31. Теория хроматографического анализа.

Хроматография - это способ разделения веществ, основан­ный на различии в их коэффициентах распределения между дву­мя фазами, одна из которых неподвижна, другая - направленно движется относительно первой. Характерными признаками хроматографии являются наличие достаточно большой поверхности раздела между фазами и динамический способ выполнения раз­деления.

Хроматографические результаты анализа представляются в виде хроматограммы.

Для объяснения явлений, происходящих при хроматографи­ровании, расчета длины колонок, положения и формы пиков, вы­бора оптимальных условий процессов существуют два подхода ­теория теоретических тарелок и кинетическая теория.

В основе ионообменной хроматографии лежит динамический процесс замещения ионов, связанных с неподвижной фазой, ио­нами подвижной фазы, поступающими в колонку. Ионообмен­ными свойствами обладают многие природные объекты, в част­ности, ионный обмен рассматривают как одну из причин погло­тительной способности почв.

Вещества, способные к обмену ионами, называют ионооб­менниками, или ионитами. В зависимости от знака заряда обме­ниваемых ионов различают катиониты и аниониты. В качестве ионитов в хроматографии обычно используют синтетические по­лимерные вещества, называемые ионообменными смолами. Они состоят из матрицы (R) и активных групп, содержащих подвиж­ные ионы. Катиониты содержат кислотные группировки, напри­мер, сульфо- и карбоксил-группы (RSОзН, RCOOH), аниониты­основные, например, аминогруппы (RNH_l, RNH). На практике достаточно широко используются катионит КУ -2 и анионит AB-17.

Ионный обмен используют для отделения мешающих ионов, обессоливания воды, концентрирования малых количеств ве­ществ из разбавленных растворов. Для очистки воды от раство­ренных солей (обессоливание) ее пропускают последовательно через катионит в н+ -форме и анионит в ОН--форме; при этом ка­тионы и анионы поглощаются ионообменными смолами, выде­ляющиеся ионы водорода и гидроксида образуют воду.

32. Анализ почвы методом газовой хроматографии.

Газовая хроматография широко используется для определе­ния микроколичеств пестицидов. Извлечение пестицидов из почв проводят такими растворителямими, как ацетон, бензол, гексан.

Газовая хроматография позволяет очень точно и быстро раз­делить и определить многие пестициды, однако перед анализом нередко приходится проводить тщательную очистку экстрактов. Перед определением необходимо перевести пестициды в летучую форму.

Результаты разделения пестицидов зависят от типа колонки, условий разделения, химической и термической стабильностей определяемых соединений. Чаще используют стеклянные колон­ки длиной около 2 м. Время удерживания в таких колонках неве­лико.

Одним из широко распространенных загрязнителей почв го­родов является минеральное масло. На месте расположения неф­тебаз, авторемонтных мастерских, воинских частей, вдоль желез­нодорожного полотна почва буквально пропитана минеральным маслом. Содержание минерального масла в почве определяют методом газовой хроматографии. В состав минерального масла входят алифатические углеводороды, которые экстрагируются из почвы 1,1 ,2-трихлор, 1,2,2-трифторэтаном.

33. Анализ почвы методом жидкостной хроматографии. Колоночная жидкостная хроматография (КЖХ) достаточно широко используется для изучения гумусовых веществ почвы. В основном эти исследования связаны с гельпроникающей хрома­тографией на сефадексах Г-25, Г-50, Г-I00 и др., обеспечивающей разделение по молекулярным массам.

Фракционирование по молекулярным массам на сефадексе использовали для изучения биохимических свойств гумиподоб­ных веществ, синтезированных микроорганизмами.

Хроматографические методы анализа широко используются как для качественного, так и для количественного определения аминокислот. В основе бумажной хроматографии лежит много­кратное повторение акта распределения веществ между двумя фазами в процессе движения разделяемой смеси вдоль бумажной полосы. Чтобы провести разделение аминокислот, на полоску специальной хроматографичекой бумаги помещают смесь амино­кислот и конец бумаги опускают в сосуд с растворителем. Растворитель движется вдоль бумаги под действием капиллярных сил и увлекает за собой молекулы компонентов смеси. Количество аминокислот в подвижной и неподвижной фа­зах определяется коэффициентами распределения. Для проявле­ния хроматограммы используют нингидрин. Идентификацию аминокислот на хроматограмме проводят путем сравнения с хроматограммами стандартных смесей аминокислот.

Для качественного и количественного определения амино­кислот используется ионообменная хроматография.

Широко распространенными загрязнителями почв являются поли циклические ароматические углеводорода (ПАУ), которые образуются при неполном сгорании органических веществ в от­сутствии кислорода. Они малолетучи и малорастворимы в воде. Экстракцию проводят ацетоном без высушивания или толуолом после высушивания в зависимости от концентрации ПАУ. При определении использу­ют ультрафиолетовую или флуориметрическую систему детекти­рования. Данным методом могут быть определены нафталин, аце­нафтилен, флуорен, фенантрен, пирен и другие вещества.