Детектирование исследуемых соединений на хроматограмме.
Если вещества окрашены, то результат хроматографирования сразу виден. Бесцветные пятна проявляют, опрыскивая пластину соответствующими реактивами, дающими цветные реакции или помещают в камеру (эксикатор), заполненную парами йода. При этом в местах, где расположены бесцветные пятна, иод адсорбируется намного сильнее, поэтому на желтом фоне появляются более темные пятна.
Бесцветные пятна флуоресцирующих веществ можно обнаружить, освещая пластинку ультрафиолетовым светом. Если вещество обладает свойством гасить флуоресценцию, то в сорбент на стадии подготовки добавляют флуоресцирующие вещества, например, сульфид или силикат цинка. В первом случае при УФ-облучении в темноте наблюдают яркие пятна флуоресцирующих компонентов на темном фоне, во втором случае – темные пятна компонентов на светящемся фоне флуоресцирующего сорбента.
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
Метод газовой хроматографии отличается от тонкослойной хроматографии тем, что элюентом (подвижной фазой) в нём является газ, а не жидкость. Это означает, что исследуемые этим методом вещества должны обладать достаточной летучестью. Кроме того, они не должны заметно разлагаться при температуре кипения, так как в хроматографическую колонку они вводятся в виде газовой (паровой) «пробки». Обычно максимальной температурой кипения, которой могут обладать исследуемые соединения, считают 400 °С, на которую рассчитано большинство серийно выпускаемых приборов. Это налагает определенные ограничения на этот метод анализа. В частности, он непригоден для полного изучения состава высокополимеров, липидов, пептидов и других соединений с высокой молекулярной массой. Тем не менее, метод нашел чрезвычайно широкое применение вследствие своей экспрессности, возможности автоматизации, высокой точности, сравнительно невысокой стоимости. Неподвижной фазой может быть активное твердое вещество или неподвижная жидкость. В соответствии с этим известны два основных типа газовой хроматографии:
|
|
|
Газоадсорбционная хроматография (ГАХ). Неподвижной фазой (сорбентом) служит твердое пористое вещество с очень высокой удельной поверхностью.
Газожидкостная хроматография (ГЖХ). Неподвижной фазой в этом методе является тонкая плёнка жидкости, нанесённая на инертное твёрдое вещество (твёрдый носитель; удельная поверхность последнего составляет 0.50 – 20 м2/г). Ее называют неподвижной жидкой фазой (НЖФ).
Принципиальное отличие между этими типами заключается в том, что в первом случае происходит адсорбция анализируемого соединения на поверхности неподвижной фазы, а в другом – распределение его между подвижной и неподвижной фазами. Таким образом, по типу сорбента ГЖХ относится к распределительной хроматографии.
|
|
|
Основы количественного и качественного анализа в ГЖХ.
Вид типичной дифференциальной хроматограммы приведен на рисунке 4.
В хроматографических методах площадь данного пика пропорциональна концентрации соответствующего компонента. Существует ряд способов соотнесения формы с концентрацией образца. Для определения массового процентного состава обычно используют метод нормирования площадей. По этому методу массовый процентный состав получают измерением площади каждого пика с последующим делением отдельных площадей на их сумму (рисунок 4):
, где
Sх (%) – нормированная площадь пика компонента х, выраженная как процент от суммы площадей отдельных пиков;
SSi = S1 + S2 + S3 + … +Sn
1 – момент ввода пробы; 2 – нулевая (базовая) линия; а – полуширина пика; h – высота пика; t1, t2, t3 – времена удерживания компонентов; I, II и III – пики, соответствующие трем компонентам смеси.
Рисунок 4. – Пример хроматограммы для определения количественного состава многокомпонентной смеси.
Этот метод, однако, справедлив лишь при условии, что выходит все пики и детектор одинаково реагирует на все компоненты исследуемой смеси. Обычно площади отдельных компонентов не прямопропорциональны процентному составу, поскольку детектор по-разному реагирует на различные вещества, в связи с чем в особо точных расчетах необходимо вводить поправочные коэффициенты или пользоваться специальными методами расчета, например, методами внешнего и внутреннего стандарта.
|
|
|
В обычной лабораторной практике метод нормировки площадей широко используется ввиду своей простоты и экспрессности.
Существуют различные способы расчета площадей пиков на хроматограмме, однако, самым простым и универсальным методом, в особенности для симметричных и полностью разделенных пиков, является так называемый геометрический метод. По этому методу площадь пика высчитывают как площадь равнобедренного треугольника, умножая его высоту h на среднюю линию (полуширину) а:
Si = hi×ai
Помимо этого концентрацию компонентов в смеси можно расчитать методом взвешивания на аналитических весах пиков, вырезанных из хроматограммы, однако, при этом теряется сама хроматограмма, а метод трудоёмок и не даёт ощутимого преимущества перед графическим. Современные приборы оснащены специальными блоками, автоматически подсчитывающими времена удерживания компонентов и их содержание в смеси – так называемыми интеграторами. Последние модели интеграторов – достаточно сложные электронные приборы, снабженные микропроцессорной техникой и печатающими устройствами.
|
|
|
Качественный анализ (интерпретация) хроматограмм зачастую представляет собой более сложную задачу, чем количественный анализ смесей, описанный выше. Поскольку время удерживания каждого индивидуального вещества в заданных условиях хроматографирования (температура колонки, скорость газа – носителя, природа подвижной и неподвижной фаз) строго постоянны, то проще всего эта задача решается измерением времени удерживания вещества – «свидетеля», вводимого в колонку отдельно или «посадкой» его в анализируемую смесь. При отсутствии вещества – «свидетеля» используют другие, менее достоверные методы, например, описанные в специальной литературе «Относительные времена удерживания (ОВУ)» по отношению к какому-либо несорбируемому компоненту. Но в любом случае совпадение времен удерживания «свидетеля» и неизвестного компонента смеси еще не указывает однозначно на наличие этого соединения, т.к. колонка может оказаться недостаточно эффективной. Поэтому необходимо использовать в анализе несколько колонок с НЖФ различной полярности или привлекать другие методы физико-химического анализа.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1764; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!