Перед началом хроматографирования приготовляют пластинку, по крытую тонким слоем сорбента и камеру, в которую помещают под» ставку из нержавеющей стали, стеклянных трубок или другого матери­ала, предназначенную для установки хроматографических пластинок I необходимом положении (под углом 80-85°). После этого в камеру на­ливают слой растворителя или системы растворителей толщиной 0,5- 1.0 см. Иногда растворители наливают не на дно камеры, а в лоток, установленный в камере.

Подготовленную для хроматог рафирования камеру плотно закры­вают крышкой и оставляют на время, необходимое для насыщения про­странства камеры парами растворителей. После этого переносят плао| тннку в камеру и с этого момента начинается процесс хроматографи­рования.

Методика хроматографирования. На линию старта на хроматограф фической пластинке наносят раствор исследуемого вещества в виде круглого пятна или полоски. Затем пластинку высу шивают при комнат­ной температуре или в токе воздуха, помещают в камеру для хрома­тографирования, предварительно насыщенную парами растворителей При помощи подставки пластинку устанавливают в камере вертикаль­но или под утлом 80-85°. Нижний край пластинки должен погружаться в растворитель или в систему растворителей на 0,5-0,7 см. Во избежа­ние размывания растворителями нанесенных пятен, они должны быть выше (приблизительно на 1 см) уровня жидкости в камере После этого камеру плотно закрывают крышкой и оставляют до тех пор, пока жид­кость не поднимется до линии фронта растворителя.

После достижения жидкостью линии фронта растворителей плас­тинку вынимают из камеры, высушивают при комнатной температуре и проявляют зоны нахождения соответствующих веществ на пластин­ке. С этой целью пластинку опрыскивают растворами реактивов, кото­рые с разделяемыми веществами дают окраску. Вещества, которые флуоресцируют, можно проявить путем облучения пластинок УФ-све- том. На проявленных хроматограммах измеряют фронт вещества (рас­стояние от линии старта до центра пятен) и фронт растворителей. На основании результатов измерений вычисляют отношение этих величин

(К.) для каждого вещества по формуле:

К . = Фронт вещества, см / Фронт растворителя, см А, >то сокращенная запись слов гаТе йасбоп, что означает «скорость фрикции». Величина К.,, является важной качественной характеристи- мЫ1 каждого разделяемого вещества и зависит от многих факторов.

Иногда в литературе приводятся не числовые значения величин К.,, а |М 1\ иьтат умножения этих величин на 100 ( К,-100). Этот результат обо- Жичают буквами ЬК_Г

4.2.13. Выбор сорбентов и систем растворителей

, Успех разделения веществ методом хроматографии в тонком слое сорбента зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются природа и свойства сорбентов и растворителей.

---

Выбор сорбентов. Сорбция органических соединений кислородсо- /Иржащими сорбентами (силикагелем, оксидом, алюминия, кизельгу­ром и др.) зависит от природы функциональных групп, содержащихся в МОНекулах разделяемых веществ. Сорбируемость органических соеди­нений указанными сорбентами уменьшается при наличии в молекулах н их соединений следующих функциональных групп: ('00Н>С0NН₂>0Н>NН₂>С00СН₃>N(СН₃)₂>N0₂>0СН₃>Н>СI. Это подтверждается следующими примерами. Если в качестве ра­створителя для развития хроматограммы применяют бензол, то на пла- 11 пиках, покрытых тонким слоем силикагеля или оксида алюминия, про- 11'ыс и сложные эфиры адсорбируются слабо. Поэтому их пятна распо­ем аются в верхней части хроматограммы. Кетоны и альдегиды обна­руживаются на середине хроматограммы. спирты располагаются ниже истоков и альдегидов, а органические кислоты, которые хорошо адсор- Онру ются указанными сорбентами, остаются на линии старта или око- |п нее В тех случаях, когда в молекулах органических соединений со- юржится несколько указанных выше функциональных групп, отмечен- нич шеономерность может не соблюдаться.

( орбируемость химических соединений из растворов зависит от при­роды и активности сорбента. Активность сорбента зависит от величи­ны частиц и содержания в нем воды По данным ряда авторов, плас­тики. тонкий слой которых активирован путем нагревания до 110°С. \ «и: через несколько минут после активирования поглощают из воздуха "мределенное количество влаги, в связи с чем активность тонкого слоя н «меняется. Поэтому условия активирования сорбентов в тонких слоях

и условия хранения пластинок должны быть стандартизированы.

Выбор системы растворителей. Согласно данным литературы, наи­более точные результаты идентификации и разделения смесей вещеети методом хроматографии в тонком слое сорбента имеют места тогда, когда К._гисследуемых веществ равно приблизительно 0.50. По мере от­клонения величины К, от 0,50 достоверность результатов хроматогра­фического анализа уменьшается. Поэтому при выборе условий хрома тографирования необходимо подбирать системы растворителей и сор­бенты таким образом, чтобы значения К, полученных пятен (зон) от* дельных компонентов на хроматограмме были близкими к 0,50.

При выборе растворителей для хроматографирования учитывают их полярность и некоторые другие свойства, от которых зависит разде­ляющая способность этих растворителей. Ряд авторов (Траппе, Стрейн. Негер и др.) составили так называемые элюотропные ряды раствд« рителей. Эти ряды почти совпадают друг с другом.

Приводим элюотропный ряд растворителей, расположенных в поряд­ке возрастания их полярности: н-гексан < гептан < циклогексан < чета реххлористый углерод < бензол < хлороформ < диэтиловый эфир < этила- цетат < пиридин < ацетон < этиловый спирт < метиловый спирт < вода.

---

Учитывая свойства разделяемых веществ (наличие в их молекулах определенных функциональных групп), активность сорбентов и элюи- рующую способность растворителей, можно выбрать оптимальные ус­ловия разделения смесей методом хроматографии в тонких слоях сор­бента. Вещества, обладающие слабым сродством к сорбенту, разде­ляются с помощью активных слоев сорбентов и слабополярных раство­рителей. Для разделения веществ, хорошо сорбируемых соответству­ющими сорбентами, применяют слабоактивные сорбенты и сильнопо­лярные растворители. Насыщенные углеводороды слабо сорбируются большинством сорбентов, поэтому они очень быстро движутся на пла­стинках с тонким слоем сорбента и при выборе условий их хроматогра­фирования возникают затруднения.

4.2.14. Насыщение камер парами растворителей

Результаты разделения веществ методом хроматографии в тон­ком слое сорбента в значительной мере зависят от степени насыще­ния камер парами растворителей, которые применяются для развитии хроматографы.

В камерах? не насыщенных парами растворителей, во время разде­ления веществ происходит испарение этих растворителей с поверхяое-

ги гонкого слоя сорбента, что приводит к у величению времени переме­щения разделяемых веществ на пластинках. Испарение по краям плас­тики происходит быстрее, чем в центре. Это явление называется кра­евым эффектом.

Неравномерность испарения жидкости по краям и в центре пластин­ки является причиной искривления линии фронта растворителей. В ре­зультате этот,о величины К., на краях хроматографических пластинок ((сличаются от К., пятен этих веществ, находящихся в центре пласти­нок. Воспроизводимость величин К_гна пластинках, внесенных в каме­ры, не насыщенные парами растворителей, меньше, чем, при хрома- Н)| рафировании в насыщенных парами камерах. Краевые эффекты осо­бенно заметно проявляются тогда, когда в камере, не насыщенной па­рами, содержится смесь растворителей, отличающихся друг от друга Летучестью.

Устранения краевого эффекта добиваются равномерным насыще­нием камер парами растворителей до начала хроматографирования.

Ускорить насыщение камер парами растворителей можно следую­щим способом. Лист гладкой обезжиренной фильтрованной бумаги (раз­мер листа зависит от величины и формы камеры) предварительно сма­чивают отдельной порцией системы растворителей, применяемой для развития хроматограммы. Бумагу плотно прижимают к внутренней с гсНке камеры, используя для этого, при необходимости, упругое коль­цо из тонкой стальной проволоки.

После этого в камеру вносят систему растворителей, плотно закры- н(1 ют ее крышкой и оставляют на 30-40 мин до насыщения простран­ств парами растворителей. В подготовленную таким образом камеру помещают пластинку с нанесенными на нее растворами разделяемых иеществ

---

Насыщение парами растворителей ускоряется также при уменьше­нии размера камер для хроматографирования .

4.2.15. Влияние количества вещества на разделение методом

хроматографии

На полноту разделения и величины К. разделяемых веществ могут млпять количества (массы) компонентов в пробах, нанесенных на плас­тинки с тонким слоем сорбента.

При наличии в смесях больших количеств веществ, имеющих близ­кие значения Р.., на хроматографических пластинках несколько пятен может сливаться в одно. Если в пробе содержится большое количе­

ство вещества, то величина К_гна хроматограммах в ряде случаев моя жет быть заниженной.

При использовании метода хроматографии в тонком слое сорбент для аналитических целей на пластинки наносят от 0,1 до 50 мкг иссам дуемого вещества. Если же этот метод применяют для препаративный целей, то для разделения берут смеси, содержащие от 0,1 до 0,5 г сооцЛ ветствующих веществ. В этих случаях лучше использовать пластинки большого размера с незакрепленным, тонким слоем сорбента.

4.2.16, Характеристики разделения

В работе возникают моменты, когда нужно решать степень раз/Щ ления веществ в полученных хроматограммах, следовательно, имс! возможность оценить достоверность результата. К сожалению, в доо тупной литературе критерии оценки хроматограмм приводятся не вес гда. Более системно этот материал приводится в «Справочнике по га­зовой хроматографии» (Н ГТецев, Н. Коцев, перевод доктора химичес­ких наук В М. Муллера, М. «Мир», 1987 г.). Согласно этому справоч нику степень разделения оценивается по величине разрешения, которш рассчитывается по формуле:

Я = 2(хт₂ - *г₁)/(а₁ - а,), где К. - величина разрешения;

{г (ЕЛО - неисправленное время удерживания (или. соответствен' но, расстояние, объем) двух соединений;

а,, а, - ширина пиков этих соединений при основании, измеренная между точками пересечения касательных к их сторонам с нулевой ли> нией и выраженная в тех же единицах, что и числитель.

По другому варианту величина разрешения рассчитывается по фор- муле:

^к = ^дМ<и> а₀,₅₍₂₎), где: К - величина разрешения;

Е . Ь, - расстояние между максимумами двух пиков: а,, а, - ширина первого и второго пика, на половине его высоты Этот вариант расчета считается более удобным, т. к ширина пиков измеряется непосредственно на половине его. а ширина пиков у основа­ния может рыть измерена после выполнения дополнительной операции экспери меататором.

Считаем, что приведенные расчетные формулы пригодны и для плос­костной хроматографии, независимо от того, является ли она бумажной

ИЛИ тонкослойной.

В случае использования первого расчета, видимо, формулу нужно
Изменить следующим образом

К = 2(Ц - Ц)/(а,+а₂),
В): расстояние от стартовой линии до середины проявленной

Юны первого и второго вещества;

а,, а, - диаметр соответствующих проявленных зон.

---

В случае использования второго расчета, принимают расстояния.
Намеренные от центров проявленных зон первого и второго вещества.
А при возможности использования денситометров для обработки плос-
■Стных хроматограмм, расчеты с целью его характеристики нужно
Производить с денситограммой без изменения расчетных формул

Зависимость степени разделения от значения величины разреше-

Величина разрешения	— . _ ... 1 Степень 1 разделения, ! %
0,50	0,0
0,75	50,0
1,00	98.0
1,25	99,0
1.50	99,7

ния приведены в таблице.

Помня о задачах судебно-химической

ОЛужбы. видимо, нужно добиваться, что-
(1ы величины разделения для двух близ-
лежащих зон достигали единицы, в про-
| И ином случае не может быть полноты
Разделения. Например, при выполнении
(Воматографического разделения двух ве-
ществ на хроматограмме были получе-
ИМ значения - 0,75 и 0,80: высота подня-

тии фронта растворителей составила 10 см, а диаметр пятен ир см.
Определим степень разделения:

2 (8,0 - 7,5) ₌ 2 (0,5) ,₌
0,5+0,5 1

Величина разрешения, равная единице, соответствует степени раз-
Деления приближенно к 100 %.

Математический анализ показывает, что при описанных условиях
достоверные результаты будут получаться тогда, когда числовое значе-
ние числителя больше единицы , что возможно, когда разница значений К,
ти\ х близлежащих зон не менее 0,05, и наоборот, когда Р., < 0,05, досто-
иерность результата у эксперта-химика должна вызывать сомнение.

4.2.17. Применение метода для обнаружения химических

соединений

На линию старта, находящуюся на расстоянии 1,5 см от нижнего края пластинки с тонким слоем сорбента, наносят 1-2 капли исследуа мого раствора (объем капли около 5 мм³) Правее, на линию старт] (через 1.5-2,0 см) наносят такой же объем рабочего раствора стандарт та (РСО) или как его часто называют - «свидетеля». Пластинку высу шивают на воздухе или в токе воздуха, а затем помещают в камеру для хроматографирования, насыщенную парами растворителей. Поели того, как жидкость поднимется до линии фронта растворителей, плас« тинку вынимают из камеры и высушивают на воздухе Пятна на плас­тинке проявляют соответствующим реактивом или облучают УФ-.лу1 чами Определяют с помощью линейки расстояние фронта раствори­теля и расстояние от линии старта до центра проявленных пятен. Вы­числяют значение Я₍ Совпадение числовых значений К,, пятна, содер­жащего исследуемое вещество и пятна вещества, содержащегося в растворе «свидетеля», указывает на идентичность веществ, нанесен­ных на пластинку. Некоторые вещества, содержащиеся к смесях, пос­ле разделения имеют несколько большие числовые значение К. , чем К, эквивалентного количества того же вещества, взятого в чистом виде В литературе приводятся величины К, для многих веществ. Однако для аналитиков эти данные могут быть только ориентировочными, по­скольку не всегда .можно провести эксперимент в точно таких же усло­виях, в которых его проводил автор опубликованных данных. Поэтому при идентификации веществ с помощью метода хроматографии в тон­ком слое сорбента необходимо пользоваться растворами «свидетелей»

---

Смотрите также файлы

• Элементы теории корреляции.doc

• гиста исправленные.docx

• Корреляция каз.doc

• Методические рекомендации для практических занятий.doc

• 4 курс тесты экзамен гастро рус.docx