Хроматографиялық анализ

Хроматография – заттардың қоспаларын бір-бірінен ажыратуға қолданылатын физика-химиялық әдіс. Хроматографиялық адсорбциялық әдістің негізін қалаушы М.Цвет (1903ж.). Заттарды хроматографиялық бөлу әдісі сорбциялық процестерге негізделген. Қоспаларды ажырату механизміне қарай хроматографиялық әдістің 4 түрі бар: адсорбциялық, ионалмасушылық, үйлестірушілік және гель-хроматография.

Газ хроматографиясы. Бұл әдіс қоспаның құрамын өте тез және оңай анықтап талдауға, әр құрамдас бөлікті сапалық және сандық жағынан анализдеуге мүмкіндік береді. Қоспа құрамындағы бөлікке қойылатын негізгі талап – олардың газ күйіне ауысу кезінде температура әсеріне төзімділігі. Газ хроматографиясын жылжымалы фаза ретінде гелий, сутек сияқты газдар қолданады. Сорбенттің түріне байланысты хроматография газ адсорбциясына (ГАХ, адсорбент - қатты зат алынады) және газ-сұйықтыққа (ГЖХ, адсорбент - қозғалыссыз, ұшпайтын сұйықтық) бөлінеді.

Сұйықтық хроматография. Хроматографиялық анализдің оның ішінде сұйықтық хроматографияның негізін 1903 ж. орыс ғалымы М.С.Цвет салған. Бұл әдісте іші қатты түйіршікті адсорбентпен, өлшемі 130, толтырылған шыны бағаналар қолданады. Бұл әдістің негізгі артықшылығы – жоғарғы температурада ыдырайтын заттарды төменгі температурада бөліп алу. Осылайша пигменттерді, белоктарды, ферменттерді тазалауға және бөгде заттардан бөліп алуға болады.

Ионалмасу хроматографиясы сұйықтық хроматографияның бір түрі. Бүл әдіс ион алмастырғыштар – иониттер деп аталатын сорбенттермен қоспадан әртүрлі иондарды бөліп алуға, яғни иониттің құрамындағы иондарды ерітіндідегі иондармен стехиометрлік қайтымды ауыстыруға негізділген. Синтетикалық иониттердің арқауы полимерлік көмірсутек торынан тұрады, осы торларға зарядталған топтар бекітілген, мұны матрица деп атайды. Сол арқаудың ішін оның зарядына қарама-қарсы зарядталған иондармен толтырады. Егер қарсы иондар оң зарядты болса, оны катионит, ал егер теріс зарядты ионмен толтырылса ол анионит деп аталады. Бұл әдісті теңіз суларын және тұзды суларды тазартуға кеңінен қолданады. Ионитпен тазартылған су дистилденген деп есептеленеді. Иондық алмасу әдісінің бір құндылығы – иониттерді тез өзінің бұрынғы қалпына келтіруге болады, катиониттер қышқылдар ерітіндісімен, аниониттер сілті ерітіндісімен қалпына келтіріледі.

Адсорбциялық хроматография әдісі арқылы заттарды бір-бірінен ажырату, олардың әртүрлі адсорбциялануына және қозғалу жылдамдығының түрліше болуына негізделген. Әдістің артықшылықтары: қолдану қарапайымдылығы, тиімділігі, жоғары сұрыптамалығы, сезімталдығы, дәлдігі, лездігі, әмбебаптығы. Хроматография әдісімен көптекті заттардың кез келген агрегаттық күйдегі және кең концентрациялық диапозондағы қоспасын талдауға болады. Бұл әдіс әр түрлі объектілерді сандық және сапалық тұрғыдан талдауға, қосылыстың физика-химиялық қасиеттерін оқып үйренуге, кейбір реакциялардың кинетикасын зерттеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, хроматографияны қоспа құрамындағы керекті қосылысты таза күйінде бөліп алу үшін қолданады. Адсорбент ретінде Al₂O₃, CaCO₃, MgO, қант, крахмал қолданады.

Жүргізу жолына қарай хроматографиялық әдістерді бағаналық, капиллярлық, қағаздық және жұқа қабаттық деп бөледі.