УВОД
Хроматографията обхваща голям брой методи за разделяне на сложни смеси от газове или вещества в разтвор. Разделянето се осъществява в система, състояща се от две фази, едната от които е неподвижна, а другата – подвижна. То се основава на сорбционни явления в динамични условия. В най – прост вид тези условия се осъществяват при пропускане на разтвор, съдържащ подлежащите на разделяне вещества през колона, запълнена със сорбент. В следствие на различната сорбируемост на компонентите на сместа и многократно повтарящи се сорбционно – десорбционни процеси настъпва разделяне на веществата. Под сорбция в този случай се разбира кой да е разпределителен процес, протичащ на границата между двете фази : адсорбция, абсорбция, йонен обмен и др.
Понятието „ хроматография „ за пръв път е предложено от руския ботаник Михаил Семьонович Цвет през 1903 г. Така той е нарекъл метода, създаден и приложен от него, за разделяне на хлорофил и други растителни багрила, съдържащи се в екстракти от листа. Разделянето е усъществено чрез пропускане на предварително подготвения растителен екстракт заедно с подвижната фаза ( ограничен разтворител ) през стъклена тръба ( колона ) , запълнена с твърд сорбент ( CaCO3 ) . Поради различната скорост на придвижване на отделните компоненти по протежението на колоната се обособяват различно оцветени зони, които Цвет нарича „ хроматограма” .
Създаденият от Цвет разделителен метод претърпява бурно развитие, което продължава и до днес.
Хроматографският анализ е един от най – разпространените методи за разделяне, пречистване и идентифициране на веществата. Той е навлязъл широко в практиката на химичните, клиничните и биохимичните лаборатории. Използва се за изолиране на много биологично активни вещества, като алкалоиди, биополимери, ензими и др.
I. Адсорбционна хроматография – същност на метода и приложение.
Неподвижната фаза е твърд сорбент. Разделянето се извършва благодарение на адсорбция на молекулите върху адсорбента и разликата в коефициентите на адсорбция. Установява се динамичен процес на адсорбция, дисорбция на повърхността на адсорбента и равновесието се уствановява независимо от отделните компоненти на сместа. Ако адсобцията се осъществява само на повърхността на частиците се говори за чист вид адсорбционна хроматогафия, но ако тя е във вътрешността на частиците, тогава е на лице молуклно ситов ефект.
Зоните от молекули, които взаимодействат по – силно с адсорбционните центрове, се придвижват по – бавно през слоя адсорбент, докато тези, които взаимодействат по – слабо, се елуират за по – кратко време.
Адсорбционната хроматография намира най-голямо приложение за разделяне на органични вещества и значително по-рядко – на неорганични, в който случай обикновено неорганичните компоненти се свързват като комплекси с органични реактиви. Поради това елуентите, използвани в този дял на хроматографията, обикновено са органични разтворители, а при разделяне на неорганични комплекси – минерални киселини.
II. Колонна хроматография.
1. Същност на метода.
Най често прилаганият начин за осъществяване на контакта между подвижната и неподвижната фаза е използването на хроматографска колонка. В случаите, когато подвижната фаза е течност, хроматографската колонка представлява стъклена тръба с диаметър 0,5-1,5 см, в която над тампон от стъклена вата или друг пропускащ течности слой е насипано твърдото вещество под формата на малки частички с определени размери. Колонката се поддържа винаги запълнена с разтворител малко над границата с твърдата фаза, за да не се образуват въздушни мехурчета, които пречат на равномерното преминаване на течността, както и за да не засъхват частичките на пълнителя.
Пробата се въвежда под формата на възможно концентриран разтвор в горния край на колонката, където някои от всички нейни компоненти се задържат. След това през колонката се пропуска бавно подходящ разтворител /елуент/, в който задържаните компоненти се разтварят в нееднаква степан. В резултат на протичащите процеси на десорбция, придвижване на течната фаза и адсорбция веществата се придвижват с нееднаква скорост по дължината на колонката. Това може да се установи особено нагледно, ако анализираната смес е съставена от различно обагрени вещества – в този случай в колонката се оформят отделни цветни слоеве, които се придвижват с различна скорост по нейното протежение. С напредване фронта на елуента по дължина на колонката отделянето на компонентите един от друг става по-пълно.
Разделянето е толкова по-ефикасно, колкото отделните съставки се отличават една от друга по адсорбционни свойства и разтворимост в елуента. Понякога съществени разлики в тези свойства могат да се получат при незначителни промени в състава и структурата на съединенията.
Процесът на разделяне и подледователно извличане на веществата от колонката /елуиране/ се осъществява, като подбраният елуент се пропуска бавно с постоянна скорост чрез колонката и изтичащият разтвор на веществото /елуат/ се събира на отделни порции. Поради различната скорост на елуиране на отделните компоненти те се появявят след различно време на изхода на колонката и попадат в различни фракции.
2. Разделяне на пигментите на зеления лист.
1 g ситно нарязани зелени листа се поставят в колба от 100 cm³ и се прибавят 50 – 60 cm³ метанол. Оставят се да престоят 15 – 20 мин. На тъмно. Полученият зелен извлек се хроматографира през адсорбционна колонка с дължина 25 – 30 cm и диаметър 1,5 cm , напълнена с Al2O3 или CaCO3. Наблюдава се очертаването на три цветни ивици – най – отгоре зелена на хлорофила, след нея жълта на ксантофила и най – отдолу оранжева на каротина.
Разделянето на двата вида хлорофил се постига чрез продължително промиване на получената хроматограма с петролев етер, съдържащ малко метанол. Наблюдава се оформянето на две допълнителни зони : горна жълтозелена – на хлорофил B , и стояща под нея синьозелена – на хлорофил А.
3. Сорбенти.
Като твърди адсорбенти обикновено се използват вещества със силно развита повъхност, като алуминиев окис, силициева киселина, магнезиев окис, калциев карбонат, някои фосфати, целулоза и др., предварително обработени по съответен химичен и термичен начин , за да бъдат пречистени и получени в подходящ за работа вид.
III. Тънкослойна хроматография.
1. Същност и история на метода.
Тънкослойната хроматография е ефективен метод за разделяне на смеси от вещества. Разделянето се извършва в резултат на разпределяне на частиците на веществата между твърда неподвижна фаза, нанесена под форма на тънък слой, и течна подвижна фаза.
Методът е предложен за първи път от учените Измаилов и Шрайбер през 1938 г., когато те разделят растителни алкалоиди върху тънък слой от диалуминиев триоксид. През периода 1945 – 1954 г. Кирхнер и сътрудници използват метода и идентифицират терпени най – напред на филтърна хартия, импрегнирана със силикагел и диалуминиев триоксид, а след това върху силикагел във вид на тънък закрепен слой стъклена подложка. Около 10 години по – късно Щал нарича метода тънкослойна хроматография. Извършва системни изследвания по отношение на техника, адсорбенти и възможности за приложение. Неговите трудове имат голямо значение за развитието и популяризирането на този вид хроматография. След 1965 г. започва бързото развитие на метода и днес тънкослойната хроматография заема важно място в аналитичната практика. Използва се във фармацевтичния анализ, в токсикологията, в съдебната медицина, в органичния синтез, във фитохимията като официален стандартен метод. Този вид хроматография притежава редица предимства, а именно : висока чувствителност, възможност за определяне на малки количества компоненти в сложни смеси, експресност непосредствена визуална представа за разпределените вещества и най – вече простота на изпълнението, които я правят достъпна и необходима за всяка лаборатория.
2. Видове тънкослойна хроматография.
В зависимост от механизма на разпределяне на веществата тънкослойната хроматография може да бъде адсорбционна, разпределителна и йонообменна. Най – голямо приложение в практиката има адсорбционния механизъм.
Тънкослойната хроматография може да се осъществи в няколко варианта.
1. В зависимост от състоянието на адсорбента хроматографирането бива : на плаки с незакрепен и закрепен слой. В първия случай адсорбентът се нанася върху пластинката във вид на прах под форма на равномерен тънък слой. Плаката се появява в специална камера, поставена хоризонтално или под ъгъл, не по – голям от 15° - 20° . Във втория случай адсорбентът, предварително смесен с някакъв свързващ материал ( гибс, нишесте и др. ), се нанася на пластинката във вид на гъста каша под форма на равен тънък слой. Плаката със закрепен слой може да се постави под различен ъгъл дори и вертикално в камерата.
Целият материал:
Здравейте! Вероятно използвате блокиращ рекламите софтуер. В това няма нищо нередно, много хора го правят. |
Но за да помогнете този сайт да съществува и за да имате достъп до цялото съдържание, моля, изключете блокирането на рекламите. |
Ако не знаете как, кликнете тук |
Адсорбционна хроматография
- Mozo
- Skynet Cyber Unit
- Мнения: 283199
- Регистриран: пет юни 01, 2007 14:18
- Репутация: 332742
- Местоположение: Somewhere In Time
Адсорбционна хроматография
- Прикачени файлове
-
- Адсорбционна хроматография.rar
- (37.51 KиБ) Свален 69 пъти