Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Адсорбционная хроматография. Жидкостная хроматография

Содержание

Адсорбционная хроматография - метод, основанный на многократном перераспределении молекул определяемого компонента (сорбата) между подвижной фазой (элюентом) и поверхностью твердого сорбента вследствие адсорбции и десорбции этих молекул. Если адсорбционные свойства компонентов смеси различны, то при движении элюента
Раздел курса:   ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗТема лекции:  АДСОРБЦИОННАЯ Адсорбционная хроматография - метод, основанный на многократном перераспределении молекул определяемого компонента (сорбата) Требования к адсорбентуПорошкообразное состояние (размер частиц до 1 мм)Монодисперсность (например, фракция 10-15 Адсорбенты для жидкостной хроматографииНеорганическиеОрганическиецеллюлоза и ее производные,крахмал, тефлон, другие синтетические полимеры оксид Активные центрыНа поверхности адсорбента одновременно существуют разные активные центры, адсорбирующие из ПФ Порядок элюирования  в нормально-фазовой хроматографии321 Порядок элюирования  в обращенно-фазовой хроматографии123 Скорости движения компонентов смеси в адсорбционной хроматографии зависят от их коэффициентов адсорбционного Скорости движения компонентов в адсорбционной хроматографии теоретически не должны зависеть ни от Связь изотермы и формы пика Преимущества и ограничения  адсорбционной хроматографии Возможность работы при высоких температурах и Основные варианты адсорбционной хроматографииКлассическая жидкостная хроматография (ЖХ)Тонкослойная жидкостная хроматография (ТСХ)Высокоэффективная жидкостная хроматография Тонкослойная хроматография (ТСХ)Метод ТСХ предложен в 1938 г. Измайловым и Шрайбер.Используется для Схема выполнения (А) и результат разделения (Б) двухкомпонентной смеси методом ТСХсвидетелипроба Сорбенты для ТСХ:оксид алюминия, силикагель, мел, целлюлоза, а также композиции этих материалов Требования к подвижной фазе Смачивать сорбент, но не взаимодействовать с ним; Проявление хроматограммы в методе ТСХ Опрыскивание пластины раствором реагента  (дитизон, нингидрин Индивидуальная характеристика каждого компонента смеси в методе ТСХ – его подвижность RfЛиния Метод ТСХ. Двумерная хроматография смеси красителей А — ввод пробы; Б Измерение сигнала в методе ТСХ  Визуально - по величине и интенсивности Прибор для ТСХ Особенности метода ТСХ Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, ЖХВД, HPLC)Метод ВЭЖХ разработан в 1960-х гг. Ш.Хорватом 1а и 1б - резервуары для разных элюентов,  2 - смеситель Колонки для ВЭЖХДлина колонки – до 25 см, внутренний диаметр – до Основной тип матриц в ВЭЖХ – силикагель ДостоинстваНедостатки Отработанная технология Один из наиболее распространенных и современных жидкостных хроматографов фирмы Shimadzu Блочный жидкостной хроматограф Agilent 1100 Детекторы для ВЭЖХ Хроматограмма апельсинового сока> 50 веществ  /  < 30 минут / 100 атм Хроматография при ультравысоких давленияхКолонка: 43 см х 30 мкмСорбент:  1 мкмДавление: Факторы, улучшающие разрешение пиков  в методе ВЭЖХ Правильный выбор неподвижной фазы; Неподвижная фаза для разделения стереоизомеровХиральная хроматография(Разделение стереоизомеров в методе ВЭЖХ) Разделение оптических изомеров аминокислот Газоадсорбционная хроматография (ГАХ)Метод ГАХ предложен в 1945-1948 гг. Эрикой Кремер (Австрия) Сейчас Пример разделения газовой смеси   методом ГАХ
Слайды презентации

Слайд 2 Адсорбционная хроматография - метод, основанный на многократном перераспределении

Адсорбционная хроматография - метод, основанный на многократном перераспределении молекул определяемого компонента

молекул определяемого компонента (сорбата) между подвижной фазой (элюентом) и

поверхностью твердого сорбента вследствие адсорбции и десорбции этих молекул. Если адсорбционные свойства компонентов смеси различны, то при движении элюента через сорбент компоненты разделяются.
Метод предложен М.С.Цветом (1903)

Слайд 3 Требования к адсорбенту
Порошкообразное состояние (размер частиц до 1

Требования к адсорбентуПорошкообразное состояние (размер частиц до 1 мм)Монодисперсность (например, фракция

мм)
Монодисперсность (например, фракция 10-15 мкм)
Высокая удельная поверхность (свыше 50

м2/г)
Механическая прочность частиц
Химическая инертность
Термостойкость
Наличие активных центров на поверхности



Слайд 4 Адсорбенты для жидкостной хроматографии
Неорганические
Органические
целлюлоза и ее производные,
крахмал, тефлон,

Адсорбенты для жидкостной хроматографииНеорганическиеОрганическиецеллюлоза и ее производные,крахмал, тефлон, другие синтетические полимеры

другие синтетические полимеры
оксид алюминия, силикагель, алюмосиликаты, графит и

сажа, мел, тальк и др.

На этих адсорбентах разделяют:
Малополярные органические Неорганические и сильнополярные вещества (углеводороды, их органические вещества (соли, амино- галоидопроизводные, углеводы) кислоты, карбоновые кислоты и др.)


В качестве элюентов при этом используют:
Органические растворители Водные и водно-органические
(гексан, хлороформ и др.) растворы, ацетонитрил и др.

Соответствующие варианты ЖХ называют:
нормально-фазовая обращенно-фазовая
хроматография хроматография


Слайд 5 Активные центры
На поверхности адсорбента одновременно существуют разные активные

Активные центрыНа поверхности адсорбента одновременно существуют разные активные центры, адсорбирующие из

центры, адсорбирующие из ПФ разные частицы.
R
R

R
Предварительная обработка адсорбента (прокаливание,

промывка реагентами, радиационная прививка и др.) приводит к доминированию тех или иных центров, то есть к получению адсорбента с заданными свойствами

Силанольные группы (кислотные центры) для нормально-фазовой хроматографии

Алкильные группы (гидрофобные центры для обращенно-фазовой хроматографии)
R = С2, С4, С8, С18, С30


Слайд 6 Порядок элюирования в нормально-фазовой хроматографии
3
2
1

Порядок элюирования в нормально-фазовой хроматографии321

Слайд 7 Порядок элюирования в обращенно-фазовой хроматографии
1
2
3

Порядок элюирования в обращенно-фазовой хроматографии123

Слайд 8 Скорости движения компонентов смеси в адсорбционной хроматографии зависят

Скорости движения компонентов смеси в адсорбционной хроматографии зависят от их коэффициентов

от их коэффициентов адсорбционного распределения (коэффициентов Генри)
С
а
tg α =

Г

Г = da / dC = f (C,T)

При низких С Г = Const,
а = Г С

w ≈



При Vнф ≈ Vпф и Г >> 1:


При Г1 = Г2 компоненты выходят из колонки одновременно, не разделяясь


Слайд 9 Скорости движения компонентов в адсорбционной хроматографии теоретически не

Скорости движения компонентов в адсорбционной хроматографии теоретически не должны зависеть ни

должны зависеть ни от концентрации сорбата, ни от состава

пробы.

На практике эти положения иногда не выполняются, особенно при высокой концентрации компонентов
и вводе большой пробы. Это ведет к ошибочным результатам анализа.



Слайд 10 Связь изотермы и формы пика

Связь изотермы и формы пика

Слайд 11 Преимущества и ограничения адсорбционной хроматографии
Возможность работы при

Преимущества и ограничения адсорбционной хроматографии Возможность работы при высоких температурах и

высоких температурах и давлениях;
возможность направленной модификации свойств

адсорбента;
селективность адсорбции (вплоть до разделения изотопов и
оптических изомеров);
проявление дополнительного эффекта – разделение молекул
по размерам.

Выбор адсорбентов ограничен, а их свойства при повторном
приготовлении колонки плохо воспроизводимы и теоретически
не предсказуемы;
возможность необратимой сорбции и химических превращений
компонентов пробы на активных центрах;
нелинейность изотерм адсорбции, ведущая к искажению формы
пиков и неполному разделению компонентов.


Слайд 12 Основные варианты адсорбционной хроматографии
Классическая жидкостная хроматография (ЖХ)
Тонкослойная жидкостная

Основные варианты адсорбционной хроматографииКлассическая жидкостная хроматография (ЖХ)Тонкослойная жидкостная хроматография (ТСХ)Высокоэффективная жидкостная

хроматография (ТСХ)
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, ЖХВД)
Газоадсорбционная хроматография (ГАХ)


Слайд 13 Тонкослойная хроматография (ТСХ)

Метод ТСХ предложен в 1938 г.

Тонкослойная хроматография (ТСХ)Метод ТСХ предложен в 1938 г. Измайловым и Шрайбер.Используется

Измайловым и Шрайбер.

Используется для экспрессного полуколичественного и качественного анализа

жидкостей (органический синтез, биохимические исследования, криминалистическая экспертиза, контроль качества пищевых продуктов, лекарств и других товаров.

Слайд 14
Схема выполнения (А) и результат разделения (Б) двухкомпонентной

Схема выполнения (А) и результат разделения (Б) двухкомпонентной смеси методом ТСХсвидетелипроба

смеси методом ТСХ

свидетели
проба


Слайд 15 Сорбенты для ТСХ:
оксид алюминия, силикагель, мел, целлюлоза, а

Сорбенты для ТСХ:оксид алюминия, силикагель, мел, целлюлоза, а также композиции этих

также композиции этих материалов со связующими (силуфол)
Толщина слоя

– не более 1 мм.

Подвижные фазы:
смеси органических растворителей

Нередко сорбент заранее пропитывают растворителем 1, а используют в качестве элюента растворитель 2. Это меняет механизм разделения – молекулы Х распределяются между двумя жидкими фазами (не адсорбционная, а распределительная ТСХ).


Слайд 16 Требования к подвижной фазе
Смачивать сорбент, но не

Требования к подвижной фазе Смачивать сорбент, но не взаимодействовать с ним;

взаимодействовать с ним;
Растворять все компоненты пробы (но не

одинаково!);
Не затруднять детектирование компонентов;
Легко и количественно удаляться после разделения;

Низкая вязкость, доступность, безвредность.

Слайд 17 Проявление хроматограммы в методе ТСХ
Опрыскивание пластины раствором

Проявление хроматограммы в методе ТСХ Опрыскивание пластины раствором реагента (дитизон, нингидрин

реагента (дитизон, нингидрин и др.), обработка парами иода.
Спектроскопические

методы (УФ, люминесценция).
Радиохимические методы

Объем пробы должен быть минимальным (около 0,01 мл), чтобы не изменить Rf и правильно опознать компонент.


Слайд 18





Индивидуальная характеристика каждого
компонента смеси в методе ТСХ

Индивидуальная характеристика каждого компонента смеси в методе ТСХ – его подвижность

– его подвижность Rf
Линия старта
0 < Rf < 1
Rf

= Lx / L0

Линия финиша

Величина Rf зависит
от природы сорбата,
сорбента и элюента,
но от концентрации сорбата и присутствия примесей не зависит.


Слайд 19 Метод ТСХ.
Двумерная хроматография смеси красителей

А

Метод ТСХ. Двумерная хроматография смеси красителей А — ввод пробы;

— ввод пробы;
Б — после обработки первым элюентом;


В — после обработки вторым элюентом.

Слайд 20 Измерение сигнала в методе ТСХ
Визуально -

Измерение сигнала в методе ТСХ Визуально - по величине и интенсивности

по величине и интенсивности пятен;
спектроскопия диффузного отражения;





радиометрические

методы;

экстрагируют компонент из пятна и измеряют аналитический сигнал в полученном экстракте
(фотометрия, флуориметрия, кинетические методы и др.)

F -

mx

функция Кубелки-Мунка

F


Слайд 21 Прибор для ТСХ

Прибор для ТСХ

Слайд 22 Особенности метода ТСХ

Особенности метода ТСХ

Слайд 23 Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, ЖХВД, HPLC)
Метод ВЭЖХ разработан

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, ЖХВД, HPLC)Метод ВЭЖХ разработан в 1960-х гг.

в 1960-х гг. Ш.Хорватом (США) и, независимо от него,

Г.Киркландом (Англия).
Используется для качественного и количественного анализа смесей органических веществ в следующих областях:
химическая технология и нефтехимия,
производство лекарственных препаратов,
биохимические исследования и клинический анализ,
криминалистическая экспертиза,
контроль качества пищевых продуктов, лекарств и др.
мониторинг состояния окружающей среды.

Слайд 24 1а и 1б - резервуары для разных элюентов,

1а и 1б - резервуары для разных элюентов, 2 - смеситель


2 - смеситель для градиентного элюирования,
3 -

кран-дозатор,
4 – микроколонка с сорбентом

Принципиальная схема хроматографа для ВЭЖХ






4




проба

Детектор


2

Насос



3

элюент




Сборник фракций или слив


Слайд 25 Колонки для ВЭЖХ
Длина колонки – до 25 см,

Колонки для ВЭЖХДлина колонки – до 25 см, внутренний диаметр –

внутренний диаметр – до 5 мм, внешний – 1-2

см. Материал – сталь + стекло. Некоторые колонки выдерживают давление до 1000 атм.

Набивка – модифицированный силикагель или оксид алюминия, сферические частицы диаметром 5 – 10 мкм.



Слайд 26 Основной тип матриц в ВЭЖХ – силикагель
Достоинства
Недостатки

Основной тип матриц в ВЭЖХ – силикагель ДостоинстваНедостатки Отработанная технология

Отработанная технология синтеза
Доступность и относительно низкая

цена
Большой диапазон свойств
Механическая прочность

Химическая активность OH-групп на поверхности
pH стабильность (2-9)
Адсорбированная вода


Слайд 27 Один из наиболее распространенных и современных жидкостных хроматографов

Один из наиболее распространенных и современных жидкостных хроматографов фирмы Shimadzu

фирмы Shimadzu


Слайд 28 Блочный жидкостной хроматограф Agilent 1100

Блочный жидкостной хроматограф Agilent 1100

Слайд 29 Детекторы для ВЭЖХ

Детекторы для ВЭЖХ

Слайд 30 Хроматограмма апельсинового сока
> 50 веществ /

Хроматограмма апельсинового сока> 50 веществ / < 30 минут / 100 атм

< 30 минут / 100 атм


Слайд 31 Хроматография при ультравысоких давлениях
Колонка: 43 см х 30

Хроматография при ультравысоких давленияхКолонка: 43 см х 30 мкмСорбент: 1 мкмДавление:

мкм
Сорбент: 1 мкм
Давление: 7100 атм
Максимальная эффективность: 625000 теор.тарелок

/ метр
Вес установки ~ 7 тонн


Слайд 32 Факторы, улучшающие разрешение пиков в методе ВЭЖХ
Правильный

Факторы, улучшающие разрешение пиков в методе ВЭЖХ Правильный выбор неподвижной фазы;

выбор неподвижной фазы;
однородность сорбента, его сферичность;
однородность набивки

колонки;
увеличение длины колонки;
уменьшение внутреннего диаметра колонки;
правильный выбор подвижной фазы;
использование градиентного элюирования;
оптимальная скорость потока элюента;
уменьшение объема пробы и массы компонентов.

Слайд 33

Неподвижная фаза для
разделения стереоизомеров
Хиральная хроматография
(Разделение стереоизомеров в

Неподвижная фаза для разделения стереоизомеровХиральная хроматография(Разделение стереоизомеров в методе ВЭЖХ)

методе ВЭЖХ)


Слайд 34 Разделение оптических изомеров аминокислот




Разделение оптических изомеров аминокислот

(IBLC)


(NMC)

Column, Mightysil RP-18 (150x4.6 I.D.); mobile phase: methanol-0.01 M Na2HPO4, pH 6.0, gradient elution flow-rate, 0,5 ml/min. Detection: DAD, λ=340 nm. Peaks: 1=L-Asp, 2=D-Asp, 3=L-Glu, 4=D-Glu, 5=L-Asn, 6=D-Asn, 7=L-Ser, 8=L-Gln, 9=D-Ser, 10=D-Gln, 11=D-His, 12=L-Thr, 13=Gly+L-His, 14=D-Thr, 15=D-Arg, 16=L-Arg, 17=β-Ala, 18=L-Ala, 19=L-Tyr+GABA, 20=D-Ala, 21=D-Tyr, 22=L-Met+L-Trp, 23=L-Val, 24=L-Phe, 25=D-Met, 26=D-Trp, 27=D-Val, 28=D-Phe, 29=L-Ile, 30=L-Leu, 31=L-Lys, 32=D-Ile, 33=D-Lys, 34=D-Leu.


Слайд 35 Газоадсорбционная хроматография (ГАХ)

Метод ГАХ предложен в 1945-1948 гг.

Газоадсорбционная хроматография (ГАХ)Метод ГАХ предложен в 1945-1948 гг. Эрикой Кремер (Австрия)

Эрикой Кремер (Австрия)
Сейчас в основном используется для быстрого

анализа атмосферного воздуха и легких газовых смесей (в химической технологии). Определяют O2, N2, CO2, CO, H2S, SОx, NOx CH4. Тем же методом анализируют высококипящие органические жидкости. В остальных случаях возможности метода ГАХ уступают возможностям ГЖХ. Метод ГАХ реализуют на насадочных (набивных), а также на капиллярных колонках (тонкий слой пористого адсорбента фиксируется на внутренних стенках колонки).

  • Имя файла: adsorbtsionnaya-hromatografiya-zhidkostnaya-hromatografiya.pptx
  • Количество просмотров: 156
  • Количество скачиваний: 0
Следующая - ЭКОНОМИКА