II.Классификация хроматографических методов

Хроматографические методы классифицируют по следующим признакам:

• По агрегатному состоянию смеси, в котором проводят ее разделение на компоненты – газовая, жидкостная и газо-жидкостная хроматография;

• По механизму разделения – адсорбционная, распределительная, ионообменная, осадочная, окислительно-восстановительная, адсорбционно-комплексообразовательная хроматография;

• По форме проведения хроматографического процесса – колоночная, капиллярная, плоскостная (бумажная, тонкослойная и мембранная).

Разделение веществ может происходить и в результате нескольких одновременно действующих механизмов. Это приводит к образованию хроматограмм смешанного типа, однако один из процессов всегда является доминирующим.

Современная практика хроматографии насчитывает несколько десятков разновидностей.

III. Характеристика различных видов хроматографического метода анализа

1. Адсорбционно-жидкостная хроматография – разделение жидких веществ, вследствие различной адсорбируемости их на сорбенте. Вещества по силе сорбируемости на данном сорбенте образуют адсорбционный ряд: A > B > C. Каждый из членов адсорбционного ряда, обладая большим адсорбционным сродством, чем последующий, вытесняет его из соединения и, в свою очередь, вытесняется предыдущим. Таким образом, можно разделить молекулы неэлектролитов.

2. Газо-адсорбционная хроматография- разделение смеси газов на твердом сорбенте. В качестве сорбента (неподвижной фазы) используют активное дисперсное твердое вещество: активный уголь, силикагель, цеолиты и др. В качестве подвижной фазы, в которой содержится разделяемая смесь газов, применяют газоноситель: аргон, воздух, азот, гелий, водород и др. Исследуемая смесь газов, передвигаясь вместе с газом-носителем вдоль колонки, разделяется на отдельные компоненты вследствие различной их адсорбируемости.

Газовая хроматография на модифицированном сорбенте основана на том, что неподвижной фазой служит твердый адсорбент, модифицированный небольшим количеством жидкости. В этом случае играют роль как адсорбция на твердом веществе, так и растворимость в модифицирующей жидкости.

3. Газо-жидкостная хроматография- разделение газовой смеси вследствие различной растворимости компонентов пробы в жидкости или различной стабильности образующихся комплексов. Неподвижной фазой служит жидкость, нанесенная на инертный носитель, подвижный – газ.

Этот вариант газовой хроматографии по существу физико-химического процесса разделения относится к распределительной хроматографии.

4. Распределительная хроматография – разделение веществ, вследствие их различного распределения между двумя жидкими фазами, одна из которых неподвижна, а другая – подвижна. С количественной стороны это распределение характеризуется коэффициентами распределения между двумя растворителями. Применение твердого носителя обуславливается необходимостью сделать одну фазу неподвижной. В качестве неподвижной фазы чаще всего используют воду, реже – другие растворители.

5. Ионообменная хроматография – разделение веществ, основанное на обратимом обмене ионов, содержащихся в растворе, на ионы, входящие в состав ионообменника. Образование хроматограмм при этом происходит вследствие различной способности к обмену ионов хроматографируемого раствора. В качестве вымываемого вещества применяют растворы электролитов. Для вымывания анализируемых веществ из колонки применяют различные способы обработки хроматограмм.

6. Осадочная хроматография – разделение веществ, вследствие образования малорастворимых осадков в определенном порядке, который обуславливается их растворимостью. По мере фильтрации раствора через осадочно-хроматографическую колонку, содержащую осадитель, многократно повторяются элементарные процессы образования и растворения осадков, что обеспечивает разделение веществ. Растворимость осадков и произведение растворимости (или активности), как характеристика этого свойства осадков, выступает как основной закон осадочной хроматографии. Возможность повторения элементарного процесса обеспечивается закреплением осадков в месте их образования, в противном случае осадки будут сползать вниз по колонке и хроматограмма не образуется.

7. Редокс-хроматография – разделение веществ, вследствие неодинаковой скорости окислительно-восстановительных реакций, протекающих в колонке. Разделение веществ обусловлено соответствующими редокс-потенциалами реагирующих веществ. Колонку, содержащую восстановитель, называют восстановительной, содержащую окислитель – окислительной. При хроматографировании раствора восстановителей на окислительной колонке зоны располагаются сверху вниз в порядке возрастания их окислительно-восстановительных потенциалов, на восстановительной – наоборот.

8. Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография – разделение веществ, вследствие различия в константах устойчивости соответствующих комплексных соединений, образующихся в колонке. В качестве носителя используют сорбент, удерживающий комплексообразователь и продукты его реакции с исследуемыми веществами. Образующиеся комплексные соединения поглощаются носителем вследствие большой прочности связи между молекулами комплекса и поверхностью носителя. В качестве комплексообразующих реагентов применяют диметилглиоксим, 8-оксихинолин, таннин и др.