Хроматография
Хроматогра́фия (от др.-греч. χρῶμα — цвет) — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной (твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе) и подвижной (газовая или жидкая фаза, элюент). Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.
История метода
Метод хроматографии был впервые применён русским учёным-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция, для разделения пигментов растительного происхождения. Первое сообщение о разработке метода хроматографии было сделано Цветом 30 декабря 1901 года на XI Съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге. Первая печатная работа по хроматографии была опубликована в 1903 году, в журнале Труды Варшавского общества естествоиспытателей. Впервые термин хроматография появился в двух печатных работах Цвета в 1906 году, опубликованных в немецком журнале Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. В 1907 году Цвет демонстрирует свой метод Немецкому Ботаническому обществу.
В 1910—1930 годы метод был незаслуженно забыт и практически не развивался.
В 1931 году Р. Кун, А. Винтерштейн и Е. Ледерер при помощи хроматографии выделили из сырого каротина α и β фракции в кристаллическом виде, чем продемонстрировали препаративную ценность метода.
В 1941 году А. Дж. П. Мартин и Р. Л. М. Синг разработали новую разновидность хроматографии, в основу которой легло различие в коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Метод получил название «распределительная хроматография».
В 1947 году Т. Б. Гапон, Е. Н. Гапон и Ф. М. Шемякин разработали метод «ионообменной хроматографии».
В 1952 году Дж. Мартину и Р. Сингу была присуждена Нобелевская премия в области химии за создание метода распределительной хроматографии.
С середины XX века и до наших дней хроматография интенсивно развивалась и стала одним из наиболее широко применяемых аналитических методов.
Терминология
Основные термины и понятия относящиеся к хроматографии, а также области их применения были систематизированы и унифицированы специальной комиссией ИЮПАК[1]. Согласно рекомендациям ИЮПАК, термин «хроматография» имеет три значения и используется для обозначения специального раздела химической науки, процесса а также метода.
- Хроматография — наука о межмолекулярных взаимодействиях и переносе молекул или частиц в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.
- Хроматография — процесс дифференцированного многократного перераспределения веществ или частиц между несмешивающимися и движущимися относительно друг друга фазами, приводящий к обособлению и концентрационных зон индивидуальных компонентов исходных смесей этих веществ или частиц.
- Хроматография — метод разделения смесей веществ или частиц основанный на различиях в скоростях их перемещения в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.
- Колонка — содержит хроматографический сорбент, выполняет функцию разделения смеси на индивидуальные компоненты.
- Элюент — подвижная фаза: газ, жидкость или (реже) сверхкритический флюид.
- Неподвижная фаза — твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе, в адсорбционной хроматографии — сорбент.
- Хроматограмма — результат регистрирования зависимости концентрации компонентов на выходе из колонки от времени.
- Детектор — устройство для регистрации концентрации компонентов смеси на выходе из колонки.
- Хроматограф — прибор для проведения хроматографии.
Классификация видов хроматографии
По агрегатному состоянию фаз
По механизму взаимодействия
- Распределительная хроматография
- Ионообменная хроматография
- Адсорбционная хроматография
- Эксклюзионная хроматография
- гель -хроматография
- Осадочная хроматография
- Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография
По цели проведения
По способу ввода пробы
- Элюентная хроматография (проявительная, редк. элютивная)
Наиболее часто используемый вариант проведения аналитической хроматографии. Анализируемую смесь вводят в поток элюента в виде импульса . В колонке смесь разделяется на отдельные компоненты, между которыми находятся зоны подвижной фазы.
Смесь непрерывно подают в колонку, при этом на выходе из колонки только первый, наименее удерживаемый компонент можно выделить в чистом виде. Остальные зоны содержат 2 и более компонентов. Родственный метод — твердофазная экстракция (сорбционное концентрирование).
В колонку после подачи разделяемой смеси вводят специальное вещество-вытеснитель, которое удерживается сильнее любого из компонентов смеси. Образуются примыкающие друг к другу зоны разделяемых веществ.
Отдельные виды хроматографии
- Высокоэффективная жидкостная хроматография
- Тонкослойная хроматография
- Газовая хроматография с программированием температуры
- Хроматермография
- Газовая хроматография с программированием расхода газ-носителя
- Газовая хроматография с программированием давления газ-носителя
- Хромабарография
- Хроматофокусирование
См. также
- Время удерживания
- Изотерма сорбции
- Коэффициент ёмкости
- Коэффициент удерживания
- Коэффициент распределения
- Твердофазная экстракция
- Дериватизация
Примечания
- ↑ "Nomenclature for Chromatography". Pure and Appl. Chem. 65 (4): 819. 1993.
Источники
- Рудаков О.Б. Востров И.А. Спутник хроматографиста. — Воронеж: Водолей, 2004. — 528 с. — ISBN 5-88563-049-6.
- Яшин Я. И., Яшин Е. Я., Яшин А. Я. Газовая хроматография. — М., 2009. — 528 с. — ISBN 978-5-94976-825-9.
Ссылки
- Цвет М. С., Труды Варшавского общества естествоиспытателей, Отд. Биологии, 1903, т. 14, разд. 6, с. 20.
- Library 4 Science бесплатные он-лайн книги по хроматографии (англ.)
- chromatogramma.ru теория и практика хроматографии, сообщество хроматографистов.
- anchem.ru Литература по хроматографии на портале химиков-аналитиков.
- Хроматография— курс видеолекций
Химические методы разделения | |
|---|---|
