Паперова хроматографія

паперова хроматографія є різновидом розподільної хроматографії, в якій як носій нерухомої фази застосовується папір. Для цієї мети використовують декілька сортів хроматографічного паперу №1, 2, 3, 4. із збільшенням номера щільність паперу зростає. Від щільності паперу залежить паперу швидкість руху розчинника в ній, тому папір для хроматографування №1 і№2 називають “швидкою”, а №3. №4 – “повільною”.

Для хроматографічного розподілення речовин методом “обернених фаз” іноді використовують гідрофобний папір.

При колон очному варіанті хроматографічного розділення методом “обернених фаз” як носії використовують наступні гідрофобні речовини: кізельгур, скляний порошок, поліетилен.

По методу тримання розрізняють наступні розподільні хроматографи на папері: одновимірні і двовимірні (висхідні і нисхидні), кругові, електрофоретичні.

Для одновимірних хроматограм використовують паперові смуги шириною 4,5-5см і завдовжки 30-50см. Для отримання двовимірної хроматоргами застосовують листи паперу розміром приблизно 20х25 – 40ч45см. вихідні хроматограми отримують при переміщенні рухомого розчинника через пори паперу від низу до верху, а низхідні – зверху вниз.

Для отримання кругової хроматограми використовують паперові круги. Рухомий розчинник переміщається від центру круга допереферії. Електрофоретичні хроматоргами на папері отримують шляхом поєднання розподільної хроматографії на папері з електрофорезом при проведенні їх одночасно або роздільно [2], [3].

Коефіцієнт . Нанесені на папір хроматографуючі речовини переходять в рухому фазу і, переміщаючись з різними швидкостями по капілярах паперу, розділяються, концентруючись в різних ділянках паперового листа. Проте в цьому випадку визначити значення коефіцієнта розподілу не представляється можливим. Тому для кількісної оцінки здатності розділення речовин на папері введений коефіцієнт , що представляє відношення величини зсуву зони речовини () до зсуву фронту розчинника ():

, (1.14)

Коефіцієнт і коефіцієнт розподілу зв’язані наступним співвідношенням:

, (1.15)

де і - відповідно поперечні перетини паперу, що утримують рухомий і нерухомий розчинники.

/ можна визначити, виходячи з маси абсолютно сухого паперу і маси паперу, просоченого рухомим розчинником.

На величину впливають багато чинників: природа носіїв, хроматографуючих речовин і розчинників, умови проведення експерименту і ін. Проте для речовин, близьких по властивостях, за постійних умов величина є відносною і служить показником, що дозволяє визначати речовини. Чим більша відмінність у величинах речовин, що розділяються, тим краще розділення речовин [5].

Тонкошарова хроматографія (ТШХ)

Основна перевага методу ТШХ перед паперовою хроматографією – швидше розділення речовин, стійкість шару сорбенту – носія по відношенню до агресивних працівників і нагріванню, можливість виготовляти тонкошарові пластинки з будь-якою товщиною шару.

Метод (ТШХ) полягає в наступному: на скляну пластину з нанесеним тонким шаром носія (оксид алюмінію, кізельгур, силікагель і ін.), так само, як і на папір в паперовій хроматографії, на стартову лінію наносять мікро піпеткою аналізовані речовини. Пластинку занурюють в элюент так, щоб рівень элюента на 9-10мм був нижчий за стартову лінію. У міру просування элюента по пластині відбувається розділення окремих компонентів аналізуючи речовин. Хроматографують до тих пір, поки елюент піднімається на бажану висоту (зазвичай не вище 100мм) від стартової лінії. Пластинку сушать і проявляють відповідним реагентом, щоб отримати забарвлені плями [3], [12].

В ідеальному випадку в процесі розділення незмінна кількість даної речовини під дією потоку элюента рухається незалежно від супутніх речовин уздовж нерухомої фази. В процесі цього руху речовина незалежно від супутніх речовин уздовж нерухомої фази. В процесі цього руху речовина безперервно розподіляється між двома фазами. Між попаданням молекули в рухому фазу і подальшими виходами з неї протікає деякий час. Сума цих інтервалів часу складає певну частку часу хромограічного процесу, яку можна позначити як час перебування молекули в рухомій фазі. Час перебування різних молекул в рухомій фазі визначається фізичними властивостями речовин і умовами досвіду. Різні швидкості переміщення речовин обумовлені різним часом перебування їх в елюенті. Молекули речовин проходить у напрямі початку элюента різний шлях. На хроматограмі утворюється зона з максимальною концентрацією речовин в її середні. Із-за поперечної дифузії зони утворюються на плями. Розширення плям залежить від кількості речовини і тривалості хроматографічного процесу. Положення плям характеризують величинами Rf , так само, як і в паперовій хроматографії. Залежно від напрямку надходження элюента на пластинку розрізняють методи висхідної, нисхідної і горизонтальної хроматографії. Розділення речовин може здійснюватися ще багатократною двовимірною, круговою або градієнтною хроматографією. Найпоширенішими є метод висхідної хроматографії в закріпленому шарі сорбенту.

Розділення складних сумішей речовин методом ТШХ здійснюється в результаті адсорбційних, розподільних або іонообмінних процесах [5], [12].

Адсорбційна ТШХ заснована на сорбції розчиненої речовини поверхнею сербенту. В ідеальному рівноважному випадку функція розділення речовин в сорбенті і елюенті лінійна. В одновимірній хроматографії на тонкому шарі сорбенту відбувається дифузія пили і рівноваги між сорбцією і десорбцією встановлюється не відразу.

Для двовимірної неідеальної нерівноважної хроматографії складено диференціальне рівняння і отримано рішення за умови постійної швидкості руху элюента. Це рівняння застосоване і для опису процесів, що йдуть із змінною швидкості (горизонтальна, висхідна і низхідна хроматогрофія). З рішенням рівняння виходить, за розподіл речовин в хроматографічній зоні описується кривою Гауса [8].

Розподільна ТШХ заснована на розподілі речовини між двома рідинами, щ не зміщуються, в яких вона розчиняється. Одна з рідин утримується твердим носієм. В процесі розділення відбувається розподіл речовин між рухомою і нерухомою фазами до тих пір, поки не буде досягнуто стан рівноваги.

Іонообмінна ТШХ заснована на утворенні іонних сполук між розчиненими речовинами і зарядженими групами сорбенту. Більшість іонообмінних матеріалів для ТШХ володіють вираженим адсорбційним характером, і тому іонообмінна ТШХ майже завжди супроводжується явищем адсорбції.

Вибір