Kwomatografi, ke yo rele tou "analiz kwomatografik", "kwomatografi", se yon metòd separasyon ak analiz, ki gen yon pakèt aplikasyon pou nan chimi analyse, chimi òganik, byochimik ak lòt domèn.
Fondatè chromatografi a se yon botanik Ris M.Tsvetter.An 1906, botanis ris Zvetter te pibliye rezilta eksperyans li: Pou separe pigman plant yo, li vide ekstrè etè petwòl ki gen pigman plant nan yon tib an vè ki gen poud kabonat kalsyòm epi li retire li ak etè petwòl depi anwo jouk anba.Paske diferan pigman yo gen diferan kapasite adsorption sou sifas patikil kabonat kalsyòm, ak pwosesis la nan lesivaj, diferan pigman deplase desann nan diferan vitès, konsa fòme bann diferan koulè.Konpozan pigman yo te separe.Li te rele metòd separasyon sa a kwomatografi.
Reprezantasyon eskematik yon eksperyans separasyon pigman fèy plant
Avèk devlopman kontinyèl nan metòd separasyon, pi plis ak plis sibstans san koulè vin objè a nan separasyon, kromatografi tou piti piti pèdi siyifikasyon an nan "koulè", men non an se toujou nan itilize jodi a.
Klasifikasyon kwomatografik
Sans nan chromatografi se yon pwosesis kote molekil yo dwe separe yo divize ak ekilibre ant faz nan estasyonè ak faz mobil lan.Diferan sibstans yo divize yon fason diferan ant de faz yo, sa ki fè yo deplase nan diferan vitès ak faz mobil la.Avèk mouvman faz mobil lan, diferan konpozan nan melanj la separe youn ak lòt sou faz estasyonè a.Tou depan de mekanis la, li ka divize an yon varyete kategori.
1, selon klasifikasyon de-faz eta fizik la
Faz mobil: chromatografi gaz, chromatografi likid, chromatografi likid superkritik
Faz estasyonè: gaz-solid, gaz-likid;Likid-solid, likid-likid
2, dapre fòm klasifikasyon faz estasyonè
Kwomatografi kolòn: kwomatografi kolòn chaje, kwomatografi kolòn kapilè, kwomatografi kolòn micropacked, kwomatografi preparasyon
Kwomatografi avyon: kromatografi papye, kromatografi kouch mens, kromatografi manbràn polymère
3, klase selon mekanis separasyon an
Kwomatografi adsorption: Konpozan diferan yo separe selon kapasite adsorption ak desorption yo sou adsorban.
Kwomatografi patisyon: Konpozan diferan yo separe dapre solubility yo nan sòlvan an
Kwomatografi esklizyon molekilè: dapre gwosè molekilè gwosè separasyon an kwomatografi echanj iyon: diferan konpozan afinite pou separasyon rezin echanj ion.
Kwomatografi afinite: Separasyon lè l sèvi avèk prezans yon afinite espesifik ant makromolekil byolojik
Elektwoforèz kapilè: eleman yo te separe dapre diferans ki genyen nan mobilite ak / oswa konpòtman patisyon
Chromatografi chiral yo itilize pou separasyon ak analiz de dwòg chiral, ki ka divize an twa kategori: metòd reyaktif chiral derivatization;Chiral faz mobil aditif metòd;Metòd rezolisyon faz estasyonè chiral
Tèminoloji debaz pou kwomatografi
Koub yo jwenn nan trase siyal repons yo nan eleman yo apre deteksyon nan separasyon kwomatografik kont tan yo rele kwomatogram.
Debaz:Anba sèten kondisyon kwomatografik, koub siyal la pwodwi lè sèlman faz mobil lan pase nan sistèm detektè a rele debaz la, jan yo montre nan liy ot la.Lè kondisyon eksperimantal la te estab, liy debaz la te yon liy paralèl ak aks orizontal la.Debaz la reflete bri enstriman an, sitou detektè a, sou tan.
Wotè pik:distans vètikal ant pwen pik kwomatografik la ak liy debaz la, ki endike pa h, jan yo montre nan liy AB '.
Lajè rejyon an:Lajè rejyon an nan pik chromatografik la dirèkteman gen rapò ak efikasite nan separasyon.Gen twa metòd pou dekri lajè pik kwomatografik: devyasyon estanda σ, lajè pik W, ak FWHM W1/2.
Devyasyon estanda (σ):σ se mwatye distans ant de pwen enfleksyon yo sou koub distribisyon nòmal la, ak valè σ endike degre dispèsyon eleman yo lwen kolòn nan.Pi gwo valè a nan σ, plis dispèse eleman yo efluan, ak pi mal la efè separasyon an.Kontrèman, eleman efluan yo konsantre ak efè separasyon an bon.
Lajè pik W:Pwen entèseksyon yo sou tou de bò pik chromatografik yo itilize kòm liy tanjant, epi yo rele entèseksyon aksè aks dèz sou liy debaz la lajè pik, oswa lajè debaz, ki ka eksprime tou kòm W, jan yo montre nan Figi IJ.Dapre prensip distribisyon nòmal, relasyon ki genyen ant lajè pik ak devyasyon estanda ka pwouve yo dwe W = 4σ.
W1/2:Lajè pik la nan mwatye wotè pik la rele FWHM, jan yo montre pou distans GH.W1/2 = 2.355σ, W = 1.699W1/2.
W1/2, W yo tou de sòti nan σ epi yo itilize pou kalkile zòn pik yo anplis mezire efè kolòn.Mezi FWHM se pi pratik ak pi souvan itilize.
rezime kout
Soti nan koub ekoulman pik kwomatografik la, objektif sa yo ka reyalize:
a, Yo te fè analiz kalitatif ki baze sou valè retansyon pik kwomatografik yo
b, analiz quantitative ki baze sou zòn nan oswa pik nan pik la kwomatografik
C. Yo te evalye efikasite separasyon kolòn nan dapre valè retansyon ak lajè pik nan pik kwomatografik la.
Fòmil kalkil ki enplike nan kwomatografi
1. Valè retansyon
Valè retansyon an se yon paramèt ki itilize pou dekri degre yon eleman echantiyon kenbe nan kolòn nan epi li itilize kòm yon endikatè karakterizasyon kwomatografik.Metòd reprezantasyon li se jan sa a:
Tan retansyon tR
Tan lanmòtM
Ajiste tan an retansyon tR'=tR-tM
(Tan total pase nan faz estasyonè)
Volim nan retansyon
VR = tR*F. (endepandan de vitès faz mobil)
Volim mouri
VM=tM*Fc
(Espas ki pa okipe pa faz estasyonè a nan chemen koule soti nan enjektè a nan detektè a)
Ajiste volim retansyon VR la'=t'R*Fc
2. Valè retansyon relatif
Valè retansyon relatif, konnen tou kòm faktè separasyon, rapò koyefisyan patisyon oswa faktè kapasite relatif, se rapò a tan an retansyon ajiste (volim) nan eleman teste a ak tan an retansyon ajiste (volim) nan estanda a nan sèten kondisyon kwomatografik.
Valè retansyon relatif yo te itilize pou elimine enfliyans sèten kondisyon fonksyònman, tankou to koule ak pèt fixative, sou valè retansyon.Estanda nan valè retansyon relatif la kapab yon eleman nan echantiyon teste a oswa yon konpoze ki te ajoute atifisyèlman.
3. Retansyon endèks
Endèks la retansyon se endèks la retansyon nan sibstans i yo dwe teste nan yon solisyon fiks X. Yo chwazi de n-alanes kòm sibstans referans, youn nan ki gen N nimewo kabòn ak lòt la gen N + n.Tan retansyon ajiste yo se t 'r (N) ak t 'r (N + n), respektivman, se konsa ke tan an retansyon ajiste t 'r (i) nan sibstans i yo dwe teste se egzakteman ant yo, se sa ki, t 'r (N).
Endèks retansyon an ka kalkile jan sa a.
4. Faktè kapasite (k)
Nan ekilib, rapò mas yon eleman nan faz estasyonè (yo) ak faz mobil (m), yo rele faktè kapasite.Fòmil la se jan sa a:
5、Koyefisyan patisyon (K) nan ekilib, rapò a nan konsantrasyon nan yon eleman nan faz nan estasyonè (yo) nan faz nan mobil (m), yo rele koyefisyan patisyon.Fòmil la se jan sa a
Relasyon ant K ak k:
Li reflete kalite kolòn ak ne li yo pwopriyete enpòtan nan estrikti
rezime kout
Relasyon ant valè retansyon ak faktè kapasite ak koyefisyan patisyon:
Separasyon chromatografik baze sou diferans ki genyen nan kapasite adsorption oswa disolisyon chak eleman nan yon echantiyon relatif fiks, ki ka eksprime quantitativeman pa gwosè koyefisyan patisyon K (oswa faktè kapasite k).
Konpozan yo ki gen gwo adsorption oswa kapasite disolisyon gen gwo koyefisyan patisyon (oswa faktè kapasite) ak tan retansyon long.Kontrèman, eleman yo ki gen adsorption fèb oswa solubility gen yon ti koyefisyan patisyon ak yon tan retansyon kout.
Teyori debaz kwomatografi
1. Plato teori
(1) Mete pi devan -- teyori tèmodinamik
Li te kòmanse ak modèl plak gwo kay won ki te pwopoze pa Martin ak Synge.
Fractioning kolòn: nan plato a pou plizyè fwa nan ekilib gaz-likid, dapre pwen an bouyi nan separasyon an diferan.
Kolòn: Konpozan yo balanse pa patisyon miltip ant de faz yo epi yo separe dapre diferan koyefisyan patisyon.
(2) Ipotèz
(1) Gen anpil plato nan kolòn nan, ak eleman yo ka byen vit rive nan ekilib distribisyon an nan entèval plato a (ki se, wotè plato a).
(2) Faz mobil la antre nan kolòn nan, pa kontinyèlman men pulsasyon, se sa ki, chak pasaj se yon volim kolòn.
(3) Lè echantiyon an te ajoute nan chak plak kolòn, difizyon echantiyon an sou aks kolòn nan ka neglije.
(4) Koefisyan patisyon an egal sou tout plato, endepandan de kantite eleman yo.Sa vle di, koyefisyan patisyon an konstan sou chak taban.
(3) Prensip
Dyagram chema nan teyori plato
Si yon eleman nan mas inite, sètadi m = 1 (pa egzanp, 1mg oswa 1μg), yo ajoute nan plato a nimewo 0, epi apre ekilib distribisyon, paske k = 1, sètadi ns = nm, nm = ns = 0.5.
Lè yon volim plak (lΔV) nan gaz konpayi asirans antre nan plak 0 nan fòm lan nan pulsasyon, gaz la konpayi asirans ki gen eleman nan nm nan faz gaz la pouse nan plak 1. Nan moman sa a, eleman nan ns nan faz nan likid nan plak 0. epi yo pral redistribiye eleman nm nan faz gaz plak 1 ant de faz yo.Se poutèt sa, kantite total eleman ki genyen nan plak 0 se 0.5, nan ki faz gaz ak likid yo chak 0.25, ak kantite total ki genyen nan plak 1 se tou 0.5.Faz gaz ak likid yo te tou 0.25.
Pwosesis sa a repete chak fwa yon nouvo volim plak gaz pòtè ap enpulse nan kolòn nan (gade tablo ki anba a).
(4) Ekwasyon koub ekoulman kwomatografik
σ se devyasyon estanda a, se tan an retansyon, C se konsantrasyon an nenpòt ki lè,
C, se konsantrasyon nan piki, se sa ki, kantite total eleman (zòn pik A).
(5) paramèt efikasite kolòn
Nan yon tR konstan, ki pi piti W oswa w 1/2 (ki se, pik ki pi etwat), pi gwo kantite plak teyorik n, pi piti wotè plak teyorik la, ak pi wo efikasite separasyon kolòn nan.Menm bagay la tou se vre nan neff plato a teyori efikas.Se poutèt sa, kantite teyorik plato yo se yon endèks pou evalye efikasite kolòn yo.
(5) Karakteristik ak enpèfeksyon
> Avantaj
Teyori plato a se semi-anpirik epi li eksplike fòm koub ekoulman an
Pwosesis patisyon ak separasyon eleman yo ilistre
Yo pwopoze yon endèks pou evalye efikasite kolòn nan
> Limitasyon
Konpozan yo pa ka vrèman rive nan ekilib distribisyon an nan de faz yo:
Difizyon Longitudinal nan eleman nan kolòn nan pa ka inyore:
Enfliyans divès faktè sinetik sou pwosesis transfè mas la pa te konsidere.
Relasyon ki genyen ant efè kolòn ak vitès koule nan faz mobil pa ka eksplike:
Li pa klè ki faktè prensipal ki afekte efè kolòn
Pwoblèm sa yo rezoud satisfezan nan teyori pousantaj.
2. teyori pousantaj
An 1956, yon etidyan Olandè VanDeemter et al.absòbe konsèp nan teyori plato, ak konbine faktè sinetik ki afekte wotè plato a, mete devan teyori sinetik nan pwosesis kwomatografik - teyori pousantaj, ak sòti ekwasyon an VanDeemter.Li konsidere pwosesis kwomatografik la kòm yon pwosesis dinamik ki pa ekilib epi li etidye enfliyans faktè sinetik sou elaji pik la (sa vle di efè kolòn).
Apre sa, Giddings ak Snyder et al.te pwopoze ekwasyon pousantaj chromatografi likid (sètadi ekwasyon Giddings) ki baze sou ekwasyon VanDeemter (ki te rele pita ekwasyon to chromatografi gaz la) epi dapre diferans pwopriyete ki genyen ant likid ak gaz.
(1) Ekwasyon Van Deemter
Ki kote: H: se wotè tablo a
A: koyefisyan tèm difizyon eddy
B: koyefisyan tèm difizyon molekilè
C: koyefisyan tèm rezistans transfè mas la
(2) Ekwasyon Giddings
Analiz kalitatif ak kalitatif
(1) Analiz kalitatif
Kalitatif analiz kwomatografik se detèmine konpoze yo reprezante pa chak pik kwomatografik.Depi plizyè sibstans gen valè retansyon definitif nan sèten kondisyon kwomatografik, valè retansyon an ka itilize kòm yon endèks kalitatif.Plizyè metòd kalitatif kwomatografik yo kounye a baze sou valè retansyon yo.
Sepandan, diferan sibstans ka gen valè retansyon ki sanble oswa ki idantik nan menm kondisyon kwomatografik yo, se sa ki, valè retansyon yo pa eksklizif.Se konsa, li difisil pou karakterize yon echantiyon konplètman enkoni ki baze sou valè retansyon pou kont li.Si sou baz konpreyansyon sous la, nati ak objektif echantiyon an, yo ka fè yon jijman preliminè sou konpozisyon echantiyon an, epi yo ka itilize metòd sa yo pou detèmine konpoze ki reprezante pa pik kwomatografik la.
1. Kontwòl kalitatif lè l sèvi avèk sibstans ki pi bon kalite
Anba sèten kondisyon kwomatografik, yon enkoni gen sèlman yon tan retansyon defini.Se poutèt sa, enkoni a ka kalitatif idantifye lè w konpare tan an retansyon nan sibstans ki pi bon kalite li te ye nan menm kondisyon yo kwomatografik ak tan an retansyon nan sibstans la enkoni.Si de yo se menm bagay la, sibstans enkoni a ka yon sibstans pi bon kalite li te ye;Sinon, enkoni a se pa sibstans ki pi bon kalite.
Metòd kontwòl sibstans pi bon kalite aplikab sèlman pou sibstans enkoni ki gen konpozisyon li te ye, ki gen konpozisyon relativman senp, epi ki gen sibstans ki pi bon kalite li te ye.
2. Metòd valè relatif retansyon
Valè retansyon relatif α, refere a ajisteman ant eleman i ak materyèl referans Rapò valè retansyon:
Li sèlman chanje ak chanjman nan tanperati fixative ak kolòn, e li pa gen anyen fè ak lòt kondisyon fonksyònman.
Nan yon sèten faz estasyonè ak tanperati kolòn, valè retansyon ajiste nan eleman i ak sibstans referans yo mezire respektivman, ak Lè sa a, kalkile dapre fòmil ki anwo a.Valè retansyon relatif yo jwenn yo ka kalitatif konpare ak valè korespondan yo nan literati a.
3, ajoute sibstans li te ye pou ogmante metòd wotè pik la
Lè gen anpil konpozan nan echantiyon enkoni a, pik kwomatografik yo jwenn yo twò dans pou yo ka fasilman idantifye pa metòd ki anwo a, oswa lè echantiyon enkoni a sèlman itilize pou analiz atik espesifye a.
"Premyèman, yo fè yon chromatogram nan yon echantiyon enkoni, ak Lè sa a, yo jwenn yon kromatogram plis lè yo ajoute yon sibstans li te ye nan echantiyon an enkoni."Konpozan ak wotè pik ogmante ka konnen pou sibstans sa yo.
4. Kenbe metòd kalitatif endèks la
Endèks la retansyon reprezante konpòtman an retansyon nan sibstans ki sou fiksatif ak kounye a se endèks kalitatif ki pi lajman itilize ak entènasyonalman rekonèt nan GC.Li gen avantaj ki genyen nan repwodibilite bon, estanda inifòm ak ti koyefisyan tanperati.
Endèks la retansyon se sèlman ki gen rapò ak pwopriyete yo nan faz nan estasyonè ak tanperati a kolòn, men se pa ak lòt kondisyon eksperimantal.Presizyon li yo ak repwodibilite yo ekselan.Osi lontan ke tanperati kolòn nan se menm jan ak sa yo ki nan faz nan estasyonè, valè literati a ka aplike pou idantifikasyon, epi li pa nesesè yo sèvi ak materyèl la pi bon kalite pou konparezon.
(2) Analiz kantitatif
Baz pou kantite kwomatografik:
Travay la nan analiz quantitative se jwenn san an nan eleman yo nan echantiyon an melanje
Kontni fraksyon.Chromatografik quantification te baze sou sa ki annapre yo: lè kondisyon fonksyònman yo te konsistan, te
Mas la (oswa konsantrasyon) nan eleman nan mezire detèmine pa siyal la repons bay pa detektè a
Li pwopòsyonèl.Savwa:
Baz pou kantite kwomatografik:
Travay la nan analiz quantitative se jwenn san an nan eleman yo nan echantiyon an melanje
Kontni fraksyon.Chromatografik quantification te baze sou sa ki annapre yo: lè kondisyon fonksyònman yo te konsistan, te
Mas la (oswa konsantrasyon) nan eleman nan mezire detèmine pa siyal la repons bay pa detektè a
Li pwopòsyonèl.Savwa:
1. Metòd mezi zòn pik
Zòn pik se done quantitative debaz kwomatogram yo bay, ak presizyon nan mezi zòn pik dirèkteman afekte rezilta quantitative yo.Metòd mezi diferan yo te itilize pou pik kwomatografik ak diferan fòm pik.
Li difisil pou jwenn valè egzak sezon fredi a nan analiz quantitative:
Sou yon bò akòz difikilte pou mezire avèk presizyon volim nan piki absoli: nan lòt men an
Zòn pik la depann de kondisyon kwomatografik yo, epi yo ta dwe kenbe teren kwomatografik la lè yo mezire valè a.
Li pa ni posib ni pratik pou fè menm bagay la.E menm si ou ka jwenn li dwat
Valè egzak la, tou paske pa gen okenn estanda inifye epi yo pa ka aplike dirèkteman.
2.Quantitative koreksyon faktè
Definisyon faktè koreksyon quantitative: kantite eleman k ap antre nan detektè a (m)
Pwopòsyon zòn pik kwomatografik li (A) oswa wotè pik () se yon konstan pwopòsyonèl (,
Konstan pwopòsyonèl la rele faktè koreksyon absoli pou eleman an.
Li difisil pou jwenn valè egzak sezon fredi a nan analiz quantitative:
Sou yon bò akòz difikilte pou mezire avèk presizyon volim nan piki absoli: nan lòt men an
Zòn pik la depann de kondisyon kwomatografik yo, epi yo ta dwe kenbe teren kwomatografik la lè yo mezire valè a.
Li pa ni posib ni pratik pou fè menm bagay la.E menm si ou ka jwenn li dwat
Valè egzak la, tou paske pa gen okenn estanda inifye epi yo pa ka aplike dirèkteman.
Sa vle di, faktè a koreksyon relatif 'nan yon eleman se eleman nan ak materyèl la referans s
Rapò faktè koreksyon absoli yo.
Li ka wè ke faktè koreksyon relatif la se lè bon jan kalite a nan eleman nan kont estanda a.
Lè sibstans la egal, zòn nan pik nan materyèl referans la se zòn nan pik nan eleman an
Plizyè.Si kèk eleman gen mas m ak zòn pik A, lè sa a kantite f'A
Valè yo egal ak zòn nan pik nan materyèl la referans ak mas nan.Nan yon lòt sans,
Atravè faktè koreksyon relatif la, zòn pik yo nan chak eleman ka separe
Konvèti nan zòn nan pik nan materyèl la referans egal a mas li yo, Lè sa a, rapò a
Estanda a inifye.Se konsa, sa a se metòd la nòmal pou evalye pousantaj la nan chak eleman
Baz la nan kantite.
Metòd pou jwenn faktè koreksyon relatif: valè faktè koreksyon relatif yo te sèlman konpare ak yo te
Mezi a gen rapò ak estanda a ak kalite detektè a, men ak teren operasyon an
Li pa gen pwoblèm.Se poutèt sa, valè yo ka rekipere nan referans nan literati a.Si tèks la
Si ou pa ka jwenn valè a vle nan ofrann lan, ou kapab tou detèmine li poukont ou.Metòd detèminasyon
Metòd: Yon sèten kantite sibstans ki mezire dis chwazi materyèl referans → te fè nan yon sèten konsantrasyon
Yo te mezire zòn pik kwomatografik A ak As nan de eleman yo.
Sa se fòmil la.
3. Metòd kalkil kantitatif
(1) Metòd nòmalizasyon zòn
Yo te kalkile sòm kontni an nan tout fraksyon yo pik-gratis kòm 100% pou quantification.
Metòd la rele nòmalizasyon.Fòmil kalkil li se jan sa a:
Ki kote P,% se kontni pousantaj eleman yo teste yo;A1, A2... Yon n se eleman 1.Zòn nan pik nan 1 ~ n;f'1, f'2... f'n se faktè koreksyon relatif pou konpozan 1 rive n.
(2) ekstèn metòd estanda
Metòd la nan konparezon quantitative ant siyal la repons nan eleman nan yo dwe teste nan echantiyon an ak eleman nan pi bon kalite yo dwe teste kòm kontwòl la.
(3) Metòd estanda entèn
Sa yo rele metòd estanda entèn la se yon metòd kote yon sèten kantite sibstans pi bon kalite ajoute nan solisyon estanda sibstans ki sou tès la ak solisyon echantiyon an kòm yon estanda entèn, ak Lè sa a, analize ak detèmine.
(3) metòd adisyon estanda
Metòd adisyon estanda, konnen tou kòm metòd adisyon entèn la, se ajoute yon sèten kantite (△C)
Referans sibstans tès la te ajoute nan solisyon echantiyon an yo dwe teste, epi tès la te ajoute nan tès la
Pik solisyon echantiyon an apre sibstans la te pi wo pase solisyon echantiyon orijinal la
Yo te itilize ogmantasyon nan zòn (△A) pou kalkile konsantrasyon sibstans la nan solisyon echantiyon an
Kontni (Cx)
Ki kote Ax se zòn pik sibstans ki pou mezire nan echantiyon orijinal la.
Tan poste: Mar-27-2023