Файл: Молекулярная абсорбционная спектроскопия.docx

, рис.А аппаратура ДТА

где 1 и 2- тигли с эталонами;

3- тигель с образцом;

4- термопара с милливольтметром;

5- дифференциальная термопара;

6- печь.

Хроматография

Хроматогрáфия - физико-химический метод разделения смесей. Компоненты смеси распределяются между двумя фазами, одна фаза - неподвижный слой, другая - подвижный.

1. Классификация по агрегатному состоянию: газовая, жидкостная.

Классификация по сущности процесса:

· Адсорбционная: адсорбция - концентрирование на поверхности (концентрирование отдельных компонентов на границе раздела фаз). Степень сродства компонентов характеризуется константой адсорбции. Например газо- и жидкостно-адсорбционная хроматография (подвижная фаза: газообразная или жидкая, неподвижная: твëрдая).

· Распределительная: экстракция (выделение, перевод в другое агрегатное состояние). Степень сродства компонентов характеризуется коэффициентом распределения. Например: газожидкостная распределительная хроматография (жидкость - неподвижная фаза).

· Осадочная хроматография: образование осадков. Степень сродства компонентов характеризуется растворимостью осадка.

· Ионообменная хроматография: электростатическое взаимодействие, диффузия. Степень сродства компонентов характеризуется зарядом, диаметром иона, константой диссоциации.

· Гель-хроматография: диффузия молекул. Степень сродства компонентов характеризуется размером молекул.

2. Классификация по способу относительного перемещения фаз:

N – носитель (элюент), A+B+C – анализируемая смесь, W – вытеснитель, S – растворитель.

Сродство к неподвижной фазе: N

· Фронтальная хроматография: вводят: A+B+C; выводят: A; A+B; A+B+C. Область применения: получение чистого компонента A, или очистка от компонента C.

· Вытеснительная хроматография: вводят: A+B+C; W; выводят: A; A+B; B; B+C; C; C+W; W. Область применения: получение чистых веществ.

· Проявительная (элюентная) хроматография: вводят N; A+B+C; выводят: N; A+N; N; B+N; N; C+N; N. Область применения: качественный и количественный анализ.

Классификация по аппаратурному оформлению:

· Колоночная: насадочные колонки (заполняемые неподвижной твёрдой или жидкой фазой, нанесённой на поверхность твердого носителя); капиллярные колонки (неподвижная жидкая фаза наносится на стенки капилляра).

· Плоскостная: бумажная(на бумаге), тонкослойная (на листах алюминиевой фольги, поверх которой тонкий слой адсорбента).

Классификация по цели процесса:

· Аналитическая: качественный и количественный анализ;

· Препаративная: получение чистых веществ;

· Неаналитическая: определение свойств, проверка теорий.
3.Основные теории хроматографического разделения.

Перемещаясь по колонке, молекулы элюируемого вещества переходят из подвижной фазы в неподвижную и обратно. ВЭТТ – высота, эквивалентная теоретической тарелке. Это количественная характеристика эффективности разделения. Теоретическая тарелка – это длина участка колонки, на которой устанавливается фазовое равновесие. Чем меньше ВЭТТ, тем эффективнее разделение.

Количество теоретических тарелок:

– время удерживания компонента, – ширина пика на половине высоты.

ВЭТТ: , L – длина хроматографичесской колонки. Чем меньше H, тем лучше разделение.

Зависимость ВЭТТ от скорости подвижной фазы (уравнение Ван-Дееметра):

A, B, C – константы для данной системы, υ – линейная скорость движения потока газа-носителя или элюента.

Коэффициент A зависит от степени неоднородности частиц; коэффициент B определяется продольной диффузией растворенного вещества в неподвижной фазе; C в основном определяется поперечной диффузией в подвижной фазе.

Существует оптимальная линейная скорость, при которой ВЭТТ минимальна. Она не будет одинаковой для всех компонентов, её следует выбирать для тех компонентов, которые хуже всего поддаются разделению. Уравнение используют на практике для газовой хроматографии.

Размывание хроматографических зон определяет форму хроматографического пика (кривая нормального гауссовского распределения).

Причины размывания хроматографических зон:

· Неоднородность потока подвижной фазы по сечению колонки. Молекулы разделяемого вещества проходят пути разной длины. Влияние минимально, если колонка равномерно заполнена частицами малого диаметра, с почти одинаковыми размерами.

· Продольная диффузия. Особо ощутима в газовой хроматографии. В жидкостной хроматографии данный эффект становится ощутимым, если вещество долго находится в колонке.

· Диффузия и сопротивление массопередаче молекул, меняющих фазы. Снижение объёмной скорости, использование насадки с малым размером частиц и открытой пористой структурой, повышение температуры колонки уменьшают влияние эффекта.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10