Смотреть больше слов в «Русско-французском словаре по химии»
вид хроматографии, в к-рой подвижной фазой (элюентом) служит жидкость. Неподвижной фазой м. б. твердый сорбент, твердый носитель с нанесенной на его пов-сть жидкостью или гель. Различают колоночную Ж. х., в к-рой через колонку, заполненную неподвижной фазой, пропускают порцию разделяемой смеси в-в в потоке элюента (под давлением или под действием силы тяжести), и тонкослойную Ж. х. (см. <i>Тонкослойная хроматография</i>),<i></i> в к-рой элюент перемещается под действием капиллярных сил по плоскому слою сорбента, нанесенного на стеклянную пластинку или металлич. фольгу, вдоль пористой полимерной пленки, по пов-сти цилиндрич. кварцевой или керамич. палочки, по полоске хроматографич. бумаги (см. <i>Хроматография на бумаге</i>).<i></i> Разработан также метод тонкослойной Ж. х. под давлением (элюент прокачивают через слой сорбента, зажатого между пластинами). Ж. х. применяется как аналитическая и препаративная (см. <i> Хроматография препаративная</i>). В высокоэффективной Ж. х. (ВЭЖХ) используют колонки диаметром до 5 мм, плотно упакованные сорбентом с частицами малого размера (3-10 мкм); давление для прокачивания элюента до 3.10<sup>7</sup> Па (ее называют также хроматографией высокого давления). Варианты ВЭЖХ -микроколоночная хроматография на наполненных колонках малого диаметра и капиллярная хроматография на полых и наполненных сорбентом капиллярных колонках. К Ж. х. обычно относят также гидродинамич. хроматографию, где неподвижная фаза отсутствует. В этом случае используют тот факт, что скорость потока элюента максимальна в центре полого капилляра и минимальна у его стенок, а разделяемые компоненты распределяются между движущимися с разной скоростью слоями элюента в соответствии со своими размерами или под влиянием наложенного в поперечном направлении внеш. силового поля (центробежного, электрического, магнитного).<br> <b> Основные виды.</b> По механизму удерживания разделяемых в-в неподвижной фазой Ж. х. делится на <i> осадочную хроматографию,</i> адсорбционную, распределительную, <i> ионообменную хроматографию</i> (в т. ч. <i> ионную хроматографию</i>),<i></i> ион-парную, <i> лигандообменную хроматографию, эксклюзионную хроматографию</i> (ситовую) и <i> аффинную хроматографию</i> (биоспецифическую). Осадочная Ж. х. основана на разл. р-римости осадков, образующихся при взаимод. компонентов анализируемой смеси с реагентом-осадителем. Преимущества метода в том, что получающиеся вдоль сорбента зоны имеют резкие границы, содержат осадки только одного в-ва и часто разделены зонами чистого сорбента. Метод пока не нашел широкого распространения. Адсорбционная Ж. х. в зависимости от относит. полярности сорбента и элюента подразделяется на нормально-фазную и обращенно-фазную. В первом случае адсорбция в-в происходит на полярном сорбенте [напр., силикагеле, содержащем гидроксильные (силанольные) группы] из неполярного элюента благодаря донорно-акцепторному взаимод. или образованию водородных связей. Во втором - на пов-сти гидрофобизир. сорбента из полярного элюента благодаря дисперсионному (гидрофобному) взаимод. разделяемых молекул с пов-стью (образование водородной связи возможно в подвижной фазе с молекулами элюента, к-рый, как правило, содержит воду). В распределительной Ж. х. разделение основано на распределении в-в между двумя жидкими фазами: неподвижной, нанесенной на пов-сть носителя, и подвижной элюентом. В зависимости от полярности жидких фаз возможны нормально-фазный и обращeнно-фазный варианты. В первом случае на пов-сть или в поры пористого носителя наносится полярная жидкость, не смешивающаяся с неполярным элюентом, во втором - используется нсполярная неподвижная фаза и полярный элюент. К распределительной Ж. х. относится и экстракционная Ж. х., в к-рой неподвижной фазой служит орг. экстрагент, нанесенный на твердый носитель, а подвижной - водный р-р разделяемых соединений. В качестве экстрагентов используют диалкилфосфорные и алкилсульфоновые к-ты, фенолы (кислотные экстрагенты), триалкилфосфаты, фосфиноксиды и др. (нейтральные экстрагенты), амины, четвертичные аммониевые основания, а также серосодержащие фосфорорг. соед., хелатообразующие реагенты и др. Применяется для разделения и концентрирования неорг. соед., напр., ионов щелочных металлов, актиноидов, РЗЭ и др. близких по св-вам элементов, в процессах переработки отработанного ядерного горючего. В ионообменной Ж. х. разделение основано на разл. способности разделяемых ионов к р-ции ионного обмена с фиксир. ионами сорбента, образующимися в результате диссоциации ионогенных групп последнего. В зависимости от знака заряда фиксир. ионов различают катиониты (закреплен анион) и аниониты (закреплен катион) (см. <i>Иониты</i>).<i></i> Разделение ионов регулируют подбором оптим. значений рН элюента и его ионной силы. Вариант ионообменной Ж. х. - ионная хроматография, в к-рой разделенные анионы (катионы) детектируют в виде к-т (соотв. оснований) высокочувствит. кондуктометрическим детектором, а высокоэффективные колонки наполнены поверхностно-активным ионитом с небольшой емкостью. Ион-парную Ж. х. можно рассматривать как комбинацию адсорбционной и ионообменной; в качестве неподвижной фазы используют гидрофобизир. адсорбент, а подвижной - водно-орг. элюент с добавлением поверхностно-активных ионогенных соед. (ион-парных реагентов), напр., додецилсульфата Na или триметилцетиламмоний бромида. Разделение основано на удерживании ион-парного реагента на гидрофобной пов-сти адсорбента с образованием ионита, к-рый и проводит разделение ионогенных соединений. Возможно также образование ионных пар разделяемых ионов с ион-парным реагентом, к-рые затем удерживаются на гидрофобизир. пов-сти адсорбента. Лигандообменная Ж. х. основана на разл. способности разделяемых соед. образовывать комплексы с катионами переходных металлов - Cu(II), Ni(II), Zn(II), Cd(II), Co(II) и др. - и фиксир. группами (лигандами) неподвижной фазы. Часть координац. сферы ионов металла занята молекулами воды или др. слабыми лигандами, к-рые могут вытесняться молекулами разделяемых соединений. Наиб. эффективна для разделения оптич. изомеров. Аффинная Ж. х. основана на образовании прочной связи со специфич. группами неподвижной фазы (лигандами, аффинантами). Взаимод. лигандов с разделяемыми в-вами основано на биол. ф-ции последних. Так, при разделении ферментов лигандами служат их субстраты, ингибиторы или коферменты, токсинов - рецепторы, белков - антитела и т. д. Особенно эффективна в биотехнологии и биомедицине для выделения ферментов, белков, гормонов. В эксклюзионной (ситовой, гель-проникающей, гель-фильтрационной) Ж. х. разделение основано на различиях в размерах молекул; молекулы малых размеров проникают в сравнительно тонкие поры сорбента и задерживаются в них, крупные молекулы либо не проникают в поры, либо проникают лишь в широкие поры и проходят колонку с незначит. удерживанием. Пов-сть сорбента и состав элюента подбирают так, чтобы исключить или уменьшить энергию адсорбц. взаимодействия (однако иногда при разделении олигомеров удобнее использовать адсорбц. механизм). Применяют для разделения олигомеров и полимеров (в т. ч. биологических). <br> <b> Основные хроматографические величины и их определение. </b> При разделении в-в с помощью Ж. х. могут применяться проявительный, фронтальный и вытеснительный варианты. Чаще всего используют проявительный вариант, при к-ром в колонку в потоке элюента вводят порцию разделяемой смеси. Выход компонентов смеси из колонки регистрируется на хроматограмме в виде пиков (рис., а).Из хроматограммы определяют времена удерживания несорбирующегося (t<sub>0</sub>) и разделенных компонентов (t<sub>R1</sub> , t<sub>R2</sub><i></i> и т. д.) и ширину оснований пиков (t<sub>w1</sub>, t<sub>w2</sub><i></i> и т. д.). Зная объемную скорость элюента <i>w,</i> вычисляют: мертвый объем колонки <i><v>m = t></v></i><sub>0</sub>.w; исправленный удерживаемый объем компонента V'<i><sub>R</sub> =></i>(<i><t>R Ч t></t></i><sub>0</sub>)<i><w t>Rw,></w></i> где <i><t>R -></t></i> исправленное время удерживания компонента; коэф. емкости колонки по отношению к данному компоненту <i><k>R - t></k></i><sub>0</sub>)/t<sub>0</sub> = V'<i><sub>R</sub>/V<sub>m</sub>;></i> эффективность колонки (характеризуется числом эквивалентных теоретич. тарелок) <i>N =</i>16(<i><t>R/t<sub>w</sub></t></i>)<sup>2</sup>;<i></i> коэф. селективности a = <i><t>R2 /t'<sub>R1</sub> =></t></i> <i><v>R2</v></i>/<i><v>R1 <sup>=</sup> k'<sub>2</sub>/k'<sub>1</sub></v></i> и разрешение R<sub>S</sub><i></i>= 2(<i><t>R2 - t<sub>R1</sub></t></i>)/(<i><t>w1 + t<sub>w></sub></t></i>2). Высота или площадь пиков характеризует концентрацию компонентов, а удерживаемые объемы - качеств. состав смеси. Идентификацию компонентов обычно проводят по совпадению времен удерживания со стандартными в-вами; используют также физ.-хим. или хим. методы. <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/beed2901-d918-428f-a4e9-c7b37a61b903" alt="ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №1"> <br> Варианты жидкостной хроматографии: а)проявительный; б)фронтальный; в) вытеснительный. <p> При фронтальном варианте через колонку непрерывно пропускают смесь разделяемых в-в, к-рая играет роль подвижной фазы. Хроматограмма в этом случае представляет собой ступени, высоты к-рых пропорциональны концентрациям компонентов; удерживаемые объемы определяют по времени удерживания компонентов (рис., б).<i></i> При дифференцировании такой хроматограммы получают картину, как в проявит. варианте. В вытеснит. варианте компоненты смеси, введенной в колонку, вытесняются элюентом, к-рый адсорбируется сильнее любого компонента. Порядок выхода компонентов определяется силой взаимод. их с пов-стью сорбента (рис., в). Главный показатель, характеризующий Ж. х., - разрешение R<sub>S</sub><i></i> двух в-в, к-рое связано с осн. хроматографич. величинами соотношением: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/a796187e-1dc5-4329-a5b6-2dade01dd50b" alt="ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №2"> <br> Коэф. емкости <i>k'</i> существенно влияет на величину R<sub>S</sub>:<i></i> при изменении k' от 0 до 10 (оптим. пределы) R<sub>S</sub><i></i> сильно возрастает. Значение <i>k'</i> определяется уд. пов-стью сорбента и его кол-вом в колонке, а также константой адсорбц. равновесия (константой Генри). Коэф. селективности a определяется различием констант адсорбц. равновесия двух разделяемых компонентов. При увеличении a (от 1 до ~ 5) R<sub>S</sub><i></i> резко возрастает, при дальнейшем увеличении a - меняется мало Селективность колонок зависит от хим. структуры пов-сти (в эксклюзионной хроматографии - геом. структуры) сорбента, состава элюента, т-ры колонки и строения разделяемых соединений. Т. к. сорбция хроматографируемых в-в в Ж. х. определяется попарным взаимод. трех осн. компонентов системы - сорбента, разделяемых в-в и элюента, то изменение состава элюента - удобный способ оптимизации процесса разделения. Эффективность колонки зависит от размера частиц и структуры пор адсорбента, от равномерности набивки колонки, вязкости элюента и скорости массообмена. Удлинение колонки не всегда приводит к улучшению разделения, т. к. возрастает сопротивление колонки, увеличивается давление элюента на входе и время проведения опыта, снижается чувствительность и точность анализа из-за уширения пика анализируемого компонента. При R<sub>S</sub><i></i>/ 1 пики двух в-в на хроматограмме разделяются практически полностью, с ростом R<sub>S</sub><i></i> увеличивается время разделения; при R<sub>S</sub><i> <</i>1 - разделение неудовлетворительное. В препаративной хроматографии в связи с введением сравнительно больших кол-в разделяемых в-в колонка работает с перегрузкой. При этом снижается коэф. емкости, возрастает высота, эквивалентная теоретич. тарелке, что приводит к уменьшению разрешения. <br> <b> Адсорбенты. </b> Осн. адсорбент - кремнезем (силикагель), гидроксилированный или химически модифицированный; используют также Аl<sub>2</sub> О <sub>3</sub>, углеродные адсорбенты, полимеры, содержащие ионогенные, комплексообразующие группы или группы, способные к специфич. взаимод. с биологически активными в-вами. Размер частиц силикагеля в аналит. колонках 3-10 мкм, в препаративных - 20-70 мкм. Малый размер частиц увеличивает скорость массообмена и повышает эффективность колонки. Совр. аналит. колонки длиной 10-25 см, заполненные силикагелем с размером частиц 5 мкм, позволяют разделить сложные смеси из 20-30 компонентов. При уменьшении размера частиц до 3-5 мкм возрастает эффективность колонки, но и растет ее сопротивление и для достижения скорости потока элюента 0,5-2,0 мл/мин требуется давление (1-3).10<sup>7</sup> Па. Силикагель выдерживает такой перепад давления, гранулы же полимерных сорбентов более эластичны и деформируются. В последнее время разработаны механически прочные густосетчатые полимерные сорбенты макропористой структуры, приближающиеся по своей эффективности к силикагелям. Форма частиц сорбента размером 10 мкм и выше не оказывает большого влияния на эффективность колонки, однако предпочитают сферич. сорбенты, к-рые дают более проницаемую упаковку. Внутр. структура частицы силикагеля представляет собой систему сообщающихся каналов. Для Ж. х. используют сорбенты с диаметром пор 6-25 нм и уд. пов-стью 600-100 м <sup>2</sup>/г. Разделение в Ж. х. проводят в осн. на силикагелях, модифицир. р-цией алкил- и арилхлорсиланов или алкилэтоксисиланов с силанольными группами пов-сти. С помощью таких р-ций прививают группы С <sub>8</sub> Н <sub>17</sub>, С <sub>18</sub> Н <sub>37</sub> или С <sub>6</sub> Н <sub>5</sub> (для получения сорбентов с гидрофобизир. пов-стью), g-аминопропильные, нитрильные, гидроксильные (в диольных сорбентах) группы и др. Сорбенты с гидрофобизир. пов-стью углеродной природы получают также пиролизом орг. соед. на пов-сти силикагеля. В ион-парной, лигандообменной и адсорбц. хроматографиях используют метод динамич. адсорбц. модифицирования, при к-ром в элюент вводят незначит. добавки адсорбирующегося на пов-сти адсорбента соед., содержащего функц. группу, к-рая обеспечивает желаемый механизм разделения, напр., при разделении углеводов на гидроксилир. силикагеле в элюент добавляют пиперазин. Возможна также постоянная адсорбц. модификация пов-сти желаемым реагентом при использовании элюента, не смывающего последний. <br> <b> Элюенты </b> должны элюировать анализируемые соед. с оптим. значениями <i>k',</i> обладать низкой вязкостью, обеспечивать необходимый уровень селективности, быть дешевыми, нетоксичными, инертными, совместимыми с методами детектирования (напр., с УФ детектором нельзя использовать в качестве элюента бензол). В нормально-фазной хроматографии обычно используют углеводороды (гексан, гептан, изооктан, циклогексан) с добавлением небольших кол-в СНСl<sub>3</sub>, изо-С <sub>3</sub> Н <sub>7</sub> ОН, диизопропилового эфира; в обращенно-фазной смесь воды с CH<sub>3</sub>CN, СН <sub>3</sub> ОН, С <sub>2</sub> Н <sub>5</sub> ОН, диоксаном, ТГФ, ДМФА. Если компоненты разделяемой смеси имеют близкие значения <i>k',</i> хроматографируют одним элюентом (изократич. режим), если отдельные компоненты смеси сильно удерживаются сорбентом, используют серию элюентов возрастающей силы (ступенчатое или непрерывное градиентное элюирование). <br> <b> Аппаратура. </b> Совр. жидкостной хроматограф включает емкости для элюентов, насосы высокого давления, дозатор, хроматографич. колонку, детектор, регистрирующий прибор, систему управления и мат. обработки результатов. Элюенты подаются в насос через фильтр, задерживающий пылевые частицы (больше 0,2 мкм); иногда через элюенты пропускают небольшой ток гелия для удаления растворенного воздуха и предотвращения образования пузырьков в детекторе (особенно в случае водных и полярных элюентов). В аналит. хроматографах для подачи элюента в колонку используют поршневые насосы с системой обратной связи, позволяющие сглаживать пульсацию потока в пределах 1-2% и обеспечивать объемные скорости от 0,1 до 25 мл/мин при давлении до ~ 3.10<sup>7</sup> Па. В микроколоночной хроматографии объемные скорости потока элюента ниже: 10-1000 мкл/мин. В случае градиентного элюирования используют неск. насосов, к-рые управляются программатором и подают в камеру смешения 2-3 компонента элюента, оставляя постоянной общую скорость потока. Для введения пробы в колонку, находящуюся под большим давлением, без остановки потока используют спец. микродозирующие краны, связанные с петлей известного объема для исследуемой пробы р-ра. Разработаны дозировочные системы с автоматич. отбором и вводом пробы с помощью микродозирующих кранов или шприцов. Колонки для ВЭЖХ изготовляют чаще всего из нержавеющей стальной полированной трубки длиной 10-25 см и внутр. диаметром 3-5 мм. Используют также стеклянные колонки, помещенные в металлич. кожух; в микроколоночной хроматографии - набивные металлич. колонки с внутр. диаметром 1,0-1,5 мм, набивные стеклянные микроколонки диаметром 70-150 мкм и полые капиллярные колонки диаметром 10-100 мкм; в препаративной - колонки диаметром от 2 до 10 см и более. Для равномерного и плотного заполнения колонок сорбентом используют суспензионный метод набивки. Суспензию готовят из сорбента и подходящей орг. жидкости, к-рая подается под давлением до 5.10<sup>7</sup> Па в колонку. Для определения выходящих из колонки разделенных компонентов используют детекторы (см. <i>Детекторы хроматографические</i>). Для увеличения чувствительности детектора иногда применяют послеколоночную дериватизацию компонентов смеси. Для этого с потоком элюента вводят такие реагенты, к-рые, взаимодействуя с разделенными в-вами, образуют производные с более выраженными св-вами, напр., сильнее поглощают в УФ или видимой области спектра или обладают большей флуоресцирующей способностью и т. д. Иногда дериватизацию проводят до хроматографич. анализа и разделяют производные, а не исходные в-ва. Регистрацию хроматограмм и обработку данных проводят с помощью самописца или мини-ЭВМ, к-рая также рассчитывает количеств. характеристики и, в нек-рых случаях, качеств. состав смесей. Микропроцессор обеспечивает автоматич. ввод пробы, изменение по заданной программе состава элюента при градиентном элюировании, поддержание т-ры колонки. <br> <b> Применение. </b> Ж. х. важнейший физ.-хим. метод исследования в химии, биологии, биохимии, медицине, биотехнологии. Ее используют для анализа, разделения, очистки и выделения аминокислот, пептидов, белков, ферментов, вирусов, нуклеотидов, нуклеиновых к-т, углеводов, липидов, гормонов и т. д.; изучения процессов метаболизма в живых организмах лек. препаратов; диагностики в медицине; анализа продуктов хим. и нефтехим. синтеза, полупродуктов, красителей, топлив, смазок, нефтей, сточных вод; изучения изотерм сорбции из р-ра, кинетики и селективности хим. процессов. В химии высокомол. соед. и в произ-ве полимеров с помощью Ж. х. анализируют качество мономеров, изучают молекулярно-массовое распределение и распределение по типам функциональности олигомеров и полимеров, что необходимо для контроля продукции. Ж. х. используют также в парфюмерии, пищ. пром-сти, для анализа загрязнений окружающей среды, в криминалистике. Хроматография как метод разделения в-в предложена М. С. Цветом в 1903 на примере Ж. х. <i> Лит.:</i> Жидкостная колоночная хроматография, под ред. З. Дейла, К. Мацека, Я. Янака, пер. с англ., т. 1-3, М., 1978; Экстракционная хроматография, под ред. Т. Браун и др., пер. с англ., М., 1978; Snyder L. R., Кirkland J.J., Introduction to modern liquid chroniatography, N.Y., 1979; Unger K. K., Porous silica. Its properties and use as support in column liquid chromatography, Amst., 1979 (Journal of Chromatography Library, v. 16); Kucera P., Microcolumn high-performance liquid chromatography, Amst., 1984 (там же, v.28); Nоvotny M., Ishii D., Microcolumn separations columns, instrumentation and ancillary techniques, Amst., 1985 (там же, v.30). <i> В. Я. Давыдов.</i> </p> <p><br></p>... смотреть
вид хрома тографии, в к-рой подвижной фазой служитжидкость (элюент), а неподвижной - та. сорбент, тв. носитель с нанесённой на его поверхность жидкость... смотреть
Flüssigchromatographie, Flüssigkeits-Chromatographie, Liquiduschromatographie, Lösungschromatographie
Flüssigchromatographie, Flüssigkeits-Chromatographie, Liquiduschromatographie, Lösungschromatographie
cromatografia in fase liquida
Flüssigkeitschromatografie
chromatographie liquide
liquid chromatography
liquid chromatography
liquid chromatography
liquid chromatography
• klasická chromatografie
solution chromatography
high-pressure liquid chromatography