Глава 22
22.1. Общая характеристика
Хроматография - метод разделения смесей веществ или частиц, основанный на различии в скоростях их перемещения в системе, состоящей из несмешивающихся и движущихся друг относительно друга фаз.
Хроматография - гибридный метод анализа, включающий разделение веществ и их последующее определение при помощи специальных устройств - детекторов.
В качестве неподвижной фазы в хроматографическом процессе выступает твёрдое вещество (сорбент) или плёнка жидкости, нанесённая на твёрдый носитель, а в качестве подвижной фазы - жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу.
В отличие от статических методов разделения - сорбции и экстракции хроматография является динамическим процессом. При перемещении через неподвижную фазу подвижная фаза встречает на своём пути всё новые и новые слои сорбента, что сопровождается многократными повторениями актов сорбции и десорбции разделяемых веществ. Хроматографическое разделение обладает большей эффективностью по сравнению со статическими методами.
22.2. Классификация хроматографических методов
Существует более 50 различных хроматографических методов и вариантов. В основу их классификации могут быть положены:
-
агрегатное состояние подвижной и неподвижной фазы,
-
геометрическая форма неподвижной фазы,
-
преобладающий механизм разделения,
-
mnцель проведения,
-
способ получения хроматограммы и т.д.
Классификация хроматографических методов в зависимости от преобладающего механизма разделения, приведена в табл. 22.1.
Реальный процесс обычно включает в себя несколько механизмов, обуславливающих разделение веществ, поэтому данная классификация условна.
Табл. 22.1.
Классификация хроматографических методов в зависимости от
преобладающего процесса, лежащего в основе разделения веществ
|
Вид хроматографии |
Преобладающий механизм разделения |
|
адсорбционная |
различная адсорбируемость разделяемых веществ неподвижной фазой |
|
адсорбционно-комплексообразовательная |
образование (в подвижной фазе или на поверхности неподвижной фазы) различных по устойчивости комплексных соединений |
|
аффинная |
различная способность разделяемых веществ к биоспецифическим взаимодействиям |
|
ионообменная |
различная способность разделяемых веществ к ионному обмену |
|
осадочная |
образование осадков, различающихся по растворимости |
|
распределительная |
различная растворимость разделяемых веществ в неподвижной фазе или в подвижной и неподвижной фазах |
|
эксклюзионная |
различия в размерах и форме молекул разделяемых веществ |
По способу получения хроматограммы хроматография бывает элюентной, фронтальной и вытеснительной (табл 22.2).
Табл. 22.2.
Способы получения хроматограммы
|
Вид хроматографии |
Получение хроматограммы |
|
Элюентная (проявительная) |
Сорбент, находящийся в хроматографической колонке, вначале промывают подвижной фазой (элюентом), обладающей меньшим сродством к неподвижной фазе, чем любое из разделяемых веществ. Затем в колонку вводят исследуемую смесь веществ и продолжают непрерывно пропускать элюент.
Самый эффективный и в настоящее время практически единственный способ получения хроматограммы в количественном анализе |
|
Вытеснительная |
Вначале в колонку вводят некоторое количество разделяемых веществ, которые распределяются в ней в порядке их сродства к неподвижной фазе. Затем в поток подвижной фазы вводят вещество-вытеснитель, которое имеет большее сродство к неподвижной фазе, чем любой из компонентов разделяемой смеси. Фронт вытеснителя движется по колонке, вытесняя ранее сорбированные вещества, которые, в свою очередь, вытесняют друг друга.
Используется, в основном, для разделения макроколичеств веществ в препаративных целях. |
|
Фронтальная |
В колонку непрерывно вводят раствор разделяемых веществ. Из колонки вначале будет выходить чистый растворитель, затем растворитель вместе с компонентом смеси, наименее прочно удерживаемым неподвижной фазой, затем смесь растворителя, наименее прочно удерживаемого компонента и следующего по удерживанию компонента и т.д.
Метод использовался на ранних стадиях развития хроматографии. |
