Liquid adsorption chromatography sa isang column

Ang paghihiwalay ng isang halo ng mga sangkap sa isang hanay ng adsorption ay nangyayari bilang isang resulta ng kanilang pagkakaiba sa sorbability sa isang naibigay na adsorbent (alinsunod sa batas ng adsorption substitution na itinatag ng M. S. Tsvet).

Ang mga adsorbents ay mga porous na katawan na may mataas na binuo na panloob na ibabaw na nagpapanatili ng mga likido sa pamamagitan ng intermolecular at surface phenomena. Ang mga ito ay maaaring polar at non-polar inorganic at organic compounds. Ang mga polar adsorbents ay kinabibilangan ng silica gel (pinatuyong gelatinous silicon dioxide), aluminum oxide, calcium carbonate, cellulose, starch, atbp. Non-polar sorbents - activated carbon, rubber powder at marami pang iba na nakuha sa synthetically.

Ang mga adsorbents ay napapailalim sa mga sumusunod na kinakailangan: S hindi sila dapat pumasok sa mga reaksiyong kemikal na may mobile phase at mga sangkap na ihihiwalay; Ang S ay dapat na may mekanikal na lakas; Ang mga butil ng adsorbent ay dapat na may parehong antas ng pagpapakalat.

Kapag pumipili ng mga kondisyon para sa proseso ng chromatographic, ang mga katangian ng adsorbent at adsorbed na mga sangkap ay isinasaalang-alang.

Sa klasikal na bersyon ng liquid column chromatography (LCC), isang eluent (PF) ang ipinapasa sa isang chromatographic column, na isang glass tube na 0.5–5 cm ang lapad at 20–100 cm ang haba, na puno ng sorbent (NP). Ang eluent ay gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng gravity. Ang bilis ng paggalaw nito ay maaaring iakma ng crane sa ibaba ng column. Ang pinaghalong susuriin ay inilalagay sa tuktok ng hanay. Habang gumagalaw ang sample sa column, naghihiwalay ang mga bahagi. Sa ilang mga agwat, ang mga praksyon ng eluent na inilabas mula sa hanay ay kinukuha, na sinusuri ng anumang paraan na nagbibigay-daan sa pagsukat ng mga konsentrasyon ng mga analyte.

Ang column adsorption chromatography ay kasalukuyang ginagamit pangunahin hindi bilang isang independiyenteng paraan ng pagsusuri, ngunit bilang isang paraan ng paunang (kung minsan ay pangwakas) na paghihiwalay ng mga kumplikadong mixture sa mas simple, i.e. upang maghanda para sa pagsusuri sa pamamagitan ng iba pang mga pamamaraan (kabilang ang chromatographic). Halimbawa, ang isang halo ng tocopherols ay pinaghihiwalay sa isang column ng alumina, ang eluent ay ipinapasa, at ang α-tocopherol fraction ay kinokolekta para sa kasunod na photometric determination.

Ang chromatographic separation ng mixture sa column dahil sa mabagal na advance ng PF ay tumatagal ng mahabang panahon. Upang mapabilis ang proseso, ang chromatography ay isinasagawa sa ilalim ng presyon. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na High Performance Liquid Chromatography (HPLC)

Ang modernisasyon ng mga kagamitang ginagamit sa klasikal na likidong column chromatography ay ginawa itong isa sa mga promising at modernong paraan ng pagsusuri. Ang high performance na liquid chromatography ay isang maginhawang paraan para sa paghihiwalay, paghahandang paghihiwalay, at pagsusuri ng husay at dami ng mga non-volatile, thermolabile na compound na parehong mababa at mataas ang molecular weight.

Depende sa uri ng sorbent na ginamit, ang paraang ito ay gumagamit ng 2 opsyon sa chromatography: sa isang polar sorbent na gumagamit ng non-polar eluent (direct phase option) at sa non-polar sorbent na gumagamit ng polar eluent - ang tinatawag na reversed-phase high -performance liquid chromatography (RP HPLC).

Kapag ang eluent ay pumasa sa eluent, ang equilibrium sa ilalim ng mga kondisyon ng RPHLC ay naitatag nang maraming beses na mas mabilis kaysa sa ilalim ng mga kondisyon ng polar sorbents at non-aqueous PFs. Bilang resulta nito, pati na rin ang kaginhawaan ng pagtatrabaho sa mga eluent ng tubig at tubig-alkohol, ang RPHLC ay nakakuha na ngayon ng mahusay na katanyagan. Karamihan sa mga pagsusuri sa HPLC ay isinasagawa gamit ang pamamaraang ito.

Instrumentasyon para sa HPLC

Ang isang hanay ng mga modernong kagamitan para sa HPLC, bilang panuntunan, ay binubuo ng dalawang pump 3,4 (Larawan 7.1.1.1), na kinokontrol ng isang microprocessor 5, at nagbibigay ng eluent ayon sa isang partikular na programa. Ang mga bomba ay lumilikha ng presyon hanggang 40 MPa. Ang sample ay iniksyon sa pamamagitan ng isang espesyal na aparato (injector) 7 nang direkta sa daloy ng eluent. Pagkatapos dumaan sa chromatographic column 8, ang mga substance ay nade-detect ng isang highly sensitive flow detector 9, na ang signal ay naitala at pinoproseso ng microcomputer 11. Kung kinakailangan, ang mga fraction ay awtomatikong pinipili sa oras ng peak output.

Ang mga column para sa HPLC ay gawa sa hindi kinakalawang na asero na may panloob na diameter na 2 - 6 mm at haba na 10-25 cm. Ang mga haligi ay puno ng sorbent (NF). Ang silica gel, alumina, o binagong sorbent ay ginagamit bilang NF. Ang silica gel ay kadalasang nababago sa pamamagitan ng kemikal na pagpapasok ng iba't ibang functional na grupo sa ibabaw nito.

Mga Detektor. Ang pagpaparehistro ng output mula sa haligi ng isang hiwalay na bahagi ay isinasagawa gamit ang isang detektor. Para sa pagpaparehistro, maaari mong gamitin ang pagbabago sa anumang analytical signal na nagmumula sa mobile phase at nauugnay sa kalikasan at dami ng pinaghalong bahagi. Gumagamit ang liquid chromatography ng mga analytical signal gaya ng light absorption o light emission ng lumalabas na solusyon (photometric at fluorimetric detector), refractive index (refractometric detector), potensyal at electrical conductivity (electrochemical detector), atbp.

Ang patuloy na natukoy na signal ay naitala ng recorder. Ang chromatogram ay isang sequence ng mga signal ng detector na naitala sa isang tape recorder, na nabuo kapag ang mga indibidwal na bahagi ng isang mixture ay umalis sa column. Sa kaso ng paghihiwalay ng pinaghalong, ang mga hiwalay na taluktok ay makikita sa panlabas na chromatogram. Ang posisyon ng peak sa chromatogram ay ginagamit para sa mga layunin ng pagtukoy ng sangkap, ang taas o lugar ng peak ay ginagamit para sa mga layunin ng quantitative determination.

Qualitative Analysis

Ang pinakamahalagang katangian ng chromatogram - ang oras ng pagpapanatili tR at ang dami ng pagpapanatili na nauugnay dito - ay sumasalamin sa likas na katangian ng mga sangkap, ang kanilang kakayahang sumipsip sa materyal ng nakatigil na yugto at, samakatuwid, sa ilalim ng patuloy na mga kondisyon ng chromatography, sila ay isang paraan ng pagkilala sa sangkap. Para sa isang naibigay na column na may tiyak na rate ng daloy at temperatura, ang oras ng pagpapanatili ng bawat tambalan ay pare-pareho (Figure 7.1.1.2), kung saan ang t.R(A) ay ang oras ng pagpapanatili ng bahagi A ng pinag-aralan na pinaghalong mula sa sandaling ito ay iniksyon sa ang haligi hanggang ang pinakamataas na rurok ay lumitaw sa labasan ng haligi, 1K( ss) - oras ng pagpapanatili ng panloob na pamantayan (substansya sa una ay wala sa pinag-aralan na timpla), h - taas ng tuktok (mm), ab - lapad ng rurok sa kalahati ng taas nito, mm.

Upang matukoy ang isang sangkap sa pamamagitan ng chromatogram, karaniwang ginagamit ang mga karaniwang sample o purong sangkap. Ikumpara ang oras ng pagpapanatili ng hindi kilalang IR* component sa IRCT retention time ng mga kilalang substance. Ngunit mas maaasahang pagkakakilanlan sa pamamagitan ng pagsukat sa kamag-anak na oras ng pagpapanatili

Sa kasong ito, ang isang kilalang substance (panloob na pamantayan) ay unang ipinasok sa column at ang oras ng pagpapanatili nito tR(Bc) ay sinusukat, pagkatapos ay ang pinaghalong pagsubok ay chromatographically separated (chromatographed), kung saan ang panloob na pamantayan ay preliminarily idinagdag. Ang kaugnay na oras ng pagpapanatili ay tinutukoy ng formula (7.1.1.1).

Pagsusuri ng Dami

Ang pagsusuri na ito ay batay sa pag-asa ng peak height h o sa lugar nito na S sa dami ng substance. Para sa makitid na mga taluktok, ang pagsukat ng h ay mas kanais-nais, para sa malawak na malabo na mga taluktok - S. Ang lugar ng rurok ay sinusukat sa iba't ibang paraan: sa pamamagitan ng pag-multiply ng peak height (h) sa lapad nito (ai / 2), na sinusukat sa kalahati ng taas nito (Fig. 7.2.3); pagpaplano; gamit ang isang integrator. Ang mga modernong chromatograph ay nilagyan ng mga electrical o electronic integrator.

Tatlong pamamaraan ang pangunahing ginagamit upang matukoy ang nilalaman ng mga sangkap sa isang sample: ang ganap na paraan ng pagkakalibrate, ang panloob na paraan ng normalisasyon, at ang panloob na pamantayang pamamaraan.

Ang ganap na paraan ng pagkakalibrate ay batay sa isang paunang pagpapasiya ng kaugnayan sa pagitan ng dami ng ipinakilalang sangkap at ang lugar o taas ng rurok sa chromatogram. Ang isang kilalang halaga ng pinaghalong pagkakalibrate ay ipinapasok sa chromatogram at ang mga lugar o taas ng mga resultang peak ay tinutukoy. Bumuo ng graph ng lugar o taas ng peak mula sa dami ng na-inject na substance. Sinusuri ang sample ng pagsubok, sinusukat ang lugar o taas ng tugatog ng bahaging tutukuyin, at kinakalkula ang halaga nito batay sa curve ng pagkakalibrate.

Ang pamamaraang ito ay nagbibigay lamang ng impormasyon sa kamag-anak na nilalaman ng sangkap sa pinaghalong, ngunit hindi pinapayagan ang pagtukoy sa ganap na halaga nito.

Ang panloob na karaniwang pamamaraan ay batay sa paghahambing ng isang napiling peak parameter ng isang analyte na may parehong parameter ng isang karaniwang sangkap na ipinakilala sa sample sa isang kilalang halaga. Ang isang kilalang halaga ng tulad ng isang karaniwang sangkap ay ipinakilala sa sample ng pagsubok, ang rurok na kung saan ay sapat na mahusay na pinaghihiwalay mula sa mga taluktok ng mga bahagi ng pinaghalong pagsubok.

Ang huling dalawang pamamaraan ay nangangailangan ng pagpapakilala ng mga salik sa pagwawasto na nagpapakilala sa pagiging sensitibo ng mga detektor na ginamit sa nasuri na mga sangkap. Para sa iba't ibang uri ng mga detektor at iba't ibang mga sangkap, ang sensitivity coefficient ay tinutukoy sa eksperimentong paraan.

Ginagamit din ng liquid adsorption chromatography ang pagsusuri ng mga fraction ng mga solusyon na nakolekta sa sandaling lumabas ang substance sa column. Ang pagsusuri ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng iba't ibang pamamaraan ng physicochemical.

Ang liquid adsorption chromatography ay pangunahing ginagamit para sa paghihiwalay ng mga organikong sangkap. Napakatagumpay ng pamamaraang ito sa pag-aaral ng komposisyon ng langis, hydrocarbons, epektibong naghihiwalay ng mga trans- at cis-isomer, alkaloids, atbp. Maaaring gamitin ang HPLC upang matukoy ang mga tina, mga organikong acid, amino acid, asukal, pestisidyo at mga herbicide na dumi, mga sangkap na panggamot at iba pang mga kontaminant sa mga produktong pagkain.

Liquid chromatography Ito ay isang paraan para sa paghihiwalay at pagsusuri ng mga kumplikadong paghahalo ng mga sangkap kung saan ang likido ay ang mobile phase. Naaangkop ito sa paghihiwalay ng mas malawak na hanay ng mga sangkap kaysa sa pamamaraan ng gas chromatography. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang karamihan sa mga sangkap ay hindi pabagu-bago, marami sa kanila ay hindi matatag sa mataas na temperatura (lalo na ang mga high-molecular compound) at nabubulok kapag na-convert sa isang gas na estado. Ang paghihiwalay ng mga sangkap sa pamamagitan ng likidong chromatography ay madalas na isinasagawa sa temperatura ng silid.

Ang mga tampok ng lahat ng uri ng liquid chromatography ay dahil sa ang katunayan na ang mobile phase sa loob nito ay isang likido, at ang pagsipsip ng mga bahagi mula sa isang gas at likidong eluent ay nagpapatuloy nang iba. Kung sa gas chromatography ang carrier gas ay gumaganap lamang ng isang transport function at hindi na-sorbed ng nakatigil na yugto, kung gayon ang likidong mobile phase sa likidong chromatography ay isang aktibong eluent, ang mga molekula nito ay maaaring ma-sorbed ng nakatigil na yugto. Kapag dumadaan sa column, ang mga molekula ng mga bahagi ng pinag-aralan na timpla na nasa eluent ay dapat na palitan ang mga molekula ng eluent mula sa ibabaw na layer ng sorbent, na humahantong sa pagbawas sa enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng nasuri na sangkap at ang ibabaw ng sorbent. Samakatuwid, ang mga halaga ng mga napanatili na volume V R, na proporsyonal sa pagbabago sa libreng enerhiya ng system, ay mas maliit sa liquid chromatography kaysa sa gas chromatography, at ang hanay ng linearity ng sorption isotherm sa liquid chromatography ay mas malawak.

Sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang eluent, mababago ng isa ang mga parameter ng pagpapanatili at selectivity ng chromatographic system. Ang selectivity sa liquid chromatography, sa kaibahan sa gas chromatography, ay tinutukoy hindi ng isa, ngunit sa pamamagitan ng dalawang mga kadahilanan - ang likas na katangian ng mobile (eluent) at nakatigil na mga phase.

Ang likidong mobile phase ay may mas mataas na density at lagkit kaysa sa gaseous phase, diffusion coefficients D mabuti 3–4 na order ng magnitude na mas mababa kaysa sa gas. Ito ay humahantong sa isang pagbagal sa paglipat ng masa sa likidong kromatograpiya kumpara sa gas kromatograpiya. Ang Van Deemter equation dahil sa ang katunayan na ang termino AT hindi gumaganap ng papel sa likidong kromatograpiya ( D mabuti  D G), nagbabago rin ang graphic dependence ng kahusayan H sa linear velocity ng daloy ng mobile phase ay may form na ipinapakita sa fig. 1.9.

Sa klasikal na bersyon ng column liquid chromatography, ang isang glass column na 1-2 m ang taas, na puno ng sorbent na may sukat na particle na 100 μm at eluent, ay tinuturok ng nasuri na sample na natunaw sa eluent, at ang eluent ay ipinapasa sa pamamagitan ng , pagkuha ng mga bahagi ng eluate sa labasan ng column. Ang variant na ito ng liquid chromatography ay ginagamit pa rin sa laboratory practice, ngunit dahil mababa ang eluent flow rate sa ilalim ng aksyon ng gravity, mahaba ang pagsusuri.

Ang modernong bersyon ng liquid chromatography, ang tinatawag na high-performance liquid chromatography HPLC, ay gumagamit ng volumetric at surface-porous sorbents na may sukat na particle na 5–10 μm, mga pressure pump na nagbibigay ng pressure sa system hanggang 400 atm, at mataas. mga sensitibong detector. Ang mabilis na paglipat ng masa at mataas na kahusayan sa paghihiwalay ay ginagawang posible na gumamit ng HPLC para sa paghihiwalay ng mga molekula (liquid-adsorption at liquid-liquid partition chromatography), para sa paghihiwalay ng mga ion (ion-exchange, ion, ion-pair chromatography), para sa paghihiwalay ng mga macromolecules (size-exclusion chromatography).

1.3. SOLVENT RETENTION AT LAKAS

Upang maihiwalay ang mga analyte sa column, tulad ng nabanggit sa itaas, ang capacity factor k" ay dapat na mas malaki kaysa sa 0, ibig sabihin, ang mga substance ay dapat mapanatili ng nakatigil na yugto, ang sorbent. Gayunpaman, ang capacity factor ay hindi dapat masyadong malaki upang makakuha ng isang katanggap-tanggap na oras ng elution. Kung ang isang nakatigil na yugto ay pinili para sa isang pinaghalong sangkap, na humahawak sa kanila, kung gayon ang karagdagang gawain sa pagbuo ng isang pamamaraan ng pagsusuri ay binubuo sa pagpili ng isang solvent na magbibigay, sa perpektong kaso, iba't ibang para sa lahat ng mga bahagi, ngunit katanggap-tanggap na hindi masyadong malaki k. Ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagbabago ng eluting strength ng solvent.

Sa kaso ng adsorption chromatography sa silica gel o alumina, bilang panuntunan, ang lakas ng isang dalawang bahagi na solvent (halimbawa, hexane na may pagdaragdag ng isopropanol) ay nadagdagan sa pamamagitan ng pagtaas ng nilalaman ng polar component (isopropanol) sa loob nito , o binabawasan sa pamamagitan ng pagpapababa ng nilalaman ng isopropanol. Kung ang nilalaman ng polar component ay nagiging masyadong mababa (mas mababa sa 0.1%), dapat itong mapalitan ng mas mahinang eluting strength. Ang parehong ay tapos na, pinapalitan ang alinman sa polar o non-polar component sa iba, kahit na ang system na ito ay hindi nagbibigay ng nais na selectivity na may paggalang sa pinaghalong mga bahagi ng interes. Kapag pumipili ng mga solvent system, ang parehong mga solubilities ng pinaghalong mga bahagi at ang eluotropic na serye ng mga solvent na pinagsama-sama ng iba't ibang mga may-akda ay isinasaalang-alang.

Humigit-kumulang sa parehong paraan, ang lakas ng solvent ay pinili sa kaso ng paggamit ng mga grafted polar phase (nitrile, amino, diol, nitro, atbp.), Isinasaalang-alang ang posibleng mga reaksiyong kemikal at hindi kasama ang mga solvent na mapanganib para sa phase (halimbawa, , aldehydes at ketones para sa amino phase).

Sa kaso ng reverse phase chromatography, ang lakas ng solvent ay nadagdagan sa pamamagitan ng pagtaas ng nilalaman ng organic component (methanol, acetonitrile o THF) sa eluent at binabawasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mas maraming tubig. Kung ang ninanais na pagpili ay hindi makakamit, ang isa pang organikong sangkap ay ginagamit o ang mga pagtatangka ay ginawa upang baguhin ito sa tulong ng iba't ibang mga additives (mga acid, ion-pair reagents, atbp.).

Sa mga paghihiwalay sa pamamagitan ng ion-exchange chromatography, ang lakas ng solvent ay binago sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng konsentrasyon ng buffer solution o sa pamamagitan ng pagbabago ng pH, sa ilang mga kaso ay ginagamit ang pagbabago sa mga organikong sangkap.

Gayunpaman, lalo na sa kaso ng mga kumplikadong natural at biological na pinaghalong, madalas na hindi posible na piliin ang lakas ng solvent sa paraan na ang lahat ng mga sample na bahagi ay na-eluted sa loob ng isang katanggap-tanggap na oras. Pagkatapos ay kailangang gumamit ng gradient elution, i.e. gumamit ng solvent na ang lakas ng eluting sa panahon ng pagsusuri ay nagbabago upang patuloy itong tumaas ayon sa isang paunang natukoy na programa. Sa pamamaraang ito, posible na makamit ang elution ng lahat ng mga bahagi ng mga kumplikadong mixtures sa isang medyo maikling panahon at ang kanilang paghihiwalay sa mga bahagi sa anyo ng mga makitid na taluktok.

1.6.1. Adsorption liquid chromatography. Ang adsorption liquid chromatography, depende sa polarity ng stationary at mobile phase, ay nahahati sa normal phase (NPC) at reversed phase (RPC) chromatography. Sa NPC, ginagamit ang isang polar adsorbent at non-polar mobile phase; sa OFC, isang non-polar adsorbent at polar mobile phase ang ginagamit, ngunit sa parehong mga kaso, ang pagpili ng mobile phase ay kadalasang mas mahalaga kaysa sa pagpili ng nakatigil na isa. Ang nakatigil na yugto ay dapat hawakan ang mga sangkap na ihihiwalay. Ang mobile phase, ibig sabihin, ang solvent, ay dapat magbigay ng iba't ibang kapasidad ng column at mahusay na paghihiwalay sa isang makatwirang oras.

Bilang isang nakatigil na yugto sa adsorption liquid chromatography, ang polar at non-polar na pinong dispersed porous na materyales na may isang tiyak na lugar sa ibabaw na higit sa 50 m 2 / g ay ginagamit. Ang mga polar adsorbents (SiO 2 ,Al 2 O 3 , florisil, atbp.) ay may mahinang acidic na mga grupo sa ibabaw, na may kakayahang mapanatili ang mga sangkap na may mga pangunahing katangian. Ang mga adsorbents na ito ay pangunahing ginagamit para sa paghihiwalay ng mga non-polar at medium polar compound. Ang kanilang disbentaha ay mataas na sensitivity sa nilalaman ng tubig sa mga eluent na ginamit. Upang maalis ang disbentaha na ito, ang mga polar sorbents ay ginagamot ng mga amine, diol, at iba pang mga reagents, na nagreresulta sa paghugpong sa ibabaw ng mga reagents na ito, pagbabago sa ibabaw, at pagbabago sa selectivity na may paggalang sa mga analyte.

Ang mga non-polar adsorbents (graphitized soot, diatomite, kieselguhr) ay hindi pumipili sa mga polar molecule. Upang makakuha ng mga non-polar adsorbents, ang mga non-polar na grupo ay madalas na pinagsama sa ibabaw, halimbawa, ng silica gel, halimbawa, alkylsilyl - SiR 3, kung saan ang R - alkyl group ay C 2 - C 22.

Ang mobile phase ay dapat na ganap na matunaw ang nasuri na sample, magkaroon ng isang mababang lagkit (upang ang mga coefficient ng pagsasabog ay sapat na malaki), ito ay kanais-nais na posible na paghiwalayin ang mga pinaghiwalay na bahagi mula dito. Dapat itong hindi gumagalaw sa mga materyales ng lahat ng bahagi ng chromatograph, ligtas, mura, angkop para sa detektor.

Ang mga mobile phase na ginagamit sa liquid chromatography ay naiiba sa kanilang eluting strength. Ang eluting power ng isang solvent ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang sorption energy ng isang eluent sa isang adsorbent ay mas malaki kaysa sa sorption energy ng eluent na pinili bilang isang standard, halimbawa, n-heptane. Ang mga mahihinang solvent ay mahinang na-adsorbed ng nakatigil na yugto, kaya ang mga koepisyent ng pamamahagi ng mga sorbed substance (sorbate) ay mataas. Sa kabaligtaran, ang mga malakas na solvent ay sumisipsip ng mabuti, kaya ang mga coefficient ng partition ng sorbate ay mababa. Ang mas malakas na solvent, mas mataas ang solubility ng nasuri na sample sa loob nito, mas malakas ang pakikipag-ugnayan ng solvent-sorbate.

Upang matiyak ang mataas na kahusayan sa paghihiwalay sa haligi, kinakailangan upang pumili ng isang mobile phase na may pinakamainam na polarity para sa pinaghalong paghiwalayin sa ilalim ng mga napiling kondisyon ng paghihiwalay. Karaniwan, ang nakatigil na bahagi ay unang pinili, na may polarity na malapit sa mga bahagi na ihihiwalay. Pagkatapos ay napili ang mobile phase, tinitiyak na ang capacitance coefficient k" lumabas na nasa hanay mula 2 hanggang 5. Kung ang polarity ng mobile phase ay masyadong malapit sa polarity ng stationary phase, ang oras ng pagpapanatili ng mga bahagi ay magiging masyadong maikli, at kung ang polarities ng mobile at stationary ang mga yugto ay lubhang magkakaiba, ang oras ng pagpapanatili ay nagiging masyadong mahaba.

Kapag pumipili ng mga mobile phase, ginagabayan sila ng tinatawag na eluotropic series, batay sa paggamit ng mga indeks ng polarity Snider R", na naghahati sa lahat ng solvents sa malakas (polar) at mahina (mahinang polar at non-polar). Ang polarity scale ay batay sa solubility ng mga substance na ginagamit bilang mga mobile phase sa dioxane, nitromethane at ethanol.

Ang talahanayan 1.2 ay nagpapakita ng mga halaga ng polarity index at lakas ng elution (na may paggalang sa SiO 2 ) ng isang bilang ng mga solvent na karaniwang ginagamit sa likidong chromatography bilang mga mobile phase. Ang mga short-wavelength na limitasyon ng transparency ng mga solvent na ito ay ipinahiwatig din dito, na nagpapadali sa pagpili ng mga kondisyon para sa pag-detect ng mga bahagi ng pinaghalong.

Talahanayan 1.2

Mga katangian ng mga solvent na ginagamit sa liquid chromatography

Solvent	Polarity index	Eluting power (SiO 2)	Limitasyon sa Transparency ng Shortwave
Fluoralkane
cyclohexane
n-Hexane
Carbon tetrachloride
Diisopropyl eter
diethyl eter
dichloromethane
Tetrahydrofuran
Chloroform
Acetic acid
Acetonitrile
Nitromethane

Ang liquid chromatography ay madalas na hindi gumagamit ng mga indibidwal na solvents, ngunit ang kanilang mga mixtures. Kadalasan, ang mga menor de edad na pagdaragdag ng isa pang solvent, lalo na ang tubig, ay lubos na nagpapataas ng lakas ng eluting ng eluent.

Kapag naghihiwalay ng mga multi-component mixture, maaaring hindi paghiwalayin ng isang mobile phase bilang eluent ang lahat ng sample na bahagi sa isang makatwirang oras. Sa kasong ito, ang isang stepwise o gradient elution na paraan ay ginagamit, kung saan ang mga mas malalakas na eluent ay ginagamit nang sunud-sunod sa panahon ng chromatography, na ginagawang posible na mag-elute ng mataas na napanatili na mga sangkap sa mas kaunting oras.

Sa liquid chromatography, may ilan empirical mga panuntunan na lubhang kapaki-pakinabang kapag pumipili ng eluent:

 sorption ng isang compound, bilang panuntunan, ay tumataas sa isang pagtaas sa bilang ng mga double bond at OH group sa loob nito;

 bumababa ang sorption sa isang bilang ng mga organikong compound: mga acidalcoholsaldehydesketonesestersunsaturated hydrocarbonssaturated hydrocarbons;

 upang paghiwalayin ang mga sangkap na may iba't ibang polarity at hiwalay na mga sangkap ng iba't ibang klase, ginagamit ang normal-phase chromatography: ang nasuri na sample ay natunaw at na-eluted na may non-polar eluent, ang mga compound ng iba't ibang klase ay umalis sa column na may polar adsorbent para sa iba't ibang oras, habang ang oras ng pagpapanatili ng mga compound na may iba't ibang mga functional na grupo ay tumataas sa panahon ng paglipat mula sa mga non-polar compound patungo sa mga mahinang polar. Para sa mga napaka-polar na molekula, ang mga oras ng pagpapanatili ay napakatagal kaya hindi posible ang pagsusuri kapag gumagamit ng non-polar eluent. Upang bawasan ang oras ng pagpapanatili ng mga polar na bahagi, ang isa ay pumasa sa mga polar eluent;

 sa reversed-phase na variant, ang nakatigil na yugto (non-polar adsorbent) ay nag-adsorb ng non-polar component nang mas malakas mula sa mga polar eluents, halimbawa, mula sa tubig;

 Sa pamamagitan ng pagbabawas ng polarity ng eluent sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mas kaunting polar solvent, ang pagpapanatili ng mga bahagi ay maaaring mabawasan.

1.6.2. Partition liquid chromatography. Sa partition o liquid-liquid chromatography, ang paghihiwalay ng mga bahagi ng nasuri na sample ay dahil sa mga pagkakaiba sa mga coefficient ng kanilang pamamahagi sa pagitan ng dalawang likidong phase na hindi naghahalo sa isa't isa, ang isa ay nakatigil at matatagpuan sa ibabaw. o sa mga pores ng isang solidong hindi natitinag na carrier, at ang pangalawa ay mobile.

Sa mga tuntunin ng likas na katangian ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan na nagdudulot ng magkaibang pamamahagi sa pagitan ng dalawang yugto ng mga sangkap na naiiba sa kanilang kemikal na istraktura, ang chromatography ng pamamahagi ay katulad ng adsorption chromatography, ibig sabihin, dito ang paghihiwalay ay batay din sa pagkakaiba sa mga puwersa ng intermolecular na interaksyon sa pagitan ng mga bahagi ng nasuri na sample na may nakatigil at mobile na mga phase ng likido.

Depende sa performance technique, ang partition chromatography, tulad ng adsorption chromatography, ay maaaring column o planar (papel o thin-layer).

Bilang solid carrier, ginagamit ang mga substance na walang malasakit sa mobile solvent at sa mga bahagi ng nasuri na sample, ngunit may kakayahang mapanatili ang nakatigil na bahagi sa ibabaw at sa mga pores. Kadalasan, ang mga polar substance (cellulose, silica gel, starch) ay ginagamit bilang mga carrier. Ang mga ito ay inilapat sa nakatigil na yugto - isang polar solvent, kadalasang tubig o alkohol. Sa kasong ito, ang mas kaunting polar o non-polar na mga sangkap (alcohols, amines, ketones, hydrocarbons, atbp.) ay ginagamit bilang mga mobile phase. Ang ganitong uri ng partition chromatography ay tinatawag normal-phase. Ito ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga polar substance.

Ang pangalawang variant ng partition chromatography ay naiiba dahil ang mga non-polar carriers (goma, PTFE, hydrophobized silica gel) ay ginagamit bilang nakatigil na solid phase, non-polar solvent (hydrocarbons) bilang nakatigil na likidong phase, at polar solvents (alcohols, aldehydes). ) bilang mobile liquid phase. , ketones, atbp., kadalasang tubig). Ang variant na ito ng partition chromatography ay tinatawag baligtad na yugto at ginagamit upang paghiwalayin ang mga non-polar substance.

Upang makamit ang pinakamainam na paghihiwalay ng mga bahagi ng nasuri na sample, ang pagpili ng mobile phase ay napakahalaga. Ang mga solvent (mobile at stationary na mga phase ng likido) ay dapat piliin upang ang mga koepisyent ng pamamahagi ng mga bahagi ng pinaghalong makabuluhang naiiba. Ang mga phase ng likido ay napapailalim sa mga sumusunod kinakailangan:

1) ang mga solvent na ginamit ay dapat na matunaw ang mga sangkap na ihihiwalay nang maayos, at ang kanilang solubility sa nakatigil na bahagi ay dapat na mas malaki kaysa sa mobile;

2) ang mga solvent na ginagamit bilang mga mobile at stationary na mga phase ay dapat na magkaparehong puspos, i.e. ang komposisyon ng solvent ay dapat na pare-pareho sa panahon ng pagpasa sa haligi;

3) ang interaksyon ng mga solvent na ginamit bilang mobile phase sa stationary phase ay dapat na minimal.

Kadalasan, sa partition liquid chromatography, hindi mga indibidwal na sangkap ang ginagamit bilang mga mobile liquid phase, ngunit ang kanilang mga mixtures sa iba't ibang ratios. Ginagawa nitong posible na i-regulate ang polarity ng mobile phase, baguhin ang ratio ng mga polarities ng mobile at stationary phase, at makamit ang pinakamainam na kondisyon para sa paghihiwalay ng mga bahagi ng isang partikular na pinaghalong sinusuri.

Ang isang makabuluhang kawalan ng pamamaraang chromatographic na ito ay ang medyo mabilis na paghuhugas ng nakadeposito na nakatigil na bahagi ng likido mula sa suporta. Upang alisin ito, ang solvent na ginamit bilang mobile phase ay puspos ng substance na ginamit bilang stationary liquid phase, o ang stationary liquid phase ay pinapatatag sa pamamagitan ng paghugpong nito sa isang carrier.

Ang pagkakaiba-iba ng partition liquid chromatography ay ang malawakang ginagamit na pamamaraan ng HPLC.

Ang pinakakaraniwang chromatographic system ay ang mga sistema na mayroong modular assembly principle. Ang mga pump, degasser, detector, dispenser (autosampler), column ovens, fraction collector, chromatography system controls at recorder ay available bilang hiwalay na mga module. Ang isang malawak na hanay ng mga module ay nagbibigay-daan sa iyo upang madaling malutas ang iba't ibang mga analytical na problema, mabilis na baguhin ang configuration ng system kung kinakailangan, na may kaunting gastos. Kasabay nito, ang mga monomodular (integrated) na LC ay ginawa din, ang pangunahing bentahe kung saan ay ang miniaturization ng mga indibidwal na bloke at ang compactness ng device.

Depende sa paraan ng elution, ang mga likidong chromatograph ay nahahati sa isocratic at gradient.

Diagram ng isang isocratic chromatograph

Ang mobile phase mula sa tangke (1) sa pamamagitan ng inlet filter (9) ay ibinibigay ng high-pressure precision pump (2) sa sample input system (3) - isang manu-manong injector o isang autosampler, kung saan ini-inject din ang sample . Dagdag pa, sa pamamagitan ng in-line na filter (8), ang sample na may kasalukuyang ng mobile phase ay pumapasok sa elemento ng paghihiwalay (mga elemento) (4) - sa pamamagitan ng pre-column papunta sa separation column. Pagkatapos, ang eluate ay pumapasok sa detector (5) at aalisin sa drain tank (7). Kapag ang eluate ay dumadaloy sa pagsukat ng circuit ng detector, ang chromatogram ay nakarehistro at ang data ay ipinapadala sa isang analog recorder (recorder) (6) o ibang sistema para sa pagkolekta at pagproseso ng chromatographic data (integrator o computer). Depende sa disenyo ng mga functional na module, ang system ay maaaring kontrolin mula sa keyboard ng control module (karaniwan ay isang pump o system controller), mula sa mga keyboard ng bawat isa sa mga module ng system, o sa pamamagitan ng isang control program mula sa isang personal na computer.

Sa kaso ng gradient elution, dalawang pangunahing magkakaibang uri ng mga likidong chromatograph ang ginagamit. Nag-iiba sila sa punto ng pagbuo ng gradient ng komposisyon ng mobile phase.

Scheme ng isang gradient chromatograph na may pagbuo ng isang gradient ng komposisyon ng mobile phase sa linya ng mababang presyon.

Ang mobile phase mula sa mga tangke (1) sa pamamagitan ng mga inlet filter (9) at ang gradient programmer (10) ay ibinibigay ng high-pressure precision pump (2) sa sample injection system (3) - isang manu-manong injector o isang autosampler , kung saan ini-inject din ang sample. Ang operasyon ng mga gradient programmer valve ay kinokontrol ng system control module (pump o controller) o ng isang PC control program. Ang mga sistema ng ganitong uri ay bumubuo ng binary, three-dimensional at four-dimensional na gradient. Ang anyo ng gradient processing function ay depende sa partikular na control module o control program, pati na rin ang functionality ng controlled at control modules. Dagdag pa, sa pamamagitan ng in-line na filter (8), ang sample na may kasalukuyang ng mobile phase ay pumapasok sa elemento ng paghihiwalay (mga elemento) (4) - sa pamamagitan ng pre-column papunta sa separation column. Pagkatapos, ang eluate ay pumapasok sa detector (5) at aalisin sa drain tank (7). Kapag ang eluate ay dumadaloy sa pagsukat ng circuit ng detector, ang chromatogram ay nakarehistro at ang data ay ipinapadala sa isang analog recorder (recorder) (6) o ibang sistema para sa pagkolekta at pagproseso ng chromatographic data (integrator o computer). Depende sa disenyo ng mga functional na module, ang system ay maaaring kontrolin mula sa keyboard ng control module (karaniwan ay isang pump o system controller), o sa pamamagitan ng isang control program mula sa isang personal na computer. Sa kaso ng pagkontrol sa control module, posible na independiyenteng kontrolin ang detector mula sa sarili nitong keyboard.

Sa kabila ng maliwanag na pagiging kaakit-akit ng naturang mga sistema (gumagamit lamang sila ng isang high-pressure precision pump), ang mga sistemang ito ay may ilang mga kawalan, kung saan ang pangunahing isa, marahil, ay ang matinding pangangailangan para sa masusing pag-degassing ng mga bahagi ng mobile phase kahit na bago ang low-pressure mixer (gradient programmer chamber). Isinasagawa ito sa tulong ng mga espesyal na degasser ng daloy. Dahil sa katotohanang ito, ang kanilang gastos ay nagiging maihahambing sa isa pang uri ng mga sistema ng gradient - mga sistema na may pagbuo ng isang gradient na komposisyon ng mobile phase sa linya ng mataas na presyon.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga system na may pagbuo ng isang mobile phase gradient na komposisyon sa linya ng mataas na presyon ay ang paghahalo ng mga bahagi sa linya ng mataas na presyon, natural, sa diskarteng ito, ang bilang ng mga precision pump ay tinutukoy ng bilang ng mga tangke para sa paghahalo ang mobile phase. Sa diskarteng ito, ang mga kinakailangan para sa pagiging ganap ng degassing ng mga bahagi ay makabuluhang nabawasan.

Scheme ng isang gradient chromatograph na may pagbuo ng isang gradient ng komposisyon ng mobile phase sa linya ng mataas na presyon.

Ang mobile phase mula sa mga tangke (1) sa pamamagitan ng mga inlet filter (9) ay ibinibigay ng high-pressure precision pump (2 at 11) sa pamamagitan ng static o dynamic flow mixer (10) sa sample injection system (3) - isang manual injector o isang autosampler, kung saan ini-inject din ang sample. Ang operasyon ng mga kinokontrol na bomba ay kinokontrol alinman sa pamamagitan ng control module ng system (master pump o controller) o ng isang PC control program. Sa kasong ito, ang lahat ng mga bomba ay kinokontrol. Ang mga sistema ng ganitong uri ay bumubuo ng binary o tatlong-dimensional na gradient. Ang anyo ng gradient processing function ay depende sa partikular na control module o control program, pati na rin ang functionality ng controlled at control modules. Dagdag pa, sa pamamagitan ng in-line na filter (8), ang sample na may kasalukuyang ng mobile phase ay pumapasok sa elemento ng paghihiwalay (mga elemento) (4) - sa pamamagitan ng pre-column papunta sa separation column. Pagkatapos ay papasok ang eluate sa detector (5) at tatanggalin sa drain tank (7). Kapag ang eluate ay dumadaloy sa pagsukat ng circuit ng detector, ang chromatogram ay nakarehistro at ang data ay ipinapadala sa isang analog recorder (recorder) (6) o ibang sistema para sa pagkolekta at pagproseso ng chromatographic data (integrator o computer). Depende sa disenyo ng mga functional na module, ang system ay maaaring kontrolin mula sa keyboard ng control module (karaniwan ay isang pump o system controller), o sa pamamagitan ng isang control program mula sa isang personal na computer. Sa kaso ng pagkontrol sa control module, posible na independiyenteng kontrolin ang detector mula sa sarili nitong keyboard.

Ang mga iminungkahing scheme ay medyo pinasimple. Maaaring isama ang mga karagdagang device sa mga system - isang column thermostat, post-column derivatization system, sample na paghahanda at mga sistema ng konsentrasyon, isang solvent recycler, lamad system para sa pagsugpo sa background ng electrical conductivity (para sa ion chromatography), karagdagang mga protective system (mga filter, column) , atbp. Sa mga diagram, ang mga manometric module ay hindi rin ipinapakita nang hiwalay. Bilang isang patakaran, ang mga aparatong ito ay binuo sa mga yunit ng bomba. Maaaring pagsamahin ng mga unit na ito ang maraming pump, isang pump na may gradient programmer, at isang karaniwang controller ng system. Ang istraktura ng system ay nakasalalay sa pagsasaayos nito at sa bawat partikular na tagagawa.

Ang ganitong radikal na komplikasyon ng teknikal na suporta ng proseso ng chromatographic ay humahantong sa paglitaw ng isang bilang ng mga kinakailangan para sa mga katangian ng mobile phase, na wala sa classical na column at planar chromatography. Ang likidong bahagi ay dapat na angkop para sa pagtuklas (maging transparent sa isang partikular na rehiyon ng spectrum o may isang mababang refractive index, isang tiyak na electrical conductivity o permittivity, atbp.), Inert sa mga materyales ng mga bahagi ng chromatographic tract, hindi bumubuo mga bula ng gas sa mga balbula ng bomba at ang cell ng detektor, walang mga impurities sa makina.

Sa likidong kromatograpiya maraming uri ng bomba ang ginagamit. Ang mababang presyon ng LC ay kadalasang gumagamit ng peristaltic pump (Larawan 1).

Fig.1 MasterFlex programmable peristaltic pump.

Sa HPLC, ang mga high pressure pump ay ginagamit upang matiyak ang daloy ng mobile phase sa pamamagitan ng column na may tinukoy na mga parameter.

Ang pinakamahalagang teknikal na katangian ng HPLC pumps ay: flow range; maximum na presyon ng pagtatrabaho; muling paggawa ng daloy; hanay ng pulsation ng supply ng solvent.

Sa likas na katangian ng supply ng solvent, ang mga bomba ay maaaring maging pare-pareho ang supply (daloy) at pare-pareho ang presyon. Karaniwan, sa analytical na gawain, ang isang pare-parehong mode ng daloy ay ginagamit, kapag pinupunan ang mga haligi, ginagamit ang isang pare-parehong mode ng presyon.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon, ang mga HPLC pump ay nahahati sa hiringgilya at sa plunger gumaganti .

Mga bomba ng syringe

Ang pangunahing katangian ng mga pump na ito ay ang kanilang cyclical na operasyon, at samakatuwid ang mga chromatograph kung saan ginagamit ang mga pump na ito ay naiiba din sa cyclical na operasyon.

kanin. 2. Pangunahing kaayusan ng isang syringe pump para sa HPLC.

kanin. 2A. Syringe pump.

Ang control unit na BU ay nagbibigay ng boltahe sa motor D, na tumutukoy sa bilis at direksyon ng pag-ikot nito. Ang pag-ikot ng makina sa tulong ng gearbox P ay na-convert sa paggalaw ng piston P sa loob ng cylinder D. Ang bomba ay pinapatakbo sa 2 cycle. Sa ikot ng pagpuno, ang balbula K2 ay sarado, ang K1 ay bukas, ang solvent ay dumadaloy mula sa tangke patungo sa cylinder C. Sa supply mode, ang balbula K1 ay sarado, at sa pamamagitan ng balbula K2 ang mobile phase ay pumapasok sa dosing device.

Ang mga bomba ng ganitong uri ay nailalarawan sa halos kumpletong kawalan ng mga pulsation sa daloy ng mobile phase sa panahon ng operasyon.

Mga Kakulangan sa Pump:

a) mataas na pagkonsumo ng oras at solvent para sa paghuhugas kapag binabago ang solvent;

b) ang dami ng PF na nalilimitahan ng dami ng hiringgilya, at samakatuwid ang limitadong oras ng paghihiwalay;

c) suspensyon ng paghihiwalay sa panahon ng pagpuno ng bomba;

d) malalaking sukat at bigat habang nagbibigay ng mataas na daloy at presyon (kailangan mo ng isang malakas na makina at isang malaking puwersa ng piston na may malaking lugar).

Plunger reciprocating pump.

kanin. 3. Pangunahing kagamitan ng isang plunger pump.

Prinsipyo ng pagpapatakbo.

Ang engine D sa pamamagitan ng gearbox R ay tumutugon sa plunger P, na gumagalaw sa gumaganang ulo ng bomba. Ang mga balbula K1 at K2 ay bubukas kapag ang bomba ay nasa suction at delivery phase ayon sa pagkakabanggit. Ang dami ng volumetric feed ay tinutukoy ng tatlong mga parameter: diameter ng plunger (karaniwang 3.13; 5.0; 7.0 mm), ang amplitude nito (12-18 mm) at dalas (na depende sa bilis ng pag-ikot ng engine at gearbox).

Ang mga bomba ng ganitong uri ay nagbibigay ng patuloy na volumetric na daloy ng mobile phase sa loob ng mahabang panahon. Pinakamataas na presyon ng pagtatrabaho 300-500 atm, rate ng daloy 0.01-10 ml/min. Pag-uulit ng dami ng feed -0.5%. Ang pangunahing disbentaha ay ang solvent ay pinapakain sa system sa anyo ng isang serye ng mga sunud-sunod na pulso, kaya may mga presyon at daloy ng mga pulsation (Larawan 4). Ito ang pangunahing dahilan para sa tumaas na ingay at desensitization ng halos lahat ng mga detektor na ginagamit sa LC, lalo na ang electrochemical.

Fig.4. Plunger pump pulsation.

Mga paraan upang harapin ang mga pulsation.

1. Paglalapat ng mga damping device.

Ito ay mga spiral tubes ng isang espesyal na profile na gawa sa hindi kinakalawang na asero, kasama sa serye o kahanay sa sistema sa pagitan ng pump at dispenser.

kanin. 5. Spiral damper.

Ang damper ay untwisted na may pagtaas ng presyon sa loob nito (pagpabilis ng pump). Kapag ang presyon ay bumaba, ito ay umiikot, ang dami nito ay bumababa, pinipiga nito ang bahagi ng solvent, pinapanatili ang isang pare-pareho ang rate ng daloy at binabawasan ang mga pulsation. Ang gayong damper ay gumagana nang maayos sa isang presyon ng 50 atm at sa itaas.

Sa isang presyon ng 5-30 atm, mas pinapakinis nito ang mga pulsation air damper, na ginawa mula sa isang haligi (Larawan 6.). Ang hangin sa naka-plug na haligi (6x200 mm) ay naka-compress at ang mga pulsation ay pinapatay. Ang hangin sa loob nito ay natutunaw sa loob ng 24 na oras.

kanin. 6. Air damper.

2. Ang paggamit ng mga elektronikong kagamitan.

Kapag gumagamit ng electronic pressure transducer, ang mga pagbabasa mula sa transduser ay maaaring gamitin upang kontrolin ang operasyon ng pump. Kapag bumaba ang presyon, tataas ang bilis ng makina at nababayaran ang pagbaba ng presyon. Posible rin na mabayaran ang mga pagtagas sa mga balbula at bahagyang sa cuffs. Ang paggamit ng isang electronic damper (BPZh-80, KhPZh-1, atbp.) Ginagawang posible upang mabawasan ang mga pulsation ng presyon sa 1 atm sa isang presyon ng 100-150 kgf/cm2.

1.6.3. Ion-exchange, ion, chromatography ng pares ng ion. Ang mga pamamaraan ng chromatography ng pagpapalitan ng ion, ion at pares ng ion ay batay sa dinamikong proseso ng pagpapalit ng mga ion na nauugnay sa nakatigil na bahagi ng mga eluent na ion na pumapasok sa column. Ang pangunahing layunin ng proseso ng chromatographic ay ang paghihiwalay ng mga inorganic o organic ions ng parehong sign. Ang pagpapanatili sa mga ganitong uri ng chromatography ay tinutukoy ng pagbabago sa libreng enerhiya ng reaksyon ng pagpapalitan ng ion. Ang ratio ng mga konsentrasyon ng pagpapalitan ng mga ion sa solusyon at sa bahagi ng sorbent ay nailalarawan sa equilibrium ng pagpapalitan ng ion. Ang palitan ng ion ay binubuo sa katotohanan na ang ilang mga sangkap (ion exchangers), kapag inilubog sa isang electrolyte solution, ay sumisipsip ng mga cation o anion mula dito, na naglalabas ng katumbas na halaga ng iba pang mga ions na may singil ng parehong sign sa solusyon. Sa pagitan ng cation exchanger at ng solusyon ay mayroong pagpapalitan ng mga cation, sa pagitan ng anion exchanger at ng solusyon ay mayroong pagpapalitan ng mga anion.

Ang mga cation exchanger ay kadalasang espesyal na na-synthesize ng mga hindi matutunaw na polymeric na sangkap na naglalaman ng acidic na mga ionogenic na grupo sa kanilang istraktura: -SO 3 H; –COOH; -OH; –PO 3 H 2 ; –AsO 3 H 2 .

Ang mga kemikal na pormula ng mga cation exchanger ay maaaring ilarawan sa eskematiko bilang R-SO 3 H; R-SO 3 Na. Sa unang kaso, ang cation exchanger ay nasa H-form, sa pangalawa, sa Na-form. Ang R ay isang polymer matrix.

Ang mga reaksyon ng pagpapalitan ng cation ay isinulat bilang ordinaryong heterogenous na mga reaksiyong kemikal:

RN + Na + RNa + H +

Ang mga anion exchanger ay naglalaman ng mga pangunahing ionogenic na grupo sa kanilang istraktura: –N(CH 3) 3 + ; =NH 2 + ; =NH + atbp. Ang kanilang mga kemikal na formula ay maaaring katawanin bilang RNH 3 OH at RNH 3 Cl o ROH, RCl. Sa unang kaso, ang anion exchanger ay nasa OH form, sa pangalawa, sa Cl form. Ang reaksyon ng pagpapalitan ng anion ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

R–OH+Cl – RCl+OH –

Ang mga amphoteric ion exchanger ay kilala na naglalaman ng parehong acidic at pangunahing mga grupo sa kanilang istraktura. Ang mga palitan ng ion na may parehong uri sa kanilang komposisyon (halimbawa, SO 3 H) acidic (basic) na mga grupo ay tinatawag na monofunctional; ion exchangers na naglalaman ng heterogenous (halimbawa, - SO 3 H, - OH) acidic (basic) na mga grupo - polyfunctional.

Ang mga monofunctional ion exchanger ay nakuha sa pamamagitan ng isang polymerization reaction. Ginagawang posible ng reaksyong polycondensation na makakuha ng mga polyfunctional ion exchanger. Upang ang mga nagreresultang ion exchanger ay magkaroon ng sapat na mataas na mga katangian ng pagganap, dapat silang hindi malulutas, ngunit swellable sa naaangkop na solvent at may sapat na malaking bilang ng mga ionogenic group na may kakayahang makipagpalitan sa mga ionogenic na grupo ng nasuri na sample. Ito ay maaaring makamit kung ang mga resultang polymer chain ay sapat na branched at konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng "cross-linking bridges". Halimbawa, sa paghahanda ng polymerization-type cation exchangers batay sa styrene, ang divinylbenzene ay kadalasang ginagamit bilang isang crosslinking agent, ang pagpapakilala nito sa halagang hanggang 16% ay tinitiyak ang paggawa ng mga ion exchanger na may iba't ibang antas ng pamamaga at , samakatuwid, ginagawang posible na kontrolin ang porosity ng ion exchanger. Ang antas ng pamamaga ng ion exchanger, na ipinahayag sa milliliters/gram, ay ang dami ng 1 g ng air-dry ion exchanger na naka-pack sa column.

Ang ion exchanger ay sumisipsip, bilang panuntunan, ang isa sa mga counterion - mga ion sa mobile phase, ibig sabihin, ito ay nagpapakita ng isang tiyak na selectivity. Ang serye ng affinity, o selectivity, ng mga ion na may kinalaman sa mga ion exchanger ng iba't ibang uri ay nai-eksperimentong itinatag. Halimbawa, sa mababang konsentrasyon ng solusyon sa mga malakas na acidic na cation exchanger, ang mga ion na may parehong singil ay sinusuri sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

Li +  Na +  K +  Rb +  Cs +

Mg 2+  Ca 2+  Sr 2+  Ba 2+ .

Para sa mga ion na may iba't ibang singil, ang sorbability ay tumataas sa pagtaas ng singil:

Na+Ca2+

Gayunpaman, ang pagbabago ng mga kondisyon para sa pagsasakatuparan ng reaksyon ng pagpapalitan ng ion ay maaaring humantong sa pagbabaligtad ng serye. Ang serye ng affinity ay naitatag din para sa mga anion exchanger. Halimbawa, ang sorbability ng mga anion sa malakas na pangunahing mga anion exchanger ay tumataas sa serye:

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

Ang mga palitan ng ion na naglalaman ng malakas na acidic o malakas na pangunahing mga grupo sa kanilang istraktura ay pumapasok sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion sa anumang mga ion sa solusyon na may mga singil na kapareho ng tanda ng counterion. Ang ganitong mga ion exchanger ay tinatawag na unibersal.

Ang proseso ng pagpapalitan ng ion sa pagitan ng analyte at ng ion exchanger ay maaaring isagawa sa isa sa tatlong paraan: static, dynamic (paraan ng filter ng ion exchange) at chromatographic.

Static na pamamaraan Ang palitan ng ion ay ang isang sample ng ion exchanger ay dinadala sa kontak sa isang tiyak na dami ng solusyon at hinalo o inalog para sa isang tiyak na oras hanggang sa maitatag ang ekwilibriyo. Ito ay isang mabilis at simpleng paraan ng pagpapalitan ng ion, na ginagamit upang i-concentrate ang mga ion mula sa mga dilute na solusyon, alisin ang mga hindi gustong impurities, ngunit hindi ito nagbibigay ng kumpletong pagsipsip ng mga ion, dahil ang palitan ng ion ay isang prosesong hindi balanse, at samakatuwid ay hindi ginagarantiyahan ang kumpletong paghihiwalay. ng mga ion.

Kapag nagsasagawa ng palitan ng ion sa isang dinamikong paraan ang isang solusyon ay ipinapasa sa haligi na may isang ion exchanger, na, habang ito ay gumagalaw sa kahabaan ng haligi, ay nakikipag-ugnayan sa mga bagong butil ng ion exchanger. Ang prosesong ito ay nagbibigay ng mas kumpletong palitan kaysa sa static na paraan, dahil ang mga produkto ng palitan ay inalis ng daloy ng solusyon. Maaari silang mag-concentrate ng mga ions mula sa mga dilute na solusyon at magkahiwalay na mga ions na malaki ang pagkakaiba sa mga katangian, halimbawa, iba't ibang sisingilin na mga ions (hiwalay na mga cation mula sa mga anion), ngunit ang paghihiwalay ng mga ion ng parehong sign ng pagsingil ay halos imposible. Ang dami ng paghihiwalay ng naturang mga ions ay posible lamang sa paulit-ulit na pag-uulit ng sorption-desorption elementary acts sa ilalim ng mga dynamic na kondisyon, i.e. paraan ng chromatographic . Kapag nagtatrabaho sa pamamaraang ito, ginagamit ang mataas na mga layer ng ion exchanger, at ang halo na ihihiwalay ay ipinakilala sa layer na ito sa isang halaga na mas mababa kaysa sa kapasidad ng haligi, dahil kung saan ang paulit-ulit na pag-uulit ng mga elementarya na pagkilos ng ion exchange ay natiyak. .

Sa mga tuntunin ng pamamaraan ng pagsusuri, ang ion-exchange chromatography ay katulad ng molecular chromatography at maaaring isagawa ayon sa mga opsyon sa eluent (developing), frontal, at displacement. Ang pagkakaiba sa pagitan ng molecular at ion-exchange chromatography ay na sa molecular chromatography, ang mga pinaghihiwalay na bahagi ng mixture ay na-eluted mula sa column na may purong eluent, habang sa ion-exchange chromatography, isang electrolyte solution ang ginagamit bilang eluent. Sa kasong ito, ang ipinagpalit na ion ng eluent ay dapat na sorbed nang mas kaunti kaysa sa alinman sa mga ion ng pinaghalong pinaghihiwalay.

Kapag nagsasagawa ng pagbuo ng ion-exchange chromatography, na kadalasang ginagamit, ang haligi na puno ng isang ion exchanger ay unang hugasan ng isang electrolyte solution hanggang sa ganap na palitan ng ion exchanger ang lahat ng mga ion nito ng mga ion na nakapaloob sa eluent. Pagkatapos, ang isang maliit na dami ng analyte solution na naglalaman ng mga separable ions sa halagang humigit-kumulang 1% ng kapasidad ng ion exchanger ay iniksyon sa haligi. Susunod, ang haligi ay hugasan ng isang eluent na solusyon, kumukuha ng mga praksyon ng eluate at pinag-aaralan ang mga ito.

Ang pinaghalong Cl - , Br - , J - ions ay maaaring paghiwalayin sa isang mataas na pangunahing anion exchange resin (cross-linked polystyrene na naglalaman ng mga grupo ng quaternary ammonium bases N (CH 3) 3 +), halimbawa, AB-17, na may hanay ng selectivity (selectivity): NO 3 - Cl – Br – J – . Bilang resulta, ang isang NaNO 3 na solusyon ay ginagamit bilang isang eluent. Una, ang solusyon na ito ay dumaan sa ion exchanger hanggang sa ito ay ganap na puspos ng NO 3 - ions. Kapag ang halo na ihihiwalay ay ipinapasok sa column, ang mga ions Cl – , Br – , J – ay nasisipsip ng anion exchanger, na inilipat ang NO 3 – ions. Sa kasunod na paghuhugas ng haligi na may solusyon sa NaNO 3, ang mga ions Cl – , Br – , J – sa itaas na mga layer ng anion exchanger ay unti-unting muling pinapalitan ng NO 3 – ions. Ang mga Cl - ions ay maililipat ang pinakamabilis sa lahat, ang J - ions ay mananatili sa column ang pinakamatagal. Ang pagkakaiba sa selectivity ng ion exchanger sa mga ions ng pinaghalong humahantong sa katotohanan na ang mga hiwalay na zone ng adsorbed ions Cl–, Br–, at J– ay nabuo sa column, na gumagalaw sa column sa magkakaibang bilis. Habang gumagalaw ka sa column, tataas ang distansya sa pagitan ng mga zone. Sa bawat zone mayroon lamang isa sa mga anion ng pinaghalong pinaghihiwalay at ang anion ng eluent, sa pagitan ng mga zone ay mayroon lamang isang anion ng eluent. Kaya, ang mga fraction na naglalaman ng mga indibidwal na bahagi ng pinaghalong ihihiwalay ay lilitaw sa eluent sa outlet ng column.

Upang malutas ang mga praktikal na problema, ang mga kondisyon para sa paghihiwalay ng ion ay iba-iba sa pamamagitan ng pagpili ng angkop na mobile phase (komposisyon, konsentrasyon, pH, lakas ng ionic) o sa pamamagitan ng pagbabago ng porosity ng polymer matrix ng ion exchanger, ibig sabihin, ang bilang ng mga interchain bond sa ang matrix, at paglikha ng mga salaan ng pagpapalitan ng ion na natatagusan sa ilang mga ion at may kakayahang makipagpalitan ng mga ito at hindi malalampasan sa iba. Posible rin na baguhin ang kalikasan at pag-aayos ng isa't isa ng mga ionogenic na grupo, pati na rin upang makakuha ng mga sorbent na may kakayahang pumipili ng mga reaksiyong kemikal dahil sa kumplikadong pagbuo. Ang mataas na selectivity ay nagtataglay, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-complex ng mga exchanger ng ion na naglalaman sa kanilang istraktura ng mga grupo ng chelating ng mga organic reagents na dimethylglyoxime, dithizone, 8-hydroxyquinoline, atbp., pati na rin ang mga crown ether.

Ang pinakadakilang aplikasyon sa chromatography ng pagpapalitan ng ion, ion, at pares ng ion ay matatagpuan sa mga sintetikong macro- at micronet na organic na ion exchanger na may malaking kapasidad sa pagpapalitan (3–7 mmol/g), pati na rin sa mga inorganic na materyales sa pagpapalit ng ion. Ang mga micromesh ion exchanger ay may kakayahang makipagpalitan ng mga ion lamang sa namamaga na estado, habang ang mga macromesh ay may kakayahang makipagpalitan ng mga ion sa namamaga at hindi namamaga na mga estado. Ang isa pang istrukturang uri ng ion exchangers ay ang surface-film ion exchangers, ang solid core nito ay gawa sa isang non-porous copolymer ng styrene at divinylbenzene, glass o silica gel at napapalibutan ng manipis na film ng ion exchanger. Ang kabuuang diameter ng naturang particle ay humigit-kumulang 40 µm, at ang kapal ng ion exchanger film ay 1 µm. Ang kawalan ng naturang mga palitan ng ion ay ang medyo malaking diameter ng butil at mababang kapasidad ng palitan dahil sa mababang tiyak na lugar sa ibabaw, bilang isang resulta kung saan kinakailangan na magtrabaho kasama ang mga maliliit na sample at, nang naaayon, gumamit ng mga sensitibong detektor. Bilang karagdagan, ang mga naturang ion exchanger ay mabilis na nalason at hindi kaya ng pagbabagong-buhay.

Sa high-performance ion-exchange at ion chromatography, volumetric-porous polystyrene ion exchangers, volumetric-porous silicas na may granule diameter na humigit-kumulang 10 μm, at halos hindi namamaga na surface-porous at surface-modified copolymers ng styrene at divinylbenzene na may ionogenic sulfo at amino group ang ginagamit.

Sa ion-pair chromatography, ang "brush" sorbents ay ginagamit - silica gels na may grafted reversed phases C 2, C 8, C 18, na madaling ma-convert sa isang cation exchanger sa pagsipsip ng mga ionic surfactant mula sa mobile phase, halimbawa, alkyl sulfates o mga asing-gamot ng quaternary ammonium base.

Kapag nagsasagawa ng chromatographic separation gamit ang ion exchangers, ang mga may tubig na solusyon ng mga asin ay kadalasang ginagamit bilang mobile phase. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang tubig ay may mahusay na dissolving at ionizing properties, dahil sa kung saan ang mga molekula ng nasuri na sample ay agad na naghihiwalay sa mga ion, ang mga ion exchange group ng ion exchanger ay na-hydrated at napupunta din sa isang ganap o bahagyang dissociated form. Tinitiyak nito ang mabilis na pagpapalitan ng mga counterion. Ang eluting strength ng mobile phase ay pangunahing naiimpluwensyahan ng pH, lakas ng ionic, likas na katangian ng buffer solution, ang nilalaman ng organic solvent o surfactant (ion-pair chromatography).

Ang halaga ng pH ay pinili depende sa likas na katangian ng mga ionogenic na grupo, ang mga ion na ihihiwalay, at ang matrix. Posibleng magtrabaho sa mga malakas na acidic at malakas na pangunahing ion exchanger sa pH = 2–12, na may mahina acidic sa pH = 5–12, at sa mahinang basic sa pH = 2–6. Ang mga silica-based na sorbent ay hindi maaaring gamitin sa pH 9. Ang lakas ng ionic ng mobile phase ay nakakaapekto sa kapasidad ng ion exchanger. Sa pagtaas ng lakas ng ionic, kadalasang bumababa ang sorption ng mga ion, dahil tumataas ang eluting strength ng mobile phase. Samakatuwid, sa simula ng paghihiwalay, ang mobile phase ay dapat magkaroon ng isang mababang lakas ng ionic (0.05-0.1), at ang pangwakas na halaga ng katangiang ito ay hindi dapat lumampas sa 2. Sa gradient elution, ang mga buffer na may pagtaas ng lakas ng ionic ay kadalasang ginagamit.

Para sa pumipili na elution ng mga ion na hinihigop ng ion exchanger, maaari mong gamitin ang tubig, mga solusyon sa buffer (pospeyt, acetate, borate, hydrocarbonate, atbp.) Na may isang tiyak na halaga ng pH at lakas ng ionic, mga solusyon ng mineral (hydrochloric, nitrogen, sulfuric, phosphoric) at organic (phenol, citric, lactic, tartaric, oxalic, EDTA) acids. Ang pagpili ng eluent ay pinadali ng katotohanan na ang paglilimita sa mga koepisyent ng pamamahagi ng karamihan sa mga elemento sa pagitan ng may tubig (tubig-organic) na mga solusyon ng maraming mga complexant at standard-type na ion exchanger ay tinutukoy at ipinakita sa mga talahanayan.

1.6.4. Sukat ng pagbubukod ng chromatography. Ang size exclusion chromatography ay isang uri ng liquid chromatography kung saan ang paghihiwalay ng mga bahagi ay batay sa distribusyon ng mga molekula ayon sa kanilang laki sa pagitan ng solvent sa mga pores ng sorbent at ng solvent na dumadaloy sa pagitan ng mga particle nito. Sa panahon ng paghihiwalay, ang mga maliliit na molekula ay pumapasok sa polymer network, sa mga pores kung saan ang solvent ay nagsisilbing isang nakatigil na yugto, at nananatili doon. Ang mga malalaking molekula ay hindi maaaring tumagos sa polymer network at nahuhugasan sa labas ng column ng mobile phase. Ang mga pinakamalaking molekula ay unang na-eluted, pagkatapos ay ang mga katamtaman, at panghuli ang mga maliliit.

Ang size exclusion chromatography ay nahahati sa gel permeation at gel filtration. Sa gel permeation chromatography, ang paghihiwalay ay nangyayari sa mga polimer na namamaga sa mga organikong solvent. Ang bersyon ng gel filtration ng size exclusion chromatography ay nagsasangkot ng paggamit ng water-swellable polymers bilang mga nakatigil na yugto.

Ang oras ng pagpapanatili ng mga bahagi ng nasuri na sample sa column ng pagbubukod ng laki ay nakasalalay sa laki ng kanilang mga molekula at pagsasabog sa mga pores ng sorbent, pati na rin sa laki ng mga pores ng nakatigil na yugto.

Sa ganitong uri ng liquid chromatography, ang partition coefficient D para sa pinakamaliit na molekula ng nasuri na sample, na gumagalaw sa chromatographic column sa pinakamababang bilis, na tumagos sa grid ng nakatigil na yugto, ito ay katumbas ng 1, dahil ang mobile phase at ang solvent sa mga pores ng nakatigil na yugto ay may ang parehong komposisyon. Sa kasong ito, ang pangunahing equation ng column chromatography ay nasa anyo

Ang mga malalaking molekula na hindi pumapasok sa mga pores ng nakatigil na yugto ay na-eluted mula sa haligi kasama ang mobile phase. Para sa kanila D= 0, a V R =V m. Ang ganitong hanay ng mga halaga ng koepisyent ng pamamahagi (mula 0 hanggang 1) ay karaniwan lamang para sa chromatography ng pagbubukod ng laki.

Ang lahat ng mga molekula ng nasuri na multicomponent substance ay dapat na hugasan sa labas ng haligi sa pamamagitan ng pagpasa ng isang maliit na dami ng solvent mula sa V m dati V m +V s at ang paghihiwalay ay nakumpleto bago lumabas ang solvent peak. Samakatuwid, sa ganitong uri ng chromatography, kinakailangan na gumamit ng sapat na mahabang mga haligi na may malaking libreng volume. V m at isang malaking bilang ng mga pores sa sorbent.

Ang resolution ng mga chromatographic peak sa mga paghihiwalay sa pagbubukod ng laki ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng paggamit ng gradient elution na may mga halo-halong solvent.

Ang bawat sorbent na ginagamit sa chromatography ng pagbubukod ng laki ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na dami ng butas at, samakatuwid, ay may isang tiyak na lugar ng mapaghihiwalay na mga timbang ng molekula at isang tiyak na curve ng pagkakalibrate. Sa kasong ito, ang curve ng pagkakalibrate na nagpapakilala sa pagtitiwala ng napanatili na dami sa molekular na timbang o laki ng mga molekula, bilang panuntunan, ay may isang kumplikadong anyo.

Pinipili ang mga nakatigil na yugto sa chromatography ng pagbubukod ng laki batay sa mga partikular na gawaing analitikal. Sa una, ito ay itinatag kung aling solvent system ang maaaring gamitin para sa pagsusuri (may tubig o tubig-organic). Depende dito, tinutukoy ang uri ng sorbent. Kung ang mga sample na nalulusaw sa tubig ay paghiwalayin, halimbawa ang water-swellable na cross-linked dextrans (Sephadex) o polyacrylamides (Biogel P) ay ginagamit bilang mga nakatigil na yugto. Ang paghihiwalay ng mga sangkap na natutunaw sa mga organikong solvent ay maaaring isagawa sa mga polystyrene na may iba't ibang antas ng crosslinking, na namamaga sa mga organikong solvent (styrogel, poragel, biobid C). Ang ganitong mga namamagang gel ay karaniwang hindi pressure stable at nagbibigay-daan sa napakababang mga rate ng daloy ng mobile phase, na nagpapataas ng oras ng pagsusuri. Upang ipatupad ang isang napakahusay na bersyon ng chromatography ng pagbubukod ng laki, kinakailangan na gumamit ng mga nakatigil na phase na may matibay na matrice - mga silica gel, ang kawalan nito - mataas na aktibidad ng adsorption - ay inalis sa pamamagitan ng silanization ng ibabaw o pagpili ng isang eluent ng naaangkop na polarity .

Ang mga sangkap na maaaring gamitin bilang mga mobile phase sa size exclusion chromatography ay:

 ganap na matunaw ang nasuri na sample;

 basang mabuti ang sorbent;

 kontrahin ang adsorption ng mga sample na bahagi sa sorbent;

 may mababang lagkit at toxicity.

1.6.5. Planar chromatography. Kasama sa planar chromatography ang manipis na layer at paper chromatography. Ang mga uri ng likidong chromatography ay simple sa pamamaraan, express, hindi nangangailangan ng mamahaling kagamitan, na kung saan ay ang kanilang hindi maikakaila na kalamangan.

Ang paghihiwalay ng isang halo ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga pamamaraang ito ay maaaring isagawa gamit ang iba't ibang mga chromatographic system. Samakatuwid, ang adsorption, distribution, normal at reversed phase, ion-exchange, atbp., papel at thin-layer chromatography ay nakikilala. Sa kasalukuyan, ang thin layer chromatography ay ang pinakalaganap na ginagamit.

Ang papel at manipis na layer na chromatography ay magkatulad sa pamamaraan. Ang cellulose paper fiber ay ginagamit bilang isang nakatigil na yugto sa chromatography ng papel, sa thin-layer chromatography - iba't ibang mga sorbents (Al 2 O 3 , silica gel, atbp.) na idineposito sa isang pare-parehong manipis (100-300 μm) na layer sa isang baso, metal o plastic substrate (carrier) . Ang adsorbent layer sa suporta ay maaaring maayos o hindi.

Ang paghihiwalay ng kromatograpiko sa mga pamamaraan ng planar, pati na rin sa isang haligi, ay dahil sa paglipat ng mga bahagi ng analyte ng mobile phase kasama ang layer ng nakatigil na yugto sa iba't ibang mga rate alinsunod sa mga koepisyent ng pamamahagi ng mga sangkap na ihihiwalay. . Sa parehong mga kaso, ginagamit ang liquid-solid sorbent chromatographic system (adsorption separation mechanism), liquid-liquid-solid carrier (distribution, ion-exchange at iba pang mekanismo).

Ang iba't ibang mga solvents o ang kanilang mga mixture, organic o inorganic acid ay ginagamit bilang mga mobile phase.

Ang praktikal na pagkuha ng mga planar chromatogram ay binubuo sa mga sumusunod.

Sa isang strip ng chromatographic paper o sa isang manipis na layer ng sorbent, isang panimulang linya ay minarkahan ng isang lapis sa layo na 1 cm mula sa ilalim na gilid ng strip o plato. Ang isang micropipette ay ginagamit upang ilapat ang isang sample sa panimulang linya sa anyo ng isang lugar na may diameter na hindi hihigit sa 2-3 mm. Pagkatapos ang gilid ng strip o plato ay ibinaba sa sisidlan na may mobile phase, na matatagpuan sa isang selyadong silid. Habang tumataas ang mobile phase sa kahabaan ng strip o plate at ang maramihang elementarya na pagkilos ng sorption-desorption, ang distribusyon sa pagitan ng dalawang liquid phase, ion exchange, atbp., na karaniwan sa chromatography, ay nangyayari, ang mga bahagi ng pinag-aralan na timpla ay pinaghihiwalay. Karaniwang nagpapatuloy ang proseso hanggang sa lumampas ang solvent mula sa panimulang linya 10 cm. Pagkatapos nito, ang strip o plato ay tinanggal mula sa silid at tuyo. Kung ang mga bahagi ng analyte ay may kulay, binibigyan nila ang kaukulang mga spot ng kulay sa chromatogram. Upang makita ang hindi nabahiran na mga bahagi ng analyte, dapat na mabuo ang chromatogram. Ang pagbuo ng isang chromatogram at ang pagtuklas ng mga sample na bahagi ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng iba't ibang mga pamamaraan at depende sa komposisyon ng nasuri na mga mixture. Ang pagpapakita ay maaaring gawin:

-Gumagamit ng UV light. Ang pamamaraan ay naaangkop para sa pagtuklas ng mga sangkap na may kakayahang maglabas ng kanilang sariling radiation (luminescence) sa nakikitang hanay ng haba ng daluyong sa ilalim ng pagkilos ng UV radiation;

 sa pamamagitan ng mga reagents-developer. Halimbawa, ang pagkakaroon ng mga amino acid sa pinag-aralan na timpla ay maaaring makita gamit ang ninhydrin. Ang pinatuyong chromatogram ay inilulubog sa isang 0.2% na solusyon ng ninhydrin sa acetone, pagkatapos ay tuyo. Ang mga spot na naaayon sa iba't ibang bahagi ng pinaghalong nakakakuha ng isang visual at, bilang isang panuntunan, tiyak na kulay para sa bawat sangkap;

- gamit ang yodo. Sa kasong ito, ang nakitang chromatogram ay ipinakilala sa isang sisidlan, sa ilalim kung saan mayroong mga kristal na yodo. Ang mga singaw ng yodo ay na-adsorbed sa mga spot nang mas malakas, dahil sa kung saan ang mga spot ay nakikita. Ang Iodine ay isang non-specific na developer reagent. Gamit ang mga tiyak na reagents, posible hindi lamang upang matukoy ang bilang ng mga bahagi ng isang pinaghalong, kundi pati na rin upang makilala ang mga pinaghiwalay na sangkap sa pamamagitan ng kulay ng mga spot.

Ang papel at manipis na layer na chromatography ay madalas na isinasagawa sa tinatawag na pataas na variant na inilarawan sa itaas. Kadalasan, upang mapabuti ang kalidad ng mga chromatogram, kinakailangan na gumamit ng mas kumplikadong mga variant ng planar chromatography, halimbawa, top-down, circular, two-dimensional. Sa papel o manipis na layer down na chromatography, ang analyte ay inilalapat sa panimulang linya ng plate o paper strip sa itaas, at ang eluent ay pinapakain mula sa itaas sa halip na sa ibaba. Ang positibong epekto ng pinabuting paghihiwalay ay dahil sa kontribusyon ng mga puwersa ng grabidad ng mga bahagi sa proseso ng paghihiwalay.

Parehong upstream at downstream chromatography ay maaaring isagawa sa isa at dalawang-dimensional na bersyon. Sa kaibahan sa isang-dimensional na proseso ng paghihiwalay ng flat-bed na inilarawan sa itaas, sa dalawang-dimensional na chromatographic na paghihiwalay, ang paghihiwalay ng nasuri na sample ay unang isinasagawa sa isang solvent, pagkatapos ay ang paghihiwalay ay isinasagawa sa direksyon na patayo sa una, gamit ang isa pang solvent, na umiikot sa unang chromatogram ng 90 ° C.

Sa circular chromatography, ang analyte ay inilalapat bilang isang patak sa gitna ng isang plato o sheet ng chromatographic na papel. Ang isa o higit pang mga solvent ay idinagdag din ng dropwise dito. Ito ay humahantong sa katotohanan na ang nagresultang chromatogram ay isang hanay ng mga radial spot.

Ang posisyon ng mga spot (zone) na bumubuo ng mga pinaghiwalay na bahagi ng analyte sa isang flat chromatogram ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga halaga ng kamag-anak na bilis ng paggalaw ng mga bahagi sa isang manipis na layer R fi. Pang-eksperimentong halaga R fi tinukoy bilang ratio ng distansya L i, pumasa i-ika bahagi, sa layo L ipinasa ng solvent mula sa panimulang linya hanggang sa harap na linya (Larawan 1.10):

Halaga R fi depende sa likas na katangian ng nauugnay na bahagi ng nasuri na sample, ang likas na katangian ng nakatigil na yugto, ang kapal nito, ang kalikasan at kalidad ng mobile phase, ang paraan ng aplikasyon ng sample at iba pang mga kadahilanan, ngunit palaging R fi 1.

Halaga R fi ay aktwal na kapareho ng oras ng pagpapanatili ng isang sangkap o dami ng pagpapanatili nito, na nagpapakilala sa bilis ng pagpasa ng isang sangkap sa pamamagitan ng isang chromatographic column, at maaaring magamit para sa husay na pagkilala ng mga bahagi ng nasuri na sample, at ang diameter ng spot ay magkapareho. sa taas o lugar ng chromatographic peak at, samakatuwid, sa ilang lawak ay sumasalamin sa dami ng nilalaman ng sangkap.

Ang dami ng pagpapasiya ng komposisyon ng nasuri na sample sa pinakasimpleng kaso ay maaaring masuri nang biswal sa pamamagitan ng intensity ng intrinsic na kulay ng mga spot o ang intensity ng fluorescent glow ng mga spot na nakuha sa panahon ng UV detection. Para sa mga layuning ito, malawakang ginagamit ang elution ng mga chromatographic spot. Sa kasong ito, ang lugar na nakuha sa chromatogram ay maingat na pinutol o nasimot, ginagamot sa isang angkop na solvent, at ang resultang solusyon ay sinusuri ng naaangkop na physicochemical method. Maaari mo ring gamitin ang gravimetric na pamamaraan, kung saan ang kaukulang lugar ay pinutol mula sa chromatogram at tinimbang. Ang dami ng substance ay tinutukoy ng pagkakaiba sa mga timbang ng malinis na papel ng parehong lugar at papel na may substance.

Papel (BH ) at manipis na layer na chromatography (TLC ) ayon sa mekanismo ng paghihiwalay nabibilang sa chromatography ng partition . Sa paraan ng HD, ang carrier ay isang espesyal chromatographic na papel na may ilang mga katangian. Nakatigil na yugto ay tubig na na-adsorbed sa ibabaw at mga pores ng papel (hanggang sa 20%), mobile - organic solvent, nahahalo o hindi nahahalo sa mga solusyon sa tubig, tubig o electrolyte.

Mekanismo medyo kumplikado sa papel. Sa nakatigil na yugto, ang sangkap ay maaaring mapanatili hindi lamang dahil sa paglusaw sa tubig na na-adsorbed ng papel, kundi pati na rin ma-adsorbed direkta ang selulusa. Iginuhit sa papel nakabahaging mga bahagi pumasa sa mobile phase at lumipat sa mga capillary ng papel sa iba't ibang bilis alinsunod sa koepisyent ng pamamahagi ng interface bawat isa sa kanila. Sa simula kromatograpiya ang ilan sa mga sangkap mula sa papel ay pumapasok sa mobile phase at magpatuloy. Kapag ang organikong solvent ay umabot sa lugar ng papel na hindi naglalaman ng solute, muling pamamahagi : mula sa organikong bahagi, ang sangkap ay pumasa sa may tubig na bahagi, na nasorbed sa papel. Dahil ang mga sangkap ay magkakaiba pagkakaugnay para sa sorbent , kapag gumagalaw ang eluent, nangyayari ang paghihiwalay: ang ilang mga sangkap ay naantala sa simula ng landas, ang iba ay gumagalaw pa. Dito ay pinagsama-sama thermodynamic (pagtatatag ng isang ekwilibriyong pamamahagi ng mga sangkap sa pagitan ng mga yugto) at kinetiko (paglipat ng mga bahagi sa iba't ibang bilis) mga aspeto ng paghihiwalay. Bilang isang resulta, ang bawat bahagi ay nakatuon sa isang tiyak na lugar ng sheet ng papel: mga zone ng mga indibidwal na sangkap sa chromatogram . Ang paggamit ng chromatography sa papel ay may isang bilang ng mga makabuluhang disadvantages: ang pagtitiwala sa proseso ng paghihiwalay sa komposisyon at mga katangian ng papel, ang pagbabago sa nilalaman ng tubig sa mga pores ng papel na may mga pagbabago sa mga kondisyon ng imbakan, isang napakababang chromatography bilis (hanggang ilang araw), at mababang reproducibility ng mga resulta. Ang mga pagkukulang na ito ay seryosong nakakaapekto sa pagkalat ng papel na chromatography bilang isang chromatographic na pamamaraan.

AT Paraan ng TLC ang proseso ng paghihiwalay ng isang halo ng mga sangkap ay isinasagawa sa isang manipis na layer sorbent idineposito sa isang hindi gumagalaw na solidong substrate, at ibinigay ng paggalaw mobile phase (solvent) sa pamamagitan ng sorbent sa ilalim ng pagkilos ng pwersa ng capillary . Sa pamamagitan ngmekanismo ng paghihiwalay makilala partition, adsorption at ion exchange chromatography . Ang paghihiwalay ng mga bahagi ay nangyayari sa mga kasong ito bilang resulta ng kanilang magkakaibang koepisyent ng pamamahagi sa pagitan ng dalawang likidong phase ( chromatography ng partition ), o dahil sa iba't ibang adsorbability ng mga compound ng sorbent ( adsorption chromatography ). Ang paraan ng adsorption ay batay sa iba't ibang antas ng sorption-desorption ng mga pinaghiwalay na bahagi sa nakatigil na yugto. Adsorption natupad sa gastos mga puwersa ng van der Waals , na siyang batayan pisikal na adsorption , polymolecular (pagbuo ng ilang mga layer ng adsorbate sa ibabaw ng adsorbent) at chemisorption (chemical interaction ng adsorbent at adsorbate).

Sa kaso ng paggamit ng mga naturang sorbents para sa TLC bilang alumina o silica gel may papel sa paghihiwalay pamamahagi , at adsorption sa nabuong aktibong ibabaw ng sorbent (150–750 m2/g). Pamamahagi ang mga bahagi ng pinaghalong nangyayari sa pagitan ng tubig sa ibabaw ng carrier (tulad ng adsorbents , bilang alumina , almirol , selulusa , diatomaceous earth - at tubig anyo nakatigil na yugto ), at ang solvent na gumagalaw sa nakatigil na bahaging ito ( mobile phase ). Ang bahagi ng pinaghalong mas madaling matunaw sa tubig ay gumagalaw nang mas mabagal kaysa sa isa na mas madaling matunaw sa mobile phase.

Adsorption ipinahayag sa katotohanan na sa pagitan carrier , halimbawa, aluminum oxide, at ang mga bahagi ng pinaghalong ay nakatakda adsorption equilibria - para sa bawat bahagi ng sarili nitong, ang resulta nito ay iba't ibang bilis ng paglalakbay pinaghalong sangkap. Dalawang matinding kaso ang maaaring makilala:

a) ang konsentrasyon ng sangkap sa adsorbent ay zero. Ang sangkap ay ganap na natutunaw sa mobile phase at dinadala nito (gumagalaw kasama ng may solvent na harap ).

b) ang sangkap ay ganap na na-adsorbed, hindi nakikipag-ugnayan sa solvent at nananatili sa simula.

Sa pagsasagawa, na may mahusay na pagpili ng solvent at adsorbent pamamahagi Ang mga compound ay matatagpuan sa pagitan ng mga matinding kaso na ito, at ang sangkap ay unti-unti dinadala mula sa isang sorbent layer patungo sa isa pa dahil sa sabay-sabay na mga proseso pagsipsip at desorption .

Ang solvent na dumadaan sa sorbent ay tinatawag maliwanag , ang proseso ng paglipat ng isang substance kasama ng isang eluent  elution . Habang gumagalaw ang likido sa plato, naghihiwalay ang pinaghalong mga sangkap dahil sa pagkilos ng mga puwersa adsorption , pamamahagi , pagpapalitan ng ion o kumbinasyon ng lahat ng mga salik na ito. Bilang resulta, maghiwalay mga chromatographic zone pinaghalong mga bahagi, i.e. iyon pala chromatogram .

Tamang pagpili sorbent at maliwanag tinutukoy ang kahusayan ng paghihiwalay ng pinaghalong. Ang kadaliang mapakilos ng sangkap ng pagsubok ay nakasalalay sa pagkakaugnay nito para sa sorbent at eluting force (polarity) ng eluent. Habang tumataas ang polarity ng compound, tumataas din ang affinity nito para sa polar sorbent. Sa pamamagitan ng pagtaas ng antas ng adsorption silica gel ang mga organikong compound ay nakaayos sa isang hilera: hydrocarbons<алкилгалогенидыарены<нитросоединения<простые эфиры <сложные эфиры<альдегиды<спирты<амины<карбоновые кислоты. В свою очередь para sa silica gel ang mga eluent ay maaaring isaayos sa pataas na pagkakasunud-sunod ng "polarity" ( naglalabas ng kapangyarihan ) at bumuo ng isang serye ng mga solvents ( eluotropic na serye ) alinsunod sa pang-eksperimentong data: alkanes> benzene> chloroform> diethyl ether> ethyl acetate> alcohols С 2 -С 4> tubig> acetone> acetic acid> methanol. Kaya, ang isang polar compound, alkohol, ay lubos na na-adsorbed sa silica gel at, samakatuwid, ay gumagalaw nang mahina sa ilalim ng pagkilos ng naturang nonpolar solvent bilang hexane, at nananatiling malapit sa panimulang linya. Sa turn, ang non-polar aromatic hydrocarbon biphenyl ay kapansin-pansing mas mobile sa hexane, ngunit kahit dito, upang makamit R f humigit-kumulang 0.5, isang mas polar aprotic eluent, methylene chloride, ang kailangan. malinaw na lakas umayos gamit ang mga pinaghalong solvents - mga kapitbahay sa eluotropic na serye na may iba't ibang polarity.

Sa kasalukuyan, pangunahing ginagamit ng TLC ang sumusunod sorbents : para sa paghihiwalay mga sangkap na lipophilic  silica gel , alumina , acetylated cellulose , polyamides ; maghiwalay hydrophilic substance  selulusa , cellulose ion exchangers , diatomaceous earth , polyamides . Ang pinakamahalagang katangian ng isang sorbent ay ang nito aktibidad , ibig sabihin. kakayahan sumipsip (hawakan) ang mga bahagi ng pinaghalong dapat paghiwalayin. Sa ibang bansa, maraming kumpanya ang gumagawa silica gel , diatomaceous earth at alumina kasama ang pagdaragdag ng 5% dyipsum, na ginagamit upang ayusin ang sorbent layer sa self-manufacturing ng mga plato.

Ang pinakakaraniwang sorbent ay silica gel - hydrated silicic acid, na nabuo sa pamamagitan ng pagkilos ng mga mineral acid sa Na 2 SiO 3 at pagpapatuyo ng nagresultang sol. Pagkatapos ng paggiling ng sol, ang isang bahagi ng isang tiyak na laki ng butil ay ginagamit (ipinahiwatig sa plato, karaniwang 5-20 microns). silica gel ay isang polar sorbent na may mga OH na pangkat bilang mga aktibong site. Madali itong sumisipsip ng tubig sa ibabaw at bumubuo ng mga hydrogen bond.

Alumina ay isang mahinang pangunahing adsorbent at ginagamit pangunahin para sa paghihiwalay ng mahinang pangunahing at neutral na mga compound. Ang kawalan ng mga plato sa aluminyo oksido ay ang obligadong pag-activate ng ibabaw bago gamitin sa isang drying cabinet sa isang mataas na temperatura (100-150 o C) at ang mababang kapasidad ng adsorption ng layer kumpara sa silica gel.

diatomaceous earth - adsorbent na nakuha mula sa natural na mineral - diatomaceous earths. Ang sorbent ay may hydrophilic properties at mas mababang adsorption capacity ng layer kumpara sa silica gel.

Cellulose: Ang cellulose-coated thin-layer plates ay napaka-epektibo sa paghihiwalay ng mga kumplikadong organikong molekula. Ang adsorbent ay pangunahing mga selulusa na bola na may diameter na hanggang 50 microns, na naayos sa carrier na may almirol. Tulad ng sa chromatography ng papel, ang pagtaas ng harap ng solvent ay napakabagal.

Pagsusuri ng Chromatographic ay isinasagawa sa mga pang-industriya na plato ng produksyon ng Czech " Silufol » (« Silufol "") ng aluminum foil, kung minsan ay pinalalakas ng karton, at " Siluplast » gawa sa plastic na pinahiran ng isang layer ng sorbents - silica gel LS 5-40 na may starch o gypsum bilang isang binder (hanggang 10%), o aluminum oxide na mayroon o walang fluorescent indicator. Mga tala" Silufol » ay may mataas na rate ng elution, gayunpaman, nailalarawan ang mga ito sa mababang separating power at mababang sensitivity. Sa panahon ng pag-iimbak, sila ay sensitibo sa mga kondisyon (halumigmig, temperatura, agresibong media, atbp.). Pagsusuplay ng mga indibidwal na kumpanya mga chromatographic plate na may isang layer ng sorbent ng iba't ibang (karaniwan ay hanggang sa 0.25 mm), ngunit mahigpit na pare-pareho ang kapal (silica gel, cellulose, ion-exchange resin), sa salamin at substrates na gawa sa aluminum foil, plastic, pinapagbinhi na fiberglass.

mga plato « Sorbfil » (TU 26-11-17-89) ay ginawa sa Russia sa isang polymer base (polyethylene terephthalate, grade P) o aluminum substrate (grade AF) na may gumaganang layer na inilapat microfractionated silica gel sorbent grades STX-1A at STX-1VE (ginawa sa USSR bilang fractionated silica gel KSKG) na may kapal na 90-120 microns (hanggang 200 microns), na naayos na may espesyal na binder - silicasol . Kapag gumagamit ng silicic acid (silicazole) sol bilang isang binder, na nagiging silica gel pagkatapos ng pag-init, ang mga resultang TLC plate ay binubuo ng dalawang bahagi: isang silica gel layer at isang substrate. Ang pagkakapareho ng kapal ng sorbent layer sa isang plato ay ±5 µm. Halimbawa ng pagtatalaga: "Sorbfil-PTSKh-AF-V-UF (10x10)" - mga high-performance na TLC plate sa isang aluminum substrate, na may phosphor, 10x10 cm.

Kung ang isang glass substrate (grade C) ay ginagamit, kung gayon ang gayong mga plato ay magagamit muli at lumalaban sa kemikal. Ang kanilang paglaban sa kemikal ay tinutukoy ng paglaban ng kemikal ng silica gel. Bilang resulta, ang mga TLC plate ay maaaring paulit-ulit na tratuhin ng mga agresibong reagents, halimbawa, na may mainit na chromium mixture, na nag-aalis ng mga paghihigpit sa paggamit ng mga correlated reagents para sa spot detection at sorbent modification, at nagbibigay-daan sa maramihang (hanggang 30 beses o higit pa) pagbabagong-buhay ng mga plato na may pinaghalong kromo. Maaaring i-cut ang mga glass plate sa nais na laki. Ang mekanikal na lakas ng sorbent layer ay maaaring kontrolin, na nagbibigay, sa isang banda, transportasyon at maramihang pagproseso ng mga plato at, sa kabilang banda, ang posibilidad ng pagkuha ng mga adsorbent layer na may mga pinaghiwalay na sangkap para sa kasunod na paghuhugas ng mga indibidwal na compound mula sa sorbent at ang kanilang karagdagang pag-aaral sa pamamagitan ng mga instrumental na pamamaraan (IR at UV spectrometry). , X-ray diffraction method, NMR, atbp.).

Ang mga plate ay naiiba sa laki ng mga fraction (particle distribution) ng silica gel na bumubuo sa layer. Sa analytical plates (grade A) ang fraction ay 5-17 microns, sa highly efficient (grade B) - 8-12 microns. Ang isang mas makitid na pamamahagi ay nagdaragdag sa kahusayan ng mga plato, i.e. ang mga spot ng mga substance na ihihiwalay ay nagiging mas siksik (mas maliit sa laki) at samakatuwid ay mas mahusay na pinaghihiwalay kapag ang eluent na harap ay dumaan sa isang mas maikling distansya. Sa mga wafer ng Russia, ang mga analytical at high-performance na layer ay hindi masyadong naiiba, sa kaibahan sa mga wafer mula sa Merck (Germany). Ang mga high performance plate ay dapat gamitin kung ang mga substance ay hindi mapaghihiwalay sa analytical plates. Ang mga plato ng lahat ng mga pagbabago ay ginawa gamit ang isang phosphor (UV grade) na may 254 nm excitation. Ang buhay ng istante ay hindi limitado, ang mga plato " Sorbfil » malawakang nasubok sa pagsusuri ng mga derivatives ng amino acid, pestisidyo, lipid, antibiotics.

Ang pamamaraan ng TLC ay isinasagawa kwalitatibong pagkakakilanlan mga bahagi. dami para sa TLC ay posible rin, ito ay nangangailangan ng paglalapat ng eksaktong dami ng sangkap at karagdagang pag-aaral ng densitometric na may malinaw na pag-aayos ng intensity ng mga spot. Ang pinakakaraniwan ay semiquantitative na pamamaraan . Ito ay batay sa visual na paghahambing ang laki at intensity ng spot ng isang component na may kaukulang mga katangian ng isang serye ng mga spot ng parehong substance ng iba't ibang konsentrasyon ( karaniwang mga solusyon sa sanggunian ). Kapag gumagamit ng isang sample sa halagang 1-5 μg, ang gayong simpleng pamamaraan ay nagbibigay ng katumpakan ng pagtukoy ng sangkap na nilalaman ng mga 5-10%. Kadalasan, upang matukoy ang mga sangkap sa isang sample, kinakailangan na magsagawa ng paghahanda ng sample upang makakuha ng isang halo na naglalaman ng mga nasuri na compound. Ang paghahanda ng sample ay batay sa pagkuha ng mga gamot mula sa sample na may mga organikong solvent ( n-hexane, petroleum ether, diethyl ether, chloroform), paglilinis ng extract at kasunod na chromatography sa isang manipis na layer ng alumina o silica gel.

Mayroong ilang mga variant ng TLC at BC, na naiiba sa paraan panustos ng solvent . Depende sa direksyon ng paggalaw ng mobile phase, mayroong:

a)pataas na chromatography  ang mobile phase ay ibinubuhos sa ilalim ng separation chamber, ang papel (plate) ay inilalagay nang patayo;

b)pababang chromatography  ang mobile phase ay pinapakain mula sa itaas at gumagalaw pababa sa kahabaan ng sorbent layer ng plato o papel;

sa)radial chromatography  pahalang na advance ng solvent front: ang mobile phase ay dinadala sa gitna ng paper disc (plate), kung saan idineposito ang mixture na ihihiwalay.

Ang pinakakaraniwan ay pataas na elution (chromatography). harap maliwanag habang gumagalaw mula sa ibaba hanggang sa itaas. Ang pagpili ng solvent (mobile phase) ay tinutukoy ng likas na katangian ng sorbent at ang mga katangian ng mga sangkap na ihihiwalay.

Chromatographic na paghihiwalay Ang mga pamamaraan ng BC at TLC ay isinasagawa sa silid ng paghihiwalay may screwed lid. Ang isang quantitative measure ng rate ng paglipat ng isang substance gamit ang isang partikular na adsorbent at solvent ay halaga ng R f (mula sa English. pagpapanatili salik – koepisyent ng pagkaantala, ang parameter na ito ay kahalintulad sa oras ng pagpapanatili). Posisyon mga zone ng chromatographed component nakatakda sa laki koepisyent R f katumbas ng ratio ng velocity ng zone nito sa velocity ng solvent front. Halaga R f ay palaging mas mababa kaysa sa pagkakaisa at hindi nakadepende sa haba ng chromatogram. Sa dami R f naiimpluwensyahan ng iba't ibang mga kadahilanan. Kaya, sa mababang temperatura, ang mga sangkap ay gumagalaw nang mas mabagal; solvent contamination, adsorbent inhomogeneity, foreign ions sa nasuri na solusyon ay maaaring magbago ng halaga R f hanggang 10%. Sa napiling sistema, ang mga analyte ay dapat na may iba't ibang mga halaga R f at ipinamahagi sa buong haba ng chromatogram. Ito ay kanais-nais na ang mga halaga R f nasa hanay na 0.05-0.85.

Sa pagsasagawa, ang halaga R f kinakalkula bilang ratio ng distansya l nilakbay ng substance sa malayo L ipinasa ng solvent:

R f = l/l (6.1 )

Karaniwan para sa pagkalkula pumili spot center (Larawan 1). Halaga R f depende sa maraming mga kadahilanan tulad ng chromatographic na papel (ang porosity nito, density, kapal, antas ng hydration) at sorbent (laki ng butil, likas na katangian ng mga grupo sa ibabaw, kapal ng layer, nilalaman ng kahalumigmigan nito, likas na katangian ng sangkap, komposisyon ng mobile phase), mga pang-eksperimentong kondisyon (temperatura, oras ng chromatography, atbp.). Sa pare-pareho ng lahat ng mga parameter ng chromatography, ang halaga R f tinutukoy lamang ng mga indibidwal na katangian ng bawat bahagi.

kanin. 1. Pagpapasiya ng mga halaga sa chromatogram RF para sa mga bahagi PERO at AT,

kanilang antas ng paghihiwalay Rs at ang bilang ng mga teoretikal na plato N .

Ang kahusayan ng BC at TLC ay nakasalalay din sa selectivity at sensitivity mga reaksyong ginagamit upang makita ang mga bahagi ng pinag-aralan na pinaghalong. Karaniwan, ang mga reagents ay ginagamit na bumubuo ng mga kulay na compound na may mga bahagi na tutukuyin - mga developer. Para mas mapagkakatiwalaan pagkakakilanlan ng mga ibinahaging bahagi mag-apply" mga saksi » -mga solusyon karaniwang mga sangkap (sa parehong solvent bilang sample) na inaasahang naroroon sa sample. Karaniwang Sangkap inilapat sa panimulang linya sa tabi ng nasuri na sample at na-chromatograph sa ilalim ng parehong mga kundisyon. Sa pagsasagawa, ang isang kamag-anak na halaga ay kadalasang ginagamit:

R f rel = R f x / R f tumayo (6.2)

saan R f tumayo kinakalkula din ng formula (6.1). Kahusayan chromatographic separation katangian bilang ng mga katumbas na teoretikal na plato at sila matangkad . Kaya, sa paraan ng TLC, ang bilang ng mga katumbas na teoretikal na plato N PERO para sa sangkap PERO ang halo na paghiwalayin ay kinakalkula ng formula:

N A = 16 (l OA / a (A )) 2 (6.3)

Mga halaga l OA at a (PERO ) tinutukoy tulad ng ipinapakita sa Fig. 6.1. Pagkatapos ang taas ng katumbas na teoretikal na plato H PERO ay:

H A = l OA /N = a (A ) 2 / 16 l OA . (6.4)

Ang paghihiwalay ay halos posible kung R f (PERO)  R f (AT)  0,1 .

Upang makilala ang paghihiwalay ng dalawang sangkap PERO at AT gamitin degree (criterion) ng dibisyon Rs :

Rs =  l / (a (A) / 2 + a (B) / 2)= 2  l / (a (A) + a (B)) (6.5)

saan  l  distansya sa pagitan ng mga sentro ng bahagi ng lugar PERO at AT;

a (PERO) at a (AT)  mga diameter ng spot PERO at AT sa chromatogram (Larawan 6.1). Ang higit pa Rs , mas malinaw na ang mga spot ng mga bahagi ay pinaghihiwalay PERO at AT sa chromatogram. Mga kundisyon kromatograpiya ay pinili upang ang halaga Rs naiiba mula sa zero at isa, ang pinakamainam na halaga Rs ay 0.3  0.7. Para sa rate separation selectivity dalawang sangkap PERO at AT gamitin salik ng paghihiwalay α :

α = l B / l A (6.6)

Kung α = 1, kung gayon ang mga bahagi PERO at AT ay hindi naghihiwalay.

Sa high-performance liquid chromatography (HPLC), ang kalikasan ng mga prosesong nagaganap sa chromatographic column ay karaniwang kapareho ng mga proseso sa gas chromatography. Ang pagkakaiba ay nasa paggamit lamang ng isang likido bilang isang nakatigil na yugto. Dahil sa mataas na densidad ng mga likidong mobile phase at ang mataas na resistensya ng mga haligi, malaki ang pagkakaiba ng gas at likidong chromatography sa instrumentasyon.

Sa HPLC, ang mga purong solvents o ang kanilang mga mixture ay kadalasang ginagamit bilang mga mobile phase.

Upang lumikha ng isang stream ng purong solvent (o mga pinaghalong solvents), na tinatawag na eluent sa liquid chromatography, ginagamit ang mga pump na bahagi ng chromatograph hydraulic system.

Isinasagawa ang adsorption chromatography bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang substance sa mga adsorbents, tulad ng silica gel o aluminum oxide, na may mga aktibong sentro sa ibabaw. Ang pagkakaiba sa kakayahang makipag-ugnayan sa mga sentro ng adsorption ng iba't ibang sample molecule ay humahantong sa kanilang paghihiwalay sa mga zone sa proseso ng paglipat kasama ang mobile phase sa pamamagitan ng column. Ang dibisyon ng mga bahaging zone na nakamit sa kasong ito ay nakasalalay sa pakikipag-ugnayan sa parehong solvent at adsorbent.

Ang mga silica gel adsorbents na may iba't ibang volume, ibabaw, at diameter ng butas ay matatagpuan ang pinakamahusay na aplikasyon sa HPLC. Ang aluminyo oksido at iba pang mga adsorbents ay hindi gaanong ginagamit. Ang pangunahing dahilan para dito:

Hindi sapat na lakas ng makina, na hindi nagpapahintulot sa packaging at paggamit sa matataas na presyon na tipikal para sa HPLC;

Ang silica gel kumpara sa aluminyo oksido ay may mas malawak na hanay ng porosity, ibabaw at diameter ng butas; ang isang makabuluhang mas mataas na catalytic na aktibidad ng aluminum oxide ay humahantong sa isang pagbaluktot ng mga resulta ng pagsusuri dahil sa agnas ng mga sample na bahagi o ang kanilang hindi maibabalik na chemisorption.

Mga detektor ng HPLC

Ang high performance liquid chromatography (HPLC) ay ginagamit para makita ang mga polar non-volatile substance, na sa ilang kadahilanan ay hindi ma-convert sa isang form na maginhawa para sa gas chromatography, kahit na sa anyo ng mga derivatives. Ang mga naturang substance, sa partikular, ay kinabibilangan ng mga sulfonic acid, water-soluble dyes at ilang pestisidyo, gaya ng phenyl-urea derivatives.

Mga Detektor:

UV - diode array detector. Ang "matrix" ng mga photodiode (mayroong higit sa dalawang daan sa kanila) ay patuloy na nagrerehistro ng mga signal sa UV at nakikitang rehiyon ng spectrum, kaya tinitiyak ang pagtatala ng UV-B spectra sa mode ng pag-scan. Ginagawa nitong posible na patuloy na i-record, sa mataas na sensitivity, undistorted spectra ng mga bahagi na mabilis na dumadaan sa isang espesyal na cell.

Kung ikukumpara sa single-wavelength detection, na hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa "kadalisayan" ng peak, ang kakayahang ihambing ang buong spectra ng diode array ay nagbibigay ng resulta ng pagkakakilanlan na may mas mataas na antas ng katiyakan.

Fluorescent detector. Ang mahusay na katanyagan ng mga fluorescent detector ay dahil sa napakataas na selectivity at sensitivity, at ang katotohanan na maraming mga pollutant sa kapaligiran ang nag-ilaw (halimbawa, polyaromatic hydrocarbons).

Ang isang electrochemical detector ay ginagamit upang makita ang mga sangkap na madaling ma-oxidize o mabawasan: phenols, mercaptans, amines, aromatic nitro at halogen derivatives, aldehydes, ketones, benzidines.

Ang chromatographic separation ng mixture sa column dahil sa mabagal na advance ng PF ay tumatagal ng mahabang panahon. Upang mapabilis ang proseso, ang chromatography ay isinasagawa sa ilalim ng presyon. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na high performance liquid chromatography (HPLC).

Ang modernisasyon ng mga kagamitang ginagamit sa classical liquid column chromatography ay ginawa itong isa sa mga promising at modernong paraan ng pagsusuri. Ang high performance na liquid chromatography ay isang maginhawang paraan para sa paghihiwalay, paghahanda sa paghihiwalay, at pagsasagawa ng qualitative at quantitative na pagsusuri ng mga non-volatile, thermolabile compound na parehong mababa at mataas ang molecular weight.

Depende sa uri ng sorbent na ginamit sa pamamaraang ito, 2 variant ng chromatography ang ginagamit: sa isang polar sorbent na gumagamit ng non-polar eluent (direct phase option) at sa isang non-polar sorbent na gumagamit ng polar eluent - ang tinatawag na reverse -phase high-performance liquid chromatography (RPHLC).

Kapag ang eluent ay pumasa sa eluent, ang equilibrium sa ilalim ng mga kondisyon ng RPHLC ay naitatag nang maraming beses na mas mabilis kaysa sa ilalim ng mga kondisyon ng polar sorbents at non-aqueous PFs. Bilang resulta nito, pati na rin ang kaginhawaan ng pagtatrabaho sa mga eluent ng tubig at tubig-alkohol, ang RPHLC ay nakakuha na ngayon ng mahusay na katanyagan. Karamihan sa mga pagsusuri sa HPLC ay isinasagawa gamit ang pamamaraang ito.

Mga Detektor. Ang pagpaparehistro ng output mula sa haligi ng isang hiwalay na bahagi ay isinasagawa gamit ang isang detektor. Para sa pagpaparehistro, maaari mong gamitin ang pagbabago sa anumang analytical signal na nagmumula sa mobile phase at nauugnay sa kalikasan at dami ng pinaghalong bahagi. Gumagamit ang liquid chromatography ng mga analytical signal gaya ng light absorption o light emission ng lumalabas na solusyon (photometric at fluorimetric detector), refractive index (refractometric detector), potensyal at electrical conductivity (electrochemical detector), atbp.

Ang patuloy na natukoy na signal ay naitala ng recorder. Ang chromatogram ay isang sequence ng mga signal ng detector na naitala sa recorder tape, na nabuo kapag ang mga indibidwal na bahagi ng mixture ay lumabas sa column. Sa kaso ng paghihiwalay ng pinaghalong, ang mga indibidwal na peak ay makikita sa panlabas na chromatogram. Ang posisyon ng rurok sa chromatogram ay ginagamit para sa layunin ng pagkakakilanlan ng sangkap, ang taas o lugar ng rurok - para sa layunin ng dami ng pagpapasiya.

Aplikasyon

Natagpuan ng HPLC ang pinakamalawak na aplikasyon sa mga sumusunod na lugar ng pagsusuri ng kemikal (natukoy ang mga bagay ng pagsusuri kung saan halos walang kompetisyon ang HPLC):

· Kontrol sa kalidad ng pagkain - tonic at flavor additives, aldehydes, ketones, bitamina, sugars, dyes, preservatives, hormones, antibiotics, triazine, carbamate at iba pang pestisidyo, mycotoxins, nitrosomines, polycyclic aromatic hydrocarbons, atbp.

· Proteksyon sa kapaligiran - mga phenol, mga organikong nitro compound, mono- at polycyclic aromatic hydrocarbons, isang bilang ng mga pestisidyo, pangunahing anion at cation.

· Kriminalistiko - mga gamot, mga organikong pampasabog at tina, makapangyarihang mga parmasyutiko.

· Industriya ng parmasyutiko - steroid hormones, halos lahat ng produkto ng organic synthesis, antibiotics, polymer preparations, bitamina, protina paghahanda.

Medisina - ang nakalistang biochemical at medicinal substance at ang kanilang mga metabolites sa biological fluid (amino acids, purines at pyrimidines, steroid hormones, lipids) sa pagsusuri ng mga sakit, pagtukoy ng rate ng paglabas ng mga gamot mula sa katawan para sa layunin ng kanilang indibidwal na dosis .

· Agrikultura - pagtukoy ng nitrate at pospeyt sa mga lupa upang matukoy ang kinakailangang dami ng mga pataba, pagpapasiya ng nutritional value ng feed (amino acids at bitamina), pagsusuri ng mga pestisidyo sa lupa, tubig at mga produktong pang-agrikultura.

Biochemistry, bioorganic chemistry, genetic engineering, biotechnology - sugars, lipids, steroids, proteins, amino acids, nucleosides at ang kanilang mga derivatives, bitamina, peptides, oligonucleotides, porphyrins, atbp.

· Organic chemistry - lahat ng matatag na produkto ng organic synthesis, dyes, thermolabile compound, non-volatile compound; inorganic chemistry (halos lahat ng natutunaw na compound sa anyo ng mga ion at kumplikadong compound).

· Kontrol sa kalidad at kaligtasan ng mga produktong pagkain, mga inuming may alkohol at hindi alkohol, inuming tubig, mga kemikal sa bahay, mga pabango sa lahat ng yugto ng kanilang produksyon;

pagpapasiya ng kalikasan ng polusyon sa lugar ng isang gawa ng tao na sakuna o emergency;

pagtuklas at pagsusuri ng narcotic, potent, lason at explosive substance;

pagpapasiya ng pagkakaroon ng mga nakakapinsalang sangkap (polycyclic at iba pang aromatic hydrocarbons, phenols, pesticides, organic dyes, ions ng mabigat, alkaline at alkaline earth metals) sa mga likidong effluent, air emissions at solidong basura mula sa mga negosyo at sa mga buhay na organismo;

· pagsubaybay sa mga proseso ng organic synthesis, pagproseso ng langis at karbon, biochemical at microbiological production;

pagsusuri ng kalidad ng lupa para sa pagpapabunga, ang pagkakaroon ng mga pestisidyo at herbicide sa lupa, tubig at mga produkto, pati na rin ang nutritional value ng feed; kumplikadong pananaliksik analytical na gawain; pagkuha ng isang micro na halaga ng ultrapure substance.



(OFS 42-0096-09)

Ang high performance liquid chromatography (HPLC) ay isang column chromatography na paraan kung saan ang mobile phase (MP) ay likido

buto na gumagalaw sa isang chromatographic column na puno ng hindi suportado

ang visual phase (sorbent). Ang mga haligi ng HPLC ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na haydroliko na presyon sa pumapasok na haligi, kaya minsan tinatawag ang HPLC

tinatawag na "High Pressure Liquid Chromatography".

Depende sa mekanismo ng paghihiwalay ng mga sangkap, ang mga sumusunod ay nakikilala:

pangkalahatang mga opsyon sa HPLC: adsorption, distribution, ion-exchange,

eksklusibo, chiral, atbp.

Sa adsorption chromatography, ang paghihiwalay ng mga substance ay nangyayari dahil sa kanilang iba't ibang kakayahan na ma-adsorbed at ma-desorbed sa pagtaas.

ibabaw ng adsorbent na may nabuong ibabaw, halimbawa, silica gel.

Sa partition HPLC, ang paghihiwalay ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa distribution coefficient ng mga substance na ihihiwalay sa pagitan ng hindi kumikibo.

(karaniwan ay chemically grafted papunta sa ibabaw ng isang nakapirming carrier) at

mga mobile phase.

Sa pamamagitan ng polarity, nahahati ang PF at NF HPLC sa normal-phase at ob-

phase-rotation.

Ang normal-phase ay tinatawag na variant ng chromatography, kung saan

gumamit ng polar sorbent (halimbawa, silica gel o silica gel na may idinagdag

twisted NH2 - o CN-groups) at non-polar PF (halimbawa, hexane na may iba't ibang

personal na pandagdag). Sa reversed-phase na variant ng chromatography,

gumamit ng non-polar chemically modified sorbent (halimbawa,

non-polar alkyl radical C18 ) at mga polar mobile phase (halimbawa,

methanol, acetonitrile).

Sa ion-exchange chromatography, ang mga molekula ng mga sangkap ng pinaghalong, dissociation

sa solusyon sa mga cation at anion, ay pinaghihiwalay kapag gumagalaw

sorbent (cation exchanger o anion exchanger) dahil sa kanilang iba't ibang exchange rates sa ionic

mi grupo ng sorbent.

Sa pagbubukod (sieve, gel-penetrating, gel-filtration)

Ang mga molekula ng Chromatography ng mga sangkap ay pinaghihiwalay ng laki dahil sa kanilang iba't ibang kakayahan na tumagos sa mga pores ng nakatigil na yugto. Kasabay nito, ang una sa

ang pinakamalaking mga molekula (na may pinakamataas na timbang ng molekular) na maaaring tumagos sa pinakamababang bilang ng mga pores ng nakatigil na yugto ay lumalabas sa mga haligi,

at ang mga sangkap na may maliliit na laki ng molekular ay huling lumabas.

Kadalasan ang paghihiwalay ay nagpapatuloy hindi sa pamamagitan ng isa, ngunit sa pamamagitan ng ilang mga mekanismo sa parehong oras.

Ang pamamaraan ng HPLC ay maaaring gamitin upang kontrolin ang kalidad ng anumang negatibong

mga katulad na analytes. Para sa pagsusuri, ginagamit ang mga naaangkop na instrumento - mga likidong chromatograph.

Ang komposisyon ng isang likidong chromatograph ay kadalasang kinabibilangan ng sumusunod na basic

mga node:

– Unit ng paghahanda ng PF, kabilang ang isang lalagyan na may mobile phase (o isang lalagyan

sti sa mga indibidwal na solvents na bahagi ng mobile phase

zy) at PF degassing system;

– sistema ng pumping;

– mobile phase mixer (kung kinakailangan);

– sample na sistema ng iniksyon (injector);

– chromatographic column (maaaring i-install sa isang termostat);

- detektor;

– sistema ng pagkolekta at pagproseso ng data.

Sistema ng pumping

Ang mga bomba ay nagbibigay ng PF sa haligi sa isang naibigay na pare-parehong rate. Ang komposisyon ng mobile phase ay maaaring pare-pareho o variable.

sa panahon ng pagsusuri. Sa unang kaso, ang proseso ay tinatawag na isocratic,

at sa pangalawang - gradient. Minsan naka-install sa harap ng pumping system

mga filter na may diameter ng pore na 0.45 µm para sa pagsala ng mobile phase. Moderno

Ang variable na pumping system ng isang liquid chromatograph ay binubuo ng isa o higit pang mga pump na kinokontrol ng isang computer. Ito ay nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang

nagiging PF ayon sa isang partikular na programa na may gradient elution. Sme-

ang paghahalo ng mga bahagi ng PF sa mixer ay maaaring mangyari pareho sa mababang presyon

ion (bago ang mga bomba) at sa mataas na presyon (pagkatapos ng mga bomba). Maaaring gamitin ang mixer para sa paghahanda ng PF at isocratic elution,

gayunpaman, ang isang mas tumpak na ratio ng mga bahagi ay nakakamit sa paunang

paghahalo ng mga bahagi ng PF para sa isang isocratic na proseso. Ginagawang posible ng mga Analytical HPLC pump na mapanatili ang isang pare-parehong rate ng daloy ng PF papunta sa column sa hanay mula 0.1 hanggang 10 ml/min sa isang pressure ng pumapasok sa column na hanggang 50 MPa. Ito ay ipinapayong, gayunpaman, na ang halagang ito ay hindi lalampas

shalo 20 MPa. Ang mga pulsation ng presyon ay pinaliit sa pamamagitan ng espesyal na pamamasa

ferrule system na kasama sa disenyo ng mga bomba. Mga bahaging gumagana sa-

Ang mga bomba ay gawa sa mga materyales na lumalaban sa kaagnasan, na nagpapahintulot sa paggamit ng mga agresibong bahagi sa komposisyon ng PF.

Mga gripo

Sa pamamagitan ng disenyo, ang mga mixer ay maaaring static o dynamic.

mic.

Sa mixer, isang solong mobile phase ang nabuo mula sa

mga tiyak na solvents na ibinibigay ng mga bomba, kung ang kinakailangang timpla ay hindi pa naihanda nang maaga. Ang paghahalo ng mga solvent ay kadalasang nangyayari nang kusang-loob, ngunit minsan ginagamit ang mga sistemang may sapilitang paghahalo.

pananahi.

Mga injector

Ang mga injector ay maaaring maging pangkalahatan para sa pagpapasok ng mga sample mula sa

1 µl hanggang 2 ml o discrete para sa sample na iniksyon ng isang tiyak na volume lamang

ema. Ang parehong mga uri ng injector ay maaaring awtomatiko ("auto-injector" o "auto-samplers"). Ang injector para sa pagpasok ng sample (solusyon) ay matatagpuan hindi -

bago ang chromatographic column. Ginagawang posible ng disenyo ng injector na baguhin ang direksyon ng daloy ng PF at paunang ipasok ang isang sample sa isang loop ng isang tiyak na dami (karaniwan ay mula 10 hanggang 100 μl).

Ang volume na ito ay ipinahiwatig sa label ng loop. Ang disenyo ng injector ay nagpapahintulot sa pagpapalit ng loop. Upang ipakilala ang nasuri na solusyon sa hindi av-

Ang tomatic injector ay gumagamit ng manual microsyringe na may malaking volume

lubhang lumalampas sa dami ng loop. Ang labis ng iniksyon na solusyon, hindi

sa loop ay itinapon at ang eksaktong at palaging ang parehong dami ng sample ay iniksyon sa column. Ang manwal na hindi kumpletong pagpuno ng loop ay binabawasan ang katumpakan

katumpakan ng dosing at reproducibility at, dahil dito, pinapababa ang katumpakan

at reproducibility ng chromatographic analysis.

Kolum ng Chromatography

Ang mga Chromatographic column ay karaniwang hindi kinakalawang na asero, salamin o plastik na mga tubo na puno ng sorbent at sarado.

sa magkabilang panig na may mga filter na may diameter ng pore na 2–5 µm. Ang haba ng analytical

column, depende sa mekanismo ng chromatographic separation, ay maaaring nasa hanay mula 5 hanggang 60 cm o higit pa (karaniwan ay

10-25 cm), panloob na lapad - mula 2 hanggang 10 mm (karaniwan ay 4.6 mm). Ang mga column na may panloob na diameter na mas mababa sa 2 mm ay ginagamit sa microcolumn chromium

toograpiya. Ginagamit din ang mga capillary column na may mga panloob na diameter.

rum tungkol sa 0.3-0.7 mm. Ang mga column para sa preparative chromatography ay may panloob na diameter na hanggang 50 mm o higit pa.

Bago ang analytical column, maaaring mai-install ang mga maiikling cable.

columns (pre-columns) na gumaganap ng iba't ibang auxiliary function

(mas madalas - proteksyon ng analytical column). Karaniwan, ang pagsusuri ay isinasagawa sa

sa temperatura ng silid, gayunpaman, upang mapataas ang kahusayan sa paghihiwalay at

paikliin ang tagal ng pagsusuri, maaaring gumamit ng thermostat

nakakapagod na haligi sa mga temperatura na hindi hihigit sa 60 C. Sa mas mataas na temperatura, posible ang pagkasira ng sorbent at pagbabago sa komposisyon ng PF.

Nakatigil na yugto (sorbent)

Ang mga karaniwang ginagamit na sorbent ay:

1. Ang silica gel, alumina, porous graphite ay ginagamit sa normal

maliit na phase chromatography. Ang mekanismo ng pagpapanatili sa kasong ito

tsaa - karaniwang adsorption;

2. Mga resin o polimer na may acidic o pangunahing mga grupo. Saklaw - ion-exchange chromatography;

3. Porous silica gel o polymers (size exclusion chromatography);

4. Mga sorbent na binago ng kemikal (mga sorbent na may grafted fa-

zami), madalas na inihanda batay sa silica gel. Ang mekanismo ng pagpapanatili sa karamihan ng mga kaso ay ang pamamahagi sa pagitan ng mobile

noah at nakatigil na mga yugto;

5. Mga chiral sorbents na binago ng kemikal, halimbawa,

may tubig na mga selulusa at amylose, mga protina at peptides, cyclodextrins,

ginagamit upang paghiwalayin ang mga enantiomer (chiral chromatography)

Ang mga bonded phase sorbents ay maaaring magkaroon ng iba't ibang antas ng kemikal

chesky modification. Ang mga sorbent particle ay maaaring spherical o non-spherical.

regular na hugis at iba't ibang porosity.

Ang pinakakaraniwang ginagamit na mga bonded phase ay:

– mga pangkat ng octyl(sorbent octylsilane o C8);

– mga pangkat ng octadecyl(sorbent octadecylsilane

(ODS) o C18);

– mga pangkat ng phenyl(sorbent phenylsilane);

– mga pangkat ng cyanopropyl(sorbent CN);

– mga grupo ng aminopropyl(NH2 sorbent);

– mga pangkat ng diol (sorbent diol).

Kadalasan, ang pagsusuri ay ginagawa sa non-polar bonded phases in

reverse-phase mode gamit ang C18 sorbent.

Sa ilang mga kaso, mas angkop na gumamit ng normal

phase chromatography. Sa kasong ito, ang silica gel o polar bonded phases ("CN", "NH2", "diol") ay ginagamit kasama ng mga non-polar solute.

Ang mga bonded phase sorbents ay chemically stable sa mga pH value mula 2.0 hanggang 8.0 maliban kung tinukoy ng tagagawa.

Ang mga sorbent na particle ay maaaring may spherical o irregular na hugis at iba't ibang porosity. Ang laki ng particle ng sorbent sa analytical HPLC ay karaniwang 3–10 µm, sa preparative HPLC, hanggang 50 µm o higit pa.

Ginagamit din ang mga monolitikong sorbent.

Ang mataas na kahusayan sa paghihiwalay ay ibinibigay ng mataas na lugar sa ibabaw ng mga sorbent particle (na isang kinahinatnan ng kanilang mikroskopya).

ang pagkakaroon ng mga pores), pati na rin ang pagkakapareho ng komposisyon ng sorbent at ang siksik at pare-parehong pag-iimpake nito.

Mga Detektor

Iba't ibang paraan ng pagtuklas ang ginagamit. Sa pangkalahatang kaso, ang PF na may mga sangkap na natunaw dito pagkatapos ng isang chromatographic column

Ang ki ay bumabagsak sa detector cell, kung saan ang isa o isa pa sa mga katangian nito ay patuloy na sinusukat (absorption sa UV o nakikitang rehiyon ng spectrum, fluorescence,

refractive index, electrical conductivity, atbp.). Ang resultang chromatogram ay isang graph ng pag-asa ng ilang pisikal

o physico-kemikal na parameter ng PF sa oras.

Ang pinakakaraniwan ay spectrophotometric

detector (kabilang ang diode-matrix), na nagrerehistro ng pagbabago sa optical

density sa ultraviolet, nakikita at madalas sa malapit na infrared

ibang mga rehiyon ng spectrum mula 190 hanggang 800 o 900 nm. Ang chromatogram sa kasong ito

ang tsaa ay ang pagtitiwala sa optical density ng PF sa oras.

Ang tradisyonal na ginagamit na spectrophotometric detector ay nagbibigay-daan

nagbibigay-daan sa pagtuklas sa anumang wavelength sa saklaw ng pagpapatakbo nito

sona. Ginagamit din ang mga multiwave detector, na nagpapahintulot sa pagsasagawa

magsagawa ng pagtuklas sa ilang mga wavelength nang sabay-sabay.

Sa tulong ng isang diode array detector, posible hindi lamang magsagawa ng pagtuklas sa ilang mga wavelength nang sabay-sabay, ngunit halos agad din.

posible (nang walang pag-scan) na makuha ang optical spectrum ng PF anumang oras, na lubos na nagpapadali sa pagsusuri ng husay ng mga pinaghiwalay na bahagi

mga bahagi.

Ang sensitivity ng mga fluorescent detector ay humigit-kumulang 1000 beses na mas mataas kaysa sa mga spectrophotometric. Sa kasong ito, alinman sa sarili nitong fluorescence o ang fluorescence ng mga kaukulang derivatives ay ginagamit kung ang analyte mismo ay hindi fluoresce. Moderno

Ang mga mapagpapalit na fluorescent detector ay ginagawang posible hindi lamang upang makakuha ng chromato-

gramo, ngunit din upang maitala ang paggulo at fluorescence spectra ng pagsusuri-

mga zyable na koneksyon.

Ginagamit ang mga refractometric detector upang suriin ang mga sample na hindi sumisipsip sa UV at nakikitang mga rehiyon ng spectrum (halimbawa, carbohydrates).

(refractometers). Ang mga disadvantage ng mga detector na ito ay ang kanilang mababang (kumpara sa spectrophotometric detector) sensitivity at makabuluhang pagdepende sa temperatura ng intensity ng signal (dapat thermostated ang detector).

Ginagamit din ang mga electrochemical detector (conductometric

kalangitan, amperometric, atbp.), mass spectrometric at Fourier-IR

detector, detector ng light scattering, radioactivity at iba pa

mobile phase

AT Ang iba't ibang mga solvents, parehong indibidwal at ang kanilang mga mixtures, ay maaaring gamitin bilang PF.

AT normal-phase Ang Chromatography ay karaniwang gumagamit ng likidong carbon

hydrocarbons (hexane, cyclohexane, heptane) at iba pang medyo non-polar

mga solvent na may maliit na pagdaragdag ng mga polar organic compound,

na kumokontrol sa eluting strength ng PF.

Sa reversed-phase chromatography, ang komposisyon ng PF ay kinabibilangan ng polar or-

mga organikong solvents (karaniwang acetonitrile at methanol) at tubig. Para sa optim-

Ang mga pag-aaral sa paghihiwalay ay kadalasang gumagamit ng mga may tubig na solusyon na may isang tiyak na palatandaan

halaga ng pH, sa partikular na mga solusyon sa buffer. Ginagamit ang mga inorganic na additives

calic at organic acids, base at salts at iba pang compounds (on-

halimbawa, ang mga chiral modifier upang paghiwalayin ang mga enantiomer sa achiral-

nom sorbent).

Ang kontrol sa halaga ng pH ay dapat na isagawa nang hiwalay para sa may tubig na bahagi, at hindi para sa pinaghalong may organikong solvent.

Ang PF ay maaaring binubuo ng isang solvent, madalas dalawa, kung kinakailangan

dimity - mula sa tatlo o higit pa. Ang komposisyon ng PF ay ipinahiwatig bilang ang dami ng ratio ng mga nasasakupang solvents nito. Sa ilang mga kaso, ang masa

ratio, na dapat na espesyal na itinakda.

Kapag gumagamit ng UV spectrophotometric detector, ang PF ay hindi dapat magkaroon ng binibigkas na pagsipsip sa wavelength na pinili para sa pagtuklas. Ang limitasyon ng transparency o optical density kapag tinutukoy

ang tinukoy na wavelength ng solvent ng isang partikular na tagagawa ay madalas na ipinahiwatig

ay nasa pakete.

Ang pagsusuri ng Chromatographic ay lubos na naiimpluwensyahan ng antas ng kadalisayan ng PF, kaya mas mainam na gumamit ng mga solvent na ginawa

nye partikular para sa liquid chromatography (kabilang ang tubig).

Ang PF at nasuri na mga solusyon ay hindi dapat maglaman ng hindi natunaw

mga particle at bula ng gas. Ang tubig na nakuha sa laboratoryo

may tubig na mga solusyon na paunang pinaghalo sa mga organikong solvent ng tubig

Ang mga solvents, gayundin ang mga nasuri na solusyon, ay dapat na isailalim sa fine filtration at degassing. Karaniwang ginagamit ang pagsasala para sa layuning ito.

sa ilalim ng vacuum sa pamamagitan ng isang lamad na filter na hindi gumagalaw na may kinalaman sa solvent na ito o solusyon na may sukat ng butas na 0.45 μm.

Sistema ng pangongolekta at pagproseso ng data

Ang isang modernong sistema ng pagpoproseso ng data ay isang conjugated

personal na computer na konektado sa chromatograph na may software na naka-install

software na nagpapahintulot sa iyo na magrehistro at magproseso ng chrono-

matogram, pati na rin pamahalaan ang pagpapatakbo ng chromatograph at subaybayan ang pangunahing

mi parameter ng chromatographic system.

Listahan ng mga kundisyon ng chromatographic na tutukuyin

Sa isang pribadong monograph, ang mga sukat ng co-

mga column, uri ng sorbent na may indikasyon ng laki ng butil, temperatura ng column (kung kinakailangan ang kontrol ng temperatura), dami ng na-inject na sample (volume ng loop),

Katayuan ng PF at paraan ng paghahanda nito, rate ng feed ng PF, mga kondisyon ng detector at pagtuklas, paglalarawan ng gradient mode (kung ginamit), oras ng chromatography.

ION EXCHANGE AT ION HPLC

Ion exchange chromatography ay ginagamit para sa pagsusuri bilang isang organic

skikh (heterocyclic base, amino acids, protina, atbp.), at non-o-

ganic (iba't ibang kasyon at anion) compound. Paghihiwalay ng mga bahagi

Ang mga bahagi ng pinag-aralan na pinaghalong sa ion-exchange chromatography ay batay sa nababaligtad na pakikipag-ugnayan ng mga ion ng nasuri na mga sangkap sa mga ionic na grupo.

pami sorbent. Ang mga anion exchanger o cation exchanger ay ginagamit bilang sorbents.

ikaw. Ang mga sorbent na ito ay pangunahing alinman sa polymeric ion-

exchange resins (karaniwan ay mga copolymer ng styrene at divinylbenzene na may graft

ionic group), o mga silica gel na may mga grafted ion exchange group. Ang mga sorbents na may -(CH2)3 N+ X– na grupo ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga anion, at ang mga sorbents na may -(CH2)SO3 – H+ na mga grupo ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga kasyon.

Karaniwan, ang mga polymer resin ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga anion, at upang paghiwalayin ang e-

Ang mga cation ay binagong silica gels.

Bilang PF sa ion-exchange chromatography, ang mga may tubig na solusyon ng mga acid, base at asin ay ginagamit. Karaniwang ginagamit ang mga karera ng buffer

mga solusyon na nagbibigay-daan sa iyong mapanatili ang ilang partikular na halaga ng pH. Posible ring gumamit ng maliliit na additives ng water-miscible organic

cal solvents - acetonitrile, methanol, ethanol, tetrahydrofuran.

Ion chromatography- isang variant ng ion-exchange chromatography, in

na, upang matukoy ang konsentrasyon ng mga ion ng analyte, ay ginagamit

gamit ang isang conductometric detector. Para sa napakasensitibong op-

Upang matukoy ang mga pagbabago sa electrical conductivity na dumadaan sa PF detector, dapat na mababa ang background ng electrical conductivity ng PF.

Mayroong dalawang pangunahing variant ng ion chromatography.

Ang una sa kanila ay batay sa pagsugpo sa electrical conductivity ng electrolytic

ang PF na iyon gamit ang pangalawang ion-exchange column na matatagpuan sa pagitan ng anal-

lytic column at detector. Sa column na ito, nagaganap ang neutralisasyon

Ang PF at ang nasuri na mga compound ay pumasok sa detector cell sa deionization

zirovannoy tubig. Ang mga natukoy na ion ay ang tanging mga ion

tinitiyak ang kondaktibiti ng PF. Ang kawalan ng haligi ng suppressor ay ang pangangailangan para sa pagbabagong-buhay nito sa medyo maikling pagitan.

ako. Ang haligi ng pagsugpo ay maaaring mapalitan ng isang patuloy na gumagana

lamad suppressor, kung saan ang komposisyon ng lamad ay patuloy

ay ang daloy ng regenerating solution na gumagalaw sa direksyon

kabaligtaran sa direksyon ng daloy ng PF.

Ang pangalawang bersyon ng ion chromatography ay single-column ion chromatography.

matography. Sa variant na ito, ginagamit ang isang PF na may napakababang electrical conductivity.

nilalaman ng tubig. Ang mga mahihinang organikong compound ay malawakang ginagamit bilang mga electrolyte.

mga sky acid - benzoic, salicylic o isophthalic.

LAKI ng HPLC

Ang size exclusion chromatography (gel chromatography) ay isang espesyal na bersyon ng HPLC batay sa paghihiwalay ng mga molekula ayon sa kanilang laki. Pamamahagi

Ang mga molekula sa pagitan ng mga nakatigil at mobile na yugto ay batay sa laki ng mo-

mga molekula at bahagyang sa kanilang hugis at polarity. Para sa paghihiwalay, gamitin

porous sorbents - polymers, silica gel, porous na baso at polysaccharides.

Ang laki ng butil ng mga sorbent ay 5–10 µm.

Ang mga bentahe ng porous na baso at silica gel ay ang mabilis na pagsasabog ng PF at analyte na mga molekula sa mga pores, katatagan sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon (kahit na sa mataas na temperatura). Polymeric sorbene-

ikaw ay mga copolymer ng styrene at divinylbenzene (ito ay isang hydro-

phobic sorbents na ginagamit sa mga non-polar mobile phase) at

hydrophilic gels na nakuha mula sa sulfonated divinylbenzene o polyacrylamide resins.

Dalawang uri ng paglilimita ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula na may porous na nakatigil na yugto ay posible. Ang mga molekula na mas malaki kaysa sa average na diameter ng isang butas ay hindi tumagos sa sorbent at na-eluted kasama ng mobile phase.

si zoy muna. Molecules na may diameter na mas maliit kaysa sa laki ng butas ng uri

Ang mga baluktot ay malayang tumagos dito, nananatili sa nakatigil na yugto sa pinakamahabang panahon at huling na-eluted. Ang mga molekula ng katamtamang laki ay tumagos sa mga pores ng sorbent depende sa kanilang laki at bahagyang depende sa kanilang hugis. Nag-elute sila na may iba't ibang oras ng pagpapanatili sa pagitan

ang ating pinakamalaki at pinakamaliit na molekula. Ang paghihiwalay ng mga bahagi ng chromatographed sample ay nangyayari bilang resulta ng paulit-ulit na pag-

ang pagsasabog ng mga sample na bahagi sa mga pores ng sorbent, at vice versa.

Sa chromatography ng pagbubukod ng laki, upang makilala ang pagpapanatili,

isang dami ng pagpapanatili na katumbas ng produkto ng rate ng daloy ng PF at ang oras ng pagpapanatili ay ginagamit.

mobile phase. Ang pagpili ng PF ay depende sa uri ng sorbent. Pagbubukod-

Ang chromatography ay karaniwang nahahati sa gel filtration at gel chromatography.

permeation chromatography.

Ang pamamaraan ng chromatography ng pagsasala ng gel ay ginagamit upang paghiwalayin

ng mga compound na nalulusaw sa tubig sa mga hydrophilic sorbents. Ang mga mobile phase ay may tubig na buffer solution na may ibinigay na pH value.

Gumagamit ng hydrophobic ang gel permeation chromatography

bents at non-polar organic solvents (toluene, dichloromethane, tetra-

hydrofuran). Ang pamamaraang ito ay ginagamit upang pag-aralan ang mga compound na bahagyang natutunaw

nakabalot sa tubig.

Mga Detektor. Bilang mga detector sa size exclusion chromatography, ginagamit ang differential refractometric detector, gayundin ang mga spectrophotometric detector (kabilang ang mga nasa IR region ng spectrum).

Ginagamit din ang mga viscometric at flow laser detector.

Ang mga detector na ito, kasama ng isang refractometer o iba pang konsentrasyon

pinapayagan ka ng detector na patuloy na matukoy ang bigat ng molekular ng

limer sa PF.

ULTRA PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY

Ang ultra performance na liquid chromatography ay isang variant ng liquid chromatography na mas mahusay

stu kumpara sa klasikal na HPLC.

Ang isang tampok ng ultra-performance liquid chromatography ay

ang paggamit ng mga sorbents na may laki ng butil na 1.5 hanggang 2 microns. Chro-

Ang mga matographic na column ay karaniwang 50 hanggang 150 mm ang haba at 1

hanggang 4 mm ang lapad. Ang dami ng iniksyon na sample ay maaaring mula 1 hanggang 50 µl.

Chromatographic equipment na ginagamit sa classical

riante HPLC, kadalasang espesyal na iniangkop para sa ganitong uri ng chromatography

Ang kagamitang idinisenyo para sa ultra performance na liquid chromatography ay maaari ding gamitin sa klasikong bersyon ng HPLC.

Ang chromatographic separation ng mixture sa column dahil sa mabagal na advance ng PF ay tumatagal ng mahabang panahon. Upang mapabilis ang proseso, ang chromatography ay isinasagawa sa ilalim ng presyon. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na High Performance Liquid Chromatography (HPLC)

Ang modernisasyon ng mga kagamitang ginagamit sa klasikal na likidong column chromatography ay ginawa itong isa sa mga promising at modernong paraan ng pagsusuri. Ang high performance na liquid chromatography ay isang maginhawang paraan para sa paghihiwalay, paghahandang paghihiwalay, at pagsusuri ng husay at dami ng mga non-volatile, thermolabile na compound na parehong mababa at mataas ang molecular weight.

Depende sa uri ng sorbent na ginamit sa pamamaraang ito, 2 variant ng chromatography ang ginagamit: sa isang polar sorbent na gumagamit ng non-polar eluent (direct phase option) at sa isang non-polar sorbent na gumagamit ng polar eluent - ang tinatawag na reverse -phase high-performance liquid chromatography (RPHLC).

Kapag ang eluent ay pumasa sa eluent, ang equilibrium sa ilalim ng mga kondisyon ng RPHLC ay naitatag nang maraming beses na mas mabilis kaysa sa ilalim ng mga kondisyon ng polar sorbents at non-aqueous PFs. Bilang resulta nito, pati na rin ang kaginhawaan ng pagtatrabaho sa mga eluent ng tubig at tubig-alkohol, ang RPHLC ay nakakuha na ngayon ng mahusay na katanyagan. Karamihan sa mga pagsusuri sa HPLC ay isinasagawa gamit ang pamamaraang ito.

Instrumentasyon para sa HPLC

Ang mga haligi para sa HPLC ay gawa sa hindi kinakalawang na asero na may panloob na diameter na 2-6 mm at haba na 10-25 cm. Ang mga haligi ay puno ng sorbent (NF). Ang silica gel, alumina, o binagong sorbent ay ginagamit bilang NF. Ang silica gel ay kadalasang nababago sa pamamagitan ng kemikal na pagpapasok ng iba't ibang functional na grupo sa ibabaw nito.

Mga Detektor. Ang pagpaparehistro ng output mula sa haligi ng isang hiwalay na bahagi ay isinasagawa gamit ang isang detektor. Para sa pagpaparehistro, maaari mong gamitin ang pagbabago sa anumang analytical signal na nagmumula sa mobile phase at nauugnay sa kalikasan at dami ng pinaghalong bahagi. Gumagamit ang liquid chromatography ng mga analytical signal gaya ng light absorption o light emission ng lumalabas na solusyon (photometric at fluorimetric detector), refractive index (refractometric detector), potensyal at electrical conductivity (electrochemical detector), atbp.

Ang patuloy na natukoy na signal ay naitala ng recorder. Ang chromatogram ay isang sequence ng mga signal ng detector na naitala sa recorder tape, na nabuo kapag ang mga indibidwal na bahagi ng mixture ay lumabas sa column. Sa kaso ng paghihiwalay ng pinaghalong, ang mga hiwalay na taluktok ay makikita sa panlabas na chromatogram. Ang posisyon ng rurok sa chromatogram ay ginagamit para sa layunin ng pagkakakilanlan ng sangkap, ang taas o lugar ng rurok - para sa layunin ng dami ng pagpapasiya.

Qualitative Analysis

Ang pinakamahalagang katangian ng chromatogram - ang oras ng pagpapanatili t r at ang dami ng pagpapanatili na nauugnay dito - ay sumasalamin sa likas na katangian ng mga sangkap, ang kanilang kakayahang mag-sorption sa nakatigil na bahagi ng materyal at, samakatuwid, sa ilalim ng patuloy na mga kondisyon ng chromatography, ang mga ito ay isang paraan ng pagkilala sa sangkap. Para sa isang naibigay na haligi na may isang tiyak na rate ng daloy at temperatura, ang oras ng pagpapanatili ng bawat tambalan ay pare-pareho (Fig. - oras ng pagpapanatili ng panloob na pamantayan (substansya sa una ay wala sa pinag-aralan na pinaghalong), h - taas ng tuktok (mm), isang 1 /2 - peak width sa kalahati ng taas nito, mm.

Upang matukoy ang isang sangkap sa pamamagitan ng chromatogram, karaniwang ginagamit ang mga karaniwang sample o purong sangkap. Ang oras ng pagpapanatili ng hindi kilalang sangkap na t Rx ay inihambing sa oras ng pagpapanatili t RCT ng mga kilalang sangkap. Ngunit mas maaasahang pagkakakilanlan sa pamamagitan ng pagsukat sa kamag-anak na oras ng pagpapanatili

Sa kasong ito, ang isang kilalang substance (panloob na pamantayan) ay unang ipinasok sa column at ang oras ng pagpapanatili nito t R(BC) ay sinusukat, pagkatapos ang pinaghalong pagsubok ay chromatographically separated (chromatographed), kung saan ang panloob na pamantayan ay preliminarily idinagdag.

Pagsusuri ng Dami

Ang pagsusuri na ito ay batay sa pag-asa ng peak height h o sa lugar nito na S sa dami ng substance. Para sa makitid na mga taluktok, ang pagsukat ng h ay mas kanais-nais, para sa malawak na malabo na mga taluktok - S. Ang lugar ng rurok ay sinusukat sa iba't ibang paraan: sa pamamagitan ng pagpaparami ng peak height (h) sa lapad nito (a 1/2), na sinusukat sa kalahati ng taas nito; pagpaplano; gamit ang isang integrator. Ang mga modernong chromatograph ay nilagyan ng mga electrical o electronic integrator.

Tatlong pamamaraan ang pangunahing ginagamit upang matukoy ang nilalaman ng mga sangkap sa isang sample: ang ganap na paraan ng pagkakalibrate, ang panloob na paraan ng normalisasyon, at ang panloob na pamantayang pamamaraan.

Ang ganap na paraan ng pagkakalibrate ay batay sa isang paunang pagpapasiya ng kaugnayan sa pagitan ng dami ng ipinakilalang sangkap at ang lugar o taas ng rurok sa chromatogram. Ang isang kilalang halaga ng pinaghalong pagkakalibrate ay ipinapasok sa chromatogram at ang mga lugar o taas ng mga resultang peak ay tinutukoy. Bumuo ng graph ng lugar o taas ng peak mula sa dami ng na-inject na substance. Sinusuri ang sample ng pagsubok, sinusukat ang lugar o taas ng tugatog ng bahaging tutukuyin, at kinakalkula ang halaga nito batay sa curve ng pagkakalibrate.

Ang paraan ng panloob na normalisasyon ay batay sa pagdadala sa 100% ng kabuuan ng mga lugar ng lahat ng mga taluktok sa chromatogram.

Ang pamamaraang ito ay nagbibigay lamang ng impormasyon sa kamag-anak na nilalaman ng sangkap sa pinaghalong, ngunit hindi pinapayagan ang pagtukoy sa ganap na halaga nito.

Ang panloob na karaniwang pamamaraan ay batay sa paghahambing ng isang napiling peak parameter ng isang analyte na may parehong parameter ng isang karaniwang sangkap na ipinakilala sa sample sa isang kilalang halaga. Ang isang kilalang halaga ng tulad ng isang karaniwang sangkap ay ipinakilala sa sample ng pagsubok, ang rurok na kung saan ay sapat na mahusay na pinaghihiwalay mula sa mga taluktok ng mga bahagi ng pinaghalong pagsubok.

Ang huling dalawang pamamaraan ay nangangailangan ng pagpapakilala ng mga salik sa pagwawasto na nagpapakilala sa pagiging sensitibo ng mga detektor na ginamit sa nasuri na mga sangkap. Para sa iba't ibang uri ng mga detektor at iba't ibang mga sangkap, ang sensitivity coefficient ay tinutukoy sa eksperimentong paraan.

Ginagamit din ng liquid adsorption chromatography ang pagsusuri ng mga fraction ng mga solusyon na nakolekta sa sandaling lumabas ang substance sa column. Ang pagsusuri ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng iba't ibang pamamaraan ng physicochemical.

Ang liquid adsorption chromatography ay pangunahing ginagamit para sa paghihiwalay ng mga organikong sangkap. Napakatagumpay ng pamamaraang ito sa pag-aaral ng komposisyon ng langis, hydrocarbons, epektibong naghihiwalay ng mga trans- at cis-isomer, alkaloids, atbp. Maaaring gamitin ang HPLC upang matukoy ang mga tina, mga organikong acid, amino acid, asukal, pestisidyo at mga herbicide na dumi, mga sangkap na panggamot at iba pang mga kontaminant sa mga produktong pagkain.

Kagamitan para sa likidong kromatograpiya.

Sa modernong likidong chromatography, ginagamit ang mga instrumento na may iba't ibang antas ng pagiging kumplikado - mula sa pinakasimpleng mga sistema hanggang sa mga high-end na chromatograph na nilagyan ng iba't ibang karagdagang mga aparato. Sa fig. 1. nagpapakita ng block diagram ng likidong chromatograph na naglalaman ng minimum na kinakailangang hanay ng mga bahagi, sa isang anyo o iba pa, na nasa anumang chromatographic system.

kanin. 1. Block diagram ng isang likidong chromatograph.

Ang pump (2) ay idinisenyo upang lumikha ng tuluy-tuloy na daloy ng solvent. Ang disenyo nito ay pangunahing tinutukoy ng operating pressure sa system. Para sa operasyon sa hanay na 10-500 MPa, ginagamit ang plunger (syringe) o piston type pump. Ang kawalan ng una ay ang pangangailangan para sa pana-panahong paghinto para sa pagpuno ng eluent, at ang pangalawa ay ang mahusay na kumplikado ng disenyo at, bilang isang resulta, ang mataas na presyo. Para sa mga simpleng sistema na may mababang operating pressures na 1-5 MPa, ang mga murang peristaltic pump ay matagumpay na ginagamit, ngunit dahil mahirap makamit ang isang pare-pareho ang presyon at rate ng daloy, ang kanilang paggamit ay limitado sa mga gawaing paghahanda.

Tinitiyak ng injector (3) na ang isang sample ng pinaghalong pinaghihiwalay na mga bahagi ay na-injected sa column na may sapat na mataas na reproducibility. Ang simpleng "stop-flow" na mga sample injection system ay nangangailangan ng pump na ihinto at samakatuwid ay hindi gaanong maginhawa kaysa sa mga loop pipette ng Reodyne.

Ang mga haligi ng HPLC (4) ay mga tubo na hindi kinakalawang na asero na may makapal na pader na may kakayahang makatiis ng mataas na presyon. Ang isang mahalagang papel ay nilalaro ng density at pagkakapareho ng pag-iimpake ng haligi na may isang sorbent. Para sa low pressure liquid chromatography, matagumpay na ginagamit ang makapal na pader na mga haligi ng salamin. Tinitiyak ng thermostat ang pare-parehong temperatura (5).

Ang mga detector (6) para sa liquid chromatography ay may flow cell kung saan ang ilang katangian ng dumadaloy na eluent ay patuloy na sinusukat. Ang pinakasikat na mga uri ng general purpose detector ay mga refractometer, na sumusukat sa refractive index, at spectrophotometric detector, na sumusukat sa absorbance ng isang solvent sa isang nakapirming wavelength (karaniwan ay sa ultraviolet region). Ang mga bentahe ng refractometers (at ang mga disadvantages ng spectrophotometers) ay kinabibilangan ng mababang sensitivity sa uri ng compound na tinutukoy, na maaaring hindi naglalaman ng mga pangkat ng chromophore. Sa kabilang banda, ang paggamit ng mga refractometer ay limitado sa isocratic system (na may pare-parehong eluent na komposisyon), kaya hindi posible ang paggamit ng solvent gradient sa kasong ito.

Ang recording system (7) sa pinakasimpleng kaso ay binubuo ng differential amplifier at recorder. Ito rin ay kanais-nais na magkaroon ng isang integrator na ginagawang posible upang makalkula ang mga kamag-anak na lugar ng mga nagreresultang peak. Sa mga kumplikadong sistema ng chromatographic, ginagamit ang isang bloke ng interface na nag-uugnay sa chromatograph sa isang personal na computer (8), na hindi lamang nangongolekta at nagpoproseso ng impormasyon, ngunit kinokontrol din ang instrumento.

Mga detektor ng HPLC

Ang high performance liquid chromatography (HPLC) ay ginagamit para makita ang mga polar non-volatile substance, na sa ilang kadahilanan ay hindi ma-convert sa isang form na maginhawa para sa gas chromatography, kahit na sa anyo ng mga derivatives. Ang mga naturang substance, sa partikular, ay kinabibilangan ng mga sulfonic acid, water-soluble dyes at ilang pestisidyo, gaya ng phenyl-urea derivatives.

Mga Detektor:

UV - diode array detector. Ang "matrix" ng mga photodiode (mayroong higit sa dalawang daan sa kanila) ay patuloy na nagrerehistro ng mga signal sa UV at nakikitang rehiyon ng spectrum, kaya tinitiyak ang pagtatala ng UV-B spectra sa mode ng pag-scan. Ginagawa nitong posible na patuloy na i-record, sa mataas na sensitivity, undistorted spectra ng mga bahagi na mabilis na dumadaan sa isang espesyal na cell.

Kung ikukumpara sa single-wavelength detection, na hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa "kadalisayan" ng peak, ang kakayahang ihambing ang buong spectra ng diode array ay nagbibigay ng resulta ng pagkakakilanlan na may mas mataas na antas ng katiyakan.

Fluorescent detector. Ang mahusay na katanyagan ng mga fluorescent detector ay dahil sa napakataas na selectivity at sensitivity, at ang katotohanan na maraming mga pollutant sa kapaligiran ang nag-ilaw (halimbawa, polyaromatic hydrocarbons).

Ang isang electrochemical detector ay ginagamit upang makita ang mga sangkap na madaling ma-oxidize o mabawasan: phenols, mercaptans, amines, aromatic nitro at halogen derivatives, aldehydes, ketones, benzidines.

Mga tubo ng tagapagpahiwatig para sa pagsubok ng pagpapasiya ng mga aromatic na amin sa hangin ng lugar ng pagtatrabaho

Ang mga aromatic na amin ay may mataas na nakakalason na katangian at nailalarawan sa pamamagitan ng mababang maximum na pinapayagang konsentrasyon sa hangin. Ang propensidad para sa oxidative degradation ng mga pollutant na ito sa mga bagay sa kapaligiran ay naglilimita sa posibilidad ng operational na kontrol ng kanilang nilalaman sa mga lugar ng mga lokal na emisyon. Tinutukoy nito ang kaugnayan ng paggamit ng mga analytical system batay sa mga pagsubok na pagpapasiya ng mga sangkap upang masuri ang kontaminasyon ng iba't ibang media. Ang mga pamamaraan ng pagsubok, na kinabibilangan ng mga analytical device na may direktang pagtuklas ng isang analytical signal nang walang karagdagang sampling at sample na paghahanda ng mga nasuri na sample, ay nagbibigay-daan sa pinaka-ekonomiko at layunin na pagkuha ng impormasyon tungkol sa kalagayan ng kapaligiran.

Ang layunin ng gawaing ito ay bumuo ng mga indicator tubes para sa pagsubok sa pagtukoy ng mga amino compound sa hangin batay sa isang bagong, promising class ng mga reagents para sa molekular na organic na pagsusuri ng chlorodinitro-substituted benz-2,1,3-oxadiazole at ang kanilang mga N-oxide .

Ang kulay ng mga nagresultang derivatives ay depende sa likas na katangian ng compound na tinutukoy, at ang naobserbahang bathochromic shift ng absorption bands ay tinutukoy ng antas ng pagpapalit ng amino group at ang pagkakaroon ng mga substituent. Ginagawa nitong posible na gumamit ng direktang visual na pagtuklas ng isang analytical signal bilang batayan ng pamamaraan ng pagsubok. Ang mga limitasyon ng visual detection ng mga nakakalason ay umabot sa 0.05 mg/m 3 .

Ang nabuong indicator tubes ay ginagamit bilang epektibong chemisorption samplers (chemical dosimeters) para sa pagsusuri ng hangin na naglalaman ng pinaghalong amino compound. Ang sampling rate ay eksperimento na itinatag sa pamamagitan ng antas ng pagsipsip ng mga nakakalason sa pamamagitan ng pumipili na layer. Ang komposisyon at dami ng, halimbawa, ang mga pinalit na aniline ay maaaring matukoy pagkatapos ng elution ng mga produkto ng chemisorption mula sa silica gel ng HPLC. Kasabay nito, ang malawak na hanay ng mga potensyal na bahagi ng mga pang-industriyang ecosystem ay hindi nakakaapekto sa mga resulta ng mga pagpapasiya.