Практическое применение процесса адсорбции. Хроматографический анализ

Лабораторная работа № 4

Цель работы – изучить практически метод жидкостной хроматографии.

Хроматография (от греч. chroma - род. п. chromatos - цвет и...графия), метод разделения и анализа смесей, основан на различном распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюентом).

Хроматография может быть основана на различной способности компонентов к адсорбции (адсорбционная хроматография), абсорбции (распределительная хроматография), ионному обмену (ионообменная хроматография) или др.

В зависимости от агрегатного состояния элюента различают газовую и жидкостную хроматографию.

Хроматографическое разделение проводят в трубках, заполненных сорбентом (колоночная хроматография); в капиллярах длиной несколько десятков метров, на стенки которых нанесен сорбент (капиллярная хроматография); на пластинках, покрытых слоем адсорбента (тонкослойная хроматография); на бумаге (бумажная хроматография).

Колоночная хроматография — осуществляется пропусканием исследуемого раствора, содержащего несколько растворенных веществ, через стеклянную трубку (колонку — рис. 1), заполненную порошкообразным поглотителем (сорбентом). Вследствие неодинаковой поглощаемости (сорбируемости) различных веществ происходит их разделение. Чем лучше поглощается вещество, тем в более высоких частях колонки оно задерживается. Определение природы вещества производят или по собственной характерной окраске вещества, или пропусканием через колонку (после разделения смеси) раствора реагента - проявителя, образующего с анализируемыми веществами специфически окрашенные соединения. Полученный таким образом слой сорбента с различно окрашенными зонами называют хроматограммой. Вещества, сорбированные на колонке, могут быть последовательно вытеснены (вымыты) и собраны по фракциям. Этот процесс называют элюцией.

Бумажная хроматография — проводится на полосках специальных сортов бумаги. Капля исследуемого раствора наносится на некотором расстоянии от края бумажной полоски (рис. 2). Край полоски помещают в соответствующий растворитель, который перемещается по капиллярам бумаги вдоль полоски. При этом происходит разделение веществ: чем хуже поглощается вещество, тем дальше будет находиться оно от линии старта. По окончании разделения полоску высушивают и опрыскивают раствором реагента, образующего с определяемыми веществами характерно окрашенные соединения.

Рисунок 1 - Колоночная хроматография: 1— исследуемый раствор; 2 — слой сорбента; 3 — зоны, образуемые веществами, входящими в состав анализируемой смеси.
Рисунок 2 - Хроматография на бумаге: 1 — бумажная полоска; 2 — окрашенные пятна, соответствующие разным веществам, входившим в состав анализируемого раствора; 3 — капля анализируемого раствора; 4 — линия старта; 5 —растворитель.

Ни один аналитический метод не может конкурировать с хроматографией по универсальности применения и эффективности разделения самых сложных многокомпонентных смесей. Исключительную роль хроматография играет в химической, нефтехимической, газовой, пищевой, целлюлозно-бумажной и многих других отраслях промышленности, прежде всего в технологическом контроле и поддержании оптимального режима производства, в контроле исходного сырья и качества готовой продукции, анализе газовых и водных сбросов производства. На современных газохроматографических капиллярных колонках в одном эксперименте могут быть разделены более 1000 индивидуальных компонентов, например, в бензиновых фракциях нефти; двумерный электрофорез позволяет увидеть до 2000 белков в биологических объектах или пептидов в гидролизатах белков. Только благодаря сочетанию разнообразных методов хроматографии и капиллярного электрофореза стала возможной расшифровка нуклеотидной последовательности ДНК и завершение работ по программе "Геном человека". Используя хроматографию, можно определить содержание супертоксикантов, в частности, полихлорированных диоксинов в объектах окружающей среды при крайне низких концентрациях этих веществ (10^-10 %).

Поиск по сайту: