Реферат: Хроматографический анализ

Содержание:

Введение………………………………………………………………………………………3

1.  История вопроса………………………………………………………………………….3

2.  Классификацияметодов хроматографии ……………………………………………….4

3.  Жидкостно-адсорбционнаяхроматография на колонке ……………………………….5

3.1.                                                                                                                                           Высокоэффективнаяжидкостная хроматография …………………………………6

3.2.                                                                                                                                           Ионообменнаяжидкостная хроматография ………………………………………..9

3.3.                                                                                                                                           Тонкослойнаяхроматография ……………………………………………………..11

3.4.                                                                                                                                           Хроматография набумаге ………………………………………………………….13

3.5.                                                                                                                                           Гельпроникающая(молекулярно-ситовая хроматография) ……………………...15

3.6.                                                                                                                                           Газоваяхроматография ……………………………………………………………..17

Заключение…………………………………………………………………………………..19

Список литературы………………………………………………………………………….21

Введение

Хроматография- этофизико-химический метод разделения и анализа смесей газов, паров, жидкостей илирастворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. Метод основанна различном распре­делении веществ между двумя несмешивающимися фазами — подвижной и неподвижной.

Подвижной фазой может бытьжидкость или газ, неподвижной фазой- твердое вещество, которое называютносителем. При движении подвиж­ной фазы вдоль неподвижной, компоненты смесисорбируются на непод­вижной фазе. Каждый компонент сорбируется в соответствиисо сродством к материалу неподвижной фазы (вследствие адсорбции или других меха­низмов).Поэтому неподвижную фазу называют такжесорбентом. Захва­ченные сорбентоммолекулы могут перейти в подвижную фазу и продви­гаться с ней дальше, затемснова сорбироваться.

Таким, образом,хроматографиюможно определить как процесс, ос­нованный на многократном повторении актовсорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдольнепод­вижного сорбента. Чем сильнее сродство компонента к неподвижнойфа­зе, тем сильнее он сорбируется и дольше задерживается на сорбенте; теммедленнее его продвижение вместе с подвижной фазой. Поскольку компо­ненты смесиобладают разным сродством к сорбенту, при перемещении смеси вдоль сорбентапроизойдет разделение: одни компоненты задержат­ся в начале пути, другиепродвинутся дальше. В хроматографическом про­цессе сочетаются термодинамический(установление равновесия между фазами) и кинетический (движение компонентов сразной скоростью) ас­пекты.

1. История вопроса

 

Хроматографический методанализа разработан русским ботаником М.С.Цветом в 1903 г. С помощью этогометода ему удалось разделить хло­рофилл на составляющие окрашенные вещества.При пропускании экс­тракта хлорофилла через колонку, заполненную порошком мела,и промы­вании петролейным эфиром он получил несколько окрашенных зон и на­звалэти зоны хроматограммой (от греческого “хроматос” — цвет), а метод — хроматографией.Н.А.Измайлов и М.С.Шрайбер в 1938 г. разработали новый вид хроматографии,получивший название тонкослойной. Ими были разделены алкалоиды,экстрагированные из лекарственных растений на оксиде алюминия, нанесенном настекло.

Отправной точкой бурногоразвития многих методов хроматографического анализа является работа лауреатовНобелевской премии A.Мартина и Р.Синджа, ими был предложен иразработан метод распределительной хроматографии (1941г.). В   1952 г.А.Мартином и Л.Джеймсом были полученыпервые результаты в области газожидкостной хроматографии. Эти работы вызвалиогромное число исследований, направленных на развитие метода газовойхроматографии.

За короткое время былиусовершенствованы конструкции систем ввода проб, созданы чувствительные детекторы.Метод газовой хроматографии — первый из хроматографических методов, получившихинструментальное обеспечение. Начиная с 70-х годов происходит бурное развитиежидкост­ной хроматографии. К настоящему времени разработаны теорияхроматографического процесса и множество хроматографических методов анализа.

Среди разнообразных методованализа хроматография отличается са­мой высокой степенью информативностиблагодаря одновременной реали­зации функций разделения, идентификации иопределения. Кроме того, метод используется и для концентрирования.Хроматографический метод анализа универсален и применим к разнообразнымобъектам исследования (нефть, лекарственные препараты, вещества растительного иживотного происхождения, биологические жидкости, пищевые продукты и др.). Хро­матографияотличается высокой избирательностью и низким пределом об­наружения.Эффективность метода повышается при его сочетании с дру­гими методами анализа,автоматизацией и компьютеризацией процесса разделения, обнаружения иколичественного определения.

2.Классификация методов хроматографии

 

Различные методыхроматографии можно классифицировать по агре­гатному состоянию фаз, механизмуразделения, аппаратурному оформле­нию процесса (по форме) и по способуперемещения подвижной фазы и хроматографируемой смеси.

По агрегатному состояниюфаз различаютжидкостнуюи газовую хроматографию.

Разделение веществпротекает по разному механизму, в зависимости от природы сорбента и веществанализируемой смеси.

По механизму взаимо­действия вещества и сорбента различаютсорбционные методы, основан­ные на законах распределения (адсорбционная,распределительная, ионо­обменная хроматография и др.), гельфильтрационные(проникающая хро­матография), основанные на различии в размерах молекулразделяемых веществ. На практике часто реализуются одновременно несколько меха­низмовразделения.

По технике выполнения хроматографию подразделяют наколоночную, когда разделение веществ проводится в специальных ко­лонках, иплоскостную: тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии разделениепроводится в тонком слое сорбента, в бумаж­ной — на специальной бумаге.

В зависимости отагрегатного состояния фаз, механизма взаимодейст­вия и оформления различаютосновные виды хроматографии, которые приведены в табл. 1.

Таблица 1

Вид хроматографии Подвиж­ная фаза Неподвиж­ная фаза Форма Механизм разделения

Газовая:

Газоадсорбционная Газожидкостная

Газ

Газ

твердая

жидкость

колонка колонка Адсорбционный Распределительный

Жидкостная:

Твердожидкостная Жидкость-жидкостная Ионообменная Тонкослойная (т/ж) Тонкослойная (ж/ж) Бумажная Гельпроникающая (молекулярно-ситовая)

жидкость жидкость жидкость жидкость жидкость жидкость

Жидкость

твердая жидкость твердая твердая жидкость жидкость

жидкость

колонка колонка колонка тонкий слой тонкий слой лист бумаги

колонка

Адсорбционный Распределительный Ионный обмен Адсорбционный Распределительный Распределительный

по размерам молекул

 

В соответствии с режимомввода пробы вхроматографическую систему различаютфронтальную, элюентную и вытеснительнуюхроматогра­фию. Если растворенную смесь непрерывно вводить в хроматографическуюколонку, то в чистом виде можно выделить только одно, наиболее слабосорбирующееся вещество. Все остальные выйдут из колонки в виде смеси. Этотметод называют фронтальным. В элюентном режиме через ко­лонку пропускаютподвижную фазу (элюент), вводят пробу, затем снова пропускают подвижную фазу(ПФ). В процессе движения по колонке компоненты смеси разделяются на зоны. Этизоны поочередно выходят из колонки, разделенные зонами чистого растворителя.

В вытеснительном методе после введения пробы ипредварительного разделения слабоактивным элюентом состав элюента меняетсятаким обра­зом, что он взаимодействует с неподвижной фазой (НФ) каждого из ком­понентованализируемой смеси. Вследствие этого новый элюент вытесняет компоненты,которые выходят из колонки в порядке возрастания взаимо­действия с НФ. В этомметоде не достигается достаточно полное разделе­ние из-за частичногоперекрывания зон.

Наибольшее распространениеполучил элюентный режим хроматографирования, позволяющий получать вчистом виде все компоненты пробы.

В жидкостной хроматографииприменяют изократический и градиент­ный режим подачи элюента. В изократическомрежиме состав элюента в течение анализа не изменяется, а в градиентном режимесостав элюента меняется по определенной программе.

Рассмотрим особенностиотдельных наиболее широко применяемых видов хроматографии.

3. Жидкостно-адсорбционная хроматография на колонке

Разделение смеси веществ вадсорбционной колонке происходит в ре­зультате различия их в сорбируемости наданном адсорбенте (в соответст­вии с законом адсорбционного замещения,установленного М.С.Цветом).

Адсорбентами являютсяпористые тела с сильно развитой внутренней поверхностью, удерживающие жидкостис помощью межмолекулярных и поверхностных явлений. Это могут быть полярные инеполярные неорга­нические и органические соединения. К полярным адсорбентамотносятся силикагель (высушенная желатинообразная двуокись кремния), оксидалюминия, карбонат кальция, целлюлоза, крахмал и др. Неполярные сор­бенты — активированный уголь, порошок резины и множество других, по­лученныхсинтетическим путем.

К адсорбентам предъявляют следующие требования:

— они не должны вступать в химические реакции сподвижной фазой и разделяемыми веществами;

— должны обладать механической прочностью;

— зерна адсорбента должны быть одинаковой степенидисперсности.

При выборе условий для хроматографического процессаучитывают свойства адсорбента и адсорбируемых веществ.

В классическом варианте жидкостной колоночнойхроматографии (ЖКХ) через хроматографическую колонку, представляющую собой стек­ляннуютрубку диаметром 0,5 — 5 см и длиной 20 — 100 см, заполненную сорбентом (НФ),пропускают элюент (ПФ). Элюент движется под воздей­ствием силы тяжести.Скорость его движения можно регулировать имею­щимся внизу колонки краном.Анализируемую смесь помещают в верх­нюю часть колонки. По мере продвиженияпробы по колонке происходит разделение компонентов. Через определенныепромежутки времени отби­рают фракции выделившегося из колонки элюента, которыйанализируют каким-либо методом, позволяющим измерять концентрации определяемыхвеществ.

Колоночная адсорбционная хроматография в настоящеевремя приме­няется, главным образом не как самостоятельный метод анализа, а какспо­соб предварительного (иногда и конечного) разделения сложных смесей наболее простые, т.е. для подготовки к анализу другими методами (в том числе ихроматографическими). Например, на колонке с окисью алюминия разделяют смесьтокоферолов, пропускают элюент и собирают фракцию a-токоферола для последующегоопределения фотометрическим методом.

3.1. Высокоэффективнаяжидкостная хроматография

Хроматографическое разделение смеси на колонкевследствие медлен­ного продвижения ПФ занимает много времени. Для ускоренияпроцесса хроматографирование проводят под давлением. Этот метод называют вы­сокоэффективнойжидкостной хроматографией (ВЖХ)

Модернизация аппаратуры, применяемой в классическойжидкостной колоночной хроматографии, сделала ее одним из перспективных и совре­менныхметодов анализа. Высокоэффективная жидкостная хроматография является удобнымспособом разделения, препаративного выделения и про­ведения качественного иколичественного анализа нелетучих термола­бильных соединений как с малой, так сбольшой молекулярной массой.

В зависимости от типа применяемого сорбента в данномметоде ис­пользуют 2 варианта хроматографирования: на полярном сорбенте с ис­пользованиемнеполярного элюента (вариант прямой фазы) и на неполяр­ном сорбенте сиспользованием полярного элюента — так называемаяобращенно-фазоваявысокоэффективная жидкостная хроматография (ОфВЖХ).

При переходе элюента к элюенту равновесие в условияхОфВЖХ уста­навливается во много раз быстрее, чем в условиях полярных сорбентови неводных ПФ. Вследствие этого, а также удобства работы с водными иводно-спиртовыми элюентами, ОфВЖХ получила в настоящее время большуюпопулярность. Большинство анализов при помощи ВЖХ прово­дят именно этимметодом.

Аппаратурадля ВЖХ

Комплект современного оборудования для ВЖХ, какправило, состоит из двух насосов 3, 4 (рис.3.1.1), управляемых микропроцессором5, и по дающих элюент по определенной программе. Насосы создают давление до 40МПа. Проба вводится через специальное устройство (инжектор) 7 непо­средственнов поток элюента. После прохождения через хроматографиче­скую колонку 8 веществадетектируются высокочувствительным проточ­ным детектором 9, сигнал которогорегистрируется и обрабатывается мик­ро-ЭВМ 11. При необходимости, в моментвыхода пика автоматически от­бираются фракции.

Рис. 3.1.1. Схема современного жидкостногохроматографа

1,2 — сосуды с элюентами; 3, 4 — насосы; 5 контроллер;

6 — смесительная камера; 7 — инжектор; 8 — колонка; 9- детектор;

10 — регистратор; 11 — блок автоматической обработкирезультатов анализа; 12 — коллектор фракций; 13- термостат

/>Колонки для ВЖХ выполняют из нержавеющей стали с внутреннимдиаметром 2-6 мм и длиной 10-25 см. Колонки заполняют сорбентом (НФ). Вкачестве НФ используются силикагель, оксид алюминия или мо­дифицированныесорбенты. Модифицируют обычно силикагель, внедряя химическим путем в егоповерхность различные функциональные группы.

Детекторы.Регистрация выхода из колонки отдельного компонента производится с помощьюдетектора. Для регистрации можно использовать изменение любого аналитическогосигнала, идущего от подвижной фазы и связанного с природой и количествомкомпонента смеси. В жидкостной хроматографии используют такие аналитическиесигналы, как светопоглощение или светоиспускание выходящего раствора(фотометрические и флуориметрические детекторы), показатель преломления(рефрактометри­ческие детекторы), потенциал и электрическая проводимость(электрохи­мические детекторы) и др.

Непрерывно детектируемый сигнал регистрируется самописцем.Хроматограмма представляет собой зафиксированную на ленте самописца по­следовательностьсигналов детектора, вырабатываемых при выходе из ко­лонки отдельных компонентовсмеси. В случае разделения смеси на внеш­ней хроматограмме видны отдельныепики. Положение пика на хроматограмме используют для целей идентификациивещества, высоту или пло­щадь пика — для целей количественного определения.

Качественный анализ

Рис.3.1.2.  Параметрыхроматограммы

/>Важнейшие характеристики хроматограммы- время удерживания tr<sub/>и связанный с ней удерживаемый объем — отражаютприроду веществ, их способность к сорбции на материале неподвижной фазы и,следовательно, при постоянстве условий хроматографирования являются средствомиден­тификации вещества. Для дан­ной колонки с определенными скоростью потока итемперату­рой время удерживания каждо­го   соединения   постоянно (рис), где tR(a) — времяудерживания компонента А анализируемой смеси с момента ввода в колонку допоявления на выходе из колонки максиму­ма пика, tR(BC) — время удерживания внутреннего стандарта (первоначально отсутствующее ванализируемой смеси вещество),h — высота пика (мм), a1/2 —ширина пика на половине его высоты, мм.

Для идентификации вещества по хроматограмме обычноиспользуют стандартные образцы или чистые вещества. Сравнивают время удержива­ниянеизвестного компонента tRx с временем удерживания tRCT известных веществ. Но более надежна идентификация поизмерению относительного времени удерживания

tR(A)

tR(отн)=____   (3.1.1).

tR(BC)

При этом в колонку сначала вводят известное вещество(внутренний стандарт) и измеряют время его удерживания tR(BC),затем хроматографически разделяют (хроматографируют) исследуемую смесь, вкоторую пред­варительно добавляют внутренний стандарт. Относительное время удер­живанияопределяют по формуле (3.1.1).

Количественный анализ

В основе этого анализа лежит зависимость высоты пика hили его пло­щади S от количества вещества. Для узких пиковпредпочтительнее изме­рение h, для широких размытых — S. Площадь пика измеряютразными способами: умножением высоты пика (h) на его ширину (а1/2),измеренную на половине его высоты (рис 3.2.3); планиметрированием; с помощью ин­тегратора.Электрическими или электронными интеграторами снабжены современныехроматографы.

Для определения содержания веществ в пробе используютв основном три метода: метод абсолютной градуировки, метод внутренней нормализа­циии метод внутреннего стандарта.

Метод абсолютной градуировки основан на предварительном опреде­лении зависимостимежду количеством введенного вещества и площадью или высотой пика нахроматограмме. В хроматограмму вводят известное количество градуировочной смесии определяют площади или высота по­лученных пиков. Строят график зависимостиплощади или высоты пика от количества введенного вещества. Анализируютисследуемый образец, из­меряют площадь или высоту пика определяемого компонентаи на основа­нии градировочного графика рассчитывают его количество.

Метод внутренней нормализации основан на приведении к 100% суммы площадей всехпиков на хроматограмме. Расчет массовой доли в % одного компонента проводят поформуле

KASA

w(a)% =________________,    (3.1.2)

KASa+KbSb+...K2Si

где К — поправочные коэффициенты, sa,sb, Si — площади пиков компонен­тов смеси.

Этот метод дает информацию только об относительномсодержании компонента в смеси, но не позволяет определить его абсолютную величи­ну.

Метод внутреннего стандарта основан на сравнении выбранного па­раметра пикаанализируемого вещества с тем же параметром стандартного вещества, введенного впробу в известном количестве. В исследуемую пробу вводят известное количествотакого стандартного вещества, пик ко­торого достаточно хорошо отделяется отпиков компонентов исследуемой смеси (рис. 3.2.3). Проводят анализ пробы свнутренним стандартом и рас­считывают количество определяемого вещества поформуле

                                                                           k(a)h(a)

g(а)=___________g(BC)      (3.1.3)

                                                          K(BC)h(BC)

 

где g(A) — количество определяемого компонента А; h(A) — высота пика ком­понента A; g(BC) — количество внутреннего стандарта; h(BC)- высота пикавнутреннего стандарта; к(A) и k(BC)- поправочные коэффициенты.

В последних двух методах требуется введениепоправочных коэффици­ентов, характеризующих чувствительность используемыхдетекторов к анализируемым веществам. Для разных типов детекторов и разных ве­ществкоэффициент чувствительности определяется экспериментально.

В жидкостной адсорбционной хроматографии используетсятакже ана­лиз фракций растворов, собранных в момент выхода вещества из колонки.Анализ может быть проведен различными физико-химическими методами.

Жидкостную адсорбционную хроматографию применяют впервую очередь для разделения органических веществ. Этим методом весьма ус­пешноизучают состав нефти, углеводородов, эффективно разделяют — транс- и цис-изомеры, алкалоиды и др. С помощью ВЖХ можно опреде­лять красители,органические кислоты, аминокислоты, сахара, примеси пестицидов и гербицидов,лекарственных веществ и других загрязнителей в пищевых продуктах.

3.2. Ионообменная хроматография

Ионообменная хроматография (ИХ) являетсяразновидностью жидко­стной хроматографии и в аппаратурном оформлении ничем неотличается от других видов жидкостной колоночной хроматографии. В основе ионо­обменнойхроматографии лежит процесс обмена между ионами анализи­руемого раствора (ПФ) иподвижными ионами того же знака ионообменника (НФ).

В качестве ионообменников или ионитов обычноиспользуют синтети­ческие полимерные вещества, называемые ионообменнымисмолами. Они состоят из матрицы(R) и активных групп, содержащихподвижные ионы. В зависимости от знака обмениваемых ионов различают катиониты ианиониты.Катиониты содержат кислотные группы различной силы, такие каксульфогруппы, карбоксильные, оксифенильные.Аниониты имеют в своемсоставе основные группы, например алифатические или ароматиче­ские аминогруппыразличной степени замещенности (вплоть до четвер­тичных).

Иониты могут находиться в Н-форме и ОН — форме, атакже в солевой форме. В Н-форме катиониты и ОН- форме аниониты содержатспособные к обмену ионы водорода и гидроксила соответственно, в солевых формахионы водорода заменены катионами металла, анионы гидроксила — анио­нами кислот.

В зависимости от силы кислотных и основных групп вионитах разли­чают сильнокислотные (R-SOзН) и слабокислотные (R-СООН) катиони­ты;сильноосновные (R-N(СНз)зОН) и слабоосновные (R-NНзОН).

Сильнокислотные и сильноосновные иониты способны кионному об­мену в широком диапазоне рН.

Процесс ионного обмена протекает стехиометрично.Например:

R-SO3H+Na+=RSO3Na+H+

R(NНз)зОН+Сl-=R(NНз)зСl+ОН-

Это ионообменное равновесиехарактеризуется константой ионного обмена:

                                       [H+][RSO3Na]                        [OH-][RN(CH3)3Cl

KH+/Na+=______________; KOH-/Cl-= _________________

             [Na+][RSO3H]                     [Cl-][RN(CN3)3OH]

На основании констант ионного обмена построены рядысродства ио­нов к данному иониту, позволяющие предвидеть возможности ионообмен­ныхразделений.

В зависимости от сродства к фиксированным ионамнеподвижной фазы разделяемые ионы перемещаются вдоль хроматографической колонкис различными скоростями; чем выше сродство, тем больше объем удержива­ниякомпонента. При разделении органических кислот и оснований важ­ную роль играетстепень их диссоциации.

Для двух веществ, имеющих разные константы обмене,рассчитывают фактор разделения или коэффициент распределения, которыйхарактеризу­ет селективность ионита        

KA

fa/b=  ___  ,  (3.2.1)

                                                                 KB

 

где fa/b — фактор разделения; KA; KB -константы ионного обмена веществ А и В. Чем больше фактор разделения, темсильнее ионит удерживает ве­щество А.

Например, константы ионного обмена солей железа (III)и кобальта (II) на сильнокислотном катионите марки КУ-2 составляют 3726 и 286соответственно.

                                                                                     3726

Тогда согласно формуле 7.2.1 получим: FFe3/Co2+= ____=13.

                                                                                     286

Таким образом, можно сделать вывод, что катионит КУ-2более селективен к ионам железа (III).

Важной количественной характеристикой ионитов являетсяихобменная емкость. Полная обменная емкость определяется количествомэквива­лентов ионов, обмениваемых одним граммом сухого ионита. Чем большеобменная емкость, тем большую пробу можно ввести в колонку с ионитом.

При подготовке ионитов к работе их переводят всоответствующую форму. Так, для перевода катионита в Н-форму через колонку снабухшим ионитом пропускают раствор сильной кислоты, избыток которой отмыва­ютводой.Затем медленно пропускают раствор смеси ионов. Каждый ка­тионзадерживается на ионите согласно своей сорбируемости. Далее про­пускаютподходящий элюент. Например, катионы щелочных металлов легко элюируются 0,1 М HCl.При этом ионы водорода обмениваются на сорбированные катионы, которые вместе сраствором выходят из колонки в соответствии с константами ионного обмена. Навыходе из колонки фракции собирают в отдельные сосуды и определяют содержаниелюбым подходящим методом.

Иониты применяются для деионизации (обессоливания)воды, очистки сахарных сиропов от минеральных солей; в препаративной химии — для концентрирования растворов; для определения ионов железа (III), меди исвинца в вине; кальция и магния в молоке; различных металлов в биологи­ческихжидкостях. Кроме того, ионный обмен используют для перевода ионов в форму,удобную для количественного определения. Например, поваренную соль в рассолеможно определить, пропустив пробу через колон­ку с катионитом, и выделившуюся вэквивалентном количестве кислоту оттитровать щелочью:

R-SOзН+NaCI=R-SOзNa+НСl.

Ионообменную хроматографию применяют для разделенияфенолов, карбоновых кислот, аминосахаров, пуриновых, пиримидиновых и другихоснований. Часто иониты используют для предварительного разделения сложныхсмесей на менее сложные. На ионном обмене основано получе­ние ионитного молокадля детского питания. Ионный обмен используют для очистки натуральных соков отионов тяжелых металлов. Ионообмен­ные смолы применяют для полученияионообменных мембран.   

    

3.3. Тонкослойная хроматография

 

Тонкослойная хроматография (ТСХ) является одним изнаиболее про­стых и эффективных экспресс-методов разделения и анализа веществ впищевых продуктах, биологических жидкостях и других объектах, не тре­бующихсложного оборудования. В то же время метод обладает высокой избирательностью ичувствительностью (низким пределом обнаружения). Этим методом можно определить10-20 мкг вещества с точностью до 5-7%.

В зависимости от природы НФ тонкослойная хроматографияможет быть адсорбционной и распределительной. Наиболее широко применим в ТСХпервый вариант разделения.

Неподвижная твердая фаза (оксид алюминия, силикагель идр.) тонким слоем наносится на стеклянную, металлическую (алюминиевая фольга)или пластмассовую пластинку, закрепляется слой с помощью крахмала или гипса(иногда используют пластинки с незакрепленным слоем). Для хроматографированиямогут использоваться готовые пластинки, выпускае­мые промышленностью, размером5х15 или 20х20 см.

На расстоянии 2 см от края пластинки на стартовуюлинию с помощью микропипетки или микрошприца наносят пробы анализируемогораствора (диаметр пятен 3-5 мм). После испарения растворителя край пластинкипомещают в стеклянную камеру, на дно которой налит растворитель (ПФ) вколичестве, достаточном для образования слоя глубиной 0,5 см. Камеру закрываюткрышкой.

Выбор растворителя (ПФ) зависит от природы сорбента исвойств ана­лизируемых соединений. Например, разделение хлорорганических пести­цидовна пластинке с силикагелем проводят в среде гексана. Часто приме­няют смесирастворителей из двух или трех компонентов. Так, при хроматографированииаминокислот используют смесь Н-бутанола с уксусной кислотой и водой, прианализе неорганических ионов — водные буферные растворы, создающие постоянноезначение рН.

При хроматографировании растворитель движется снизувверх (восхо­дящий вариант) вдоль слоя сорбента и с разной скоростью переноситком­поненты смеси, что приводит к их пространственному разделению. Послеокончания хроматографического процесса пластинку вынимают из каме­ры, отмечаютлинию фронта растворителя (обычно около 10 см) и высушива­ют.

Если компоненты смеси окрашены, то они четко видны напластине по­сле разделения. Неокрашенные соединения обнаруживают различными способами.Если пластину поместить в камеру с парами йода, то четко проявляются коричневыепятна для органических соединений с непредельными связями. Хроматограмму можнопроявить, опрыскивая ее каким-либо реагентом, дающим с компонентами пробыокрашенные соеди­нения. В состав нанесенного слоя в готовые пластины частовводят люми­нофор. При облучении такой пластины ультрафиолетовым (УФ) светомона флуоресцирует, а разделенные компоненты пробы видны в виде тем­ных пятен.Вещества, имеющие собственную флуоресценцию, также обна­руживают в УФ — свете(например, пестициды).

Идентификацию веществ на хроматограмме осуществляют похаракте­ру окраски пятен, параметру удерживания Rf ис помощью стандартных веществ (свидетелей).

Величина Rf рассчитывается изэкспериментальных данных по уравнению

l

Rf=__,     (3.3.1)

L

где l — расстояние от стартовойлинии до центрапятна, L - расстояние, пройденное за это же время растворителем (рис.3.3.1).

/>Рис. 3.3.1. Хроматограмма двухкомпонентной смеси

а — а: линия старта, в — в: линия фронта растворителя

При стандартных условиях величина Rf является постоянной величиной, характер­ной дляданного соединения. Но практика показывает, насколько трудно создаватьпостоянство всех факторов, от которых зависит воспроизводи­мость значений Rf. На величину Rf влияет качество иактивность сорбента, его влажность, толщина слоя, качество растворителей идругие факторы, не всегда поддающиеся достаточному контролю.

Рис. 3.3.2. Хроматограмма жира. I — полимеризованные и сильнополярные жиры; II — фосфолипиды, III – триглицериды 1 — говяжье мясо; 2 — свинина; 3 — свинина с 29% печени; 4 — свинина с 4% печени; 5 — свинина с 50% печени; 6 — свиная печень

Поэтому наряду с величиной Rfидентификацию проводят по “свидетелю”. Стандартное вещество (свидетель),наличие которого предполагают в анализируемой смеси, наносят на линию стандартарядом с исследуемой пробой. Таким образом, стандартное веществохроматографируется в тех же условиях. После хроматографирования и детекции пятенсравнивают величины Rf определяемого вещества и “свидетеля”./>

Качественный анализ после разделения компонентов смесиметодом ТСХ часто используют для определения состава пищевых продуктов. Так, нарис. 3.3.2 представлена   хроматограмма жира, выделенного из мясного фаршаразличного состава.    Хроматографирование проводили на пластинках ссиликагелем   в   системе   гександиэтиловый эфир (в соотноше­нии 3:1), пятнадетектировали 10%   раствором   фосфорно-молибденовой кислоты, идентифицировалипо голубому цвету зон на жел­том фоне пластинки. Как видно из хроматограммы,при данных условиях произошло разделение фосфолипидов и триглицеридов. Похарактерному составу компонентов мяса и печени можно сделать вывод онатуральности мясного фарша в пробах 1-2, и добавках к нему печени в пробах3-5.

Количественное определение в ТХС может быть проведенонепосред­ственно на пластинке, иди после удаления веществ с пластинки. При непо­средственномопределении на пластинке измеряют тем или иным способом площадь пятна(например, с помощью миллиметровой кальки) и по зара­нее построенномуградуировочному графику находят количество вещест­ва. Зависимость между массойвещества q и площадью S на хроматограммахносит нелинейный характер и является логарифмической:

/>S=a lg q + в, (3.3.2)

где а и в эмпирические константы. Этазависимость линейна для количеств вещества от 1 до 80-100 мкг.

Рис. 3.3.3. Зависимость площади пятен на хроматограммеот количества  вещества: а -  хроматограмма, б – калибровочный график

Для построения градуировочного графика на пластинкунаносят растворы, содержащие разные количества стандартного вещества,хроматографируют, проявляют зоны и измеряют их площади (рис. 3.3.3).

Более точенденситометрическийметод определения веществ на хроматограммах (ошибка — 1-2%). В методеденситометрии производят измере­ние оптического поглощения проявленнойхроматограммы сканирующим лучом в проходящем или отраженном свете наспециальных приборах-денситометрах (рис.3.3.4.).

Рис. 3.3.4. Схемаденситометра. 1 – протяжный механизм; 2 – источник  света; 3 – хроматограмма, 4– фотоэлектрический преобразователь, 5 – усилитель,  6 – самописец.

/>На денситограмме получают пики,площадь которых пропорциональна содержанию вещества в пятне. Построив с помощьюстандартов калибровочный график, измеряют площадь пика компонента и по графикуопределяют его массу в пробе. Получают развитие такжеспектрофотоденситометрическое ифлуориметрическое определение ве­ществна хроматограммах.

В первом случае используют специальныеспектрофотоденситометры, измеряющие поглощение вещества в монохроматическомсвете, во втором измеряют флюоресценцию пятна при облучении хроматограммы УФсве­том. Широкое распространение получил способ экстрагирования компо­нентовиз зон подходящим растворителем. При применении этого способа на хроматограммунаносят стандартный раствор и раствор пробы. После получения хроматограммыпроизводят ее обработку, детектируя зону стандарта, вырезают частьхроматограммы с зоной компонента пробы и производят его экстрагированиеподходящим растворителем. Полученный раствор анализируют инструментальнымметодом, имеющим высокую чувствительность. Чаще всего применяютспектрофотометрические и фо­токолориметрические методы. Если вещество не имеетцвета или не обла­дает поглощением в УФ-области, с экстрактом проводятфотометрическую реакцию, позволяющую получить интенсивно поглощающеепроизводное вещества.

Тонкослойная хроматография находит применение приисследовании некоторых видов пищевых продуктов на безопасность. Например, дляоп­ределения токсинов (афлатоксинов, микотоксинов, патулина и др.) в ара­хисе,в зерновых, овощах, фруктах, напитках; для определения пестицидов (ДДТ и др.) врастительных и животных продуктах, определения гистамина как показателя порчирыбы. Кроме того, ТСХ часто сочетают с газовой хроматографией, электрофорезом идругими методами.

3.4.Хроматография на бумаге

По механизму разделения различают распределительную,адсорбцион­ную, осадочную и другие виды бумажной хроматографии (БХ). В распре­делительнойжидкость-жидкостной хроматографии бумага, приготовлен­ная из специальных сортовхлопка, выполняет роль носителя неподвижной жидкой фазы (НФ), в качествекоторой часто выступает вода, адсорбиро­ванная парами бумаги. В таком случаегидрофильная бумага используется для нормально-фазовой хроматографии.

Растворителями (ПФ) являются спирты (метанол, этанол,н-пропанол, бутанол), простые эфиры (этиловый, метиловый), кетоны (ацетон,ацетил-ацетон), эфиры органических кислот (метилацетат, этилацетат), пиридин,хлороформ. Чаще используются смеси растворителей. Так, для разделениянеорганических неполярных веществ употребляют системы:

— ацетон: НCl: Н2О (в различныхсоотношениях);

- Н-бутанол,насыщенный НСl (различной концентрации);

— Н-бутанол: 0,1М НNОз — ацетилацетон.

Для разделения некоторых органических веществиспользуют метод обращенных фаз. В этом методе для придания бумаге гидрофобногохарак­тера ее импрегнируют (пропитывают) нафталином, парафином, растворомкаучука, силиконом и др. Такая бумага служит носителем для неполярныхрастворителей в качестве НФ. В качестве ПФ применяют смеси кислот с низшимиспиртами.

/>Обращеннофазовая бумажнаяхроматография использу­ется, например, для разделения и идентификации полинасы­щенныхжирных кислот при изучении состава липидов, вы­деленных из животных тканей.Бумагу пропитывают 5% рас­твором силикона, в качестве ПФ используют 85% растворуксусной кислоты.

Рис.3.4.1. Виды бумажной хроматографии

Разделение веществ в распределительной БХосуществляется благодаря различию в скоростях движения компонентов примногократном повторе­нии актов экстракции и сорбции. Скорость перемещениякомпонентов за­висит от их коэффициентов распределения (как и в методеэкстракции).

По направлению движения элюента (ПФ) различаютвосходящую, нис­ходящую и радиальную (круговую) хроматографию.

Если элюент движется по бумаге вверх, метод называют восходящей(а) бумажной хроматографией; при его движении сверху вниз — нисходя­щей(б) бумажной хроматографией. Очень быстро можно осуществить хроматографическийанализ методом радиальной (в) бумажной хромато­графии, в котором используетсябумажный круг (г) с фитилем, опущен­ным в элюент. (рис. 3.4.1)

/>Иногда при сложном составе пробы неудается разделить ее компонен­ты с помощью одного растворителя. Тогда применяютдвумерную хрома­тографию. В угол квадратного листа хроматографическойбумаги наносят хроматографической бумаги наносят раствор пробы ихроматографируют сначала в одном элюенте, затем, по­вернув хроматограмму на 90,- в другом. Первый элюент производит предварительное разделение компо­нентовпробы, второй окончатель­ное (рис.3.4.2).

Рис.3.4.2. Двухмерная хроматография

Для проведения хроматографии на бумаге используютстеклянные герметизированные камеры. Внутри ка­меры в верхней (нисходящийвариант) или нижней ее части (восходящий вариант) помещают сосуд для подвижнойфазы (лодочку).

Радиальную хроматографию можно осуществить в чашкеПетри. Детекцию зон, идентификацию и количественное определение в БХ проводяттакже, как и в методе тонкослойной хроматографии.

Методом распределительной жидкостной бумажнойхроматографии успешно анализируют смеси катионов в неорганическом качественноманализе, смеси аминокислот и других органических кислот, пептидов, пес­тицидов,фенолов, красителей, синтетических поверхностно-активных ве­ществ.

3.5. Гельпроникающая(молекулярно-ситовая) хроматография

Гельпроникающая хроматография (ГПХ) представляет собойметод разделения молекул, основанный на различии из размеров.

В качестве НФ в ГПХ используют частицы, имеющиеопределенные размеры пор. Это различного рода гели (мягкие, полужесткие ижесткие). В качестве ПФ служат водные или органические элюенты. Принцип разде­лениямолекул в ГПХ состоит в том, что молекулы анализируемых ве­ществ распределенымежду неподвижным растворителем в порах сорбента и растворителем, протекающимчерез слой НФ. Молекулы, которые имеют размеры, позволяющие им проникать в порысорбента при движении вдоль колонки, часть времени теряют на пребывание впорах. Молекулы, имею­щие размеры, превышающие размеры пор, не проникают всорбент и вы­мываются из колонки со скоростью движения элюента. Молекулы, кото­рыепроникают в поры всех размеров, движутся наиболее медленно. Сни­жение скоростидвижения веществ вдоль колонки тем больше, чем в боль­шее число пор способныдиффундировать распределяемые частицы.

Таким образом, при помощи ГПХ можно разделить смесивеществ в за­висимости от размеров их молекул. Выход веществ из колонкипроисходит в порядке уменьшения их молекулярной массы. Так можно разделитьполипептиды, белки и другие макромолекулы.

Гельпроникающая хроматография на колонке используетсядля очистки пестицидов, а также жирорастворимых витаминов перед их определениемметодом ВЖХ.

Электрофорез

Метод анализа, основанный на способности заряженныхчастиц к пере­движению во внешнем электрическом поле называют электрофорезом(от “электро” и греческогоphoresis —перенесение).

Электролиз относится к методам разделения безпревращения веществ, на основе заряда частиц. По технике выполнения методаналогичен хроматографии, поэтому и рассматривается в этой главе.

Рис 3.5.1. Схема прибора для электрофореза.

Нередко под электрофорезом понимают перемещениеколлоидных час­тиц или макромолекул, в отличие от иовофореза — перемещениянеоргани­ческих ионов малого размера.

Передвижение частиц при электрофорезе зависит от рядафакторов, ос­новными из которых являются: напряженность электрического поля;вели­чина электрического заряда; скорость и размер частицы; вязкость, рН итемпература среды, а также продолжительность электрофореза.

Электрофорез можно проводить как в свободном растворе(фронталь­ный электрофорез), так и на носителях (зональный электрофорез).Послед­ний вариант предпочтительнее, т.к. носители способствуют стабилизацииэлектрофоретических зон. В качестве носителей используют: фильтро­вальнуюбумагу, силикагель, крахмал, оксид алюминия, поливинилхлорид, агаровый иполиакриламидный гели и др.

/>Электрофоретическое разделениеосуществляют на бумаге, в тонком слое сорбента, колонке или в блоке (которыйчасто формируют из суспен­зии крахмала в подходящем электролите).

Аппаратура для электрофо­реза выполняется по единойсхеме: источник тока, камера для электрофореза, два элек­трода, соединяющихкамеру с источником тока и приспособ­ление для сбора и идентифика­цииразделенных веществ (по­следний блок в некоторых слу­чаях отсутствует). Дляэлек­трофореза используют как готовые наборы аппаратуры (универсальный прибордля иммуноэлектрофореза и электрофореза белков на бумаге и крахмале, набор дляэлектрофоре­/>за в полиакриламидном геле венгерской фирмы Реанал),так и наборы, со­ставляемые экспериментатором из отдельных приборов.

На рис. 3.5.1 представлена схема прибора дляэлектрофореза на бумаге. Электрофоретическая камера состоит из двух кювет, вкоторые помещают графитовые электроды и раствор проводящей жидкости (буферныйрас­твор). Выше кювет находится подставка для носителя бумаги. Смесь ве­ществ,подлежащих разделению, наносят на пропитанную проводящей жидкостью бумагу.Бумагу подсушивают, помещают на подставку, концы погружают в кюветы, затемкамеру плотно закрывают крышкой. После пропитывания бумаги проводящей жидкостьюподключают электрический ток. По окончании электрофореза бумагу подсушивают.Качественную и количественную оценку осуществляют, применяя методы,используемые в бумажной хроматографии, например, проявление белков с помощьюкра­сителей, количественную оценку — методом денситометрии.

Важной областью применения электрофореза являетсяанализ белков сыворотки крови, аминокислот гидролизатов белков, нуклеиновыхкислот и т.п. В кислотном буферном растворе аминокислота находится в видекатиона NHз+......COOH, который будет перемещаться к катоду, в товремя как в щелочном буфере аминокислота превращается в анион NH2....COO-, и будет дви­гаться к аноду. В изоэлектрической точкеаминокислота находится в растворе в виде биполяр­ного иона NH3+......COO-и не будет передвигаться в электрическом поле.

Рис. 3.5.2. Электрофореграмма (а) и схемы (б) белковыхфракций.

 A— белковые фракции сыров: 1, 17 – российского, 2, 16 - волжского, 3, 15 – “Орбита”, 4, 14 — колбасного, 5, 13 – голландского, 6, 12– пошехонского, 7, 11 – “сырного” казеина после осаждения при pH 4,6, 8, 10 –молочной сыворотки, 9 – казеина по Гаммерстену, 18 – “городского”.

Б – белковые фракции сыра (I), сырного казеина (II) 

Ввиду того, что отдельные белки и аминокислоты имеютразличные изоэлектрические точки, при определенном значении рН они будутдвигаться с различной скоро­стью. Подбирая соответствующие буферные растворыдля установления определенной скорости движения и растворимости веществ, можноис­пользовать электрофорез для их разделения. Метод позволяет разделятьвещества, различие в изоэлектрической точке которых составляет до 0,02 единицрН. Градиент рН в 0,02 единицы часто достигают прибавлением амфолитов,представляющих собой готовую смесь алифатических полиаминаполикарбоновыхкислот.

Электрофоретическое разделение белков широкоиспользуется для оценки качества мяса и мясных продуктов, для дифференцированиявида мяса и рыбы. Метод также применяется для выявления немясных добавок(белков молока, сои, яиц) в мясных продуктах. С помощью электрофореза вполиакриламидном геле можно охарактеризовать изменение белков в процессесозревания сыров (рис.3.5.2).

В настоящее время используют высокоэффективныйкапиллярный электрофорез, например, для анализа витаминов в диетическихпродуктах (жирорастворимых А, Е, К, Д; водорастворимых — B1, B2, B6,B12, С, никотинамида); и дляопределения анионов (сульфат — хлорид-, иодид-) в мо­лочных продуктах.

3.6.Газовая хроматография

В газовой хроматографии (ГХ) в качестве ПФ используютинертный газ (азот, гелий, водород), называемый газом-носителем. Пробу подают ввиде паров, неподвижной фазой служит или твердое вещество — сорбент(газо-адсорбционная хроматография) или высококипящая жидкость, нанесеннаятонким слоем на твердый носитель (газожидкостная хроматография). Рас­смотримвариант газожидкостной хроматографии (ГЖХ). В качестве носи­теля используюткизельгур (диатомит) — разновидность гидратированного силикагеля, часто егообрабатывают реагентами, которые переводят груп­пы Si-OH в группы Si-О-Si(CH3)3, что повышает инертность носителя по отношению крастворителям. Таковыми являются, например, носители “хромосорб W” и“газохромQ”. Кроме того, используют стеклянные мик­рошарики, тефлон и другиематериалы.

Неподвижную жидкую фазу наносят на твердый носитель.Эффектив­ность разделения в газожидкостной хроматографии зависит главным обра­зомот правильности выбора жидкой фазы. При этом полезным оказалось старое правило:“подобное растворяется в подобном”. В соответствии с этим правилом дляразделения смеси двух веществ выбирают жидкую фа­зу, близкую по химическойприроде одному из компонентов. Подготов­ленный носитель помещают в спиральныеколонки, имеющие диаметр 2 — 6 мм и длину до 20 м (набивные колонки). С 1957года стали применять предложенные Голеем капиллярные колонки, имеющие диаметр0,2 — 0,3 мм и длину в несколько десятков метров. В случае капиллярных колонокжидкая фаза наносится непосредственно на стенку этого капилляра, кото­раявыполняет роль носителя. Применение капиллярных колонок способ­ствует повышениючувствительности и эффективности разделения много­компонентных смесей.

/>Рис.3.6.1. Блок-схема газовогохроматографа.

Анализ методом ГХ выполняют на газовом хроматографе,принципи­альная схема которого приведена на рис. 3.6.1.

Газ — носитель из баллона 1 с постоянной скоростьюпропускают через хроматографическую систему. Пробу вводят микрошприцем вдозатор 2, который нагрет до температуры, необходимой для полного испаренияхроматографируемого вещества. Пары анализируемой смеси захватывают­ся потокомгаза — носителя и поступают в хроматографическую колонку, температура которойподдерживается на требуемом для проведения анали­за уровне (она может бытьнеизменной, или по необходимости меняться в заданном режиме). В колонкеанализируемая смесь делится на компоненты, которые поочередно поступают вдетектор. Сигнал детектора фиксируется регистратором (в виде пиков) иобрабатывается вычислительным интегратором.

В ГХ используют детекторы, которые преобразуютв электрический сигнал изменения физических или физико-химических свойствгазового потока, выходящего из колонки, по сравнению с чистым газом — носителем. Существует множество детекторов, однако широкое применение находяттолько те из них, которые обладают высокой чувствительностью и универ­сальностью.К таким относятся: катарометр (детектор по теплопроводно­сти);пламенно-ионизационный детектор (ПИД), в котором водородное пламя служитисточником ионизации органического соединения; детектор электронного захвата(ЭЗД); термоионный детектор (ТИД), который обла­дает высокой селективностью корганическим веществам, содержащим фосфор, азот и серу. Интерес к этомудетектору заметно возрос в связи с заменой хлорсодержащих пестицидов нафосфорсодержащие ядохимика­ты, используемые в сельском хозяйстве и попадающиезатем в пищевые продукты.

Катарометр позволяет определить концентрации веществ впределах 0,1 — 0,01%, ПИД — 10-3 — 10-5%”; ЭЗД — 10-6 — 10-10%. Современные детекторы позволяют определять даже пикограммы(10-12 г) вещества в пробе.

Качественный и количественный анализ в методе ГХпроводят так же, как и в ВЖХ.

Газожидкостная хроматография находит широкоеприменение для раз­деления, идентификации и количественного определения сложныхмного­компонентных систем, таких как нефть, биологические жидкости, пище­выепродукты, парфюмерно-косметические изделия и многие другие. Ме­тод отличаетсявысокой чувствительностью, экспрессностью; для анализа не требуется большогоколичества исследуемого образца.

Среди разнообразных хроматографических методов газоваяи высоко­эффективная жидкостная хроматография являются самыми перспективны­мидля решения сложных задач в практике пищевого анализа.

Так, в число задач, которые могут быть разрешены впищевом анализе с помощью этих методов, входят:

— определение химической природы веществ,обуславливающих характерный аромат свежих продуктов;

— контроль за состоянием продуктов в процессеобработки и хранения;

/> — объективная оценка показателей,характеризующих качество исходного сырья и готовых изделий из него;

— установление и устранение причин, вызывающихнежелательные изменения продуктов в процессе их изготовления;

-       установление факта фальсификациипродукта и другие.

Рис.3.6.2. Хроматограмма афлотоксинов в молоке.Регистрация с помощью флуометрического детектора (возбуждающая длина волны 365нм, возбужденная 455 нм).

Методами ГХ и ВЖХ идентифицируют и определяют летучиевещества,    участвующие в формировании вкуса и аромата   многих  пищевых продуктовили отвечаю­щих за их порчу. Например, определяют летучие жирные кислоты,характерные для качест­венного мяса; или кислоты, образующиеся при изменениинормального процесса брожения квашеной капусты и обуславливающие посторонниеоттенки ее запаха. Методы используются для определения никотина, нитрозамина (врыбе и копченостях); пищевых добавок (красители, консер­ванты, антиокислители);загрязнителей окружающей среды (пестициды, афлатоксины, остатки лекарственныхпрепаратов, витамины) и др. На рис. 3.6.2 представлена хроматограмма разделенияафлатоксинов в молоке.

Весьма ценными являются методы ГХ и ВЖХ в установлениифактов фальсификации потребительских товаров. Так, желтый краситель в мака­ронныхизделиях может создать впечатление о высокой стоимости продук­та. Наличиетакого красителя можно подтвердить методом ВЖХ. Опреде­ление антоцианов игликозидов, отвечающих за цвет вина, позволяет вы­явить натуральность вина.Подделки коньяка также можно распознать с помощью ГХ.

Методом ВЖХ идентифицируют и определяют небелковыйазот, на­пример, мочевину, которую добавляют при фальсификации белковых про­дуктовс целью увеличения азотистых веществ. Обнаружение аминокисло­ты оксипролина,присутствующей, главным образом, в белках соедини­тельной ткани, т.е. в дешевомсырье, позволяет выявить факт замены им полноценного белка мяса. Жиры,определяемые по триглицеридному со­ставу методом ГХ, могут дать информацию околичестве жира и добавках постороннего жира. По определению жирно-кислотногосостава можно сделать вывод о замене какао-масла гидрожиром в шоколаде и т.п.

Следует отметить, что внастоящее время некоторые виды хроматографии используют не как самостоятельныеметоды анализа, а как методы предварительного исследования или как методыподготовки пробы к по­следующему определению другими методами, в том числехроматографическими.

/>Так, приопределении аминокислот в гидролизате белков мяса или кро­ви методом БХ,проводят предварительную очистку гидролизата на колонках с ионитами. Аналогичнопоступают при определении летучих основа­ний и свободных жирных кислот в мясе ирыбе.

Методом ТСХ устанавливаютналичие в исследуемом образце хлорорганических пестицидов, количественноеопределение которых затем про­водят методом ГЖХ.

Рис. 3.6.3. Сочетаниегазовой хроматографии с другими принципами анализа и включенной последовательноЭВМ.

Особенно эффективным  оказалось применение независимой аналитической идентификации и определенияпродуктов хроматографического разделения при сочетании ГХ и ВЖХ с другимиметодами исследования: инфракрасной спектроскопией и масс-спектрометрией.Методом масс-спектрометрии можно проводить непрерывный анализ компонентовсмеси, причем для небольших количеств веществ. Такой комбинированный(гибридный) метод получил название хромато-масс-спектрометрии. Например,определение пестицидов, остатков лекарственных веществ (пенициллинов,сульфаниламидов и др.) проводят, используя комплекс: ГХ (или ВЖХ) — масс-спектрометрия. Возможно сочетание хроматографии с методами ядерного магнитногорезонанса, пламенной (фотометрии, абсорбционной спектрометрии и др.).

На рис.3.6.3 представленапримерная схема сочетания газовой хромато­графии с другими методами анализа иЭВМ.

Заключение

 

Применение хроматографиинаряду с другими физико-химическими методами, а также их взаимное сочетание,является тенденцией в разра­ботке методик исследования качества потребительскихтоваров.

Рис. 3.6.4.Хроматограмма градуировочной смеси, полученная на хроматографе, оснащенномкапиллярной колонкой  HP-FFAP (США)

1 уксусный альдегид, 2метиловый спирт уксусной кислоты, 3 этиловый эфир уксусной кислоты, 4 метиловыйспирт, 5 этиловый спирт, 6 пропанол-1, 7 изобутиловый спирт, 8 – 6 бутанол-1, 9изоамиловый спирт.

/>Происходитпересмотр государственных стандартов. Так, в 1997-1998 г.г. введены новыестандарты по исследованию качества воды питьевой (ГОСТ Р51209-98), насодержание хлорорганических пестицидов и этило­вого спирта и водки (ГОСТ30536-97), регламентирующие определение содержаний токсичных микропримесейметодами газожидкостной хроматографии. На рис. 3.6.4 представлена хроматограмматоксичных микропримесей водки и этилового спирта, из которой видно, что методомГЖХ с использованием капиллярной колонки возможно раздельное определение всехкомпонентов (в отличие от методик предшествующего ГОСТ).

Методы хроматографииобладают большой аналитической емкостью, и, как уже было отмечено выше, находятсамое широкое применение.

Литература:

1.   Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В.Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа. — М.: Высшая школа,1991.-256 с.

2.   Курко В.И. Хроматографический анализпищевых продуктов. — М.: Пищевая промышленность, 1965. — 274 с.

3.   Лебухов В.И.,  Окара А.И.,Павлюченкова Л.П. Физико-химические свойства и методы контроля качествапотребительских товаров. — Хабаровск, 1999. -251 с.

4.   Ротаунт М. Анализ пищевых продуктов /пер. с нем. Б.П.Лапина – 1994. -476 с.

5.   Рапопорт В.Л., Золотухина Г.Ф.Применение газожидкостной хроматографии для анализа коньяков и коньячногоспирта // Формирование и развитие регионального рынка потребительских товаров иуслуг. – Хабаровск.: 1998. –с. 168 –169.