Основи методу
Хроматографія базується на різній сорбуючій здатності різних речовин. Основою хроматографії є нерухома фаза сорбента, наприклад силікагель, активоване вугілля, дрібнодисперсний оксид алюмінію…з високою питомою поверхнею та високою сорбуючою здатністю.
В процесі хроматографії складна суміш розділяється на окремі компоненти в процесі багатократного процесу адсорбції та десорбції. Суміш просувається через шар адсорбенту причому кожний компонент з різною швидкістю і розділяється на окремі компоненти. Для просування суміші через шар абсорбенту використовують розчинники або потік газу. Їх називають сорбатом.
Хроматографічні методи розділяють за такими ознаками:
– за середовищем, у якому проводять розділення: газова, газорідинна та рідинна хроматографія;
– за механізмом розділення: молекулярна, ситова, іонообмінна. осадова, розподільна;
– за формою проведення процесу: колонкова. Паперова, тонкошарова. Капілярна хроматографія.
Паперова і тонкошарова хроматографія.
Як нерухому фазу використовують хроматографічний папір або тонкий шар сорбенту нанесеного на тверду плоску пластину. Нижній кінець паперу або пластинки занурюють у розчинник. Цю зону називають лінією старту. Через деякий час розчинник та речовини піднімаються на деяку висоту одночасно при цьому розділяючись.
Характеристикою компонентів суміші є величина Rf – відношення шляху, пройденого речовиною (l) до шляху, пройденого фронтом розчинника (L).
Rf = l/L
Типова паперова хроматограма.
Газова та рідинна хроматографія.
Основу цих методів складає хроматографічна колонка наповнена сорбентом. Товщина сучасних хроматографічних колонок декілька міліметрів. А довжина досягає 20 метрів. Для зручності їх виконують у вигляді спіралі. Процес у газовій хроматографії як правило відбувається при підвищеній температурі, для чого колонку поміщають в пічку.
В газовій хроматографії рухома фаза носій газ, в рідинній рідина.
Для цього існують спеціальні прилади хроматографи обладнані комп’ютером. Основні вузли: хроматографічна колонка, система подавання носія. Пристрій для введення проби, аналізатор (детектор), прилад для реєстрації сигналу.
Під час проходження досліджуваної суміші через хроматографічну колонку її компоненти селективно утримуються нерухомою фазою, а потім виходять з колонки і реєструються детектором сигнали якого автоматично записуються у вигляді хроматограми.
Кожному компоненту суміші на хроматограмі відповідає окремий пік. Ідентифікацію компонентів суміші виконують співставленням часу утримування відповідного компоненту й еталона. Час утримування (час виходу) є хроматографічною характеристикою речовини. Однаковий час утримування еталона і досліджуваної речовини свідчить про їх ідентичність. В мас хроматографічному методі аналізу додатково визначається також молекулярна маса кожного компонента.
Визначення кількісного складу компонентів суміші полягає в тому, що інтенсивність піка кожного компонента пропорційна концентрації цього компонента.
Зазначимо, що метод хроматографічного аналізу дуже чутливий тому цей метод з успіхом використовують для визначення мікро домішок різних речовин у харчових продуктах, повітрі та інших об’єктах аналізу.
В іонообмінній хроматографії як сорбенти використовуються катіоніти та аніоніти. Відповідно аналізуються катіони та аніони.