Paperikromatografisten piirustusten tekniikka. GPM.1.2.0002.15 Kromatografia paperilla. Kammio nousevaa ja laskevaa kromatografiaa varten

Tällä hetkellä on kehitetty seuraavat paperikromatografian tyypit: yksiulotteinen, kaksiulotteinen, pyöreä ja elektroforeettinen. Yksiulotteinen ja kaksiulotteinen suoritetaan kahdessa versiossa (kuva 6); nouseva ja laskeva liuotinvirtaus.

Kuva 6

Yksiulotteinen nouseva kromatografia.(Kuva 6 a). Levitä 1-5 µl testiliuosta kapillaarin avulla kromatografiapaperiliuskalle 2 cm alareunasta. Jos paikallaan oleva faasi on vesi, paperia ei käsitellä erikoisesti, koska ilmakuivassa paperissa on jopa 20-22 % kosteutta. Liikkuva faasi, joka on kyllästetty paikallaan pysyvällä faasilla, kaadetaan kromatografiaastian pohjalle (sylinteriin tai koeputkeen).

Paperinauha, jonka alareuna on laskettu sisään nestettä, ja yläreuna on kiinnitetty siten, että paperi roikkuu vapaasti koskettamatta astian seiniä. Kapillaarivoimien vaikutuksesta liikkuva neste nostaa paperia ylös ja erottaa seoksen komponentit, jotka eri arvoilla Rf liikkua pitkin paperikerrosta eri nopeuksilla. Koe katsotaan päättyneeksi, kun liikkuvan vaiheen etuosa saavuttaa melkein paperiliuskan yläreunan. Tämän jälkeen kromatogrammi poistetaan astiasta, etulinja merkitään, kuivataan ja kehitetään.

Nauhan leveys on yleensä 2 - 5 cm, kun käytetään yhtä näytettä. Sen pituus määräytyy erotusolosuhteiden mukaan. Kun kromatografiaa useita liuoksia samanaikaisesti, ota leveä paperiliuska; Sen alareunaa pitkin vedetään aloitusviiva, jolle testiliuokset levitetään kapillaarilla 2-3 cm:n etäisyydellä toisistaan.

Yksiulotteinen laskeva kromatografia.

Sylinterin yläosaan (katso kuva 6b.) on kiinnitetty pieni kylpy, johon kaadetaan liikkuvaa liuotinta, joka on kyllästetty kiinteällä liuottimella. Pullo, joka sisältää liikkuvalla liuottimella kyllästettyä kiinteää liuotinta, asetetaan sylinterin pohjalle. Tämä luo sylinteriin täyteläisen höyryilmakehän, joka estää liuottimen haihtumisen paperista.

Pisara testiliuosta levitetään paperinauhalle 5 cm:n etäisyydelle yläreunasta; nauhan reuna upotetaan liikkuvan faasin kylpyyn. Hauteen liuotin virtaa alas paperia kapillaarivoimien ja painovoiman vaikutuksesta. Koe katsotaan päättyneeksi, kun liuotinrintama saavuttaa 3-5 cm paperin alareunasta.

Kiertokromatografia. Pyöreän kromatogrammin saamiseksi pisara testiliuosta lisätään kromatografiapaperin ympyrän keskelle. Työ on kätevää suorittaa eksikkaattorissa. Paperiympyrän halkaisijan tulee olla 2-3 cm suurempi kuin eksikaattorin alemman kapean pinnan halkaisija. Ympyrä asetetaan eksikaattorin kapean osan päälle, johon kaadetaan kiinteän ja liikkuvan liuottimen seos. Liuottimen syöttämiseksi leikkaa ympyrän reunasta ympyrän keskelle ("sydän") nauha, taivuta se alas ja laske se liuottimeen. Tuloksena olevassa kromatogrammissa erotetut aineet muodostavat samankeskisiä ympyröitä.

Kaksiulotteinen kromatografia. Jos monimutkaista seosta ei voida erottaa yhdellä liuottimella, käytetään peräkkäin kahta liuotinta, joilla on erilaiset jakautumiskertoimet.

Kaksiulotteisessa kromatografiassa käytetään neliömäisiä paperiarkkeja, joiden mitat ovat 20X20, 30X30, 40X40 cm.Kokeen alussa testiliuosta levitetään paperille sen vasempaan kulmaan 5 cm:n etäisyydellä vasemmalta ja alareunat. Täplän kuivumisen jälkeen paperi asetetaan kromatografiaastiaan, alareuna upotetaan johonkin valituista liuottimista ja kromatografoidaan nousevalla menetelmällä. Kuivauksen jälkeen paperia käännetään 90° vastapäivään, laitetaan uuteen kromatografiaastiaan, joka sisältää toisen liuottimen, ja kromatografoidaan nousevalla menetelmällä. Kehityksen jälkeen saadaan kaksiulotteinen kromatogrammi.

Paperi kromatografiaa varten. Partitiokromatografiassa paperille asetetaan seuraavat vaatimukset: sen on oltava kemiallisesti puhdasta, kemiallisesti ja adsorptioneutraalia, tasaisen tiheyden ja tietyn liuottimen liikkeen nopeuden. Neuvostoliitossa valmistetaan neljää kromatografiapaperia: nro 1, 2, 3, 4. Jokainen numero eroaa tiheydeltä ja siten liuottimen kulkunopeudelta. Papereita nro 1 ja 2 kutsutaan "nopeaksi" ja numerot 3 ja 4 "hitaiksi". Kromatografiapaperin tulee sisältää riittävä määrä stationaarifaasia. Perinteiset paperit ovat hydrofiilisiä, joten jos vettä käytetään kiinteänä faasina, paperia ei tarvitse erikseen kostuttaa.

Tiettyjen veteen liukenemattomien orgaanisten yhdisteiden seosten erottamiseksi on suositeltavaa muuttaa hydrofiilinen paperi hydrofobiseksi. Tätä varten paperi asetyloidaan käsittelemällä 10 g paperia seoksella, jossa on 9 ml etikkahappoanhydridiä, 100 ml petrolieetteriä ja 8-10 tippaa väkevää rikkihappoa. Asetyloinnin jälkeen paperi kyllästetään erilaisilla hydrofobisilla aineilla (1 % parafiiniliuos petrolieetterissä, 0,5 % kumiliuos bentseenissä jne.). Oikea liuottimien valinta on ensiarvoisen tärkeää erotettaessa seoksen kromatografialla paperilla. Taulukossa Taulukossa 7 on esitetty paperikromatografiassa seosten erottamiseen useimmin käytetyt liikkuvat faasit (stationaarifaasi - vesi).

Paperikromatogrammien kehittäminen. Useimmissa tapauksissa paperilla oleva kromatogrammi pysyy värittömänä kuivauksen jälkeen. Tästä syystä tuloksena saadut kromatogrammit näytetään. Tätä tarkoitusta varten käytetään erilaisten aineiden liuoksia, joiden vuorovaikutuksessa analysoitavan seoksen komponenttien kanssa muodostuu värillisiä yhdisteitä. Kehitetyn kromatogrammin aineet voidaan havaita kvalitatiivisesti myös ultraviolettivalon luminesenssilla.

Seoksen komponenttien tunnistaminen"Todistaja"-menetelmää käytetään kromatogrammissa. Tämä menetelmä perustuu siihen, että jakautumiskerroin Rf käytännössä riippumaton vieraiden aineiden läsnäolosta.

Suodatinpaperiarkilla tapahtuva kromatografinen prosessi, kun se liikkuu sen kapillaareja ja liikkuvan faasin pintaa pitkin,

kutsutaan paperikromatografiaksi.

Stationaarifaasi on joko itse paperi tai aineet

sen kuituihin sovelletaan kiehumista. Paperikromatografian mekanismi voi olla partitio, adsorptio tai ioninvaihto. uudelleen

liikkuvan faasin liike tapahtuu joko vain kapillaarin vaikutuksesta

voimien (nouseva kromatografia) tai kapillaarivoimien ja painovoiman vaikutuksen alaisena (laskeva kromatografia).

Kromatografian aikana analysoitavat aineet muodostuvat bukkaaliin

maagi pyöreät tai soikeat täplät (vyöhykkeet). Tietyn analysoidun näytteen kromatografian aikana saatua täpläjoukkoa kutsutaan kromatografiaks

matogrammi.

Aineen liikkuvuudelle kromatografian aikana on tunnusomaista

metrinen Rf, joka on etäisyyden lähtöviivasta analyytin pisteen keskustaan ​​etäisyyteen lähtöviivasta liikkuvan vaiheen etulinjaan (katso Yleisen farmakopean monografia "Kromatografia").

Samalla määritetään analysoitavan aineen aitous

kromatografia yhdelle paperiarkille analysoidusta ja stan-

lahja-aine. Jos näytteet ovat identtisiä, kromatogrammien vastaavilla täplillä on sama ulkonäkö ja samat Rf-arvot. Tunnistamista varten

Tätä tarkoitusta varten on joskus suositeltavaa kromatografoida seos, jossa on yhtä suuret määrät analyyttiä ja standardiainetta. Kromatogrammin pitäisi näkyä

anna yksi paikka. Kromatografiaolosuhteet tulee valita sellaisiksi

niin, että Rf:n arvot ovat erilaisia ​​kuin 0 ja 1.

Puhtautta testattaessa epäpuhtauksilla ja pääaineella on oltava eri Rf-arvot. Tässä tapauksessa voidaan arvioida analyytin puhtausastetta.

analysoitavan aineen koon ja värin voimakkuuden (tai absorption) mukaan

kromatogrammissa havaittuja epäpuhtaustäpliä. Epäpuhtauspitoisuus voidaan määrittää puolikvantitatiivisesti. Voit tehdä tämän yhdellä paperiarkilla -

gi kromatografoi samanaikaisesti tietty määrä analysoitua

aine ja useita näytteitä määritetystä epäpuhtaudesta (todistaja) c

eri, tarkasti tunnetut pitoisuudet. Epäpuhtauden pitoisuus analysoidussa näytteessä arvioidaan vertaamalla sen täplää kromatogrammissa täpläpinta-alan ja värin intensiteetin (tai absorption) yhdistelmän perusteella.

todistajan paikkoja. Jos epäpuhtauspisteet ovat muodoltaan riittävän samanlaisia ​​ja n.

maali, jossa on pääaineen tahroja, otettu sama määrä, sallittu

on mahdollista käyttää sopivia määriä pääainetta

todistajana.

Kvantitatiiviseen analyysiin käytetään spektrofotometrisiä tai videodensitometrejä. Kromatogrammien käsittelyyn näkyvällä alueella, erityinen

On suositeltavaa käyttää tasoskannereita ja asianmukaisia ​​ohjelmistoja.

On myös mahdollista määrittää aineiden määrä sen jälkeen, kun ne on erotettu kromatogrammista. Tätä varten täplät leikataan ja poistetaan

erotettava aine. Uutteen tai kuivan jäännöksen analyytin pitoisuus liuottimen tislauksen jälkeen määritetään millä tahansa menetelmällä,

sopii alhaisten pitoisuuksien määrittämiseen.

LAITTEET

Paperikromatografian suorittamiseen käytetään suljettua paperia.

Kylpykammiot on valmistettu inertistä materiaalista ja mahdollistavat

Seuraa erotusprosessin etenemistä kammion kansi suljettuna. Usein kammioina käytetään lasimalleja tai sylintereitä sisään tulevilla elementeillä.

taottu kannella ja lisäksi tiivistetty. Kannessa voi olla sisäänmenoaukkoja (portteja) liuottimen lisäämistä tai ylipaineen poistamista varten kammiossa.

Laskevaa kromatografiaa suoritettaessa kammion yläosaan sijoitetaan astia liikkuvalle faasille (vene). Veneessä on oltava riittävä määrä liikkuvaa vaihetta vähintään yhden suorittamiseen

monikromatografia. Veneen pituuden tulee ylittää leveys

No, arkki kromatografiapaperia. Kamerassa on oltava

laitteet kromatografiapaperiarkin kiinnittämiseksi työalueelle

asemaan ja liikkuvan vaiheen tuomiseksi veneeseen.

Nousevaa kromatografiaa suoritettaessa liikkuva faasi asetetaan

kaada joko kammion pohjalle asennettuun veneeseen tai kaada

kammion pohjalle.

Kammion sisäseinät on vuorattu suodatinpaperilla, mikä mahdollistaa kammion nopeamman ja täydellisemmän kyllästymisen liuotinhöyryillä.

lei mukana liikkuvassa vaiheessa.

Laitteiston, kromatografisen paperin ja liikkuvan faasin valmistus on esitetty yksityisissä farmakopean monografioissa.

1.2. OHUTKERROSKROMATOGRAFIA (OFS 42-0094-09)

Kromatografinen prosessi ohuella sorbenttikerroksella, joka on kerrostettu inertille kiinteälle alustalle (lasi, metalli tai polymeeri)

neutroni), kutsutaan ohutkerroskromatografiaksi tai ohutkerroskromatografiaksi

com sorbenttikerros (TLC).

Erotus voidaan suorittaa useilla mekanismeilla: adsorpti-

ioni, jakautuminen, ionipari, ioninvaihto, poissulkeminen

nomu (geeliä läpäisevä), kiraalinen tai mikä tahansa niiden yhdistelmä.

Analyytin ja eluentin vaikutuksen alaisena liikkumisen seurauksena

Kapillaarivoimien vaikutus erottaa tutkittavien aineiden seoksen komponenteiksi. Erotessaan aineet muodostavat sorbentteja pinnalle.

pohjan pyöreät tai ellipsoidiset täplät tai raidat (kromatografiset vyöhykkeet).

Aineen liikkuvuutta erotuksen aikana kuvaa arvo R f

ja Rs (katso Yleisen farmakopean monografia "Chromatography", yhtälö 6 ja kuva 1.4).

Parametreja R f ja R s käytetään aineiden tunnistamiseen ja järjestelmän erotuskyvyn arvioimiseen.

Aitoustesti (tunnistus) analysoitu

aineet suoritetaan kromatografoimalla samanaikaisesti sama määrä analyytiä ja standardinäyte samalla kromatogrammilla. Lisäksi, jos aineet ovat identtisiä, niin vastaavilla kromatografisilla vyöhykkeillä on sama muoto, intensiteetti

absorptio tai väri ja yhtä suuret Rf-arvot.

Kun puhtaus on testattu Pääaineella ja epäpuhtauksilla tulisi kromatografiassa olla erilaiset Rf-arvot. Tässä tapauksessa analysoitavan aineen puhtausastetta voidaan arvioida koon ja intensiteetin perusteella

kromatogrammissa havaitut epäpuhtaudet. Niiden sisältö voidaan määrittää puolikvantitatiivisesti. Tätä varten levylle levitetään tiettyjä määriä analyyttiä ja todistajia. Määrittämiseksi

tunnistettujen epäpuhtauksien jako, tunnistettujen epäpuhtauksien standardinäytteitä käytetään todistajina määrinä, jotka vastaavat

vastaa niiden lopullista sisältöä. Tunnistamattomien määrittäminen

epäpuhtauksista, vertailuliuoksia käytetään useimmiten, valmistetaan

laimennetaan laimentamalla testiliuos yksityisessä määritetyllä tavalla

Macopean artikkeli. Analysoidun aineen epäpuhtauspitoisuus arvioidaan

Ne tehdään vertaamalla epäpuhtausvyöhykettä sen koon ja intensiteetin kokonaisuuden suhteen todistajan vastaaviin kohtiin.

kvantifiointi kromatogrammissa olevat aineet suoritetaan,

yleensä densitometrisesti.

Peruslaitteet ja materiaalit:

– levyt, joissa on kiinteä kerros sorbenttia erilaisilla modifikaatioilla;

– kromatografiset kammiot;

– kalibroidut kapillaarit ja mikroruiskut;

– laitteet tunnistusreagenssien levittämiseksi kromatogrammeihin -

tuotteet (ruiskupistoolit, kammiot kro-

matogrammit liuoksessa jne.);

– standardiaineet, liuottimet, reagenssit kromin havaitsemiseen

totografiset vyöhykkeet;

ultrakemiskoopit UV-lampuilla aallonpituudella 254 nm ja 365 nm.

Käytettävän lampun on täytettävä seuraava testi.

Lampun toiminnan tarkistaminen. Levylle levitetään 5 µl silikageeliä G

0,04 % natriumsalisylaattiliuos 96 % alkoholissa lampuille, joiden maksimi- ja 3-

säteily 254 nm:ssä tai 5 µl 0,2-prosenttista natriumsalisylaattiliuosta alkoholissa

96 % lampuille, joiden suurin säteily on 365 nm:ssä halkaisijaltaan noin 5 mm:n täplän muodossa; pisteen tulee hehkua.

Analyyseja suoritettaessa lampun ja kromatografian välinen etäisyys

kampa ei saa ylittää lampun toimintaa tarkistettaessa käytettyä etäisyyttä.

Huomautus. Käytettävässä alkoholissa ei saa olla fluoresoivia aineita.

Kromatografiset levyt

TLC-levy on kiinteä tuki (lasi

metallia, metallia tai polymeeriä) levitetyllä sorbenttikerroksella. Minulle-

sorbenttikerroksen paksuus 0,1 - 0,25 mm analyyttisessä versiossa ja 0,5

2,0 mm asti valmistelua varten.

Valmiit kromatografiset levyt voivat sisältää fluoresoivaa

indikaattori UV-säteilyä absorboivien aineiden havaitsemiseen

spektrialueet 254 ja 365 nm:ssä.

Sorbentin hiukkaskoko TLC:n analyyttiselle versiolle on

5-20 µm. Tällaisten levyjen lisäksi voit käyttää erittäin tehokkaita

tiiviit kromatografiset levyt, jotka sisältävät sorbenttia, jonka hiukkasten koko on 5–7 μm. Tällaiset levyt mahdollistavat erotustehokkuuden lisäämisen ja kromatografisten vyöhykkeiden havaitsemisrajan pienentämisen.

Valmistetaan myös levyjä monoliittisilla sorbenteilla ja levyjä

ki rikastusvyöhykkeellä (kaksivaiheiset levyt). Viimeisin käyttö

käytetään farmaseuttisessa analyysissä monimutkaisten ja heterogeenisten seosten erottamiseen (uutteet kasviperäisistä lääkeaineista, tablettiliuokset,

virta apukomponenttien kanssa, pehmeät annosmuodot, sekoitettu

Kromatografiakammiot

Kromatografiakammioita käytetään pysty- tai vaaka-asennossa

vyöhykeeluointi suljetuilla kansilla. Kamerat vaakasuoraan

Tal-eluointi on myös varustettu laitteilla eluentin syöttämiseksi levylle. Ennen analysointia kammion sisäseinät vuorataan yleensä liikkuvalla faasilla kostutetulla suodatinpaperilla. Pystysuoraan eluointiin käytetään kammioita, joissa on väliseinä pohjan keskellä.

Vaakasuuntaisen eluointikammion käyttö mahdollistaa samanaikaisen eluoinnin levyn vastakkaisilta puolilta.

haiseva, mikä kaksinkertaistaa analyysin tuottavuuden verrattuna

pystysuoraa eluointikammiota käyttäen. Tämä vähentää myös liikkuvan vaiheen kulutusta noin 10 kertaa. Vuonna -

vaakasuorassa kammiossa liikkuvan faasin liike levyä pitkin tapahtuu vain kapillaarivoimien vaikutuksesta, painovoima ei vaikuta siihen, mikä lisää erotustehokkuutta vertikaalisiin kammioihin verrattuna

cal eluointi.

Liikkuvat vaiheet (MP)

Liikkuvien faasien (eluenttien) tulisi mieluiten olla pienivirtaisia

ei sorbentin (NF, stationaarifaasi) eikä erotuskomponenttien kanssa

minun seoksia. PF:n pitäisi myös haihtua melko nopeasti kromatogrammien pinnalta eluoinnin jälkeen.

Estämään erotuskomponenttien polaaristen molekyylien dissosiaatiota

kaadettavaan seokseen lisätään happamia tai emäksisiä aineita

(muuntajat).

Näytteiden käyttö

Jos tämä mainitaan yksityisissä farmakopean monografioissa, levyt ovat valmiita

pestään perusteellisesti liuottimella ja aktivoidaan kuumentamalla 1 tunnin ajan

100-105 C kuivauskaapissa. Ennen näytteiden levittämistä levyt on säilytettävä hermeettisesti suljetussa eksikaattorissa. Näytteiden käyttö

pöyhkeillä:

– kalibroidut kapillaarit, joissa on tylppä pää;

– mäntämikroruiskut, joissa on tylppä neulanpää;

– puoliautomaattiset tai automaattiset applikaattorit.

Levitys suoritetaan kahdella tavalla: täplinä (halkaisija 2–5 mm

metri) pisteiden välissä vähintään 10 mm ja pitkien raitojen muodossa

10 - 20 mm, ja niiden välinen rako on vähintään 10 mm. Lähtölinjan etäisyyden kilven alareunasta tulee olla vähintään 10 mm.

Jotta vältetään PF-rintaman eroosion "reunavaikutukset" eluointiprosessin aikana,

ennen näytteiden levittämistä, kaavi pohjan molemmat puolet pois.

haiseva 2–3 mm leveä sorbenttikerros. Lähtöviivan etäisyydet levyn sivureunoista paikkoihin, joihin ensimmäinen ja viimeinen näyte levitetään, tulee olla

meidän on oltava vähintään 10 mm. Näytteiden levittämisen aikana ei voida hyväksyä

sorbentin vaurioituminen lähtöviivalla. Levyjen näytteiden kuivaus

suorita kylmässä tai lämpimässä ilmassa tai erityisellä sähkölämmitteisellä pöydällä.

Eluointimenetelmät

Käytetään seuraavia eluointimenetelmiä: nouseva eluointi

(yksi- ja monivaiheinen, yksiulotteinen ja kaksiulotteinen - tason pyörityksellä

seinät 90 tai 180) ja vaakatasossa.

Nouseva kromatografia

Ellei yksityisessä farmakopean monografiassa toisin mainita, levy, jossa on käytetyt näytteet, asetetaan pystysuoraan kammioon, ennen

kyllästetty PF-höyryillä 1 tunnin ajan 20–25 C:ssa. PF-tason tulee sijaita lähtöviivan alapuolella. Kammio suljetaan ja prosessi suoritetaan klo

20-25 C valolta suojatussa paikassa. PF:n rintaman ohituksen jälkeen

yksityisessä monografiassa määritelty levy poistetaan kammiosta, kuivataan ja kehitetään määrätyissä olosuhteissa.

Kaksiulotteista kromatografiaa suoritettaessa levy kuivataan kromatografian jälkeen ensimmäiseen suuntaan ja kromatografoidaan ensimmäiseen nähden kohtisuoraan suuntaan.

Horisontaalinen kromatografia

Levy levitetyillä näytteillä asetetaan kammioon ja ohjataan sisään

PF-virta alustalta kammioon vaakaeluointilaitteen ohjeiden mukaisesti. Prosessi suoritetaan 20–25 C:ssa (jos tämä on ilmoitettu yksityisessä

Macopean-tuote, samanaikaisesti lautasen vastakkaisilta puolilta). Yhteistyö

jos PF ylittää yksityisessä farmakopean monografiassa määritellyn etäisyyden, pla-

Kalvo poistetaan, kuivataan ja kehitetään määrätyissä olosuhteissa.

Kaksiulotteinen kromatografia suoritetaan kohdassa "Palautus" kuvatulla tavalla.

nykyinen kromatografia".

Havaitsemismenetelmät

Kromatografisten vyöhykkeiden havaitseminen (ilmaisu) testauksen jälkeen

Kvalitatiiviset ja semikvantitatiiviset TLC-testit suoritetaan seuraavilla tavoilla:

– tarkkailu UV-valossa;

– ruiskutus tunnistusreagenssiliuoksilla;

– pitämällä havaitsemisreagenssi höyryssä;

– upottaminen havaitsemisreagenssiliuoksiin erityisissä kammioissa.

Korkean suorituskyvyn ohutkerroskromatografia (HPTLC)

Erottamisen tehokkuus kasvaa sekä liikkuvan että kiinteän faasin välisen erotusalueen kasvun vuoksi halkaisijan pienentymisen vuoksi

metri sorbenttihiukkasia, ja näiden hiukkasten koon suuremman yhtenäisyyden vuoksi. Käytä normaalisti valmistettuja HPTLC-levyjä

vaiheen (polaarinen NF) ja käänteisen vaiheen (ei-polaarinen NF) vaihtelut

Verrattuna klassiseen TLC:hen korkean suorituskyvyn levyjen käyttö mahdollistaa:

– lisää analysoitujen näytteiden määrää pienentämällä aloituspisteiden halkaisijaa (enintään 1–2 mm) tai nauhan pituus (jopa 5–10 mm);

– pienennä aloituspisteiden välisiä rakoja (jopa 5 mm);

– lyhennä kromatografia-aikaa pienentämällä liikkuvan faasin (MP) rintamaa;

– vähentää PF:n kulutusta (tilavuutta);

– alentaa tahrojen havaitsemisrajoja ja analyyttien kvantitatiivista määritystä 10–100 kertaa.

HPTLC:n käyttö varmistaa tiiviimpien täplien muodostumisen erotetuista yhdisteistä, mikä parantaa määrän metrologisia ominaisuuksia.

tarkka määritys pyyhkäisykromatodensitometriaa käyttämällä.

Paperikromatografiassa stationäärinen nestefaasi on vettä, joka on adsorboitu paperikuituihin enintään 20 %:n määrässä tai muu polaarinen liuotin; Liikkuvana faasina käytetään useimmiten butyylialkoholia, kollidiinia, fenolia ja kresoleita. Kantoaine on hyvää suodatettua paperia, paksuudeltaan ja tiheydeltään melko tasaista.

Seoksen erottamiseksi paperikromatografialla pisara testiliuosta levitetään 15-20 mm leveälle ja 300-500 mm pitkälle suodatuspaperinauhalle 20-30 mm etäisyydellä päästä. Nauhan pää upotetaan sopivaan orgaaniseen liuottimeen, joka on aiemmin kyllästetty vedellä, ja koko laite sijoitetaan suljettuun kammioon, jonka ilmakehä on kyllästetty orgaanisen liuottimen ja veden höyryillä. Liuottimen liike paperiliuskaa pitkin kapillaarivoimien vaikutuksesta varmistaa kromatogrammin kehittymisen yksittäisten vyöhykkeiden liikkuessa eri nopeuksilla.

Kaksiulotteinen paperikromatografia

Vielä tarkempia tuloksia saadaan käyttämällä niin sanottua kaksiulotteista paperikromatografiaa. Älä käytä tässä vaihtoehdossa suodatinpaperinauhoja, vaan suorakulmioita, joiden mitat ovat noin 400x500 mm. Pisara testiliuosta levitetään lähelle suorakulmion yhtä kärkeä ja kromatogrammi kehitetään kahdesti eri liuottimilla, esimerkiksi fenolilla ja kollidiinilla, ensin yhdellä liuottimella ja sitten 90°:n kiertämisen jälkeen toisella liuottimella. .

Menetelmät kromatogrammien kehittämiseksi

Nouseva kromatografia. Paperi upotetaan alapäällään liikkuvaan faasiin. Nesteen nousu tapahtuu kapillaarivoimien vaikutuksesta.

“+” Laite on yksinkertainen, tulosten kvantitatiivinen arviointi on mahdollista;

"-" Painovoima ja kapillaarivoimat toimivat vastakkaisiin suuntiin; imunopeus laskee merkittävästi noustessa 20 cm:iin. Koskee aineita, joiden Rf-arvoissa on melko suuria eroja

Laskeva kromatografia. Paperi upotetaan liikkuvaan faasiin yläpäällään. Nesteen valuminen tapahtuu painovoiman vaikutuksesta.

"+" - liikkuvan vaiheen nopea läpikulku; ei rajoituksia pisteiden polun pituudelle (virtauskromatogrammi); On mahdollista erottaa aineet, joilla on hieman erilaiset Rf-arvot, ja kvantifioida tulokset.

"-" - Laite on monimutkaisempi kuin nousevassa kromatografiassa.

Riisi. 5.

Radial-horisontaalinen kromatografia. Liikkuva faasi levitetään jatkuvasti pyöreän paperin keskelle.

"+" - Nopea suoritus, vyöhykkeet ovat kapeita ja tarkasti määriteltyjä; parempi erotuksen täydellisyys kuin ensimmäisillä menetelmillä.

"-" - Vain laadullinen tulosten arviointi on mahdollista; "todistajien" käyttö on mahdollista vain ns. "salaisella menetelmällä" (eli jakamalla paperi sektoreihin).

Liikkuvan faasin valmistelu

Yksinkertaisin tapaus paperilla tehdystä kromatografiasta on kuvattu alla - nouseva kromatografia, jossa nouseva vaihe on vesi.

Valitun liuotinjärjestelmän komponentit sekoitetaan määritetyssä suhteessa erotussuppilossa. Kaksi sekoittumatonta faasia saatetaan keskinäiseen kyllästykseen ravistamalla; Orgaaninen faasi toimii liikkuvana faasina.

Aineen käyttö

Tietystä paperityypistä leikataan kaistale, jonka koko vastaa kromatografiaan käytetyn sylinterin kokoa. 3 cm etäisyydellä alareunasta kiinnitetään merkintä lyijykynällä. Tälle riville on merkitty aloituspisteet 2 - 2,5 cm:n päähän toisistaan ​​ja nauhan reunoista. Jokainen aloituskohta levitetään erityisellä pipetillä; tämä tuottaa halkaisijaltaan noin 1 cm täpliä. Sitten liuottimen annetaan haihtua.

ohutkerroskromatografinen liuotinpaperi

Ilmeneminen

Liikkuva faasi kaadetaan sylinterin pohjalle ja paperinauha ripustetaan. Jätä se roikkumaan yön yli ja sitten nauhan alareuna upotetaan 0,5 cm liikkuvaan vaiheeseen. Kun liuotin on kohonnut 20–25 cm, liuska poistetaan, liuotinrintaman sijainti merkitään lyijykynällä ja kromatogrammi kuivataan.

Kansainvälinen festivaali "Uuden vuosisadan tähdet" - 2013

Luonnontieteet (14-17-vuotiaat)

Opiskelijaprojekti

Kromatografia

Suorittanut: 7. luokan oppilas

Blokhina Tatyana

Tarkastettu: kemian opettaja

Volhovin piirin kemian kerho

MOBU "Volhovin lukio nro 1"

Volkhov

1. Johdanto…………………………………………………………………..sivu 3

2. Hankkeen tarkoitus, menetelmät, kysymykset………………………………………………………………………………………………………………

3. ja kromatografian löytäminen. ……………………..sivu 5

4. Kromatografia. Kromatografiamenetelmät……………………sivu 8

5. Kokeellinen osa………………………………..sivu 13

6. Kromatografian soveltaminen……………………………….s.

7. Kirjallisuus…………………………………………………………… s.

Kohde: Tutkia yhden käytetyimmistä kemiallisen analyysin menetelmistä - kromatografiasta - olemusta, suorittaa kokeita, jotka voidaan suorittaa kouluolosuhteissa.

Projektin ongelmalliset kysymykset:

· Mitä on kromatografia?

· Millaisia ​​kromatografioita on olemassa?

· Mitä niistä voidaan käyttää kouluympäristössä?

· Mitä aineita voidaan eristää seoksesta kromatografian avulla?

· Onko mahdollista havaita aineita, joilla ei ole väriä?

· Mitkä käytettävissä olevista kromatografisista menetelmistä ovat edistyneempiä?

Projektin vaiheet

1. Tietojen kerääminen projektin aiheesta

2. Kokeen suorittaminen

3. Abstraktien kirjoittaminen ja esityksen tekeminen

1. Esittely

Kromatografia on yksi yleisimmistä kemiallisen analyysin menetelmistä kaikissa maailman laboratorioissa. Menetelmän luoja, joka oli kasvitieteilijä, nimettiin kaikkien aikojen sadan suurimman kemistin joukkoon juuri menetelmän luomisen vuoksi.

Biologinen kemia" href="/text/category/biologicheskaya_hiimya/" rel="bookmark">kasvien biokemisti. Luonut temporotagrofisen menetelmän. Tutkinut kasvien lehtien pigmenttejä, saanut puhtaita klorofyllejä a, b ja c sekä useita ksantofylli-isomeerejä. Värin löytäminen oli laajaa käyttöä ja tunnustusta 1930-luvun alusta lähtien erilaisten pigmenttien, vitamiinien, entsyymien, hormonien ja muiden orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden erottamisessa ja tunnistamisessa, ja se toimi perustana useiden uusien analyyttisen kemian alueiden luomiselle. (kaasukromatografia, nestekromatografia, ohutkerroskromatografia).

Hän sai jopa biologisen sukunimen - Väri... Loppujen lopuksi kasveille kukat ovat olemuksensa kvintessenssi, ikuisen elämän toivo. Tai ehkä sukunimi ei heijastanut tiettyä lilan tai lepvän väriä, vaan taivaan tai ruohon varjoa, väriä, väriä.
Oli kuin hän olisi salannut nimensä päälöytönsä otsikkoon. Sana "kromatografia" muodostuu kahdesta kreikkalaisesta juuresta: "chromatos" - väri, väritys ja "graphia" - tallennus.
Mihail Semenovich syntyi 14. toukokuuta 1872 venäläisen ja italialaisen kansainväliseen perheeseen. Kuten he sanoivat, tämä avioliitto solmittiin suuresta rakkaudesta.
Hän sai koulutuksensa Sveitsissä Geneven yliopistossa. Siellä Tsvet puolusti vuonna 1896 väitöskirjaansa luonnontieteiden tohtoriksi.
Mihail Semenovich puhui sujuvasti saksaa, ranskaa, italiaa ja englantia. Vuonna 1897 hän muutti isänsä historialliseen kotimaahan Venäjälle.
Jonkin aikaa tohtori Tsvet työskenteli P. Lesgaftin perustamassa Pietarin biologisessa laboratoriossa. Mutta Varsovasta, jonne tiedemies muutti vuonna 1902, tuli hänen onnellinen kaupunkinsa. Samana vuonna Tsvet puolusti diplomityönsä aiheesta "Klorofyllin jyvien fysikaalis-kemiallinen rakenne" ja sai apulaisprofessorin viran.
Color todisti ensimmäisenä, että klorofyllistä on vain kaksi muunnelmaa (muunnelmaa): klorofylli A ja klorofylli B. Tämä tapahtui vuonna 1903. Ennen tätä tiede uskoi, että jokainen kasvi sisälsi oman tyyppinsä klorofylliä: koivua, jäkälää, violettia jne. Väri rajasi klorofyllien etsinnän kahteen muotoon. Ja hän teki tämän käyttämällä menetelmää, jonka hän itse keksi.

Tämä menetelmä oli pohjimmiltaan uusi, yksinkertainen ja monimutkainen samanaikaisesti. Professori kaatoi lasiputkeen hienoksi jauhettua puhdistettua liitujauhetta, kostutti sen bentseenillä ja kaatoi päälle hieman klorofylliliuosta. Päällimmäinen liitukerros muuttui kirkkaan vihreäksi. Tämän jälkeen tutkija alkoi varovasti lisätä liuotinta, bentseeniä, tipoittain. Vihreä rengas, joka seurasi liuotinta, alkoi vähitellen laskeutua putkea pitkin. Ja sitten (oi, ihme!) Mihail Semenovich huomasi, että leveä rengas oli jaettu useisiin kapeisiin. Keltainen raita ilmestyi, se liikkui hitaammin kuin muut ja siksi sijaitsi niiden yläpuolella. Sen alla oli peräkkäin kelta-vihreitä ja vihreitä-sinisiä raitoja, sitten vielä kaksi erileveää keltaista raitaa ja alla yksi vaaleankeltainen. Huolellisen analyysin avulla tutkija totesi, että aivan ylimmän raidan yläpuolella oli toinen, väritön.

Riisi. 1. Kromatografinen erotus

saatu vihreitä lehtipigmenttejä

värin kokemuksessa.

Siten monimutkainen aine osoittautui jaetuksi komponenteiksi, aivan kuten valonsäteet hajoavat spektriksi.
Kuten jo mainittiin, uutta menetelmää monimutkaisten aineiden erottamiseksi komponenteiksi kutsuttiin kromatografiaksi. Nimi on säilytetty, vaikka värillä ei ole enää merkitystä nykyaikaisissa kromatografioissa.
Mikä on tämän menetelmän perusta? Lehdistä saadun uutteen liuos joutuu kosketuksiin liitujauheen kanssa ja värjäytyy, mikä värjää liidun (sorbentti). Kaikki seokseen sisältyvät yhdisteet kerrostuvat sorbenttihiukkasten pinnalle. Ne voivat palata liuokseen (eluenttiin) ja taas sorboitua liitujauheen pinnalle. Saostus - liukenemisprosessit (sorptio - desorptio) tapahtuvat monta kertaa "renkaan" liikkeen aikana kolonnissa.
Liuoksen (bentseenissä, kuten esim. Tsvet'sissä) ja sorbentin (liidun) välille syntyy lopulta tasapaino: leijonanosa liuenneen aineen molekyyleistä ilmestyy hiukkasten pinnalle, eikä niistä juuri mitään. jää liuokseen.
Kromatografian salaisuuden paljastavat ne muutamat molekyylit, jotka kulkeutuvat putkessa liuotinvirran mukana. Matkan varrella ne saostuvat hitaasti uudelleen muille liituhiukkasille, ja liuokseen siirtyy sen sijaan uusia molekyylejä. Liuotinvirtaus tulee jatkuvasti putkeen ylhäältä. Yläosassa on vähitellen vähemmän ja vähemmän sorboituja aineita, ja alaosassa - enemmän ja enemmän.
Temppu on siinä, että molekyylit, joilla on erilainen rakenne tai koostumus, sorboituvat eri tavalla sorbentin pinnalle. Jotkut niistä kiinnittyvät voimakkaammin liituun, toiset heikommin. Jotkut pysyvät liuoksessa pidempään ja vähemmän sitoutuneessa tilassa, kun taas toiset tekevät päinvastoin. Molekyyleillä, jotka pysyvät liuoksessa pidempään, on taipumus liikkua alaspäin kolonnia nopeammin. Vähitellen eri aineiden värillinen seos erotetaan komponenttiosiinsa. Jokainen aine on keskittynyt omaan kerrokseensa. Jos kolonni (putki) on riittävän pitkä, niin seoksen komponentit ovat melko kaukana toisistaan. Jokainen värillinen rengas vastaa tiettyä komponenttia. Ja niiden sijainti suhteessa toisiinsa muodostaa kromatogrammin, jota tutkimalla analyyttiset kemistit voivat määrittää aineen koostumuksen. Ja tällainen pystysuora kromatografia sai vakaan epiteetin "sarake".
Pylväskromatografian avulla voit paitsi määrittää aineseoksen laadullisen koostumuksen, myös erottaa sen komponentteihin pesemällä "renkaat" yksitellen liuottimella erilliseen astiaan. Menetelmä soveltuu myös aineiden ultrahienopuhdistukseen.
Tehtyään löytönsä Mihail Semenovich menee pidemmälle laajentaen tutkimuskenttää. Vuosina 1908-1910 hän opetti kasvitiedettä Varsovan ammattikorkeakoulussa ja jatkoi samalla kasvien vihreän pigmentin tutkimista. Vuonna 1910 Tsvet puolusti väitöskirjaansa kasvitieteen tohtoriksi. Tutkimuksen aihe on seuraava: "Klorofyllit kasvi- ja eläinmaailmassa." Tietysti kokeita suorittaessaan Mihail Semenovich käytti voimakasta menetelmäään, mutta vain työkaluna, keinona, ei päämääränä. Hän ei koskaan saanut tunnustusta. Eikä hän koskaan tiennyt, että peräti kuusi Nobel-palkinnon saajaa olisi löytönsä velkaa hänen nerokkaalle keksinnölle.
Vuodesta 1917 lähtien professori Tsvet on opettanut Jurjevin (nykyisin Tarton) yliopistossa. Mutta vuonna 1918 sota ja vaikeudet pakottivat Mihail Semenovichin muuttamaan kannattavampiin paikkoihin. Hän piti Voronežin kaupunkia sellaisena. Hän vietti elämänsä viimeisen vuoden professorina Voronežin yliopistossa.
26. kesäkuuta 1919 tiedemies kuoli nälkään ja sairauksiin, koska monet venäläiset kuolivat sisällissodan aikana.
Mikhail Semenovich Tsvetin menetelmää käytetään laajalti monilla tieteen ja teknologian aloilla. Kaasu-neste, paperi, ioninvaihtokromatografia ja ohutkerroskromatografia ilmestyivät.
Ioninvaihtokromatografian avulla voit poistaa kovuuden vedestä tai poistaa siitä suolan. Hän auttoi myös erottamaan harvinaisten maametallien isotooppien seoksen. Jokaisen ioninvaihtokolonnista virtaavan liuospisaran radioaktiivisuus määritetään erikseen. Kävi ilmi, että mitä suurempi alkion atominumero jaksollisessa taulukossa on, sitä nopeammin se poistuu kolonnista kromatografisen erotuksen aikana. Alkuaineiden vuorottelu vastaa yllättäen niiden suhteellista asemaa jaksollisessa taulukossa: americium (95), jota seuraa curium (96), berkelium ja lopuksi kalifornium (98).
Siten Tsvetin menetelmä osallistui 1900-luvun globaaleihin atomiprojekteihin.
Vuonna 1992 tutkijan vaatimattomaan hautaan Voronezhissa asennettiin hautakivi, jossa oli epitafi: "Hänelle annettiin mahdollisuus löytää kromatografia, joka erottaa molekyylejä ja yhdistää ihmisiä."

KROMATOGRAFIA

Kromatografia on kokeellinen menetelmä kiinteän (stationaarisen) faasin ja liikkuvan faasin* välisen seoksen komponenttien erottamiseksi. Kiinteän faasin luonteen perusteella kromatografia jaetaan kahteen tyyppiin - adsorptio ja jakautuminen.

Adsorptiokromatografiassa stationäärinen faasi on kiinteä aine. Tämä kiinteä aine adsorboi osan kustakin komponentista seoksesta.

Aineen adsorptio tapahtuu, kun se imeytyy toisen aineen pintaan. Adsorptiota ei pidä sekoittaa absorptioon, joka tapahtuu, kun yksi aine diffundoituu toisen aineen tilavuuteen ja absorboituu sen koko tilavuuteen eikä pintaan (kuva 6.40).

Jakokromatografiassa stationäärinen faasi on neste. Seoksen komponentit jakautuvat tämän nesteen ja liikkuvan faasin välillä.

Kromatografisen erotuksen periaate on siinä, että liikkuva faasi liikkuu jatkuvasti stationaarifaasin yli, ja kun tämä tapahtuu, paikallaan olevan faasin vaikutuksesta erottuvat siinä olevan seoksen komponentit.

Molemmat näistä peruskromatografiamenetelmistä sisältävät kaksi päävaihetta: 1) seoskomponenttien jakautuminen kahden faasin välillä; 2) seoksen komponenttien erottaminen kiinteässä faasissa tai kiinteässä faasissa liikkuvan faasin jatkuvalla virtauksella.

Se seoksen komponentti, jolla on suurempi jakautumiskerroin D, jää pääosin liuenneena liikkuvaan faasiin ja siirtyy siksi nopeasti stationaarifaasin yläpuolelle. Komponentti, jolla on pienempi jakautumiskerroin D, jää pääasiassa adsorboituneena kiinteään stationaarifaasiin tai absorboituneena nestemäiseen stationaarifaasiin. Kun liikkuva vaihe liikkuu kiinteän vaiheen yläpuolella, tämä komponentti liikkuu hitaasti paikallaan olevaa vaihetta pitkin.

Kromatografialla on erityisen tärkeä rooli orgaanisessa synteesissä seoksen komponenttien erottamisessa ja eristämisessä. Sitä käytetään kvantitatiivisessa ja kvalitatiivisessa analyysissä tunnistamaan seoksen erotetut komponentit sekä määrittämään analyytin tiheys.

Termi "kromatografia" ei paljasta käsitellyn seosten erottamistekniikan olemusta. Sana kromatografia tarkoittaa kreikaksi värimaalausta. Tosiasia on, että ensimmäisiä kromatografisia tekniikoita käytettiin värillisten aineiden seosten erottamiseen.

Kromatografisessa analyysissä on viisi päämenetelmää:

1. Adsorptio

2. Jakelu

3. Ioninvaihto

4. Sedimentti

5. Yksinomainen

minä Adsorptiokromatografia perustuu analysoidun seoksen yksittäisten komponenttien selektiiviseen adsorptioon sopivilla adsorbenteilla. Tällä menetelmällä työskenneltäessä analysoitu liuos johdetaan pienillä adsorboivilla rakeilla täytetyn kolonnin läpi. Adsorptiokromatografiaa käytetään muiden kuin elektrolyyttien, höyryjen ja kaasujen erottamiseen.

II. Partitiokromatografia perustuu analysoitavan seoksen yksittäisten komponenttien sorptiokertoimien eron käyttöön kahden sekoittumattoman nesteen välillä. Yksi nesteistä (liikkumaton) sijaitsee huokoisen aineen (kantaja-aineen) huokosissa ja toinen (liikkuva) on toinen liuotin, joka ei sekoitu ensimmäisen kanssa. Tämä liuotin johdetaan kolonnin läpi alhaisella nopeudella. Erilaiset jakautumiskertoimien arvot tarjoavat erilaiset liikenopeudet ja seoksen komponenttien erottelun. Aineen jakautumiskerroin kahden sekoittumattoman liuottimen välillä on liikkuvassa liuottimessa olevan aineen pitoisuuden suhde saman aineen pitoisuuteen kiinteässä liuottimessa: (K = Spodv/Snepodv).

Joskus kolonnin sijasta kiinteän liuottimen kantajana käytetään suodatinpaperiliuskoja tai -arkkeja, jotka eivät sisällä mineraaliepäpuhtauksia. Tässä tapauksessa pisara testiliuosta levitetään paperiliuskan reunalle, joka on ripustettu suljettuun kammioon, laskemalla sen reunaa siihen levitetyllä pisaralla testiliuosta astiaan, jossa on liikkuva liuotin ( ponneaine), joka liikkuessaan paperia pitkin kastelee sen. Tässä tapauksessa jokainen analysoitavan seoksen sisältämä aine liikkuu omalla nopeudellaan samaan suuntaan kuin liikuttaja. Tämän tyyppistä partitiokromatografiaa kutsutaan paperikromatografiaksi.

Erityinen jakautumiskromatografia on kaasu-nestekromatografia (GLC). Erilaisia ​​haihtumattomia nesteitä, jotka on kerrostettu inertille kiinteälle kantajalle, käytetään kiinteänä faasina; liikkuvana faasina - kaasumainen typpi, vety, helium, hiilidioksidi jne. Seosten erotus GLC-menetelmällä suoritetaan kolonneissa, jotka ovat putkia, joiden sisähalkaisija on 1 - 6 mm ja pituus 1 - 5 m, täytetty inertillä kantaja-aineella, esimerkiksi piimaalla, kyllästetyllä haihtumattomalla nesteellä tai teräs- ja lasikapillaareilla, joiden halkaisija on 0,2 - 0,3 mm ja pituus, jossa nestefaasi on kerrostunut näiden kapillaarien seinämille (kapillaarikaasu- nestekromatografia).

Koska monia orgaanisia yhdisteitä, kuten biopolymeerejä, on vaikea tai jopa mahdoton muuttaa kaasufaasiksi, tällaisille aineille käytetään korkeapainenestekromatografiaa (molekyylinestekromatografiaa). Kiinteänä faasina käytetään hienohuokoisia inerttejä kantoaineita, jotka on päällystetty erilaisten orgaanisiin liuottimiin liukenemattomien polymeerien kalvolla. Kolonnien (halkaisija 0 mm) täyttö stationäärisellä faasilla suoritetaan paineessa atm, minkä ansiosta saavutetaan korkea tasaisuus ja täytön tiheys ja siten erotustehokkuus. Erotettujen aineiden eluointi suoritetaan johtamalla kolonnin läpi mitä tahansa sopivaa orgaanista liuotinta tai niiden seosta painewatteina.

III. Ioninvaihtokromatografia perustuu adsorbentin liikkuvien ionien ja elektrolyytti-ionien välillä tapahtuvien ioninvaihtoprosessien käyttöön, kun analyytin liuos johdetaan ioninvaihtoaineella täytetyn kolonnin (ioninvaihtaja) läpi. Ioninvaihtimet ovat liukenemattomia epäorgaanisia ja orgaanisia suurimolekyylisiä yhdisteitä, jotka sisältävät aktiivisia (ionogeenisiä) ryhmiä. Näiden ryhmien liikkuvat ionit pystyvät vaihtamaan liuenneen aineen kationeja tai anioneja joutuessaan kosketuksiin elektrolyyttiliuosten kanssa. Ioninvaihtimina käytetään alumiinioksidia (kromatografiaan), permutiinia, sulfonoitua hiiltä ja erilaisia ​​ioninvaihtoaineita - ioninvaihtohartseja. Ioninvaihtimet on jaettu kationinvaihtimiin, jotka kykenevät kationinvaihtoon (sisältävät aktiivisia ryhmiä: - SO3H, - COOH, - OH); anioninvaihtajat, jotka pystyvät vaihtamaan anioneja (aktiiviset ryhmät: -NH2, =NH); amfolyytit ovat ioninvaihtoaineita, joilla on amfoteerisia ominaisuuksia.

Kationiitin fragmentti: Kationinvaihto: RH + KtAn = RKt + Han

Anioninvaihtajan fragmentti: Anionin vaihto: ROH + HAn = RAN + H2O

IV. Sedimenttikromatografia perustuu analysoidun seoksen eri komponenttien muodostamien saostumien erilaiseen liukoisuuteen erityisillä reagensseilla levitettynä erittäin dispergoituneeseen aineeseen. Analysoidut liuokset johdetaan huokoisella aineella (kantajalla) täytetyn kolonnin läpi. Kantaja-aine kyllästetään saostusreagenssilla, joka muodostaa eri liukoisuuksia omaavia saostumia liuoksen ionien kanssa. Muodostuneet sakat sijaitsevat liukoisuudesta riippuen tietyssä järjestyksessä kolonnin korkeudella.

V. Yksinomainen(molekyyliseula) -kromatografia perustuu komponenttimolekyylien erilaiseen läpäisyyn stationaarifaasiin (erittäin huokoinen ioniton geeli). Kokoekskluusiokromatografia jaetaan geelipermeaatiokromatografiaan (GPC), jossa eluentti on ei-vesipitoinen liuotin, ja geelisuodatukseen, jossa eluentti on vesi.

kokeellinen osa

(Paperikromatografia, pylväskromatografia, ohutkerroskromatografia)

1. Paperikromatografia

Erottele seuraavat seokset paperikromatografialla:

A) vihreä merkki

B) sininen huopakynä.

Kokeen tarkoitus: hallitsee paperikromatografian menetelmän, oppii määrittämään eron puhtaiden aineiden ja seosten välillä.

Laitteet: lasi vettä, suikale suodatinpaperia (10 cm x 2 cm), vihreä huopakynä. Piirrä 2 cm:n etäisyydelle nauhan päästä vaakasuora viiva huopakynällä (pienen puolen suuntaisesti). Tämä pää on laskettava veteen niin, että piirretty viiva on veden pinnan yläpuolella. Tarkkailemme kuinka paperinauha kastuu, vesi nousee sitä pitkin, saavuttaa piirretyn viivan ja kantaa maalia mukanaan.

Ja sitten näemme, kuinka vihreä viiva hämärtyy ja osoittautuu kaksiväriseksi yläosassa - sininen, alapuolella - vihreä. Tällä kokeella pystyttiin toteamaan, että huopakynän vihreä maali koostuu itse asiassa kahdesta väristä.

Myös sininen väri erottui.

Kommentti: käytä huopakyniä, joissa on vesiliukoista mustetta(ei merkintöjä levyille), älä käytä vessapaperia - vesi nousee liian nopeasti ja kuvasta tulee epäselvä. Voit kokeilla paperipyyhkettä. Jos suodatinpaperia ei ole, voit leikata sanomalehden reunat pois (vain havainnointiin kuluu enemmän aikaa).

2.Kromatografiakolonnin valmistus

Kromatografisena kolonnina käytämme lasiputkia, joiden halkaisija on 6=8 mm ja pituus 12-15 cm.

Aseta pieni pumpulipuikko putken toiseen päähän. Täytämme kolonnin puoliväliin kuivalla sorbentilla - alumiinioksidilla. Puristamme sorbenttijauheen. Kiinnitämme pylvään jalustan jalkaan.

NOIN kiduttaa Kationiseoksen erottaminen kromatografiapylväässä

Otamme rauta(III)kloridin, kupari(II)sulfaatin, koboltti(II)kloridin liuokset. Näiden liuosten värit ovat: keltainen, sininen, vaaleanpunainen. Kaada 10 tippaa kutakin liuosta lasiin ja sekoita lasisauvalla. Pipetoidaan 1 ml seosta ja kaada se hitaasti tipoittain kromatografiakolonniin. Lisää jokainen annos nestettä vasta, kun edellinen on imeytynyt. Jonkin ajan kuluttua pylvääseen ilmestyy värillisiä adsorboitujen ionien renkaita. Jotta värirenkaat jakautuvat selkeämmin, lisää 3-4 tippaa vettä kromatografiseen kolonniin. Vyöhykkeiden värin perusteella määritämme kationien sijainnin kolonnissa sorbentin kanssa.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image011_20.jpg" align="left" width="227" height="303 src=">

Otettu vastaan kromatogrammimu- tämä on suoritetun kromatografian tuloksen nimi - ja osoittaa kationien jakautumisen.

Siten kromatografian avulla voit nopeasti erottaa seoksen, joka koostuu komponenteista, joilla on samanlaiset ominaisuudet.

Kromatografian suorittamiseksi sorbentteina voidaan käyttää alumiinioksidin lisäksi myös muita aineita, kuten magnesiumoksidia, tärkkelystä ja kalsiumkarbonaattia. Jälkimmäinen on kananmunan kuoren pääkomponentti.

Kokea Kationiseoksen erottaminen kananmunan kuori

Otetaan puolikas kananmunan kuorta, joka on aiemmin poistettu kalvosta. Pyyhi sen sisäpinta etyylialkoholiin kastetulla pumpulipuikolla. Otetaan kolmen suolan (FeCl3, CuS04, CoC12) liuosseos, joka on valmistettu edellistä koetta varten. Levitä yksi tippa seosta kuoren sisäpuolelle. Kun neste on imeytynyt, laita toinen tippa tätä seosta samaan paikkaan. Kun neste on imeytynyt, lisää yksi tippa vettä tahran keskelle. Valokuvaamme tuloksena olevan kromatogrammin.

Verrataan värillisten vyöhykkeiden sijaintia kuoressa edellisen kokeen tulokseen. Värillisten vyöhykkeiden järjestyksen samankaltaisuus on huomionarvoista. Tämä selittyy sillä, että eri ionit adsorboituvat eri tavalla: toiset ovat vahvempia, toiset heikompia. Niiden liikkumisnopeus sorbentin läpi riippuu tästä. Jos järjestämme analysoitavassa seoksessa olevat kationit niiden adsorptiokykyä vähentävästi, saadaan seuraava sarja:

Fe3+ → Cu2+ → Co2+

https://pandia.ru/text/78/355/images/image013_19.jpg" align="left" width="144" height="162 src=">Laboratorioissa munankuoren sijaan lasista valmistetut erikoislautaset ja alumiinia tai muovia. Niihin levitetään ensin ohut kerros sorbenttia, minkä vuoksi tämä kromatografia on ns. ohut kerros. Neuvostoliiton tiedemies ehdotti tätä kromatografiamenetelmää vuonna 1938.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image015_17.jpg" align="left hspace=12" width="181" height="175">

https://pandia.ru/text/78/355/images/image017_11.jpg" align="left" width="158" height="158 src=">.jpg" align="left" width="154 " height="163 src=">

Kokea "Tahrojen erottaminen huopakynä paperille"

Tarvitsemme ympyrän suodatinpaperia. Tee ympyrän keskelle lihavoitu piste mustalla huopakynällä (voit käyttää samaa huopakynää kuin edellisessä kotikokeessa). Käytetään kuppia, jossa on paperiympyrä. Levitä vesipisaroita pipetillä tahran keskelle.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image021_8.jpg" align="left" width="226" height="246 src=">Käytännön työ" href="/text/category/prakticheskie_raboti //" rel="bookmark">käytännöllinen työ Tutustuin erilaisiin kromatografian suoritusmenetelmiin

Kromatografia on menetelmä seosten erottamiseksi, joka perustuu eri aineiden molekyylien erilaisiin liikkumisnopeuksiin eri ympäristöissä. Siksi molekyylit erotetaan täällä. Ihmiskunnalle tämä menetelmä antoi meille mahdollisuuden tehdä laadullinen harppaus eteenpäin, luoda uusia tieteen suuntauksia, tehdä uutta tutkimusta, tehdä tärkeitä löytöjä yhdistämällä samanhenkiset ihmiset työskentelemään jokaisen ongelman parissa.

Kirjallisuus

1. , "Kemia. Alkukurssi. 7. luokka » Moskova. Bustard.2009;

2... "Kemia. Työkirja 7. luokka" Moscow Bustard. 2009.

3. Kromatografia on yksinkertainen tapa analysoida monimutkaisia ​​aineita (Science and Life. No. 2, 1998)

4. Kromatografian opiskelu valinnaisella kurssilla ( Kemia koulussa nro 5, 2012)

Tietotuki ja Internet-resurssit

1.http://adalin. *****/l_01_00/l_01_10d. shtml

2. http://www. *****/art/ch-act/0325.php

3. http://*****/articles/565314/

4. http:///?p=94

5. Valokuva henkilökohtaisesta arkistosta

Paperikromatografiamenetelmä viittaa tasokromatografiaan, se perustuu analyyttien jakautumiseen kahden sekoittumattoman nesteen välillä.

Partitiokromatografiassa aineiden erottuminen johtuu komponenttien jakautumiskertoimien eroista kahden sekoittumattoman nesteen välillä. Aine on molemmissa faaseissa liuoksena. Pysyvä faasi pysyy kromatografisen paperin huokosissa ilman, että se on vuorovaikutuksessa sen kanssa, paperi toimii stationaarifaasin kantajana.

Kromatografiapaperin tyypit:

1) hydrofiilinen paperi pidättää jopa 22 % vettä huokosissaan; kiinteä faasi – vesi, liikkuva faasi – orgaaninen liuotin; Tällaista paperia käytetään vesiliukoisten aineiden määrittämiseen.

2) hydrofobinen paperi hylkii vettä, joten se on kyllästetty ei-polaarisella orgaanisella liuottimella (stationaarinen faasi); liikkuva faasi – vesi; Tätä paperia käytetään veteen liukenemattomien yhdisteiden (rasvaliukoisten happojen, vitamiinien) määrittämiseen.

Seuraavat vaatimukset koskevat kromatografiapaperia:

¨ kemiallinen puhtaus;

¨ kemiallinen ja adsorptioneutraalius suhteessa analysoitaviin aineisiin ja liikkuvaan faasiin;

¨ tiheyden tasaisuus;

¨ identtinen kuitusuuntaus.

Kromatogrammin saamiseksi pisara analysoitavaa seosta asetetaan paperille. Paperi asetetaan kromatografiseen kammioon, sen pää upotetaan astiaan eluentin kanssa. Liuotin liikkuu paperia pitkin, analyyttien seos jakautuu liikkuvan ja kiinteän faasin kesken ja erottuu paperille pilkkujen tai raitojen muodossa. Komponenttivyöhykkeiden sijainti määritetään kehittämällä kromatografiapaperia sopivilla reagensseilla, jotka muodostavat värillisiä yhdisteitä seoksen komponenttien erottuessa.

Kvantifioimaan kyky erottaa aineita kromatografisessa järjestelmässä käytetään jakautumiskerrointa K p - aineen pitoisuuden suhdetta kiinteässä ja liikkuvassa faasissa. Jakautumiskertoimien kokeellinen määrittäminen tällä menetelmällä on mahdotonta, jotta voidaan arvioida kyky erottaa aineita paperilla, käytetään siirtymäkerrointa (liikkuvuus) R f. Siirtymäkerroin on yhtä suuri kuin aineen liikenopeuden () suhde liikkuvan faasin liikenopeuteen (). Kokeellisesti R f:n arvo saadaan aineen kulkeman etäisyyden X suhteesta liuottimen alusta etureunaan kulkemaan matkaan X f:

.

Kerroin Rf vaihtelee välillä 0 – 1,00. Rf-arvo riippuu määritettävän aineen laadusta, kromatografiapaperin tyypistä, liuottimen laadusta ja luonteesta, näytteen levitysmenetelmästä, koetekniikasta ja lämpötilasta. Rf-kerroin ei riipu analyytin pitoisuudesta ja muiden komponenttien läsnäolosta.

Henkilöllisyystodistus Kromatogrammi suoritetaan seuraavilla tavoilla:

¨ tutkittujen ja standardikromatogrammien aineiden vyöhykkeiden ominaisvärien visuaalinen vertailu;

¨ mittaamalla standardin ja analyytin liikkuvuuskertoimet Rf tietyssä liuottimessa. Kromatografia ja Rf:n määritys testi- ja standardiseoksia varten suoritetaan samalla paperilla ja samassa kammiossa täysin identtisissä olosuhteissa. Vertaamalla kertoimia Rf tehdään johtopäätös tiettyjen komponenttien läsnäolosta analysoitavassa seoksessa.

kvantifiointi suoritetaan suoraan kromatogrammista tai pesemällä (eluoimalla) analyytti paperista.

Kvantitatiivisen analyysin menetelmät:

¨ testipisteiden ja standardikromatogrammien täplien värivoimakkuuden visuaalinen vertailu (puolikvantitatiivinen määritys, tarkkuus 15–20 %);

¨ mitataan tietyn komponentin muodostaman täplän pinta-ala ja määritetään aineen pitoisuus käyttämällä kalibrointikäyrää, joka on muodostettu sarjalle standardiliuoksia koordinaateissa: pistealue – aineen pitoisuus; määritystarkkuus 5 – 10 %;

¨ analyytin eluointi kromatogrammin pinnalta ja eluaatin optisen tiheyden spektrofotometrinen tai fluorimetrinen mittaus (A); aineen pitoisuus liuoksessa lasketaan kaavalla:

jossa K on suhteellisuuskerroin; S – pistepinta-ala, mitattuna aiemmin, mm 2 ; määritystarkkuus 1 %.

Kromatografiamenetelmän mukaan on nouseva (kuva 21), laskeva (kuva 22), pyöreä (kuva 23), gradientti ja kaksiulotteinen kromatografia.

Paperikromatografiamenetelmää käytetään laajalti epäorgaanisten yhdisteiden, aminohappojen, amiinien, proteiinien, hiilihydraattien, rasvahappojen, fenolien, vitamiinien määritykseen kemian-, elintarvike-, lääketeollisuudessa, lääketieteessä ja biokemiassa.

Menetelmä on löytänyt sovelluksen lähes kaikkien elintarvikkeiden analysoinnissa: sokerintuotannossa - hiilihydraattien määrittämiseen; leivonnassa ja makeisissa - aminohapot, orgaaniset hapot, hiilihydraatit, polysakkaridit ja karbonyyliyhdisteet; viininvalmistuksessa - orgaaniset hapot ja aminohapot; maidon ja maitotuotteiden tuotannossa - aminohapot; lihanjalostusteollisuudessa - fenolit, rasva- ja haihtuvat hapot, aminohapot ja karbonyyliyhdisteet.