Особенности методики, практические рекомендации - раздел Полиграфия, Хроматографические методы. Общая характеристика методов Здесь Будет Рассмотрен Вариант Одновременного Определения...
Здесь будет рассмотрен вариант одновременного определения ряда катионов и анионов с использованием прибора «Капель-103РЕ».
Для определения катионов щелочных и щелочноземельных металлов используют источник высокого напряжения положительной полярности. Это классическая схема (Рис. 7), где детектор находится вблизи катода и ЭОП движется от анода к катоду. В этом случае катионы движутся к катоду в направлении ЭОП, но быстрее него.
Рис. 7. Классическая схема прибора для анализа неорганических
катионов (с положительным высоковольтным блоком).
Для регистрации пиков катионов применяют косвенное детектирование: в состав ведущего электролита вводят поглощающий катион бензимидазола (БИА) в концентрации 0,01 М, обеспечивающей необходимую оптическую плотность исходного раствора. При разделении катионы пробы эквивалентно замещают в растворе катион бензимидазолия, что приводит к снижению оптической плотности в зоне каждого катионного компонента.
При косвенном детектировании электрофореграмма представляет собой базовую линию с отрицательными пиками. Программы обработки данных имеют опцию «Перевернуть» и позволяют представить электрофореграмму в привычном виде с «положительными» пиками.
Бензимидазол в водном растворе является слабым основанием с рКВН+ = 5,8. При рН 5,8 в растворе в равных концентрациях находятся молекулярная и катионная формы бензимидазола, а при рН 4,8 концентрация катионной формы в 10 раз превышает концентрацию молекулярной. Для эквивалентного обмена катионов необходимо поддержание высокой концентрации катионной формы БИА и электролит должен быть слабокислым. При этом резко уменьшается скорость ЭОП, а также возрастает общая концентрация электролита, что приводит к возрастанию тока в капилляре. На практике ведущий электролит готовят на основе винной кислоты, анионы которой обладают малой подвижностью и увеличивают сопротивление электролита, а соотношение кислоты и основания подбирают до достижения необходимого компромисса между временем анализа и величиной тока.
При электрофорезе катионы регистрируются согласно их электрофоретической подвижности. Первыми мигрируют NH4+ и K+, их подвижности одинаковы и обычно они выходят одним пиком. Для разделения NH4+ и K+ в состав ведущего электролита вводят макроцикл 18-краун-6 с гидрофильной внутренней полостью, размер которой соответствует ионному радиусу К+. В результате образуется комплекс включения «гость»–«хозяин». В основе комплексообразования лежат ион-дипольные взаимодействия катиона К+ с атомами кислорода (рис. 8). Благодаря образованию комплекса подвижность К+ снижается, а подвижность других ионов остается без изменений (рис. 9).
Рис. 8. Комплекс катиона калия с макроциклом 18-краун-6.
Далее с хорошим разрешением идут пики Na+, Li+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ и Ca2+.
Все темы данного раздела:
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Абсолютое большинство веществ живой и неживой природы и синтетических веществ, используемых в производстве самых разнообразных продуктов питания и непродовольственных товаров, представляют собой не
Компонентов анализируемой смеси
Результатом хроматографического разделения исследуемой пробы является хроматограмма. Различают внутреннюю и внешнюю хроматограммы. Внутренняя хроматограмма – это распределение разделен
Изотермы адсорбции
Изотермой адсорбции называется количественная зависимость между величиной адсорбции и равновесной концентрацией адсорбируемого вещества.
В общем виде уравнение изотермы адсорбции записывае
Изотермы адсорбции и форма фронтов зон
Рассмотрим вопросы применения теории адсорбции к описанию хроматографических разделений.
Основными задачами теории адсорбции в приложении к хроматографии являются получение ответов на д
Газовая хроматография
Газовая хроматография - метод разделения летучих соединений. Поскольку в процессе разделения анализируемые вещества должны находиться в газообразном состоянии, что достигается
Подвижная фаза. Характеристика основных представителей
При выборе газа-носителя следует учитывать, что природа газа-носителя оказывает влияние как на характеристики разделения компонентов анализируемой смеси в хроматографической колонке, так и на парам
Значения инкрементов функциональных групп и связей
Группа/связь
ОМЧ-инкремент
- СН2 - ОН
= СН – ОН
Величины относительных молярных поправочных коэффициентов
бензол
1.00
метанол
2.46
метан
1.23
этанол
1.77
Величины относительных коэффициентов захвата электронов
Класс соединений
Кэз
Примеры
алканы, алкены, алкины, алифатические эфиры и диены
0.01
Фотоионизационный детектор (ДФИ)
Детектор был предложен в 1968 г., имел нестабильные характеристики и почти не применялся. В конце 70-х начале 80-х годов началась новая эра в развитии ДФИ, связанная, главным образом, с его примене
Силы дисперсионного взаимодействия
Энергия дисперсионного взаимодействия двух сферических частиц описывается уравнением Лондона:
, (84)
где k - коэффициент пропорциональности, зависящий от потенциала ионизац
Силы ориентационного взаимодействия
Наконец, для двух частиц, обладающих дипольными моментами, возникает ориентационное взаимодействие, энергия которого описывается уравнением:
. (87)
Под взаимодействующими частицам
Силы полухимического и химического взаимодействий
Еще более прочные адсорбционные связи полухимического характера образуются либо при возникновении водородных связей, либо за счет образования комплексов переноса заряда.
Образование водоро
Углеродные адсорбенты
Основными представителями этой группы адсорбентов являются:
· графитированная термическая сажа;
· активированный уголь;
· углеродные молекулярные сита;
Оксид алюминия
Оксид алюминия является весьма термостойким и механически прочным адсорбентом; его удельная поверхность составляет около 200 м2/г.
Из-за наличия кислотных и основных (по Льюису)
Органические сорбенты
Наибольшее применение получили пористые сополимеры стирола и дивинилбензола. Эти материалы получают суспензионной полимеризацией мономерных винильных производных (стирола, этилбензола), к которым д
Диатомовые носители
Исходным материалом для носителей служит светло-серое или красновато-коричневое аморфное вещество, представляющее собой обломки панцирей микроскопических диатомовых водорослей – диатомит.
Шкала относительной полярности неподвижных жидких фаз
Неподвижная фаза
Р
Неподвижная фаза
Р
сквалан
диэтилоксалат
Неароматические углеводороды
Неароматические углеводороды, будучи неполярными, являются очень хорошими растворителями для всех анализируемых веществ углеводородного типа. На этих неподвижных фазах алканы обладают большими (по
Силиконы
Диметил- и метилфенилполисилоксаны относятся к числу наиболее часто применяемых неподвижных жидких фаз. Это объясняется несколькими причинами. Силиконы можно применять как при очень низких (
Фенилсиликоны
Наличие фенильных групп в фенилсиликонах приводит к усилению взаимодействия с ароматическими соединениями. Несколько более высокие величины удерживания характерны для полярных соединений. Отличие о
Спирты, эфиры и производные углеводов
Алифатические углеводороды очень плохо растворяются в неподвижных фазах такого типа и поэтому селективно отделяются от других органических соединений. Однако разделение самих гомологов парафинов не
Полигликоли
Эти неподвижные фазы плохо растворяют алифатические углеводороды, но обладают некоторой селективностью для отделения н-парафинов от изопарафинов и насыщенных углеводородов от ненасыщенных. Селектив
Сложные эфиры
Эфиры карбоновых и фосфорных кислот содержат в карбоксильных и фосфатных группах атомы кислорода, способные к образованию водородной связи. Поэтому при применении эфирных неподвижных фаз наблюдаютс
Жидкостная хроматография
Жидкостная хроматография - это метод разделения и анализа сложных смесей веществ, в котором подвижной фазой служит жидкость. Он применим для разделения более широкого круга
Характеристики растворителей, используемых в жидкостной хроматографии
Растворитель
Индекс полярности
Элюирующая сила (SiO2)
Коротковолновая граница прозрачности
Фторал
Способы борьбы с пульсациями.
1. Применение демпфирующих устройств.
Это спиральные трубки специального профиля из нержавеющей стали, включенные последовательно или параллельно в систему между насосом и дозатором
Техника эксперимента в ТСХ
Активация пластин.Для повышения точности анализов рекомендуется проводить активацию пластин. Это связано с тем, что адсорбционная способность силикагеля и оксида алюминия уменьшает
Сверхкритическая флюидная хроматография
В сверхкритической флюидной хроматографии (СФХ) подвижной фазой служит сверхкритический флюид – вещество, находящееся в сверхкритическом состоянии и имеющее показатели, промежуточны
Важнейшие характеристики газов, сверхкритических флюидов и жидкостей
Характеристика
Газы
Сверхкритические флюиды
Жидкости
Плотность, г/см3
0,6 10–3
Критические величины для подвижных фаз в СФХ
Флюид
Температура
Тс, оС
Давление
рс, Па
Плотность
dc, г/см
Принятые термины и сокращения
Время миграции (tм) - время, необходимое компоненту для прохождения им эффективной длины капилляра (Lэфф) от зоны ввода пробы (начала капилляра)
Физико-химические основы метода капиллярного электрофореза
Метод КЭ основан на разделении заряженных компонентов сложной смеси в кварцевом капилляре под действием приложенного электрического поля. Микрообъем анализируемого раствора
Капилляры
В системах КЭ используют капилляры из кварца, прозрачного в УФ-области спектра, с внешним полиимидным защитным покрытием. В случае детектирования внутри капилляра (on-line)
Источники высокого напряжения
Источники напряжения обеспечивают подачу постоянного напряжения в диапазоне от –25 до +25 кВ. Максимально допустимый ток в капилляре не должен превышать 200 мкА. В отношении ве
Ввод пробы
Типичный объем вводимой пробы в КЭ составляет 1–20 нл. Общепринято заполнять пробой не более 2 % объема капилляра, чтобы изначально не создавать широкую зону компонентов и обеспечить достаточное вр
Детекторы
Характеристики методов детектирования, используемых в КЭ, представлены в табл. 2. Указанные пределы детектирования позволяют оценить чувствительность того и
Чувствительность метода
Основным способом детектирования в КЭ является фотометрический, чувствительность которого не всегда достаточна, поскольку детектирование происходит в слое малого внутреннего
Качественный и количественный анализ
Для качественного и количественного анализа в КЭ обязательно проводят градуировку системы путем анализа нескольких смесей известного состава. Результатом градуировки являютс
Количественная обработка результатов анализа
Для количественного определения необходимо выбрать метод градуировки (внешнего стандарта (абсолютной градуировки), внутреннего стандарта
Объекты для анализа методом КЭ. Подготовка пробы
Первые аналитические приложения КЭ были связаны с разделением заряженных компонентов: наиболее подходящими оказались неорганические катионы и анионы, а также карбоновые кислоты. В биотехнологии КЭ
Количественный анализ
Количественная интерпретация хроматограмм является одним из наиболее ответственных заключительных этапов хроматографического анализа.
Задачами количественной интерпретации хроматогр
Параметр h
Если проанализировать влияние возможных отклонений температуры колонки и скорости потока газа-носителя от средних значений, соизмеримых по длительности с продолжительностью регистрации пика на усто
Параметр hl
Влияние изменения условий процесса хроматографического разделения на параметр hl сказываются следующим образом:
· флуктуации температуры при работе с обоими видами детекторов
Параметр А
Влияние изменения условий хроматографических разделений на параметр А (площадь пика) сводятся к следующему:
· флуктуации температуры не искажают площадь пика при работе с дет
Методы триангуляции
Пик рассматривают как треугольник и площадь его рассчитывают как площадь треугольника. Известны три метода триангуляции (triangle – треугольник). Эти методы приближенные, поскольку площадь пика апп
Новости и инфо для студентов