на другой из группы, наиболее удаленной на треугольнике. Для улучшения разделения высокополярных и ионогенных компонентов и формы хроматографического пика в подвижную фазу вводят специфические добавки: фосфорную и уксусную кислоты приразделении соединений кислотного характера; аммиак и алифатические амины при разделении соединений основного характера, алкилсульфаты натрия при разделении соединений анионного характера, соли тетраалкиламмония при разделении соединений катионного характера.
2.2.Обращённо-фазовая хроматография

Обращенно-фазовый вариант ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ) имеет ряд преимуществ перед другими вариантами жидкостной хроматографии:

• 
  – это очень гибкий метод, так как, изменяя состав водно-органических смесей, используемых в качестве подвижной фазы, можно на одной колонке обеспечить разделение соединений различной природы;
  
• 
  – селективность данного метода почти всегда значительно выше, чем других вариантов хроматографии для всех соединений, кроме сильнополярных
  
• 
  – при использовании гидрофобизированных силикагелей быстро устанавливается равновесие между подвижной и неподвижной фазой, эти сорбенты отличаются высокой эффективностью разделения;
  
• 
  – можно осуществлять разделение соединений, растворимых как в воде, так и в органических растворителях;
  
• 
  – возможность использования в подвижной фазе буферных растворов может улучшить селективность и эффективность разделения ионогенных соединений.
  

В обращенно-фазовой хроматографии неподвижной фазой служат

гирдофобизированные силикагели, которые получают при обработке силикагеля хлор- и алкоксисиланом. Широко в аналитической практике используют гидрофобизированные силикагели с привитыми окта- децильными группами (С18) Плотность прививки составляет 1,1- 2,3 нм-2.

В зависимости от способа обработки свойства гидрофобизированных силикагелей могут изменяться, поэтому свойства коммерческих колонок различных фирм несколько отличаются. Содержание углерода составляет

5-20%. Степень покрытия поверхности силикагеля органическим модификатором составляет 10-60%, в лучших случаях она достигает 90%.

Наличие остаточных силанольных групп приводит к тому, что адсорбционный и ионообменный механизмы удерживания всегда сопутствуют обращенно-фазовому. Для уменьшения числа силанольных групп сорбенты дополнительно обрабатывают триметилхлорсиланом (это

---

называют эндкеппингом). Наиболее популярными являются силикагели следующих торговых марок: бондопак, лихросорб, порасил, сепарон,сферисорб, нуклеосил, кромасил. Недостатками обращенно-фазовых сорбентов на основе силикагеля являются ограниченно допустимый диапазон рН и сорбционная активность силанольных групп. Этого недостатка в значительной степени лишены колонки нового поколения фирмы «Феноминекс», ее колонка Луна С18 обладает стабильностью в

диапазоне значений рН 1,5-10.[4]

Механизм разделения соединений в этом варианте хроматографии пока до конца неясен. Наиболее удачными и распространенными являются теория, использующая представления о параметрах растворимости Гильдебранта, и сольвофобная теория Хорвата-Меландера. По теории, основанной на параметрах растворимости Гильдебранта, удерживание определяется молекулярными взаимодействиями разделяемых веществ с подвижной и неподвижной фазой. Зависимость фактора емкости вещества от состава подвижной фазы описывается уравнением

lnk = Aφ2 + Bφ + C (12),

где φ – объемная доля органического компонента (модификатора) в

подвижной фазе, А, В и С – константы.

Однако поведение соединений сложного строения с несколькими функциональными группами часто не удается описать данной зависимостью. Более адекватно закономерности удерживания сорбатов в ОФ ВЭЖХ описываются сольвофобной теорией. Хорвартом и Миландером впервые было показано, что водные элюенты, не содержащиеорганических растворителей, могли быть использованы для разделения полярных биологических молекул на октадецилсиликагеле. Даже при отсутствии органического компонента в элюенте, взаимодействие между растворенным веществом и привитыми углеводородными радикалами неподвижной фазы, являлось причиной удерживания растворенного вещества. Что позволило сделать вывод о том, что удерживание в обращено-фазовом варианте в основном определяется гидрофобными взаимодействиями. Важнейшую роль в понимании механизма удерживания обращенно-фазовой хроматографии сыграли работы Хорвата и его школы. Обращенно-фазовая хроматография широко применяется не только для разделения нейтральных соединений, но и ионогенных веществ. В принципе, и для таких соединений процесс сорбции описываетсясольвофобной теорией. Однако сорбаты такого рода существуют в растворе и адсорбированном состоянии, как в виде нейтральных молекул,

так и в виде ионов. Каждой из этих форм соответствует свое значение фактора удерживания. В зависимости от рН среды изменяются соотношение различных форм в растворе и факторы удерживания.В качестве подвижной фазы обычно используют смеси растворителей, т.к. это позволяет улучшить селективность и эффективность разделения и уменьшить время необходимое для его проведения. Меняя состав подвижной фазы в ОФЖХ, можно изменять удерживание в очень широких пределах. Почти для всех анализируемых соединений удерживание в некоторых чистых растворителях (метанол,тетрагидрофуран) пренебрежимо мало, а в чистой воде чрезвычайно

---

велико. Поэтому, чтобы добиться приемлемого времени удерживания,

обычно необходимо использовать смеси воды с органическим растворителем – так называемым модификатором.

Система для проведения разделения методом ВЭЖХ состоит из нескольких блоков: насоса, дозатора, колонки, детектора и регистрирующего устройства. Рассмотрим основные типы насосов, используемых в ВЭЖХ.

Шприцевые насосы. Вращение прецизионного синхронного двигателя преобразуется в перемещение поршня в цилиндре. При движении поршня подвижная фаза либо поступает в цилиндр, либо выдавливается из него. Преимущество данного типа насоса – практически полное отсутствие пульсаций потока подвижной фазы, недостаток –невозможность создания градиента с помощью одного насоса

Пневмоусилительные насосы. Обеспечивают постоянное давление на входе в колонку. Преимущества – отсутствие пульсаций потока,высокая надежность; недостаток – невысокая воспроизводимость объемной подачи подвижной фазы.

Плунжерные возвратно-поступательные насосы. С помощью электромеханического устройства приводится в возвратно-поступательное

движение плунжер, перемещающийся в рабочей головке, в результате чего насос либо набирает подвижную фазу, либо подает ее с заданной скоростью. Преимущество – постоянная объемная подача подвижной фазы, недостаток – довольно большие пульсации потока, которые являются основной причиной повышенного шума и снижения чувствительности детектора[1]




Для ввода пробы в жидкостной хроматографии используют

следующие типы дозаторов:

– дозирующая петля

– дозаторы с мембраной (без остановки потока и с остановкой

потока).

Наиболее распространенным детектором в адсорбционной ВЭЖХ является спектрофотометрический. В процессе элюирования веществ в специально сконструированной микрокювете измеряется оптическая плотность элюата при заранее выбранной длине волны, соответствующей максимуму поглощения определяемых веществ. Такие детекторы измеряют поглощение света в ультрафиолетовой или видимой области спектра, причем первый вариант используется чаще. Это связано с тем, что большинство химических соединений имеют достаточно интенсивные полосы поглощения в диапазоне длин волн 200-360 нм. Фотометрические детекторы имеют достаточно высокую чувствительность. Чувствительность УФ-детектора может достигать 0,001 ед. оптическойплотности на шкалу при 1% шума. При такой высокой чувствительности может быть зафиксировано до нескольких нг даже слабо поглощающихУФ веществ. Широкая область линейности детектора позволяет анализировать как примеси, так и основные компоненты смеси на одной хроматограмме. Возможности спектрофотометрического детектора существенно расширились после появления его современного аналога –детектора на диодной матрице (ДДМ), работающего как в УФ-, так и видимой области. В таком детекторе ｫматрицаｻ фотодиодов (их более 200)

---

постоянно регистрирует поглощение электромагнитного излучения в режиме сканирования. Это позволяет снимать при высокой чувствительности неискаженные спектры быстро проходящих через ячейку детектора компонентов. По сравнению с детектированием на одной длине волны, сравнение спектров, полученных в процессе элюирования пика, позволяет идентифицировать разделяемые компоненты с гораздо большей степенью достоверности. Принцип действия флуориметрического детектора основан на измерении флуоресцентного излучения поглощенного света. Поглощение

обычно проводят в УФ-области спектра, длины волн флуоресцентного

излучения превышают длины волн поглощенного света. Флуориметрические детекторы обладают очень высокой чувствительностью и селективностью. Наиболее важная область ихприменение детектирование ароматических полициклических углеводородов.[1]

Амперометрический детектор применяют для определения

органических соединений, которые могут быть окислены на поверхности

твердого электрода. Аналитическим сигналом является величина тока

окисления. В детекторе имеется по крайне мере два электрода – рабочий и

электрод сравнения (хлоридсеребрянный или стальной), иногда устанавливают вспомогательный электрод, необходимый для подавления

влияния омического падения напряжения в растворах низкой проводимости. Успех определения определяет выбор материала и потенциала рабочего электрода. В амперометрическом детекторе используют электроды из углеродных материалов, наиболее часто стеклоуглеродный, и металлические: платиновый, золотой, медный,никелевый. Потенциал рабочего электрода устанавливают в интервале 0 -+1,3 В. Можно проводить измерения либо при постоянном потенциале, либо импульсном режиме, когда задается трехступенчатая разверткапотенциала, которая обеспечивает на разных стадиях – окислениевещества, очистку электрода и его регенерацию. Использование этого детектора особенно важно при определении фенолов, фенольных соединений, гидразинов, биогенных аминов и некоторых аминокислот.

Кондуктометрический детектор используют для определения

неорганических анионов и катионов в ионной хроматографии. Принцип

его работы основан на измерении электропроводности подвижной фазы в

процессе элюирования вещества. [3]
2.3. Ионная хроматография

Ионная хроматография – это высокоэффективная жидкостная хроматография для разделения катионов и анионов на ионообменниках низкой емкости. Широкое распространение ионной хроматографии обусловлено рядом ее достоинств:

---

• 
  – возможность определять большое число неорганических и органических ионов, а также одновременно определять катионы и
  

анионы;

• 
  – высокая чувствительность определения (до 1 нг/мл без
  

предварительного концентрирования;

• 
  – высокая селективность и экспрессность;
  

• 
  – малый объем анализируемой пробы (не более 2 мл образца); – широкий диапазон определяемых концентраций (от 1 нг/мл до
  
• 
  10000 мг/л);
  
• 
  – возможность использования различных детекторов и их
  

комбинаций, что позволяет обеспечить селективность и малое

• 
  время определения;
  
• 
  – возможность полной автоматизации определения;
  
• 
  – во многих случаях полное отсутствие предварительной пробоподготовки.
  

Вместе с тем, как и любой аналитический метод, ионная хроматография не лишена недостатков, к которым можно отнести:

• 
  – сложность синтеза ионообменников, что значительно затрудняет развитие метода;
  
• 
  – более низкую по сравнению с ВЭЖХ эффективность разделения;
  
• 
  – необходимость высокой коррозионной стойкости
  

хроматографической системы, особенно при определении катионов.

В ионообменной хроматографии разделение компонентов смеси достигается за счет обратимого взаимодействия ионизирующихся веществ с ионными группами сорбента. Сохранение электронейтральности сорбента обеспечивается наличием способных к ионному обмену противоионов, расположенных в непосредственной близости к поверхности. Ион введенного образца, взаимодействуя с фиксированным зарядом сорбента, обменивается с противоионом. Вещества, имеющие разное сродство к фиксированным зарядом, разделяются на анионитах или на катионитах. Аниониты имеют на поверхности положительно заряженные группы и сорбируют из подвижной фазы анионы. Катиониты соответственно содержат группы с отрицательным зарядом, взаимодействующие с катионами. В качестве подвижной фазы используют водные растворы солей кислот, оснований и растворители типа жидкого аммиака, т.е. системы растворителей, имеющих высокое значение диэлектрической проницаемости ε и большую тенденцию ионизировать соединения. Обычно работают с буферными растворами, дозволяющими регулировать значение рН. При хроматографическом разделении, ионы анализируемого вещества конкурируют с ионами, содержащимися в элюенте, стремясь вступать во взаимодействие с противоположно заряженными группами сорбента. Отсюда следует, что ионообменную хроматографию можно применять для разделения любых соединений, которые могут быть каким-либо образом ионизированы. Можно провести анализ даже нейтральных молекул сахаров в виде их комплексов с борат-ионом:[1]

---

Смотрите также файлы

• международные стандарты учета и отчетности.docx

• Оренбургский государственный университет (Кумертауский филиал огу).docx

• Тренировочный вариант 1 (почти все задания взяты из реальных кимов егэ 2022) Часть 1.docx

• 1. Закончите определение.docx

• Первая мировая война 19141918.docx