Основные положения хроматографии

Лекция 1

План лекции. Принципы хроматографического метода разделения веществ. Основные термины и определения. Классификация хроматографических методов. Сущность хроматографического метода разделения веществ.

Основные понятия в хроматографии

Хроматография в настоящее время является наиболее широко используемым методом исследования объектов окружающей среды.

Хроматографический метод был предложен в 1903 году русским ученым М.С. Цветом. Он писал: «При фильтрации смешанного раствора через столб адсорбента пигменты... расслаиваются в виде отдельных, различно окрашенных зон. Подобно световым лучам в спектре, различные компоненты сложного пигмента закономерно распределяются друг за другом в столбе адсорбента и становятся доступными качественному определению. Такой рассчвеченный препарат я назвал хроматограммой, а соответствующий метод анализа хроматографическим методом (дословно «цветопись» - от греческих слов «хрома» - цвет и «графо» - «пишу»). Работы М.С. Цвета послужили фундаментом для развития остальных видов хроматографии для разделения как окрашенных, так и неокрашенных соединений, осуществляемых в любых средах.

Основные положения хроматографии

Хроматографию можно рассматривать как науку, процесс и метод.

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 концентрационных зон индивидуальных ком­понентов исходных смесей этих веществ или частиц.

Хроматография	– метод разделения смесей веществ, основанный на различии в скоростях их перемещения в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.
Подвижная фаза	– поток жидкости или газа, перемещающий компоненты разделяемой смеси вдоль неподвижной фазы.
Неподвижная фаза	– твердый сорбент или несмешивающаяся с подвижной фазой жидкость, на которых осуществляется различное удерживание и разделение компонентов смеси. (т.е. Неподвижной (стационарной) фазой служит твердое пористое вещество (часто его называют сорбентом) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество.)
Сорбент	– твердое вещество, жидкость или их смеси, способные удерживать газы, пары или растворенные вещества.
Адсорбент	– твердый сорбент, концентрирующий на своей поверхности газы, пары или растворенные вещества.
Абсорбент	– твердый или жидкий сорбент, растворяющий в своем объеме газы, пары или компоненты жидких смесей.
Сорбат	– вещество, удерживаемое сорбентом (в хроматографии – компоненты разделяемой смеси).
Элюент	– жидкость или газ, используемые в качестве подвижной фазы.
Элюат	– выходящий из колонки поток подвижной фазы с компонентами разделяемой смеси.

Компоненты анализируемой смеси (сорбаты) вместе с подвижной фазой передвигаются вдоль стационарной фазы. Ее обычно помещают в стеклянную или металлическую трубку, называемую колонкой. В зависимости от силы взаимодействия с поверхностью сорбента (за счет адсорбции или по какому-либо другому механизму) компоненты будут перемещаться вдоль колонки с разной скоростью. Одни компоненты останутся в верхнем слое сорбента, другие, в меньшей степени взаимодействующие с сорбентом, окажутся в нижней части колонки, а некоторые и вовсе покинут колонку вместе с подвижной фазой (такие компоненты называются неудерживаемыми, а время их удерживания определяет "мертвое время" колонки).

Таким образом происходит быстрое разделение сложных смесей компонентов. Следует подчеркнуть следующие достоинства хроматографических методов:

1. Разделение носит динамический характер, причем акты сорбции-десорбции разделяемых компонентов повторяются многократно. Этим обусловлена значительно большая эффективность хроматографического разделения по сравнению со статическими методами сорбции и экстракции.

2. При разделении используют различные типы взаимодействия сорбатов и неподвижной фазы: от чисто физических до хемосорбционных. Это обуславливает возможность селективного разделения широкого круга веществ.

3. Хроматография - гибридный метод, сочетающий одновременное разделение и определения нескольких компонентов.

4. Хроматография позволяет решать как аналитические задачи (разделение, идентификация, определение), так и препаративные (очистка, выделение, концентрирование). Решение этих задач можно сочетать, выполняя их в режиме "on line".