ДЕТЕКТОРИ

Специфічні та неспецифічні.

Чутливість детектора

Межа детектування

Межею детектування називається мінімальний вміст речовини в рухомій фазі, доступне виявлення хроматографическим детектором. Прийнято вважати межа детектування рівним подвоєною амплітудою шумів.

Рівень флуктуаційних шумів.

Визначається як відстань між крайніми положеннями нульової лінії за певний час і при частоті флуктуацій не менше 0,05 Гц.

Найбільш поширеними детекторами в рідинної хроматографії є ​​оптичні детектори: Абсорбційні 190нм-380нм, 380 - 800нм; інфрачервоні детектори 800-5000нм; рефрактометрическим; емісійні, флуорометріческіе; хемолюмінесцентние.

Ультрафіолетовий детектор (специфічний) визначає залежність ступеня поглинання світла від концентрації проби в проточній осередку. Ця залежність має лінійний характер та визначається законом Бугера-Ламберта-Бера.

Вимоги до розчинників:

не поглинати, свобода від домішок, прозорість.

Інфрачервоний детектор може служити може служити для ідентифікації природи органічних сполук, так як багато груп органічних речовин мають характеристичні смуги поглинання

Рефрактометрическим детектор. (Не специфічний) Принцип дії заснований на диференціальному зміні показника заломлення чистого розчинника і аналізованого розчину. Внесок розчиненої речовини у зміну показника заломлення розчинника пропорційний об'ємної концентрації цієї речовини.

Флуоріметріческій детектор. (Специфічний)

Принцип дії заснований на вимірюванні випромінювання поглинання світла у вигляді флуоресценції. Поглинання зазвичай проводять в УФ-області при довжині хвилі максимального поглинання для цієї групи речовин, а випромінювання фіксують через фільт, що не пропускає промені збудження. Довжина хвилі флуоресцентного випромінювання завжди вище довжини хвилі поглинутого світла. У зв'язку з тим, що детектування ведеться від нульової інтенсивності, ФД більш чутливі, ніж детектори поглинання.

Параметри хроматограми.

t R - час утримування. Складається з часу перебування речовини в рухомій і нерухомій фазах. (Формула)

t M - час перебування молекул в рухомій фазі (мертве час).

t 'R - час перебування молекул в нерухомій фазі.

t 'R / t M-характеризує взаємодію поділюваних компонентів і хроматографічної системи. У рівноважних умовах відображає відносну кількість молекул розділяється речовини, що знаходяться в рухомій і нерухомій фазах. Тому ставлення отримало назву відносини розподілу мас, але більш поширена назва - коефіцієнт ємності (коефіцієнт вилучення).

k = (t R-t M) / t M

Значення k може змінюватися від нуля до нескінченності.

Відношення коефіцієнтів ємності компонентів суміші називають коефіцієнтом поділу a, або селективністю.

a = k 2 / k 1

На описані вище параметри негативно впливає розмивання зон окремих компонентів, обумовлене дифузійними процесами. Розмивання хроматографічних зон обумовлено в основному трьома наступними причинами:

Неоднорідністю потоку по перерізу колонки, внаслідок якої молекули розділяється речовини проходять шляхи різної довжини. (Вплив цього ефекту мінімально, якщо колонка заповнена рівномірно частками малого діаметру з однаковими розмірами).

Поздовжньої дифузією. Вплив цього виду дифузії відносно мало, якщо тільки речовина перебувати у колонці тривалий час. Тому час аналізу переважно до 30 хвилин.

Дифузією і опором массопередачи молекул, що переміщаються з однієї фази в іншу, і відхиленням від стану рівноваги внаслідок дифузії. Зниження об'ємної швидкості та використання насадки з малим розміром частинок і відкритої пористою структурою (це знижує довжину дифузійного шляху) зменшує вплив цього ефекту. Підвищення температури колонки також зменшує опір массопередачи, так як збільшує коефіцієнти дифузії і зменшує в'язкість.

Мірою розмивання смуги речовини в колонці є висота еквівалентом теоретичної тарілці (Ветт). Ветт описує ефекти, що призводять до розмивання вузької зони речовини при його переміщенні разом з рухомою фазою вздовж колонки. Будь-хроматографічний аналіз слід проводити в таких умовах, щоб при заданій довжині колонки число теоретичних тарілок було максимальним і, отже, висота мінімальною.

Оптимізація хроматографічного процесу в цілому має передбачати як поліпшення розділення компонентів суміші, так і зменшення розмивання зон. Параметр, що враховує обидва ці вимоги, служить критерієм досягнутої оптимізації хроматографічного процесу. Його називають дозволом RS і визначають як відношення відстані між максимумами двох сусідніх піків до середнього арефмітіческому їх ширини по нульової лінії:

R S = (2 (t R2-t R1)) / (w 1 + w 2)

Вибір умов поділу.

Насамперед, літературний пошук може виявити існування поділу для схожого зразка. Хоча цей спосіб часто вказує на встановлення умов, які хтось ще знайшов корисними, метод можна буде використовувати з працею. Ми повинні завжди застосовувати KISS принцип (роби простіше, дурніші) коли розробляємо рухливі фази - менше складових, меншою різноманітністю, які можуть викликати проблеми. Зазвичай, краще всього починати новий метод з "пробної точки", а не покладатися на літературний метод.

Другий спосіб для підбору приблизних початкових умов полягає в тому, щоб систематично підігнати склад розчинника для отримання прийнятних часів утримування. Перше, коефіцієнт ємності, k, повинен бути в діапазоні від 1 до 20 для всіх цікавлять сполук. Краще все ж використовувати коефіцієнти ємності між 2 і 10. Другий корисний інструмент - це ПРАВИЛО ТРЬОХ, який повідомляє, що k змінюється приблизно в три рази при зміні концентрації органічного розчинника на 10%.

Адсорбційної хроматографії

3. Адсорбція.

Сутність адсорбції полягає в тому, що молекули перебувають на поверхні твердого тіла протягом якогось часу, поки не отримають за рахунок флуктуації теплового руху достатньо енергії, щоб подолати утримують сили. Адсорбція буває фізична, обумовлена ​​вандерваальсовимі силами, і хімічна, що наближається за величиною до сил хімічних зв'язків. Як привило, не можна точно визначити, за рахунок яких сил в дійсності відбувається адсорбція.

У твердих речовинах тільки частки поверхневого шару можуть взаємодіяти зі сторонніми молекулами. Поверхневі сили спорідненості рівномірно розподілені по всій поверхні, Однак, є ділянки, на яких адсорбційні сили особливо великі - це активні центри. У випадку з силікагелем - це гідрофільних силанольних групи.

Процес адсорбції можна наочно представити за допомогою ізотерм адсорбції. Зазвичай протягом процесу на колонці описується ізотермами Ленгмюра і Фрейндліха. Проте, всі теорії, присвячені адсорбції, розроблені для випадку тверде тіло-газ. Система тверда фаза-рідина за своїми властивостями більше схожа на систему рідка фаза-газ. При адсорбції га кордоні тверда фаза-рідина спостерігається конкурентна адсорбція між молекулами розчинника і розчиненої речовини. Прийнято вважати, що конкурентна адсорбція майже відсутня в системі тверда фаза-газ. Тому тільки лінійна ділянка ізотерми адсобрціі Ленгмюра і Фрейндліха достовірно описує процес адсорбції на кордоні тверда фаза-рідина. Таким чином, можна говорити лише про загальні закономірності адсорбції на кордоні тверда фаза-рідина:

Правило Траубе. Адсорбція збільшується в 3 - 3,5 рази при збільшенні довжини ланцюга на 1 ланка.

Правило зрівнювання полярностей Ребіндера. Процес адсорбції йде у бік вирівнювання полярностей фаз, і тим сильніше, чим більше первісна різниця полярностей.

Вплив структури сполук на розділення.

У першому наближенні можна вважати, що кожна група вносить певний внесок у утримування, причому чим вище полярність групи, тим більше цей вклад.