chromatografy, ek wol bekend as "chromatografyske analyze", "chromatografy", is in skiedings- en analysemetoade, dy't in tige breed oanbod fan tapassingen hat yn analytyske skiekunde, organyske skiekunde, biogemy en oare fjilden.
De grûnlizzer fan de chromatografy is in Russyske botanikus M.Tsvetter.Yn 1906 publisearre de Russyske botanikus Zvetter de útkomsten fan syn eksperimint: Om plantpigmenten te skieden gie er petroleumetherekstrakt mei plantpigmenten yn in glêzen buis mei kalsiumkarbonaatpoeder en eluearre it fan boppen nei ûnderen mei petroleumether.Omdat ferskillende pigminten hawwe ferskillende adsorption kapasiteiten op it oerflak fan calcium karbonaat dieltsjes, mei it proses fan leaching, ferskillende pigminten bewege del op ferskillende snelheden, dus foarmje bands fan ferskillende kleuren.De pigmentkomponinten waarden skieden.Hy neamde dizze skiedingsmetoade chromatografy.
Skematyske foarstelling fan in plantblêdpigment-skiedingseksperimint
Mei de oanhâldende ûntwikkeling fan skiedingsmetoaden wurde hieltyd mear kleurleaze stoffen it objekt fan skieding, chromatografy ferlear ek stadichoan de betsjutting fan "kleur", mar de namme is hjoed de dei noch yn gebrûk.
Chromatografyske klassifikaasje
De essinsje fan chromatografy is in proses wêryn de te skieden molekulen wurde ferdield en balansearre tusken de stasjonêre faze en de mobile faze.Ferskillende stoffen wurde ferskillend ferdield tusken de twa fazen, wêrtroch't se mei de mobile faze mei ferskillende snelheden bewege.Mei de beweging fan 'e mobile faze wurde ferskate komponinten yn' e mingd fan elkoar skieden op 'e stasjonêre faze.Ofhinklik fan it meganisme kin it wurde ferdield yn in ferskaat oan kategoryen.
1, neffens de twa-fase fysike steat klassifikaasje
Mobile faze: gaschromatografy, floeistofchromatografy, superkrityske floeistofchromatografy
Stationêre faze: gas-fêst, gas-floeistof;Liquid-fêst, floeiber-floeiber
2, neffens de foarm fan stasjonêre faze klassifikaasje
Column chromatography: packed column chromatography, capillary column chromatography, micropacked column chromatography, preparative chromatography
Plane chromatography: papierchromatografy, tinne laach chromatography, polymer membraan chromatography
3, klassifisearre neffens it skiedingsmeganisme
Adsorption chromatography: Ferskillende komponinten wurde skieden neffens harren adsorption en desorption kapasiteiten op adsorbents
Partition chromatography: De ferskate komponinten wurde skieden neffens harren oplosberens yn it oplosmiddel
Molekulêre útsluting chromatography: neffens de grutte fan 'e molekulêre grutte fan' e skieding ln ion útwikseling chromatography: ferskillende komponinten fan de affiniteit foar de ion-útwikseling hars skieding
Affiniteitschromatografy: skieding mei de oanwêzigens fan in spesifike affiniteit tusken biologyske makromolekulen
Capillary electrophoresis: de ûnderdielen waarden skieden neffens de ferskillen yn mobiliteit en / of partition gedrach
Chirale chromatography wurdt brûkt foar de skieding en analyze fan chiral drugs, dat kin wurde ferdield yn trije kategoryen: chiral derivatization reagent metoade;Chiral mobile faze additive metoade;Chirale stasjonêre faze resolúsje metoade
Basisterminology foar chromatografy
De krommen krigen troch it plotjen fan de reaksjesinjalen fan 'e komponinten nei detectie fan chromatografyske skieding tsjin tiid wurde chromatogrammen neamd.
Basisline:Under bepaalde chromatografyske omstannichheden wurdt de kromme fan it sinjaal generearre as allinich de mobile faze troch it detektorsysteem giet, de basisline neamd, lykas werjûn yn 'e ot-line.Doe't de eksperimintele betingst wie stabyl, de basisline wie in line parallel oan de horizontale as.De basisline wjerspegelet it lûd fan it ynstrumint, benammen de detektor, oer de tiid.
Peak hichte:de fertikale ôfstân tusken it chromatografyske peakpunt en de basisline, oantsjut mei h, lykas werjûn yn 'e AB 'line.
Regio breedte:De regiobreedte fan 'e chromatografyske pyk is direkt relatearre oan de skiedingseffisjinsje.D'r binne trije metoaden om chromatografyske pykbreedte te beskriuwen: standertdeviaasje σ, pykbreedte W, en FWHM W1/2.
Standertdeviaasje (σ):σ is de heale ôfstân tusken de twa bûgingspunten op 'e normale ferdielingskromme, en de wearde fan σ jout de graad fan fersprieding fan 'e komponinten fuort fan 'e kolom.Hoe grutter de wearde fan σ, de mear ferspraat de effluentkomponinten, en it slimmer it skiedingseffekt.Oarsom binne de effluentkomponinten konsintrearre en is it skiedingseffekt goed.
Pykbreedte W:De krusingspunten oan beide kanten fan 'e chromatografyske pyk wurde brûkt as tangenslinen, en it yntercept op 'e basisline wurdt peakbreedte neamd, of basislinebreedte, dy't ek útdrukt wurde kin as W, lykas werjûn yn figuer IJ.Neffens it prinsipe fan normale ferdieling kin de relaasje tusken peakbreedte en standertdeviaasje bewiisd wurde as W = 4σ.
W1/2:De pykbreedte op de helte fan de pykhichte wurdt FWHM neamd, lykas werjûn foar de ôfstân fan GH.W1/2=2.355σ, W=1.699W1/2.
W1/2, W binne beide ôflaat fan σ en wurde brûkt om peakgebieten te berekkenjen neist it mjitten fan it kolomeffekt.FWHM-mjitting is handiger en meast brûkt.
koarte gearfetting
Fanút de chromatografyske pykútstreamkromme kinne de folgjende doelstellingen wurde berikt:
a, Kwalitative analyze waard útfierd op basis fan 'e retinsjewearde fan chromatografyske toppen
b, kwantitative analyze basearre op it gebiet of peak fan 'e chromatografyske pyk
C. De skiedingseffisjinsje fan 'e kolom waard evaluearre neffens de retinsjewearde en peakbreedte fan' e chromatografyske peak
De berekkeningsformule belutsen by chromatografy
1. Behâld wearde
De retinsjewearde is in parameter dy't brûkt wurdt om de mjitte te beskriuwen wêryn in stekproefkomponint yn 'e kolom bewarre wurdt en wurdt brûkt as in yndikator fan chromatografyske karakterisearring.Syn representaasje metoade is as folget:
Bewaringstiid tR
Tiid fan 'e deatM
Pas de retinsjetiid tR oan'=tR-tM
(Totale tiid bestege yn stasjonêre faze)
Volume fan behâld
VR=tR*F. (ûnôfhinklik fan mobile faze snelheid)
Deade folume
VM=tM*Fc
(De romte net beset troch de stasjonêre faze yn it streampaad fan 'e ynjeksje nei de detektor)
Pas it retensjoneel folume VR oan'=t'R*Fc
2. Relative retensjonswearde
Relative retensjewearde, ek wol bekend as skiedingsfaktor, partisjonskoëffisjintferhâlding of relative kapasiteitsfaktor, is de ferhâlding fan 'e oanpaste retensjetiid (folume) fan' e hifke komponint oan 'e oanpaste retensjetiid (folume) fan 'e standert ûnder bepaalde chromatografyske omstannichheden.
Relative retinsjewearden waarden brûkt om de ynfloed fan bepaalde bedriuwsbetingsten, lykas streamrate en fixative ferlies, op retensjewearden te eliminearjen.De standert yn 'e relative retinsjewearde kin in komponint wêze yn' e testte stekproef as in ferbining keunstmjittich tafoege.
3. Behâld yndeks
De retinsje-yndeks is de retinsje-yndeks fan de te hifkjen stof i yn in fêste oplossing X. Twa n-alanen wurde selektearre as referinsjestoffen, wêrfan ien N koalstofnûmer hat en de oare N+n.Harren oanpaste retinsjetiid is respektivelik t 'r (N) en t 'r (N+n), sadat de oanpaste retensjonstiid t 'r (i) fan 'e te testen stof i krekt tusken har leit, dat is, t'r (N).
De retinsje-yndeks kin as folget wurde berekkene.
4. Kapasiteit faktor (k)
By lykwicht is de ferhâlding fan 'e massa fan in komponint yn' e stasjonêre faze (s) oant de mobile faze (m), de kapasiteitsfaktor neamd.De formule is as folget:
5, Dielingskoëffisjint (K) Yn lykwicht, de ferhâlding fan 'e konsintraasje fan in komponint yn' e stasjonêre faze (s) nei de mobile faze (m), neamd partition koëffisjint.De formule is as folget
De relaasje tusken K en k:
It wjerspegelet de kolom type en syn knoop wichtige eigenskippen fan struktuer
koarte gearfetting
Relaasje tusken retinsjewearde en kapasiteitsfaktor en partitionskoëffisjint:
Chromatografyske skieding is basearre op it ferskil yn 'e adsorpsje of ûntbiningfeardigens fan elke komponint yn in fêste relative stekproef, dy't kwantitatyf kin wurde útdrukt troch de grutte fan' e partitionskoëffisjint K (of kapasiteitsfaktor k) wearde.
De komponinten mei sterke adsorpsje of ûntbining fermogen hawwe grutte partition koëffisjint (as kapasiteit faktor) en lange retinsje tiid.Oarsom hawwe de komponinten mei swakke adsorpsje as oplosberens in lytse partitionskoëffisjint en in koarte retinsjetiid.
Basisteory fan chromatografy
1. Tray teory
(1) Foarút - thermodynamyske teory
It begûn mei it toerplaatmodel útsteld troch Martin en Synge.
Fractionating kolom: yn 'e bak foar ferskate kearen fan gas-floeistof lykwicht, neffens it siedpunt fan' e ferskillende skieding.
Kolom: De komponinten wurde balansearre troch meardere partysjes tusken de twa fazen en skieden neffens ferskate partition koëffisjinten.
(2) Hypoteze
(1) D'r binne in protte trays yn 'e kolom, en de komponinten kinne it ferdielingslykwicht fluch berikke binnen it tray-ynterval (dat is de hichte fan it tray).
(2) De mobile faze komt yn 'e kolom, net kontinu, mar pulsearjend, dat is, elke passaazje is in kolomvolume.
(3) Doe't de stekproef waard tafoege oan elke kolom plaat, de diffusion fan de stekproef lâns de kolom as koe wurde ferwaarleazge.
(4) De partition koëffisjint is gelyk op alle trays, ûnôfhinklik fan it bedrach fan komponinten.Dat is, de dielingskoëffisjint is konstant op elke taban.
(3) Prinsipe
Skematyske diagram fan tray teory
As in komponint fan ienheid massa, nammentlik m = 1 (bygelyks, 1mg of 1μg), wurdt tafoege oan de No.. 0 lade, en nei ferdieling lykwicht, omdat k = 1, nammentlik ns = nm, nm = ns = 0,5.
Wannear't in plaat folume (lΔV) fan drager gas komt plaat 0 yn 'e foarm fan pulsaasje, de drager gas mei dêryn de nm komponint yn' e gas faze wurdt skood nei plaat 1. Op dit stuit, de ns komponint yn de floeibere faze fan plaat 0 en de nm komponint yn 'e gas faze fan plaat 1 wurdt ferdield tusken de twa fazen.Dêrom is it totale bedrach fan komponinten yn plaat 0 0,5, wêryn de gas- en floeibere fazen elk 0,25 binne, en it totale bedrach yn plaat 1 is ek 0,5.De gas- en floeistoffazen wiene ek 0,25.
Dit proses wurdt werhelle eltse kear in nije plaat folume drager gas wurdt pulsated yn de kolom (sjoch tabel hjirûnder).
(4) Chromatographic útstream kromme fergeliking
σ is de standertdeviaasje, is de retinsjetiid, C is de konsintraasje op elk momint,
C, is de ynjeksje konsintraasje, dat is de totale hoemannichte komponinten (peakgebiet A).
(5) kolom effisjinsje parameters
By in konstante tR, de lytsere W of w 1/2 (dat is, de smellere peak), it grutter it oantal teoretyske platen n, de lytser de teoretyske plaathichte, en hoe heger de skiedingseffisjinsje fan 'e kolom.Itselde jildt foar de effektive teory tray neff.Dêrom is it teoretyske oantal trays in yndeks om de effisjinsje fan kolommen te evaluearjen.
(5) Skaaimerken en tekoartkommingen
> Foardielen
De tray teory is semy-empirysk en ferklearret de foarm fan de útstream kromme
De ferdielings- en skiedingsprosessen fan 'e komponinten wurde yllustrearre
In yndeks om de effisjinsje fan 'e kolom te evaluearjen wurdt foarsteld
> Beheinings
De komponinten kinne it ferdielingslykwicht net echt berikke yn 'e twa fazen:
Longitudinale diffusion fan komponinten yn 'e kolom kin net negearre wurde:
De ynfloed fan ferskate kinetyske faktoaren op it massaferfierproses waard net beskôge.
De relaasje tusken kolomeffekt en streamsnelheid fan mobile faze kin net ferklearre wurde:
It is net dúdlik hokker wichtichste faktoaren ynfloed op de kolom effekt
Dizze problemen wurde befredigjend oplost yn rate teory.
2. Rate teory
Yn 1956 hawwe de Nederlânske gelearde VanDeemter et al.absorbearre it konsept fan tray teory, en kombinearre de kinetyske faktoaren dy't ynfloed op de hichte fan it bak, sette nei foaren de kinetyske teory fan chromatography proses - rate teory, en ôflaat fan de VanDeemter fergeliking.It beskôget it chromatografyske proses as in dynamysk net-lykwichtsproses en ûndersiket de ynfloed fan kinetyske faktoaren op 'e peakferbreding (dus kolomeffekt).
Later, Giddings en Snyder et al.de floeistofchromatografyske taryffergeliking (nammentlik Giddings-fergeliking) foarsteld op basis fan de VanDeemter-fergeliking (letter de gaschromatografyske taryffergeliking neamd) en neffens it eigenskipsferskil tusken floeistof en gas.
(1) Van Deemter-fergeliking
Wêr: H: is de hichte fan it boerd
A: koëffisjint fan eddy diffusion term
B: koëffisjint fan molekulêre diffusion term
C: koëffisjint fan de massa oerdracht ferset term
(2) Giddings fergeliking
Kwantitative en kwalitative analyze
(1) Kwalitative analyze
Kwalitative chromatografyske analyze is om de ferbiningen te bepalen fertsjintwurdige troch elke chromatografyske pyk.Om't ferskate stoffen ûnder beskate chromatografyske betingsten definitive retinsjewearden hawwe, kin de retinsjewearde brûkt wurde as in kwalitative yndeks.Ferskate chromatografyske kwalitative metoaden binne op it stuit basearre op retinsjewearden.
Ferskillende stoffen kinne lykwols ferlykbere of identike retinsjewearden hawwe ûnder deselde chromatografyske betingsten, dat wol sizze, de retensjewearden binne net eksklusyf.Sa is it lestich om in folslein ûnbekende stekproef te karakterisearjen op basis fan behâldwearden allinich.As op basis fan it begripen fan 'e boarne, aard en doel fan' e stekproef, in foarriedich oardiel kin wurde makke oer de gearstalling fan 'e stekproef, en de folgjende metoaden kinne brûkt wurde om de ferbining te bepalen dy't troch de chromatografyske peak wurdt fertsjintwurdige.
1. Kwalitative kontrôle mei help fan suvere stoffen
Under bepaalde chromatografyske betingsten hat in ûnbekende mar in definieare retinsjetiid.Dêrom kin it ûnbekende kwalitatyf identifisearre wurde troch de retinsjetiid fan 'e bekende suvere stof te fergelykjen ûnder deselde chromatografyske betingsten mei de retensjetiid fan 'e ûnbekende stof.As de twa itselde binne, kin de ûnbekende stof in bekende suvere stof wêze;Oars is it ûnbekende net de suvere stof.
De metoade foar kontrôle fan suvere stof is allinich fan tapassing op 'e ûnbekende stof wêrfan de gearstalling bekend is, waans gearstalling relatyf ienfâldich is en waans suvere stof bekend is.
2. Relative retensjonswearde metoade
De relative retinsjewearde α, ferwiist nei de oanpassing tusken komponint i en referinsjematerialen Ferhâlding fan retensjonswearden:
It feroaret allinich mei de feroaring fan fixative en kolomtemperatuer, en hat neat te krijen mei oare bedriuwsbetingsten.
By in bepaalde stasjonêre faze en kolomtemperatuer wurde de oanpaste retinsjewearden fan komponint i en referinsjesubstân s respektivelik mjitten, en dan berekkene neffens de boppesteande formule.De krigen relative retinsjewearden kinne kwalitatyf ferlike wurde mei de oerienkommende wearden yn de literatuer.
3, it tafoegjen fan bekende stoffen om de metoade fan peakhichte te fergrutsjen
As d'r in protte komponinten binne yn 'e ûnbekende stekproef, binne de krigen chromatografyske pieken te ticht om maklik te identifisearjen troch de boppesteande metoade, of as it ûnbekende stekproef allinich wurdt brûkt foar de opjûne itemanalyse.
"Earst wurdt in chromatogram fan in ûnbekende stekproef makke, en dan wurdt in fierdere chromatogram krigen troch in bekende stof ta te foegjen oan it ûnbekende stekproef."Foar sokke stoffen kinne ûnderdielen mei ferhege pykhichte bekend wêze.
4. Behâld de kwalitative metoade fan 'e yndeks
De retinsje-yndeks fertsjintwurdiget it retinsjegedrach fan stoffen op fixatives en is op it stuit de meast brûkte en ynternasjonaal erkende kwalitative yndeks yn GC.It hat de foardielen fan goede reproducibility, unifoarme standert en lytse temperatuer koëffisjint.
De retinsje-yndeks is allinich relatearre oan de eigenskippen fan 'e stasjonêre faze en de kolomtemperatuer, mar net oan oare eksperimintele omstannichheden.Syn krektens en reproducibility binne poerbêst.Salang't de kolomtemperatuer itselde is as dy fan 'e stasjonêre faze, kin de literatuerwearde tapast wurde foar identifikaasje, en it is net nedich om it suvere materiaal te brûken foar ferliking.
(2) Kwantitative analyze
Basis foar chromatografyske kwantifikaasje:
De taak fan kwantitative analyze is om de hûndert fan 'e komponinten yn' e mingde stekproef te finen
Fraksjonele ynhâld.Chromatography kwantifikaasje wie basearre op de folgjende: doe't wurking betingsten wiene konsekwint, wie
De massa (as konsintraasje) fan 'e mjitten komponint wurdt bepaald troch it antwurdsinjaal dat wurdt jûn troch de detektor
It is evenredich.Nammentlik:
Basis foar chromatografyske kwantifikaasje:
De taak fan kwantitative analyze is om de hûndert fan 'e komponinten yn' e mingde stekproef te finen
Fraksjonele ynhâld.Chromatography kwantifikaasje wie basearre op de folgjende: doe't wurking betingsten wiene konsekwint, wie
De massa (as konsintraasje) fan 'e mjitten komponint wurdt bepaald troch it antwurdsinjaal dat wurdt jûn troch de detektor
It is evenredich.Nammentlik:
1. Peak gebiet mjitting metoade
Peakgebiet is de basis kwantitative gegevens levere troch chromatogrammen, en de krektens fan 'e mjitting fan' e pykgebiet hat direkt ynfloed op 'e kwantitative resultaten.Ferskillende mjitmetoaden waarden brûkt foar chromatografyske peaks mei ferskate peakfoarmen.
It is dreech om de krekte wearde fan 'e winter te finen yn kwantitative analyze:
Oan 'e iene kant troch de muoite om it absolute ynjeksjefolum sekuer te mjitten: oan 'e oare kant
It pykgebiet is ôfhinklik fan 'e chromatografyske omstannichheden, en de chromatografyske strip moat bewarre wurde as de wearde wurdt mjitten
It is net mooglik noch handich om itselde ding te dwaan.En sels as jo it goed krije kinne
De krekte wearde, ek om't d'r gjin ienige standert is en kin net direkt tapast wurde.
2.Kwantitative korreksjefaktor
Definysje fan kwantitative korreksjefaktor: hoemannichte komponinten dy't de detektor ynfiere (m)
De ferhâlding fan syn chromatografyske pykgebiet (A) of pykhichte () is in evenredichheidskonstante (,
De evenredichheidskonstante wurdt de absolute korreksjefaktor foar de komponint neamd.
It is dreech om de krekte wearde fan 'e winter te finen yn kwantitative analyze:
Oan 'e iene kant troch de muoite om it absolute ynjeksjefolum sekuer te mjitten: oan 'e oare kant
It pykgebiet is ôfhinklik fan 'e chromatografyske omstannichheden, en de chromatografyske strip moat bewarre wurde as de wearde wurdt mjitten
It is net mooglik noch handich om itselde ding te dwaan.En sels as jo it goed krije kinne
De krekte wearde, ek om't d'r gjin ienige standert is en kin net direkt tapast wurde.
Dat is, de relative korreksje faktor 'fan in komponint is de komponint en de referinsje materiaal s
De ferhâlding fan 'e absolute korreksjefaktoaren.
It kin sjoen wurde dat de relative korreksjefaktor is as de kwaliteit fan 'e komponint fersus de standert is.
As de stof s gelyk is, is it peakgebiet fan it referinsjemateriaal it peakgebiet fan 'e komponint
Mearfâldich.As guon komponint massa m en pykgebiet A hat, dan is it oantal f'A
Wearden binne lyk oan it pykgebiet fan it referinsjemateriaal mei massa fan.Mei oare wurden,
Troch de relative korreksjefaktor kinne de peakgebieten fan elke komponint skieden wurde
Omrekkene nei it pykgebiet fan it referinsjemateriaal gelyk oan syn massa, dan de ferhâlding
De standert is ferienige.Dat dit is de normalisearre metoade om it persintaazje fan elke komponint út te finen
De basis fan kwantiteit.
Metoade foar it krijen fan relative korreksjefaktor: wearden fan relative korreksjefaktor waarden allinich fergelike mei wêzen
De mjitting is relatearre oan 'e standert en it type detektor, mar oan' e operaasjestrip
Docht er net ta.Dêrom kinne wearden helle wurde út ferwizings yn de literatuer.As de tekst
As jo de winske wearde net fine kinne yn it oanbod, kinne jo it ek sels bepale.Metoade fan fêststelling
Metoade: In bepaalde hoemannichte fan 'e mjitten stof tsien selektearre referinsjemateriaal → makke yn in bepaalde konsintraasje
De chromatografyske peakgebieten A en As fan 'e twa komponinten waarden mjitten.
Dat is de formule.
3. Kwantitative berekkening metoade
(1) Area normalization metoade
De som fan de ynhâld fan alle pykfrije fraksjes waard berekkene as 100% foar kwantifikaasje
De metoade wurdt normalisaasje neamd.Syn berekkening formule is as folget:
Wêr't P,% de persintaazje ynhâld fan 'e hifke komponinten is;A1, A2... A n is komponint 1. It pykgebiet fan 1~n;f'1, f'2... f'n is de relative korreksjefaktor foar komponinten 1 oant n.
(2) eksterne standert metoade
De metoade foar kwantitative fergeliking tusken it antwurdsinjaal fan 'e komponint te testen yn' e stekproef en de suvere komponint om te testen as de kontrôle.
(3) Ynterne standertmetoade
De saneamde ynterne standertmetoade is in metoade wêryn in bepaalde hoemannichte suvere stof wurdt tafoege oan de standertoplossing fan 'e teststof en de monsteroplossing as ynterne standert, en dan analysearre en bepaald.
(3) standert tafoeging metoade
De standert tafoegingmetoade, ek wol de ynterne tafoegingmetoade neamd, is it tafoegjen fan in bepaald bedrach fan (△C)
De referinsje fan 'e teststof waard tafoege oan' e te testen sampleoplossing, en de test waard tafoege oan 'e assay
De peak fan 'e sample-oplossing nei de stof wie heger dan dy fan' e orizjinele sample-oplossing
De tanimming fan gebiet (△A) waard brûkt om de konsintraasje fan 'e stof yn' e monsteroplossing te berekkenjen
Ynhâld (Cx)
Wêr't Axe it pykgebiet is fan 'e stof dy't moat wurde mjitten yn it orizjinele monster.
Post tiid: Mar-27-2023