ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возникновение и основные этапы развития хроматографии. Классификация методов газовой и жидкостной хроматографии из "Практическая газовая и жидкостная хроматография" Хроматография как эффективный метод анализа и исследования веществ и их смесей родилась в начале XX века и к настоящему времени сформировалась в самостоятельную научную дисциплину, изучающую распределение химических веществ в системе двух контактирующих несмещивающихся фаз, из которых, как правило, одна подвижна и перемещается относительно другой, неподвижной. [c.6] Пропуская через колонку растворители различной природы, оказалось возможным регулировать степень распределения зон по слою адсорбента сдвигать или раздвигать их, способствуя большей селективности их разделения и повышению точности последующего качественного и количественного анализа. Выделяя условия, при которых осуществимо разделение компонентов этим методом, ученый отмечает Для того, чтобы два находящихся в растворе вещества могли быть разъединены адсорбционным методом, необходимо, чтобы они занимали неодинаковый ранг в адсорбционном ряду. Так как расположение веществ в адсорбционном ряду зависит от природы растворителя, то крайне ничтожной является вероятность, чтобы два вещества были в нескольких растворителях равносильными по адсорбционному сродству . [c.7] Не оцененные по достоинству современниками исследования М. С. Цвета, более 20 лет остававшиеся невостребованными, послужили мощным стимулом к дальнейшему развитию хроматографии на протяжении всего XX века (табл. 1.1). [c.7] В 1941 г. А. Лж. П. Мартином и Р. Л. М. Сингом сообщается о создании распределительной (жидкостно-жидкостной) хроматографии [9]. В отличие от хроматографии в вышеназванных системах жидкость — твердое тело (адсорбент), где разделение обусловлено различием в молекулярной адсорбции компонентов анализируемых смесей на поверхности зерен адсорбента, в жидкостно-жидкостной хроматографии определяющими становятся различия в распределении веществ между двумя несме-шивающимися жидкостями, одна из которых полярка, а другая неполярна. Если полярность неподвижной фазы превосходит полярность подвижной, говорят о нормально-фазовом хроматографическом режиме. Если же соотношение полярностей контактирующих фаз иное, имеют дело с обращенно-фазовым вариантом жидкостной хроматографии. [c.11] По общим оценкам каждые два из трех выполняемых методом жидкостно-жидкостной распределительной хроматографии анализов относятся к обращенно-фазному режиму ( 70%), для которого разработаны и внедрены сорбенты на основе силикагеля с химически привитыми алкильными радикалами (от Сг до С22) Чаще всего используются сорбенты с Се-, С16- и Схв-группами. Привитые фазы на основе силикагеля стабильны в водных растворах в интервале pH 2-8. Этим объясняется аффективное их использование при анализе биологических объектов. Равновесие в системе колонка — люент в случае обращенно-фазных сорбентов устанавливается достаточно быстро. [c.11] Рожденная задолго до газовой хроматографии жидкостножидкостная хроматография длительное время развивалась довольно медленно, что было связано, главным образом, с трудностями в решении многих чисто технических проблем инструментального оформления метода.. Перелом в темпах развития жидкостной хроматографии произошел примерно в середине 70-х годов. Возможности современной высокоеффективной жидкостной хроматографии отражены в книгах [2, 34-37]. Анализ тенденций развития инструментальных методов разделения за период 1952-1993 гг. представлен в обзоре [38]. [c.12] Существенным тапом для развития хроматографических методов анализа, повышения ффективности разделения сложных многокомпонентных смесей послужили выполненные М. Ж. Э. Голеем в 1957-1958 гг. исследования по капиллярной хроматографии [16, 17]. [c.12] В работах Голея было дано теоретическое обоснование и кспериментальное подтверждение повышенной ффективности разделения хроматографических зон при использовании вместо так называемых насадочных колонок (относительно коротких и широких трубок (1-3 м X 2-6 мм), заполненных мелко-диспергированным сорбентом-насадкой) узких и длинных полых капилляров (25-50 м х 0,25-0,5 мм) с неподвижной фазой, закрепленной на их внутренних стенках. Довольно продолжительный период развитие капиллярной хроматографии сдерживалось трудностями в отработке технологии приготовления капиллярных колонок с воспроизводимыми характеристиками [39]. В настоящее время на долю капиллярных колонок приходится подавляющее количество всех выполняемых газохроматографических анализов [40, 41]. [c.12] Особое место занимают методы жидкостной хроматографии, используемые для разделения и анализа высокомолекулярных соединений, синтетических и природных полимеров (эксклю-зионная, или гель-хроматография), очистки, селективного анализа белков ферментов (аффинная, или биоспецифическая, хроматография). [c.13] Лигандообменная хроматография открывает возможность аналитического и препаративного разделения нейтральных соединений (лигандов), содержащих в качестве донорных гетероатомы N, S, О и способных образовывать нестойкие комплексы (иначе — аддукты) с ионами металлов, введенными в неподвижную фазу. Первооткрыватель метода Ф. Гельферих в качестве потенциально приемлемых сорбентов использовал ионообмен-ники, содержащие комплексообразующие ионы следующих металлов Си +, Си+, Ni +, Ag+, Со + и др. [19]. Нейтральные молекулы или анионы, способные образовывать с названными ионами металлов координационные связи, сорбируются из жидкой или газообразной подвижной фазы на свободных активных центрах сорбента или замещают другой, ранее сорбированный лиганд, предварительно образовавший менее прочный комплекс с ионом металла. Круг лигандов, которые могут быть выделены из сложных смесей или разделены, достаточно широк аммиак, органические амины, непредельные углеводороды, моно- и по-лиатомные спирты, фенолы, карбоновые кислоты, серосодержащие органические соединения и др. в роли лиганда может выступать также вода. [c.14] В последнее время лигандный обмен стали осуществлять непосредственно в жидкой неподвижной фазе, несущей в себе ионы металла. В том случае в качестве неподвижной фазы используют уже не ионообменник, а типичный для современной обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии неполярный сорбент, например силикагель С-18. Как отмечается в [49], если при том лиганды образуют незаряженные комплексы, то последние избирательно распределяются между подвижной и неподвижной фазами, что обусловливает их разделение. [c.14] Подвижная фаза — поток жидкости, флюида или газа, перемещающий компоненты разделяемой смеси вдоль неподвижной фазы. [c.15] Неподвижная фаза — твердый сорбент или несмешивающаяся с подвижной фазой жидкость, на которых осуществляется дифференциальное удерживание и разделение компонентов смеси. [c.15] Сорбент — твердое вещество, жидкость или их смеси, способные поглощать или удерживать газы, пары или растворенные вещества и используемые в хроматографии в качестве неподвижной фазы. [c.15] Адсорбент, — твердый сорбент, концентрирующий на своей поверхности газы, пары или растворенные вещества. [c.15] Абсорбент — твердый или жидкий сорбент, растворяющий в своем объеме газы, пары или компоненты жидких смесей. [c.15] Сорбат — вещество, удерживаемое сорбентом (в хроматографии — компонент разделяемой смеси). [c.15] Элюент — жидкость, флюид или газ, используемые в качестве подвижной фазы. [c.15] Элюат— выходящий из колонки поток подвижной фазы с компонентами разделяемой смеси. [c.16] Благодаря возможности объединения процесса высокоселективного разделения с последующим высокочувствительным детектированием, хроматография стала самым распространенным методом анализа сложных смесей, позволяющим определять до 1000 веществ в одной пробе с пределом обнаружения на нанограммовом и фемтограммовом уровнях. В современной аналитической химии 75-80 % всех выполняемых анализов связаны с использованием хроматографических методов. Возникающие новые хроматографические варианты взаимообогащают друг друга и стимулируют их дальнейшее развитие. Ниже дадим определения лишь основных сложившихся к настоящему времени хроматографических методов. [c.16] Вернуться к основной статье