Вопросы для самоконтроля

1. Какие методы микроскопических исследований вы знаете?

2. Что такое разрешающая способность микроскопа?

3. На какие виды подразделяется световая микроскопия?

4. На какие методы подразделяется электронная микроскопия?

5. Как определяется предел разрешения светового микроскопа?

6.15. Хроматографические методы разделения и идентификации веществ

Термин «хроматография» /chroma/греч./ - цвет, краска/ был предложен в 1904г. русским ботаником М.С.Цветом, показавшим, что при пропускании через слой сорбента растительных пигментов они разделяются, образуя ряд окрашенных зон. Отличительной чертой хроматографического разделения и анализа смесей является распределение отдельных компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной /элюент/, протекающей через неподвижную.

При разделении и анализе веществ наибольшее распространение получили методы газовой, жидкостной, молекулярно-ситовой, бумажной, тонкослойные и ионообменной хроматографии. В таблице 12 приведены основные характеристики этих методов.

Таблица 12

Важнейшие виды хроматографии

Хроматография	Подвижная фаза	Неподвижная фаза	Форма применения	Механизм разделения
Газожидкостная	газ	жидкость	колонка	распределительный
Газо­адсорбционная	//	твердая	//	адсорбционный
Жидкостно-жидкостная	жидкость	жидкость	//	распределительный
Жидкостно-адсобционная	//	твердая	//	адсорбционный
Бумажная	//	бумага	полосы, листы	распределительный или адсорбционный
Тонокослойная	//	твердая	тонкий слой	адсорбционный
Ионообменная	//	//	колонка	ионный обмен
Молекулярно-ситовая	//	//	//	молекулярно-ситовой

Как правило, наиболее эффективен в хроматографии так называемый элюентный анализ. Суть его в том, что, например, через колонку, заполненную сорбентом /поглотителем/, непрерывно пропускают элюент - газ или жидкость. Подвижная фаза служит в этом случае только для перемещения растворенного вещества анализируемой смеси, а разделение происходит благодаря различному сродству определяемых компонентов к неподвижной фазе. При однократном введении пробы компоненты начинают перемещаться через колонку с различными скоростями, образуя отдельные зоны сорбции. Выходная кривая /хроматограмма/ будет представлять собой ряд отдельных «пиков». Количество пиков равно числу компонентов, если достигается их полное разделение, при этом время выхода отдельного компонента из колонки /«время удерживания»/ может быть качественной характеристикой вещества, а площадь под пиком - его количественной характеристикой.

Газовая хроматография /газо-адсорбционная хроматография/ - вариант хроматографии, в которой разделение производится с помощью подвижной газовой фазы, проходящей вместе с анализируемой смесью над твердым сорбентом. В качестве сорбента используют силикагели, алюмогели, молекулярные сита, пористые полимеры и другие сорбенты, а в качестве газа-носителя /элюента/ - гелий, аргон или азот.

Газожидкостная хроматография. Здесь неподвижной фазой служит нелетучая жидкость /высококипящие углеводороды, сложные эфиры, силиконы и др./, нанесенные в виде пленки на твердый носитель /например, цеолит, пемзу, огнеупорный кирпич, кизельгур/. Используемую пробу вводят в колонку в виде пара, после чего компоненты, имеющие разную растворимость в стационарной /неподвижной/ жидкой фазе, распределяются между фазой и газом-носителем по закону равновесия /закон Генри/. Чем больше растворимость компонента в жидкой фазе, тем больше время удерживания этого компонента.

Жидкостная хроматография существует в виде жидкостной адсорбционной или жидкостной распределительной хроматографии. В жидкостно-адсорбционной хроматографии используется различное сродство компонентов смеси к твердому сорбенту, взятому в качестве неподвижной фазы. В жидкостной распределительной хроматографии используется различная растворимость /распределение/ веществ между подвижной и неподвижной жидкими фазами, удерживаемыми пористыми инертными носителем. Эффективность разделения в жидкостной хроматографии в значительной степени зависит от соотношения полярных и неполярных групп в растворенных веществах и двух жидких фазах. В этом методе для целей идентификации используют нанесение реагента способом напыления.

Ионообменная хроматография основана на явлении различного сродства ионов раствора к ионообменным центрам противоположной полярности в неподвижной фазе /ионообменников/. Ионный обмен представляет собой химический процесс.

Гель-проникающая хроматография /ситовая хроматография/. Здесь применяют пористые твердые материалы /гели/ с определенным узким распределением пор по диаметрам. Молекулы, эффективный диаметр больше, чем диаметр пор, проходят через колонку быстрее, чем молекулы меньших размеров, способных диффундировать внутрь пор: в порах перенос вещества в направлении оси колонки отсутствует, и молекулы меньших размеров движутся через колонку медленнее. В качестве сорбентов используют пористые стекла, молекулярные сита, в том числе декстрановые гели /сефадексы/, полиакриламидные гели, а также гидрофобные полимеры - полистиролы с большей или меньшей степени сшивки /«порагель», «стирагель» и др./

Области применения газовой, жидкостной и гель-проникающей хроматографии включают анализ и разделение летучих соединений /газовая хроматография/, анализ веществ, которые без разложения нельзя перевести в газовую фазу /жидкостная хроматография/, разделение веществ с большой молекулярной массой /от нескольких тысяч до миллиона/ - гель-проникающая /ситовая/ хроматография.