Хроматограф. методы анализа (ХМА)

Сущность. Разделение в-в, на распределении компонентов между неподвижной(тв. в-во или сорбент) и подвижной(жидкость или газ). Компоненты смеси вместе с подвижной фазой передвигаются влодь стационарной фазы, к-рую помещают в стекл. или метал. трубку – колонка. В зависимости от силы взаимодействия с поверхностью сорбента компоненты передвигаются вдоль колонки с разной скоростью. Одни компоненты остаются в верхнем слое сорбента, а другие в нижней части колонки вместе с подвижной фазой. Т.о. компоненты разделяются. Хроматография – гибридный метод, где колонка – часть системы, к-рая сочетает разделение и определение. Метод позволяет разделить многокомпонентную смесь, найти компоненты и опр. ее кол. состав. Еще это динамический метод, обеспечивающий многократность актов(сорбций-десорбций) опр. компонентов, т.к. разделение происходит в потоке подвижной фазы. Классификация ХМА. По агрегатному состоянию фаз есть газовая(газо-жидкостная, газо-твердофазовая) и жидкостная(жидкостно-жидкостная, жидкостно-твердофазовую, жидкостно-гелевую) х. Первое слово хар-ет агрегатное состояние подв. Фазы, второе – неподв. По механизму взаимодействия: распределительная(различие в растворимости разделяемых в-в в неподв. Фазе или в обеих сразу); ионно-обменная(разная особенность в-в к ионному обмену);адсорбционная(разделение адсорбцироваемости в-в в тв. сорбите);эксклюзионная(различие в размерах и формах молекул в-в); колоночная(разделение в спец. колонках); тонкослойная(на спец. бумаге); аналитическая; препаративная(в-во в чистом виде для С); промышленная; внутренняя.

Внутренняя. Пробу в виде р-р/газа пропускают через колонку, при этом компоненты распр. Вдоль сорбента, образуя зоны. Сорбент с зонами – внутренняя хроматограмма. Хром-ма получена цветом при разделении хлорофилла и она явилась внутренней. Элюентная. В колонку вводят порцию смеси и промывают раств-телем – элюентом. По мере его прохождения через колонку в-ва перемещаются с ним с разной скоростью. В итоге на выходе из колонки сначала появится менее сорбируемое в-во, а потом др. в-ва. Получают ЭХ, где пики сооответс. компонентам. Фронтальная. Колонку промывают раств-телем, а потом пропускают р-р смеси в-в. (А,Б,С). Собирают р-р – элюатом.

1 выйдет менее сорбируемый компонент, затем смесь этого комп. и в-ва с большей сорбируемостью. Удается выделить в чистом виде 1 компонент наименее сорбируемый. Основные хар-тики:

- коэфф. емкости (насколько сильно в-во А удерживается сорбентом):

- коэфф. распределения

- коэфф. разделения

- индекс удерживания

- удерживаемый объем

Ионно-обменная. В-ва способные к обмену ионами – ионно-обменникиили иониты. В качестве ионитов берут ИО смолы(состоят из матрицы(R) и активных групп.). Катиониты содержат кислотные, сульфо- и карбоксил группы(R-SO3H, R-COOH). Аниониты – амино-(NH2) или R-NH. Например, для очистки воды от раст. солей(обессоливание) ее пропускают последовательно через катионит H-форме и анионит OH-форме. При этом они поглощаются ИО смолами, а выделяю. ионы H и OH обр. воду. Распределительная. Подвижная фаза – орг. растворитель, и его смешивают с непод. фазой.(вода, адсорбированная на твердом носителе – селикогель, целлюлоза, крахмал). Воду включаем в подв. фазу, а слой орг. р-ля наносим на гидрофобный носитель- фторопласт. – экстракционная х. ВЖХ. хроматографирование проводят под давлением. ГХ. Подв. фаза – азот, гелий или водород. Пробу падают в виде паров. Неподв. фаза – жидкость на тв. носителе(кизельгур – разновидность гидратированного селикогеля, и обр. реагенты, переводящие группы Si-OH в Si-O-Si. Это повышает инертность носителя. (носители: «хромосорб – W» или «газохром – Q».

Люминесценция.

Это свечение атомов в результате возвращения из возбужд. состояния в основное. Виды люмен: фотолюмен.(электромагнитное излучение); хемилюмен.(энергия хим. р-ий);биолюмен.(р-ии в живых организмах); рентгенолюмен.; электролюмен.

Происхождение люмен. Молекула, поглощая квант света, переходит из основного состояния S0 в возбужденное S1. При комнатной t молекула находится в основном состоянии. Переходя в возбужд. она переходит на один из его колеб. уровней. Поглощение молекул кванта света осущ. за короткое время - с. Затем за ~ с происходит переход электрона на нижний подуровень возбужд. состояния. (). – процесс колебательной релаксации. Возвращение молекулы из нижнего состояния S1 в S0 произойдет 3 способами:

- потеря молекулой теплоты в результате столкновения с другими частицами(процесс внутренней конверсии().

- возвращение молекулы на любой уровень основного состояния и испусканием энергии в виде кванта света без изменения спина электрона(флуоресценция – короткое свечение)

- переход молекулы из S1 в T1, а затем в основное состояние S. Либо внутренняя конверсия с выделением Q(), либо с выделением кванта света (фосфоресценция – длительное свечение).

Хаар-тики люмен. Спектр люмен. (флуоресценция). Распределение интенсивности () излучения люмен по длинам.

Спектры флуоресценции в-в связаны с их спектрами поглощения.