Реферат
"Газовахроматографія та її застосування в аналітичній хімії "
Введення
Хроматографія - цевелика область фізико-хімічних методів аналізу, яка займаєтьсярозробкою методів розділення складних за складом багатокомпонентних сумішей.
Характернимиособливостями будь-яких хроматографічних методів є наступні:
• Високароздільна здатність процесу поділу, обумовлена ​​високоюефективністю процесу, що дає можливість розділення навіть близьких за природою,структурою і властивостями речовин. Цим, в чому, пояснюється широкепоширення хроматографії в різних галузях наукових досліджень, влабораторній практиці, промисловості.
Ті поділу, якідо застосування хроматографічних методів не могли бути здійснені, сталилегко здійснимі після їх появи. Сюди відносяться, наприклад, поділсумішей амінокислот на індивідуальні компоненти, поділ сумішейвуглеводнів на індивідуальні речовини, поділ сумішей рідкоземельнихелементів на окремі елементи, виділення ферментів в чистому вигляді і багатоінші поділу.
• М'які умовиподілу. Можна порівняти процес хроматографічного розділення сумішей зпроцесом поділу складних сумішей методом перегонки, але якщо звичайнаперегонка здійснюється, як правило, в досить жорстких умовах (високатемпература, глибоке вакуумування), то хроматографічні поділуздійснюються, як правило, в дуже м'яких умовах (при атмосферному тиску,при звичайних температурах).
Перелічимо основнізавдання, які можуть бути вирішені за допомогою хроматографічних методів:
• Поділбагатокомпонентних за складом сумішей на індивідуальні компоненти, тобто поФактично це якісний і кількісний аналіз складних сумішей речовин.
• Концентруванняречовин з їх дуже розбавлених розчинів. Цілі тут можуть бути самі різні:хроматографічні методи дозволяють сконцентрувати уран, що міститься вприродних рудах в десятих, а то і сотих частках відсотка; сконцентрувати радій,що міститься в природних водах у концентраціях 10 -5 -10 -6 г-атом/л. Може стояти завдання добування цінних металів (срібла, золота,платини) з розбавлених технологічних розчинів (Гідрометалургія) абовиробничих стічних вод (питання екології).
• Очищеннятехнічних продуктів, доведення цих продуктів до заданої ступеня хімічноїчистоти, отримання чистих хімічних реактивів.
• Перевіркаречовини на однорідність, на чистоту, тобто ідентифікація речовини,доказ того, що воно відповідає даній хімічній формулі.
• Контрольрізних виробництв методами хроматографії.
Класифікаціяхроматографічних методів
В основу класифікаційхроматографічних методів покладені принципи, що враховують наступні різніособливості процесу розділення:
• відмінності вагрегатному стані фаз використовуваної хроматографічної системи;
• відмінності вхарактер взаємодій поділюваних речовин з нерухомою фазою;
• експериментальнівідмінності в способах проведення процесу хроматографічного розділення.
У таблицях 1-3наведені основні варіанти класифікації відомих хроматографічних методів.
Таблиця 1. Варіантихроматографії, що розрізняються за агрегатним станом фаз
Рухома фаза
Нерухома фаза
Назва варіанта
загальне
приватне
газ
адсорбент
газова
газо-адсорбційна
рідина
газо-рідинна
рідина
адсорбент
рідинна
рідинно-адсорбційна
рідина
рідинно-рідинна
газабо пар в сверхкріті-зації стані
адсорбент
флюїдна
флюїдних-адсорбційна
рідина
флюїдних-рідинна
колоїднасистема
композиціятвердих і рідких компонентів
поліфазним
Оскільки характервзаємодій поділюваних з'єднань з фазами різних хроматографічнихсистем може сильно розрізнятися, то майже не існує об'єктів, дляподілу яких не вдалося б знайти підходящої нерухомої фази (твердої аборідкої) і систем рухливих розчинників.
Таблиця 2. Варіантихроматографії, що розрізняються за характером взаємодій поділюваних з'єднаньз нерухомою фазою
Механізм процесу поділу
Назва варіанта
порозміром молекул
ситовахроматографія
зарахунок фізичної адсорбції
молекулярнахроматографія
зарахунок розчинення
розподільнахроматографія
зарахунок іонного обміну
іонообміннахроматографія
зарахунок утворення водневого зв'язку, прояви хімічної спорідненості та ін
хемосорбціонниехроматографія
зарахунок утворення координаційних зв'язків поділюваних органічних молекул зкатіонами металів в щеплених на поверхні адсорбенту групах (лігандах)
лігандообменнаяхроматографія
зарахунок утворення міцного комплексу тільки одним з поділюваних компонентів зприщепленої специфічною групою нерухомої фази
аффиннаяхроматографія
Таблиця 3. Варіантихроматографії, які розрізняються за способом проведення
Спосіб проведення процесу поділу
Назва варіанта
вциліндричному шарі сорбенту
стовпчикхроматографія
вшарі сорбенту на плоскій поверхні
хроматографіяв тонких шарах
вплівці рідини, що міститься в смужці паперу
хроматографіяна папері
вплівці рідини або тонкому шарі адсорбенту, розміщеному на внутрішній стінцікапіляра
капілярнахроматографія
вполях електричних, магнітних, відцентрових та інших сил
хроматографіяв полях сил
Газова хроматографія
Незважаючи на те, щометод газової хроматографії був відкритий тільки в 1952 році, теорія процесурозділення сумішей речовин цим методом на даний час розроблена набагатоглибше, ніж для інших методів. Це пояснюється насамперед тим, що методигазової хроматографії використовувалися в практиці набагато інтенсивніше інших.
Відмінноюособливістю газової хроматографії від інших методів хроматографічнихрозділень є те, що використовувана рухома фаза повинна обов'язковознаходиться в газоподібному стані і виконувати роль г...
