Хромотография и ее виды

Хроматография

Хроматография (от греч. chroma, родительный падеж chromatos — цвет, краска и... графия), физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов  между двумя фазами — неподвижной  и подвижной (элюент), протекающей  через неподвижную.

Историческая справка. Метод хроматографии был впервые применён русским учёным-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция, для разделения пигментов растительного происхождения. Первое сообщение о разработке метода хроматографии было сделано Цветом 30 декабря 1901 года на XI Съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге. Первая печатная работа по хроматографии была опубликована в 1903 году, в журнале Труды Варшавского общества естествоиспытателей. Впервые термин хроматография появился в двух печатных работах Цвета в 1906 году, опубликованных в немецком журнале Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. В 1907 году Цвет демонстрирует свой метод Немецкому Ботаническому обществу.А в 1941 А. Мартин и Р. Синг открыли метод распределительной Х. и показали его широкие возможности для исследования белков и углеводов. В 50-е гг. Мартин и американский учёный А. Джеймс разработали метод газо-жидкостной Х.

Основные виды Х. Различают следующие основные виды Х. — адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную (молекулярно-ситовую) и осадочную. Адсорбционная Х. основана на различии сорбируемости разделяемых веществ адсорбентом; распределительная Х. — на разной растворимости компонентов смеси в неподвижной фазе и элюенте ионообменная Х. — на различии констант ионообменного равновесия между неподвижной фазой и компонентами разделяемой смеси; эксклюзионная Х. — на разной проницаемости молекул компонентов в неподвижную фазу (высокопористый неионогенный гель). Эксклюзионная Х. подразделяется на гель-проникающую (ГПХ), в которой элюент — неводный растворитель, и гель-фильтрацию, где элюент — вода. Осадочная Х, основана на различной способности разделяемых компонентов выпадать в осадок на твёрдой неподвижной фазе.

      В соответствии с агрегатным состоянием элюента различают газовую и жидкостную Х. В зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы газовая Х. бывает газо-адсорбционной и газожидкостной , а жидкостная Х. — жидкостно-адсорбционной и жидкостно-жидкостной. Последняя, как и газо-жидкостная, является распределительной Х. К твёрдо-жидкостной Х. относятся тонкослойная и бумажная..

Хроматографы используют для анализа и для препаративного (в т. ч. промышленного) разделения смесей веществ.

Газовая Х. применяется для  газов разделения, определения примесей вредных веществ в воздухе, воде, почве, промышленных продуктах; определения  состава продуктов основного органического и нефтехимического синтеза, выхлопных газов, лекарственных препаратов, а также в криминалистике и т.д. Разработаны аппаратура и методики анализа газов в космических кораблях, анализа атмосферы Марса, идентификации органических веществ в лунных породах и т.п.

Газовая Х. применяется также  для определения физико-химических характеристик индивидуальных соединений: теплоты адсорбции и растворения, энтальпии, энтропии, констант равновесия и комплексообразования; для твёрдых  веществ этот метод позволяет  измерить удельную поверхность, пористость, каталитическую активность.

Жидкостная Х. используется для анализа, разделения и очистки  синтетических полимеров, лекарственных  препаратов, детергентов, белков, гормонов и др. биологически важных соединений. Использование высокочувствительных детекторов позволяет работать с  очень малыми количествами веществ (10-11—10-9 г), что исключительно важно  в биологических исследованиях. Часто применяется молекулярно-ситовая  Х. и Х. по сродству; последняя основана на способности молекул биологических  веществ избирательно связываться  друг с другом.

Тонкослойная и бумажная Х. используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных  веществ и неорганических соединений.

В некоторых случаях для  идентификации веществ используется Х. в сочетании с др. физико-химическими  и физическими методами.

Ионная хроматография. Анализ очень низких концентраций

Структурный анализ рентгеном. Хроматография.

 Газовой хроматографии-электронно-нос.

Жидкостный хроматограф  фирмы "Bruker".

Стадии колоночной хроматографии. На первых двух стадиях пустую колонку  наполняют суспензией твердой фазы в жидкой. На третьей происходит оседание твердой фазы, на которую  на четвертой стадии наносят образец. На последующих стадиях происходит разделение компонентов образца, собираемых в разные фракции, на последней стадии колонку отмывают от остатков образца  для нового использования.

Тонкослойная хроматография.

 Детекторы для газовой и жидкостной хроматографии.