Хроматография, ее использование при анализе объектов окружающей среды. ФГБОУ ВО ОМСКИЙ ГАУ Факультет агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования Кафедра агрохимии и почвоведения

Хроматография это метод разделения и анализа смесей, основанный на многократном перераспределении компонентов смеси между двумя фазами при прохождении подвижной фазы (ПФ) через неподвижную (НФ). Хроматография является не только методом анализа, но и лежит в основе многих природных явлений и промышленных технологий, она позволяет вести высокую очистку веществ (препаративные методы) и исследовать их свойства (например измерять характеристики поверхности).

1. Нефтехимия и химическая промышленность; 2. Контроль состояния окружающей среды; 3. Анализ пищевых продуктов и лекарственных препаратов; 4. Клинический анализ; 5. Научные исследования.

1. Высочайшая селективность; 2. Воспроизводимость результатов; 3. Многокомпонентность анализа; 4. Низкие пределы обнаружения (0.1 мкг/л) 5. Широкий диапазон линейности ( мкг/л) 6. Малый расход пробы ( < 1 мл) 7. Экспрессность анализа 8. Простота эксплуатации и возможность полной автоматизации.

Признак Виды По агрегатному состоянию фаз газовая хроматография, жидкостная, флюидная и др. По механизму межфазного распределения распределительная, адсорбционная, ионообменная и др. По способу проведения колоночная, планарная (ТСХ, БХ) По способу перемещения сорбатаэлюентная, вытеснительная, фронтальная По целям и задачам аналитическая, препаративная

К = C s / C m, где C s - концентрация вещества в неподвижной фазе, моль/л; C m - концентрация вещества в подвижной фазе, моль/л

Процесс вымывания из колонки растворенных веществ пропусканием чистого растворителя называется элюированием, а такой способ разделения – элюентной хроматографией

L – длина колонки; t m – время перемещения растворителя через колонку; t – время перемещения молекул вещества через колонку; L/ t m = V m - скорость перемещения через колонку растворителя; L/ t = V - скорость перемещения через колонку вещества;

V/ V M = (L/t)/(L/t M ) = t M /t =R – индекс удерживания; R – индекс удерживания вещества подвижной фазой, т.е. доля времени нахождения молекулы вещества в подвижной фазе или доля вещества в подвижной фазе; (1 – R) – доля времени, проведенного молекулой вещества в неподвижной фазе или доля вещества в неподвижной фазе

R / (1-R) = (Cm* Vm)/ (Cs * Vs) ( 1 ), где Cm, Cs - молярные концентрации вещества, моль/л V m, V s - объемы подвижной и неподвижной фаз, л Так как K = Cs / Cm, то Cs = K * Cm, Подставляем в (1) : R / (1-R) = (Cm* Vm) / K* Cs * Vs), получаем R *K* V s = (1 - R) Vm R* K* Vs = Vm – R*V m R* K* Vs + R*Vm = Vm R (K*Vs + Vm ) = Vm R = Vm / (K* Vs *Vm )

Сорбенты: Полярные: Неполярные: - оксид алюминия (Al 2 O 3 nH 2 O) - активированный уголь - силикагель (SiO 2 nH 2 O) - графитированная сажа - крахмал - целлюлоза Растворители: вода, спирты, бензол, гексан и другие углеводороды

1. природы разделяемых веществ; 2. природы адсорбента (Simila similus solventuz); 3. природы растворителя; 4. температуры

- это адсорбция электролитов из водных растворов на твердых адсорбентах Иониты – твердые природные или синтетические вещества, содержащие в своем составе функциональные группы, ионы которых способны обмениваться на ионы того же знака, находящиеся в растворе

Матрица ионита (каркас) Функциональные группы Противоионы

это количество ммоль эквивалентов ионов, которые может обменять 1 г сухого или 1 мл набухшего ионита на ионы, находящиеся в растворе это количество ммоль эквивалентов ионов, которые может обменять 1 г сухого или 1 мл набухшего ионита на ионы, находящиеся в растворе. - СИ: [ммоль/г], [ммоль/мл]

- основана на распределение молекул, в соответствии с их размерами, между растворителем, заполняющим поры сорбента и протекающим между частицами сорбента неподвижная фаза - растворитель в порах сорбента; подвижная фаза – вытекающий из колонки растворитель

Эксклюзионная хроматография гель-проникающая гель-фильтрационная Гель – это сорбент, который готовится на основе природных или синтетических соединений, содержит поры определенного размера

метод очистки и разделения белков, основанный на их взаимодействии со специфическим лигандом, ковалентно связанным с инертным носителем матрицей

1. Классификация хроматографических методов 2. Элементы кинетической теории элюент- ной хроматографии 3. Адсорбционная хроматография 4. Ионообменная хроматография 5. Эксклюзионная хроматография 6. Аффинная хроматография