი ფისი), მინაზე და ალუმინის ფოლგის, პლასტმასის, გაჟღენთილი მინაბოჭკოვანი მასალისგან დამზადებულ სუბსტრატებზე.

ფირფიტები « სორბფილი » (TU 26-11-17-89) იწარმოება რუსეთში პოლიმერულ ბაზაზე (პოლიეთილენ ტერეფტალატი, ხარისხი P) ან ალუმინის სუბსტრატზე (ხარისხი AF) გამოყენებული სამუშაო ფენით. მიკროფრაქციული სილიკა გელის სორბენტი კლასები STX-1A და STX-1VE (იწარმოება სსრკ-ში ფრაქციული სილიკა გელი KSKG) 90-120 მიკრონი სისქით (200 მიკრონიმდე), ფიქსირდება სპეციალური შემკვრელით - სილიციუმის სოლი . სილიციუმის მჟავას ზოლის (სილიკა სოლი) შემკვრელად გამოყენებისას, რომელიც გახურების შემდეგ გადაიქცევა სილიკა გელად, მიღებული TLC ფირფიტები შედგება ორი კომპონენტისგან: სილიკა გელის ფენისა და სუბსტრატისგან. სორბენტის ფენის სისქის ერთგვაროვნება ერთ ფირფიტაზე არის ±5 μm. აღნიშვნის მაგალითი: "Sorbfil-PTSH-AF-V-UV (10x10)" - მაღალი ხარისხის TLC ფირფიტები ალუმინის სუბსტრატზე, ფოსფორით, 10x10 სმ.

თუ იყენებთ შუშის სუბსტრატს (C ხარისხი), მაშინ ასეთი ფირფიტები ხელახლა გამოყენებადი და ქიმიურად მდგრადია. მათი ქიმიური წინააღმდეგობა განისაზღვრება სილიკა გელის ქიმიური წინააღმდეგობით. შედეგად, TLC ფირფიტები შეიძლება განმეორებით დამუშავდეს აგრესიული რეაგენტებით, მაგალითად, ცხელი ქრომის ნარევით, რომელიც ხსნის შეზღუდვებს კორელაციური რეაგენტების გამოყენებაზე ლაქების აღმოსაჩენად და სორბენტის შესაცვლელად და იძლევა განმეორების საშუალებას (30-ჯერ ან მეტი). ) ფირფიტების რეგენერაცია ქრომის ნარევით. შუშის ფირფიტების მოჭრა შესაძლებელია საჭირო ზომებზე. სორბენტის ფენის მექანიკური სიძლიერის რეგულირება შესაძლებელია, რაც უზრუნველყოფს, ერთი მხრივ, ფირფიტების ტრანსპორტირებას და განმეორებით დამუშავებას და, მეორე მხრივ, ადსორბენტის ფენების გამოყოფის შესაძლებლობას ცალკეული ნივთიერებებით ცალკეული ნაერთების შემდგომი გამორეცხვისთვის. სორბენტი და მათი შემდგომი შესწავლა ინსტრუმენტული მეთოდებით (IR და UV სპექტრომეტრია, რენტგენის სტრუქტურული მეთოდები, NMR და ა.შ.).

ფირფიტები განსხვავდება სილიკა გელის ფრაქციების (ნაწილაკების განაწილების) ზომით, რომელიც ქმნის ფენას. ანალიტიკურ ფირფიტებზე (A ხარისხი) ფრაქცია არის 5-17 მიკრონი, მაღალეფექტურ ფირფიტებზე (ხარისხი B) - 8-12 მიკრონი. უფრო ვიწრო განაწილება ზრდის ფირფიტების ეფექტურობას, ე.ი. განცალკევებული ნივთიერებების ლაქები უფრო კომპაქტური ხდება (მცირე ზომის) და, შესაბამისად, უკეთესად განცალკევებულია, როდესაც ელუენტის წინა მხარე უფრო მოკლე მანძილს გადის. რუსულ ვაფლებზე, ანალიტიკური და მაღალი ხარისხის ფენები დიდად არ განსხვავდება, განსხვავებით Merck-ის ვაფლისგან (გერმანია). მაღალი ეფექტურობის ფირფიტები უნდა იქნას გამოყენებული, თუ ნივთიერებების განცალკევება შეუძლებელია ანალიზურ ფირფიტებზე. ყველა მოდიფიკაციის ფირფიტები იწარმოება ფოსფორით (UV კლასის) აგზნებით 254 ნმ. შენახვის ვადა შეუზღუდავია, ფირფიტები " სორბფილი » ფართოდ არის გამოცდილი ამინომჟავების წარმოებულების, პესტიციდების, ლიპიდების, ანტიბიოტიკების ანალიზში.

ტარდება TLC მეთოდი ხარისხის იდენტიფიკაცია კომპონენტები. რაოდენობრივი TLC-სთვის ასევე შესაძლებელია, ეს მოითხოვს ნივთიერების ზუსტი რაოდენობის გამოყენებას და დამატებით დენსიტომეტრიული კვლევები ლაქების ინტენსივობის მკაფიო ჩანაწერით. ყველაზე გავრცელებული არის ნახევრად რაოდენობრივი მეთოდი . ის ეფუძნება ვიზუალური შედარება კომპონენტის ლაქის ზომა და ინტენსივობა სხვადასხვა კონცენტრაციის იგივე ნივთიერების ლაქების სერიის შესაბამისი მახასიათებლებით ( სტანდარტული საცნობარო გადაწყვეტილებები ). ნიმუშის გამოყენებისას 1-5 მკგ ოდენობით, ეს მარტივი მეთოდი უზრუნველყოფს კომპონენტის შემცველობის განსაზღვრის სიზუსტეს დაახლოებით 5-10%. ხშირად, ნიმუშში კომპონენტების დასადგენად, საჭიროა სინჯის მომზადება გაანალიზებული ნაერთების შემცველი ნარევის მისაღებად. ნიმუშის მომზადება ეფუძნება ნარკოტიკების ამოღებას ნიმუშიდან ორგანული გამხსნელებით ( ნ-ჰექსანი, ნავთობის ეთერი, დიეთილის ეთერი, ქლოროფორმი), ექსტრაქტის გაწმენდა და შემდგომი ქრომატოგრაფია ალუმინის ოქსიდის ან სილიკა გელის თხელ ფენაში.

არსებობს რამდენიმე ვარიანტი TLC და HD, რომლებიც განსხვავდება გზაზე გამხსნელის მიწოდება . მობილური ფაზის მოძრაობის მიმართულებიდან გამომდინარე, არსებობს:

ა)აღმავალი ქრომატოგრაფია - მობილური ფაზა შეედინება გამყოფი კამერის ფსკერზე, ქაღალდი (ფირფიტა) მოთავსებულია ვერტიკალურად;

ბ)დაღმავალი ქრომატოგრაფია  მობილური ფაზა იკვებება ზემოდან და მოძრაობს ქვემოთ ფირფიტის ან ქაღალდის სორბენტული ფენის გასწვრივ;

V)რადიალური ქრომატოგრაფია  გამხსნელის ფრონტის ჰორიზონტალური წინსვლა: მობილური ფაზა მოჰყავთ ქაღალდის დისკის ცენტრში (ფირფიტა), სადაც გამოიყენება გამოსაყოფი ნარევი.

ყველაზე გავრცელებული არის აღმავალი ელუცია (ქრომატოგრაფია). წინა ელუენტი ქვემოდან ზევით გადაადგილებისას. გამხსნელის არჩევანი (მობილური ფაზა) განისაზღვრება სორბენტის ბუნებით და გამოყოფილი ნივთიერებების თვისებებით.

ქრომატოგრაფიული გამოყოფა BCh და TLC მეთოდებით ტარდება ქ გამყოფი პალატა დახურული სახურავით. ნივთიერების გადაცემის სიჩქარის რაოდენობრივი საზომია კონკრეტული ადსორბენტისა და გამხსნელის გამოყენებისას R მნიშვნელობა ვ (ინგლისურიდან შეკავება ფაქტორი – დაყოვნების კოეფიციენტი, ეს პარამეტრი შენარჩუნების დროის ანალოგია). თანამდებობა ქრომატოგრაფიული კომპონენტის ზონები ზომის მიხედვით დაყენებული კოეფიციენტი რ ვ , უდრის მისი ზონის მოძრაობის სიჩქარის თანაფარდობას გამხსნელის ფრონტის მოძრაობის სიჩქარესთან. მაგნიტუდა რ ვ ყოველთვის ერთზე ნაკლებია და არ არის დამოკიდებული ქრომატოგრამის სიგრძეზე. თანხით რ ვ გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფაქტორები. ამრიგად, დაბალ ტემპერატურაზე ნივთიერებები უფრო ნელა მოძრაობენ; გამხსნელის დაბინძურება, ადსორბენტის არაერთგვაროვნება, უცხო იონები გაანალიზებულ ხსნარში შეიძლება შეცვალოს მნიშვნელობა რ ვ 10%-მდე. არჩეულ სისტემაში ანალიზებს უნდა ჰქონდეთ განსხვავებული მნიშვნელობები რ ვ და განაწილებულია ქრომატოგრამის მთელ სიგრძეზე. სასურველია ღირებულებები რ ვ იყო 0,05-0,85 დიაპაზონში.

პრაქტიკაში, ღირებულება რ ვ გამოითვლება როგორც მანძილის თანაფარდობა ლ გავლილი ნივთიერებით მანძილზე ლ გაიარა გამხსნელში:

რ ვ = ლ/ლ (6.1 )

ჩვეულებრივ, გაანგარიშებისთვის აირჩიეთ ადგილზე ცენტრი (ნახ. 1). მაგნიტუდა რ ვ მრავალ ფაქტორზეა დამოკიდებული: ტიპი ქრომატოგრაფიული ქაღალდი (მისი ფორიანობა, სიმკვრივე, სისქე, დატენიანების ხარისხი) და სორბენტი (მარცვლის ზომა, ჯგუფების ბუნება ზედაპირზე, ფენის სისქე, მისი ტენიანობა, ნივთიერების ბუნება, მოძრავი ფაზის შემადგენლობა), ექსპერიმენტული პირობები (ტემპერატურა, ქრომატოგრაფიის დრო და სხვ.). თუ ყველა ქრომატოგრაფიული პარამეტრი მუდმივია, მნიშვნელობა რ ვ განისაზღვრება მხოლოდ თითოეული კომპონენტის ინდივიდუალური თვისებებით.

ბრინჯი. 1. მნიშვნელობების განსაზღვრა ქრომატოგრამაზე რფ კომპონენტებისთვის ადა IN,

მათი განცალკევების ხარისხი რ და თეორიული ფირფიტების რაოდენობა ნ .

HD და TLC-ის ეფექტურობა ასევე დამოკიდებულია შერჩევითობა და მგრძნობელობა რეაქციები, რომლებიც გამოიყენება გაანალიზებული ნარევის კომპონენტების გამოსავლენად. როგორც წესი, გამოიყენება რეაგენტები, რომლებიც ქმნიან ფერად ნაერთებს - დეველოპერებს - კომპონენტების განსაზღვრით. უფრო საიმედოდ საერთო კომპონენტების იდენტიფიკაცია მიმართე" მოწმეები »  გადაწყვეტილებები სტანდარტული ნივთიერებები (იგივე გამხსნელში, როგორც ნიმუში), რომლის არსებობაც მოსალოდნელია ნიმუშში. სტანდარტული ნივთიერება გამოიყენება სასტარტო ხაზზე გაანალიზებული ნიმუშის გვერდით და ქრომატოგრაფირდება იმავე პირობებში. პრაქტიკაში, შედარებითი მნიშვნელობა ხშირად გამოიყენება:

რ ვ rel = რ ვ x / რ ვ დგომა (6.2)

სად რ ვ დგომა ასევე გამოითვლება ფორმულით (6.1). ეფექტურობა ქრომატოგრაფიული გამოყოფა დახასიათება ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტების რაოდენობა და ისინი სიმაღლე . ამრიგად, TLC მეთოდში ექვივალენტური თეორიული ფირფიტების რაოდენობა ნ აკომპონენტისთვის აგამოსაყოფი ნარევი გამოითვლება ფორმულით:

ნ ა = 16 (ლ ო.ა. / ა (ა )) 2 (6.3)

ღირებულებები ლ ო.ა. და ა (ა ) განისაზღვრება, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 6.1. შემდეგ ეკვივალენტური თეორიული ფირფიტის სიმაღლე ნ ა არის:

ჰ ა = ლ ო.ა. /ნ = ა (ა ) 2 / 16 ლ ო.ა. . (6.4)

განცალკევება პრაქტიკულად შესაძლებელია თუ რ ვ (A)  რ ვ (IN)  0,1 .

ორი კომპონენტის გამოყოფის დასახასიათებლად ადა INგამოყენება გამოყოფის ხარისხი (კრიტერიუმი) რ :

რ =  ლ/ (ა (A) / 2 + ა (B) / 2)= 2  ლ/ (ა (A) + ა (B)) (6.5)

სად  ლ  მანძილი კომპონენტის ლაქების ცენტრებს შორის ადა IN;

ა (A) და ა (IN)  ლაქების დიამეტრი ადა INქრომატოგრამაზე (სურ. 6.1). Უფრო რ , მით უფრო მკაფიოდ გამოიყოფა კომპონენტის ლაქები ადა INქრომატოგრამაზე. პირობები ქრომატოგრაფია შერჩეული ისე, რომ მნიშვნელობა რ განსხვავდებოდა ნულიდან და ერთიდან, ოპტიმალური მნიშვნელობა რ არის 0.3  0.7. განაკვეთისთვის გამოყოფის სელექციურობა ორი კომპონენტი ადა INგამოყენება გამოყოფის ფაქტორი α :

α = ლ ბ / ლ ა (6.6)

თუ α = 1, მაშინ კომპონენტები ადა INარ არიან გამოყოფილი.

9801 0

HPLC არის თხევადი სვეტის ქრომატოგრაფია, რომელშიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სორბციის მექანიზმები. არსებითად, HPLC არის კლასიკური თხევადი სვეტის ქრომატოგრაფიის თანამედროვე ფორმა. HPLC-ის ზოგიერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ხარისხის მახასიათებელი ჩამოთვლილია ქვემოთ:
- პროცესის მაღალი სიჩქარე, რამაც შესაძლებელი გახადა გამოყოფის ხანგრძლივობის შემცირება რამდენიმე საათიდან და დღიდან წუთებამდე;
- ქრომატოგრაფიული ზონების დაბინდვის მინიმალური ხარისხი, რაც შესაძლებელს ხდის ნაერთების გამოყოფას, რომლებიც მხოლოდ ოდნავ განსხვავდებიან სორბციის მუდმივებში;
- ინფორმაციის გამოყოფისა და დამუშავების მექანიზაციისა და ავტომატიზაციის მაღალი ხარისხი, რომლის წყალობითაც სვეტის თხევადი ქრომატოგრაფიამ მიაღწია განმეორებადობისა და სიზუსტის ახალ დონეს.

ბოლო ათწლეულების ინტენსიური კვლევა და დაგროვილი ექსპერიმენტული მონაცემების უზარმაზარი რაოდენობა დღეს საშუალებას გვაძლევს ვისაუბროთ ვარიანტების კლასიფიკაციაზე მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფიის მეთოდის ფარგლებში. რა თქმა უნდა, ზემოთ მოყვანილი სორბციის მექანიზმის მიხედვით კლასიფიკაცია ძალაში რჩება.

საერთო კლასიფიკაცია ეფუძნება მობილური და სტაციონარული ფაზების შედარებით პოლარობას. ამ შემთხვევაში, განასხვავებენ ნორმალურ და საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფიას.

ნორმალური ფაზის ქრომატოგრაფია (NPC) არის HPLC-ის ვარიანტი, როდესაც მობილური ფაზა ნაკლებად პოლარულია ვიდრე სტაციონარული ფაზა და არსებობს საფუძველი ვიფიქროთ, რომ შეკავების განმსაზღვრელი მთავარი ფაქტორია სორბატების ურთიერთქმედება უშუალოდ სორბენტის ზედაპირთან ან მოცულობასთან.

შებრუნებული ფაზის ქრომატოგრაფია (RPC) არის HPLC-ის ვარიანტი, სადაც მობილური ფაზა უფრო პოლარულია, ვიდრე სტაციონარული ფაზა და შეკავება განისაზღვრება სორბატის მოლეკულების პირდაპირი კონტაქტით სორბენტის ზედაპირთან ან მოცულობასთან; ამ შემთხვევაში, იონიზებული სორბატები არ იცვლება ზედაპირზე სორბირებული მობილური ფაზის იონებით.

იონგაცვლის ქრომატოგრაფია არის ვარიანტი, რომლის დროსაც სორბცია ხორციელდება მოძრავი ფაზის სორბირებული იონების ქრომატოგრაფიული ნივთიერებების იონებით გაცვლით; ლიგანდის გაცვლის ქრომატოგრაფია შეიძლება განისაზღვროს სრულიად ანალოგიურად.

ქრომატოგრაფია დინამიურად მოდიფიცირებულ სორბენტებზე არის HPLC-ის ვარიანტი, რომელშიც სორბატი არ ურთიერთქმედებს უშუალოდ სორბენტის ზედაპირთან, მაგრამ შედის ასოციაციაში ელუენტის ზედაპირული ფენების მოლეკულებთან.
იონ-წყვილი ქრომატოგრაფია არის იონიზებული ნაერთების საპირისპირო ფაზის ქრომატოგრაფია, რომელშიც მობილურ ფაზას ემატება ჰიდროფობიური კონტრაიონი, რომელიც ხარისხობრივად ცვლის სისტემის სორბციის მახასიათებლებს.

ზომის გამორიცხვის ქრომატოგრაფია არის ნაერთების მათი მოლეკულური წონის მიხედვით გამოყოფის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია სტაციონარული ფაზის ფორებში სხვადასხვა ზომის მოლეკულების დიფუზიის სიჩქარის განსხვავებაზე.

HPLC-სთვის ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელია სორბენტების ზომა, ჩვეულებრივ 3-5 მიკრონი, ახლა 1,8 მიკრონი. ეს საშუალებას აძლევს ნივთიერებების კომპლექსური ნარევების სწრაფად და სრულად გამოყოფას (საშუალო ანალიზის დრო 3-დან 30 წუთამდე).

გამოყოფის პრობლემა წყდება ქრომატოგრაფიული სვეტის გამოყენებით, რომელიც წარმოადგენს სორბენტით სავსე მილს. ანალიზის ჩატარებისას გარკვეული შემადგენლობის სითხე (ელუენტი) იკვებება ქრომატოგრაფიული სვეტის მეშვეობით მუდმივი სიჩქარით. ნიმუშის ზუსტად გაზომილი დოზა შეჰყავთ ამ ნაკადში. ქრომატოგრაფიულ სვეტში შეყვანილი ნიმუშის კომპონენტები, სვეტის სორბენტისადმი მათი განსხვავებული მიახლოების გამო, მოძრაობენ მის გასწვრივ სხვადასხვა სიჩქარით და სხვადასხვა დროს მიდიან დეტექტორამდე თანმიმდევრულად.

ამრიგად, ქრომატოგრაფიული სვეტი პასუხისმგებელია კომპონენტების გამოყოფის სელექციურობასა და ეფექტურობაზე. სხვადასხვა ტიპის სვეტების შერჩევით, შესაძლებელია ანალიზების განცალკევების ხარისხის კონტროლი. ნაერთები იდენტიფიცირებულია მათი შენახვის დროით. თითოეული კომპონენტის რაოდენობრივი განსაზღვრა გამოითვლება ქრომატოგრაფიული სვეტის გამოსავალთან დაკავშირებული დეტექტორის გამოყენებით გაზომილი ანალიტიკური სიგნალის სიდიდის საფუძველზე.

სორბენტები. HPLC-ის განვითარება დიდწილად ასოცირდება სორბენტების ახალი თაობის შექმნასთან კარგი კინეტიკური თვისებებით და მრავალფეროვანი თერმოდინამიკური თვისებებით. HPLC-ში სორბენტების ძირითადი მასალაა სილიკა გელი. ეს არის მექანიკურად ძლიერი და აქვს მნიშვნელოვანი ფორიანობა, რაც იძლევა დიდი გაცვლის სიმძლავრეს მცირე ზომის სვეტებით. ყველაზე გავრცელებული ნაწილაკების ზომაა 5-10 მიკრონი. რაც უფრო ახლოსაა ნაწილაკების სფერულ ფორმასთან, რაც უფრო დაბალია ნაკადის წინააღმდეგობა, მით უფრო მაღალია ეფექტურობა, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ ძალიან ვიწრო ფრაქცია გამოიყოფა (მაგალითად, 7 +1 მიკრონი).

სილიკა გელის სპეციფიკური ზედაპირია 10-600 მ/გ. სილიკა გელის მოდიფიცირება შესაძლებელია სხვადასხვა ქიმიური ჯგუფებით, რომლებიც დამყნობილი არიან ზედაპირზე (C-18, CN, NH2, SO3H), რაც საშუალებას აძლევს მასზე დაფუძნებული სორბენტების გამოყენებას ნაერთების ფართო კლასების გამოყოფისთვის. სილიკა გელის მთავარი მინუსი არის მისი დაბალი ქიმიური წინააღმდეგობა pH-ზე< 2 и рН >9 (სილიციუმი იხსნება ტუტეებში და მჟავებში). აქედან გამომდინარე, ამჟამად მიმდინარეობს სორბენტების ინტენსიური ძებნა პოლიმერებზე დაფუძნებული, რომლებიც სტაბილურია pH-ზე 1-დან 14-მდე, მაგალითად, პოლიმეთილ მეთაკრილატის, პოლისტიროლის და ა.შ.

სორბენტები იონგაცვლის ქრომატოგრაფიისთვის. განცალკევების თავისებურებების გამო (მჟავე ან ტუტე გარემოში), ძირითადი მასალა იჭრება პოლისტიროლად დივინილბენზოლით სხვადასხვა ხარისხის ჯვარედინი კავშირებით SO3 -H+ (ძლიერ მჟავე კატიონ გადამცვლელებთან) ან -COO-Naf (სუსტად მჟავე კატიონი). გადამცვლელები), -H2N+ (CH3) ჯგუფები დამყნობილი მათ ზედაპირზე 3Cl- (ძლიერი ძირითადი ანიონური გადამცვლელები) ან -N+HR2Cl- (სუსტი ძირითადი ანიონური გადამცვლელები).

სორბენტები გელის გამტარიან ქრომატოგრაფიისთვის. ძირითადი ტიპია სტირონი-DVB. ასევე გამოიყენება მაკროფოროვანი სათვალეები, მეთილის მეთაკრილატი და სილიკა გელი. იგივე სორბენტები გამოიყენება იონის გამორიცხვის ქრომატოგრაფიისთვის.
ტუმბოები. მობილური ფაზის (MP) დინების უზრუნველსაყოფად სვეტში მითითებული პარამეტრებით, გამოიყენება მაღალი წნევის ტუმბოები. LC ტუმბოების ყველაზე მნიშვნელოვანი ტექნიკური მახასიათებლები მოიცავს: დინების დიაპაზონს; მაქსიმალური სამუშაო წნევა; ნაკადის განმეორებადობა; გამხსნელის მიწოდების პულსაციის დიაპაზონი.

გამხსნელის მიწოდების ბუნებიდან გამომდინარე, ტუმბოები შეიძლება იყოს მუდმივი მიწოდების (ნაკადის) და მუდმივი წნევის. ძირითადად, ანალიტიკური მუშაობის დროს გამოიყენება მუდმივი ნაკადის სიჩქარის რეჟიმი, ხოლო სვეტების შევსებისას გამოიყენება მუდმივი წნევის რეჟიმი. მათი მუშაობის პრინციპიდან გამომდინარე, ტუმბოები იყოფა შპრიცის ტუმბოებად და ორმხრივი დგუშის ტუმბოებად.

შპრიცის ტუმბოები. ამ ტიპის ტუმბოებს ახასიათებთ პულსაციის თითქმის სრული არარსებობა მობილური ფაზის ნაკადში მუშაობის დროს. ტუმბოს ნაკლოვანებები: ა) გამხსნელის შეცვლისას სარეცხი დროისა და გამხსნელის დიდი მოხმარება; ბ) გამოყოფის შეჩერება ტუმბოს შევსებისას; გ) დიდი ზომები და წონა მაღალი დინებისა და წნევის უზრუნველყოფისას (საჭიროა მძლავრი ძრავა და დგუშის დიდი ძალა თავისი დიდი ფართობით).

ორმხრივი დგუშის ტუმბოები. ამ ტიპის ტუმბოები უზრუნველყოფენ მობილური ფაზის მუდმივ მოცულობით მიწოდებას დიდი ხნის განმავლობაში. მაქსიმალური საოპერაციო წნევა 300-500 ატმ, ნაკადის სიჩქარე 0,01-10 მლ/წთ. მოცულობის ნაკადის განმეორებადობა არის 0,5%. მთავარი მინუსი არის ის, რომ გამხსნელი მიეწოდება სისტემას თანმიმდევრული იმპულსების სახით, ამიტომ არის წნევის და ნაკადის პულსაციები.

ეს არის გაზრდილი ხმაურის და შემცირებული მგრძნობელობის მთავარი მიზეზი LC-ში გამოყენებული თითქმის ყველა დეტექტორის, განსაკუთრებით ელექტროქიმიური. პულსაციის წინააღმდეგ ბრძოლის გზები: ორმაგი ტუმბოების ან ორმაგი დგუშის ბაგ-ლაის ტუმბოს გამოყენებით, ამორტიზაციის მოწყობილობებისა და ელექტრონული მოწყობილობების გამოყენებით.

მოცულობითი საკვების რაოდენობა განისაზღვრება სამი პარამეტრით: დგუშის დიამეტრი (ჩვეულებრივ 3.13; 5.0; 7.0 მმ), მისი ამპლიტუდა (12-18 მმ) და სიხშირე (რაც დამოკიდებულია ძრავისა და გადაცემათა კოლოფის ბრუნვის სიჩქარეზე).

დისპენსერები. დისპენსერის დანიშნულებაა ატმოსფერული წნევის დროს ნიმუშის გადატანა სვეტის შესასვლელში რამდენიმე ატმოსფერომდე წნევით. მნიშვნელოვანია, რომ დისპენსერში არ იყოს „მკვდარი“ მოცულობები, რომელთა გარეცხვა შეუძლებელია მობილური ფაზით და არ მოხდეს ნიმუშის ეროზია დოზირებისას. თავდაპირველად, LC დისპენსერები გაზის დისპენსერების მსგავსი იყო მემბრანის პუნქციით. თუმცა, მემბრანები არ უძლებს 50-100 ატმოსფეროზე მეტს;

თხევადი ფაზას აქვს გაცილებით დაბალი დიფუზიის სიჩქარე, ვიდრე აირის ფაზას. აქედან გამომდინარე, შეგიძლიათ დოზირება ნაკადის შეჩერებით - ნიმუშს არ აქვს დრო, რომ დაიშალოს დისპენსერში. სანამ ნიმუში შეჰყავთ დისპენსერში, სპეციალური სარქველი წყვეტს გამხსნელის ნაკადს. სვეტის შესასვლელთან წნევა სწრაფად მცირდება რამდენიმე წამის შემდეგ, ნიმუში შეიძლება შეიყვანონ დისპენსერის პალატაში ჩვეულებრივი მიკროშპრიცით. შემდეგ, დისპენსერი იკეტება, გამხსნელის ნაკადი ჩართულია და ხდება გამოყოფა.

წნევა, რომელსაც ეს ონკანი იკავებს, არის 500-800 ატმ-მდე. მაგრამ როდესაც ნაკადი ჩერდება, სვეტში წონასწორობა ირღვევა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დამატებითი მწვერვალების "ვაკანტური" გამოჩენა.

მარყუჟის დისპენსერები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. როდესაც დისპენსერი ივსება, შესასვლელები 1, 2 და მათ შორის არხი იმყოფება მაღალი წნევის ქვეშ. შეყვანები 3-6, მათ შორის არხები და დოზირების მარყუჟი იმყოფება ატმოსფერული წნევის ქვეშ, რაც საშუალებას გაძლევთ შეავსოთ მარყუჟი შპრიცის ან ტუმბოს გამოყენებით. როდესაც დისპენსერი შემობრუნდება, მობილური ფაზის ნაკადი ანაცვლებს ნიმუშს სვეტში. შეცდომის შესამცირებლად მარყუჟი ირეცხება ნიმუშის 5-10-ჯერ მეტი მოცულობით. თუ ნიმუში მცირეა, მისი შეყვანა შესაძლებელია მარყუჟში მიკროშპრიცით. მარყუჟის მოცულობა ჩვეულებრივ 5-50 μl-ია.

ᲖᲔ. ვოინოვი, თ.გ. ვოლოვა

(ძირითადად ინტერმოლეკულური) ფაზის ინტერფეისზე. როგორც ანალიზის მეთოდი, HPLC არის მეთოდების ჯგუფის ნაწილი, რომელიც შესწავლილი ობიექტების სირთულის გამო მოიცავს ორიგინალური რთული ნარევის წინასწარ გამოყოფას შედარებით მარტივებად. შედეგად მიღებული მარტივი ნარევები ანალიზდება ჩვეულებრივი ფიზიკოქიმიური მეთოდების ან ქრომატოგრაფიისთვის შემუშავებული სპეციალური მეთოდების გამოყენებით.

HPLC მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ისეთ სფეროებში, როგორიცაა ქიმია, ნავთობქიმია, ბიოლოგია, ბიოტექნოლოგია, მედიცინა, კვების მრეწველობა, გარემოს დაცვა, ფარმაცევტული წარმოება და მრავალი სხვა.

გაანალიზებული ან გამოყოფილი ნივთიერებების გამოყოფის მექანიზმის მიხედვით HPLC იყოფა ადსორბცია, განაწილება, იონგაცვლა, ექსკლუზია, ლიგანდის გაცვლა და სხვა.

გასათვალისწინებელია, რომ პრაქტიკულ მუშაობაში განცალკევება ხშირად ხდება არა ერთი, არამედ რამდენიმე მექანიზმით ერთდროულად. ამრიგად, გამორიცხვის გამოყოფა შეიძლება გართულდეს ადსორბციული ეფექტებით, ადსორბციის გამოყოფა განაწილების ეფექტებით და პირიქით. უფრო მეტიც, რაც უფრო დიდია განსხვავება ნიმუშში არსებულ ნივთიერებებს შორის იონიზაციის ხარისხის, ფუძეობის ან მჟავიანობის, მოლეკულური წონის, პოლარიზადობის და სხვა პარამეტრების მიხედვით, მით მეტია ასეთი ნივთიერებების განცალკევების მექანიზმის არსებობის ალბათობა.

ნორმალური ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა უფრო პოლარულია, ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ ელუენტში ჭარბობს არაპოლარული გამხსნელი:

• ჰექსანი:იზოპროპანოლი = 95:5 (დაბალი პოლარობის ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 95:5 (შუაპოლარული ნივთიერებებისთვის)
• ქლოროფორმი:მეთანოლი = 80:20 (ძლიერად პოლარული ნივთიერებებისთვის)

შებრუნებული ფაზის HPLC

სტაციონარული ფაზა ნაკლებად პოლარულია ვიდრე მობილური ფაზა, ამიტომ ელუენტი თითქმის ყოველთვის შეიცავს წყალს. ამ შემთხვევაში, ყოველთვის არის შესაძლებელი BAS-ის სრული დაშლის უზრუნველყოფა მობილურ ფაზაში, თითქმის ყოველთვის შესაძლებელია გამოვიყენოთ ულტრაიისფერი გამოვლენა, თითქმის ყველა მობილური ფაზა ერთმანეთს ერევა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრადიენტური გამონაბოლქვი, სვეტი შეიძლება სწრაფად განმეორდეს. -დაბალანსებული, სვეტის რეგენერაცია შესაძლებელია.

საპირისპირო ფაზის HPLC-სთვის გავრცელებული ელუენტებია:

• აცეტონიტრილი: წყალი
• მეთანოლი: წყალი
• იზოპროპანოლი: წყალი

მატრიცები HPLC-სთვის

HPLC იყენებს არაორგანულ ნაერთებს, როგორც მატრიცებს, როგორიცაა სილიციუმის ოქსიდი (სილიკა გელი) ან ალუმინის ან ორგანული პოლიმერები, როგორიცაა პოლისტირონი (ჯვარედინი კავშირი დივინილბენზოლთან) ან პოლიმეთაკრილატი. სილიკა გელი, რა თქმა უნდა, ახლა ზოგადად მიღებულია.

მატრიცის ძირითადი მახასიათებლები:

• ნაწილაკების ზომა (მკმ);
• შიდა ფორების ზომა (Å, ნმ).

სილიკა გელის მომზადება HPLC-სთვის:

1. პოლისილიციუმის მჟავას მიკროსფეროების ჩამოსხმა;
2. სილიკა გელის ნაწილაკების გაშრობა;
3. ჰაერის გამოყოფა.

სორბენტის ნაწილაკები:

• რეგულარული (სფერული): მაღალი წნევის წინააღმდეგობა, უფრო მაღალი ღირებულება;
• არასფერული: დაბალი წნევის წინააღმდეგობა.

ფორების ზომა HPLC-ში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრია. რაც უფრო მცირეა ფორების ზომა, მით უფრო უარესია მათი გამტარიანობა გამორეცხილი ნივთიერებების მოლეკულებისთვის. და ამიტომ, მით უფრო უარესია სორბენტების შეწოვის უნარი. რაც უფრო დიდია ფორები, მით ნაკლებია, პირველ რიგში, სორბენტის ნაწილაკების მექანიკური სტაბილურობა და მეორეც, რაც უფრო მცირეა სორბციის ზედაპირი, შესაბამისად, მით უფრო უარესია ეფექტურობა.

სტაციონარული ფაზის ვაქცინაცია

ნორმალური ფაზის HPLC:

• სტაციონარული ფაზა პროპილნიტრილის გადანერგვით (ნიტრილი);
• სტაციონარული ფაზა პროპილამინის გადანერგვით (ამინი).

შებრუნებული ფაზის HPLC:

• სტაციონარული ფაზა ალკილის მყნობით;
• სტაციონარული ფაზა ალკილსილილის გადანერგვით.

დაბოლოება არის სორბენტის არანამყნობი უბნების დაცვა „პატარა“ მოლეკულებით დამატებითი გადანერგვით. ჰიდროფობიური ბოლო საფარი (C1, C2): უმაღლესი სელექციურობა, უარესი დატენიანება; ჰიდროფილური დაბოლოება (დიოლი): დაბალი სელექციურობა, მაღალი დატენიანება.

დეტექტორები HPLC-სთვის

• UV
• დიოდური მატრიცა
• ფლუორესცენტური
• ელექტროქიმიური
• რეფრაქტომეტრიული
• მასობრივი შერჩევითი

ბმულები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ნახეთ, რა არის „მაღალი ეფექტურობის თხევადი ქრომატოგრაფია“ სხვა ლექსიკონებში:

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია- - [A.S. Goldberg. ინგლისურ-რუსული ენერგეტიკული ლექსიკონი. 2006] თემები: ენერგია ზოგადად EN მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია HPLC ... ტექნიკური მთარგმნელის სახელმძღვანელო

ტერმინი მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია ტერმინი ინგლისურში მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია სინონიმები აბრევიატურები HPLC, HPLC დაკავშირებული ტერმინები ადსორბცია, ოლიგოპეპტიდი, პროტეომიკა, სორბენტი, ფულერენი, ენდოჰედრული, ქრომატოგრაფია... ...

თხევადი ქრომატოგრაფია, რომელშიც განცალკევების ეფექტურობის გასაზრდელად, გამხსნელი (ელუენტი) ზეწოლის ქვეშ (3x107 Pa-ზე მეტი) ტუმბოს სორბენტით სავსე სვეტებში მცირე დიამეტრის ნაწილაკებით (1 μm-მდე), ასევე პერფუზიის ფილტრები. გამოყენებული... ...

ქრომატოგრაფიის ტიპი, რომელშიც თხევადი (ელუენტი) მოძრავი ფაზაა და სტაციონარული. სორბენტი, ტელევიზორი გადამზიდავი სითხის ან გელით, რომელიც გამოიყენება მის ზედაპირზე. ჩაატარეთ სორბენტით სავსე სვეტში (სვეტის ქრომატოგრაფია) ბინაზე... ... ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- [κρώμα (υrum) ფერი] პროცესი, რომელიც დაფუძნებულია ნარევის ცალკეული კომპონენტების (თხევადი ან აირისებრი) არათანაბარ უნარზე, დარჩეს ადსორბენტის ზედაპირზე, როგორც მათი გადამზიდავი ნაკადიდან შთანთქმისას, ასევე როდესაც ... ... გეოლოგიური ენციკლოპედია

- (სხვა ბერძნულიდან ... ვიკიპედია

ტერმინი ქრომატოგრაფია ტერმინი ინგლისურ ქრომატოგრაფიაში სინონიმები აბრევიატურები დაკავშირებული ტერმინები მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, კლატრატი, ლაბორატორია ჩიპზე, პორომეტრია, პროტეომი, პროტეომიკა, სორბენტი, ფერმენტი, ფულერენი, ენდოჰედრული... ... ნანოტექნოლოგიის ენციკლოპედიური ლექსიკონი

თხევადი ქრომატოგრაფია დაფუძნებული დეკომპ. გამოყოფილი იონების უნარი იონური გაცვლის ფიქსირებულთან. ამ უკანასკნელის იონოგენური ჯგუფების დისოციაციის შედეგად წარმოქმნილი სორბენტი იონები. კატიონ გადამცვლელები გამოიყენება კათიონების გამოსაყოფად, ამისთვის... ... ქიმიური ენციკლოპედია

HPLC- მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია… რუსული აბრევიატურების ლექსიკონი

მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (HPLC) არის ნივთიერებების რთული ნარევების გამოყოფის ერთ-ერთი ეფექტური მეთოდი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება როგორც ანალიზურ ქიმიაში, ასევე ქიმიურ ტექნოლოგიაში. ქრომატოგრაფიული გამოყოფის საფუძველია მონაწილეობა ... ვიკიპედია

წიგნები

• პრაქტიკული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია, ვერონიკა რ. მაიერი. მკითხველს წარმოგიდგენთ წიგნის მე-5 გამოცემას, რომელიც გაფართოვდა თანამედროვე მეთოდებითა და აღჭურვილობით. წიგნში ბევრი რამ გაუმჯობესდა და დამატებულია მრავალი ცნობარი. ის ადგილები ტექსტში, სადაც...