Классификация методов хроматографии

Хроматографические методы классифицируют по агрегатному состоянию среды, в которой осуществляется разделение смеси на компоненты; механизму (или химизму) процесса разделения; форме (аппаратуре или технике) проведения хроматографического процесса.

По агрегатному состоянию среды для разделения смеси различают газовую, жидкостную и газожидкостную хроматографию.

По механизму разделения смесей выделяют адсорбционную, ионообменную распределительную, осадочную, лигандообменную хроматографию. Иногда выделяют окислительно-восстановительную, адсорбционно-комплексообразовательную хроматографию и др.

Различают колоночную, капиллярную и плоскостную хроматографии, т. е. хроматографию на бумаге (бумажную) и хроматографию в тонком слое (тонкослойную).

Особо стоят ионная и высокоэффективная жидкостная хроматография. В некоторых вариантах разделение смесей веществ происходит в результате наложения нескольких механизмов, действующих одновременно. При этом образуются хроматограммы смешанного типа, но один из механизме всегда остается преобладающим.

По способу получения хроматограмм в хроматографическом методе различают фронтальный, вытеснительный и элюентный анализы.

Приборы: хроматографы Цвет 101, 102, 4000, Кристалл 2000М

Область применения:

- в медицине и фармацевтической промышленности для определения состава лекарственных средств, разделения, очистки и анализа смесей белков, гормонов, ферментов и других биологических объектов, контроля качества;

- для определения состава воздуха в рабочих зонах предприятий и жилых зонах, состава выхлопных газов, питьевой, водопроводной, сточных вод, почвы и др. в целях экологического контроля;

- в нефтехимической, нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения состава бензиновых фракций нефти, состава смеси нефтехимического синтеза и др.;

- в пищевой промышленности для контроля качества сырья и продукции;

- а также в криминалистике, атомной энергетике, парфюмерной и косметической промышленности.

53. Охарактеризовать методы газовой, газожидкостной, жидкостной хроматографии, хроматографии на бумаге и тонком слое. Приборы и оборудование. Области использования.

Газовая хроматография — разновидность хроматографии, метод разделения летучих компонентов, при котором подвижной фазой служит инертный газ (газ-носитель), протекающий через неподвижную фазу с большой поверхностью. В качестве подвижной фазы используют водород, гелий, азот, аргон, углекислый газ. Газ-носитель не реагирует с неподвижной фазой и разделяемыми веществами.

Прибор: газовый хроматограф

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, подвижной — газ.^[1]

Разделение основано на различиях в летучести и растворимости (или адсорбируемости) компонентов разделяемой смеси.

Этот метод можно использовать для анализа газообразных, жидких и твёрдых веществ с молекулярной массой меньше 400, которые должны удовлетворять определённым требованиям, главные из которых — летучесть, термостабильность, инертность, лёгкость получения. Этим требованиям в полной мере удовлетворяют, как правило, органические вещества, поэтому газовую хроматографию широко используют как серийный метод анализа органических соединений.

Если неподвижной фазой является жидкость, то элементарным актом, как правило, является акт растворения. В этом случае анализируемое вещество растворяется в жидкой не­подвижной фазе и рас­пределяется между неподвижной, и подвиж­ной фазами. Это распределительная хро­мато­графия. Газо-жидкостная хроматография—один из вариантов распределительной хроматографии.

Жидкостная хроматография — это хроматография, в которой подвижной фазой является жидкость.

Жидкостная хроматография разделяется на жидкостно-адсорбционную (разделение соединений происходит за счёт их различной способности адсорбироваться и десорбироваться с поверхности адсорбента), жидкостно-жидкостную, или распределительную (разделение осуществляется за счёт различной растворимости в подвижной фазе — элюенте и неподвижной фазе, физически сорбированной или химически привитой к поверхности твёрдого адсорбента), ионообменную хроматографию, где разделение достигается за счёт обратимого взаимодействия анализируемых ионизирующихся веществ с ионными группами сорбента — ионита. Особое место в использовании методов жидкостной хроматографии занимают эксклюзионная, или гель-хроматография и аффинная, или биоспецифическая.

Разновидностью распределительной хроматографии является хроматография на бумаге, широко используемая в биохимических лабораториях, в том числе клинических, для разделения пептидов, аминокислот и других веществ. В качестве стационарной фазы при этом служит вода, адсорбированная целлюлозными цепями фильтровальной бумаги. Образец помещают на одном конце бумажной полосы, этим же концом бумагу погружают в подходящую смесь органических растворителей (например, бутанол–уксусная кислота–вода в определенных соотношениях). При движении растворителя по бумаге благодаря силе капиллярности происходит разделение компонентов смеси. Проявленную хроматограмму высушивают, а местоположение каждого из разделяемых веществ определяют химическими или физико-химическими методами.

Хроматография в тонком слое сорбента - это физико-химический метод разделения смеси веществ на отдельные компоненты при перемещении в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента. Механизм хроматографического процесса основам на многократном повторении актов сорбции и десорбции смеси веществ. Разделение веществ методом хроматографии в тонком слое сорбента происходит вследствие продвижения подвижной фазы но неподвижной, к результате чего разделяемые компоненты перемещаются по слою сорбента на хроматографической пластине с различной скоростью (в силу различной сорбируемости) В направлении движения потока и располагаются на хроматограмме зонами локализации в соответствии с их коэффициентами распределения в данной системе. В зависимости от состава и свойств подвижной и неподвижной фаз от механизма процесса различают несколько видов хроматографии: адсорбционная, распределительная, комплексообразовательная, ионообменная, осадочная и др. На практике обычно наблюдаются сочетания различных видов хроматографии: комплсксообразовательной и распределительной, адсорбционной и распределительной и т.п. Тонкослойная хроматография (ТСХ) – хроматография, выполняемая на пластине с нанесенным на нее тонким слоем сорбента, который служит неподвижной фазой. По механизму разделения смесей веществ ТСХ сочетает в себе адсорбционную и распределительную хроматографи [1 – 3]. Чаще всего в распределительной ТСХ стационарной фазой обычно является сорбированная мелкодис¬персным носителем вода (или водные растворы кислот солей и т.п.), а подвижная фаза представляет собой смесь растворителей.

Также хроматография широко применяется и в других областях:

- в медицине и фармацевтической промышленности для определения состава лекарственных средств, разделения, очистки и анализа смесей белков, гормонов, ферментов и других биологических объектов, контроля качества;

- для определения состава воздуха в рабочих зонах предприятий и жилых зонах, состава выхлопных газов, питьевой, водопроводной, сточных вод, почвы и др. в целях экологического контроля;

- в нефтехимической, нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения состава бензиновых фракций нефти, состава смеси нефтехимического синтеза и др.;

- в пищевой промышленности для контроля качества сырья и продукции;

- а также в криминалистике, атомной энергетике, парфюмерной и косметической промышленности.