Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хроматографические метод анализа

Основные физико-химические методы анализа

Общее число физико-химических анализо составляет несколько десятков. Наибольшее практическое значение среди них имеют следующие:

- спектроскопические методы;

-электрохимические методы;

-хроматографические методы анализа.

Приблизительно 60 % всех анализов в мире выполняется хроматографически. Достоинства метода: универсальность, экспрессность, чувствительность. 14 работ (1957-1980), выполненных с применением хроматографических методов, были удостоены Нобелевских премий.

Честь открытия хроматографии принадлежит русскому ботанику Михаилу Цвету, который предложил метод колоночной хроматографии в 1903 году. Используя колонку, содержащую мелко размолотый карбонат кальция (мел), он установил, что считавшийся однородным зеленый пигмент растений - хлорофилл – на самом деле состоит из нескольких веществ.

Слово «хроматография», предложенное Цветом в 1906 г., образовано из двух греческих слов «цвет» и «писать»

Хроматография – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной.

Метод можно определить как процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.

 
 


Сорбция - процесс поглощения твердым телом или жидкостью (сорбентом) газообразного или растворенного вещества (сорбата), обратный процесс называют десорбцией. Сорбцию подразделяют на адсорбцию, абсорбцию, хемосорбцию.

Если смежными фазами являются газ и твердое тело или жидкость и твердое тело, то происходит концентрирование вещества на поверхности твердой фазы, поглощение вещества твердой фазой. Такой процесс называется адсорбцией.

Если смежными фазами являются газ и жидкость, и газ поглощается жидкостью, то такой процесс называется абсорбцией.

Адсорбция и абсорбция подразделяются на физическую, которая обуславливается силами притяжения, и химическую, которая происходит за счет валентно-химического воздействия.

Неподвижной (стационарной) фазой обычно служит твердое вещество (его часто называют сорбентом) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу.

При постоянной температуре адсорбция увеличивается с ростом концентрации раствора или давления газа. Зависимость количества поглощенного вещества от концентрации раствора или давления газа при постоянной температуре называют изотермой адсорбции. Математически эта зависимость может быть выражена уравнением Ленгмюра.

где n – количество адсорбированного вещества при равновесии;

n- максимальное количество вещества, которое может быть адсорбировано на данном адсорбенте;

b - постоянная;

с – концентрация.

По Ленгмюру на поверхности твердого тела имеется некоторое число мест с минимальной энергией, расположенных через определенные интервалы по всей поверхности. Их число равно n. На этих местах могут адорбироваться молекулы из раствора или газа. В области небольших концентраций изотерма линейна (рисунок), т.к. при bс <<1 знаменатель становится равным единице и уравнение переходит в:

n

с

Изотерма адсорбции

Это уравненение линейной адсорбции. Оно соответствует уравнению Генри. (Г-коэффициент Генри).

При высокой концентрации bc>>1 уравнение Ленгмюра принимает вид n=n, что соответствует насыщению: изотерма адсорбции выходит на прямую, параллельную оси абсцисс.

Иногда зависимость количества адсорбированного вещества от концентрации раствора или давления газа отличается от изображенной на рисунке (например, имеет вид вогнутой или S-образной кривой). Это может быть вызвано образованием на поверхности адсорбента полимолекулярного слоя или неоднородностью поверхности.

При адсорбции двух или нескольких веществ уравнение Ленгмюра для i-того компонента принимает вид

Количество адсорбированного вещества определяется не только его концентрацией, но и сродством к адсорбенту. При адсорбции нескольких веществ, проявление сродства особенно заметно, так как возможно вытеснение одних сорбированных веществ другими, обладающими большим сродством, хотя имеющими, может быть, и меньшую концентрацию.

Классификация хроматографических методов

Методы хроматографии можно классифицировать:

-по агрегатному состоянию фаз;

-способу их относительного перемещения;

-аппаратурному оформлению процесса и т.д.

 

Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз

 

Неподвижная фаза Подвижная фаза
газообразная жидкая
Твердая Газовая адсорбционная хроматография Жидкостная адсорбционная, ионообменная, ионная, тонкослойная, осадочная хроматография
Жидкая Газожидкостная распределительная хроматография, капиллярная Жидкостная распределительная, высокоэффективная жидкостная, гельхроматография

По способу относительного перемещения фаз различают проявительную (или элюентную), фронтальную и вытеснительную хроматографию.

Проявительный (элюентный) метод. При работе по этому методу в колонку вводят анализируемую смесь в виде порции раствора или газа и колонку непрерывно промывают газом – носителем или растворителем.

В газе или растворе, вытекающем из колонки, сначала появляется трудно сорбирующийся компонент, затем чистый растворитель, затем хорошо сорбирующийся компонент. Чем больше концентрация компонента, тем больше площадь пика. Метод наиболее часто применяется в практике.

Фронтальный метод состоит в том, что через колонку с адсорбентом непрерывно пропускают анализируемую смесь в растворителе. В растворе, вытекающем из колонки, определяют концентрацию каждого компонента и строят график в координатах концентрация – объем пропущенного раствора. Метод используется сравнительно редко, например, для очистки раствора от примесей, если они сорбируются сравнительно лучше, чем основной компонент, или для выявления наиболее слабо сорбирующегося вещества.

Вытеснительный метод. В этом методе анализируемую смесь вводят в колонку и промывают раствором вещества, сорбирующимся лучше, чем любой из компонентов анализируемой смеси (вытеснитель).

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Методы оценки и анализа параметров функции | Хроматографический пик и элюционные характеристики
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 449; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.