Хроматогра́фія (з грец. χρώμα, латиніз. хрома — колір, графо — пишу) — високоефективний фізико-хімічний метод розділення і аналізу, в якому речовина розподіляється між двома фазами: рухомою і нерухомою.
Хроматографія | |
|
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOW1MMlpoTDBoUVEwTkRYM041YzNSbGJTNXFjR2N2TWpVd2NIZ3RTRkJEUTBOZmMzbHpkR1Z0TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODFMelUwTDBad1lXRjFkRzlwTG5CdVp5OHlOVEJ3ZUMxR2NHRmhkWFJ2YVM1d2JtYz0ucG5n.png)
Загальний опис
Хроматографія — метод розділення, аналізу і дослідження сумішей речовин, що ґрунтується на різному розподілі речовин в динамічних умовах між рухомою і нерухомою фазами (на різній сорбції складових частин яким-небудь адсорбентом). Розрізняють: за середовищем, в якому відбувається розділення (газова і рідинна); за механізмом розділення (молекулярна, йонообмінна, осадова і розподільча); за технікою проведення розділення (колонкова, капілярна, тонкошарова і хроматографія на папері, HPLC (ВЕРХ, ВисокоЕфективна Рідинна Хроматографія)). Широко використовують при аналізі корисних копалин, гірських порід і мінералів у технологічних процесах для очищення і опріснення води, для отримання речовин високої чистоти. У нафтовій аналітичній практиці широко застосовуються різні види на алюмосилікатних сорбентах і на спеціальному хроматографічному папері. Інша назва — хроматографічний аналіз.
Картина розподілу зон компонентів суміші називається хроматограма.
Історія
В 1850 році в роботах німецького хіміка Рунге було описано процес розділення фарбників методом фронтальної проявки на папері. Знайдені й інші роботи аналогічного характеру. Проте досліди Рунге й інших вчених не склали наукової дисципліни.
Відкрив хроматографію російський вчений Михайло Цвєт, який навчався і закінчив докторат у Женевському університеті, але наткнувся на безпрецедентне ставлення і нерозуміння в Росії.
Про хроматографічний метод він повідомив у Варшаві 21 березня 1903 р. на засіданні Варшавського товариства природодослідників; опублікував статтю в 1906 р. в журналі «Доповіді Німецького ботанічного товариства». Проте спочатку цей винахід не отримав належної оцінки і був забутий.
Відновленням інтересу до хроматографії слід завдячувати німецькому вченому Ріхардові Вільштеттеру, який запропонував використати метод Цвєта своєму учневі Ріхардові Куну. У 1931 році Р. Кун, який працював у лабораторії в Гайдельберзі провів успішне розділення каротинів на фракції. Разом з ним працювали і . У 1933 р. Вінтерштайн продемонстрував хроматографічний метод у Кембриджському університеті, де працював молодий учений Арчер Джон Портер Мартін, а Ледерер, який у зв'язку з приходом нацистів емігрував до Парижа, і перебуваючи у 1935—1937 рр. в СРСР, познайомив із ним радянську наукову громадськість. З тих пір хроматографію почали широко використовувати в ботанічних і біохімічних лабораторіях у всьому світі.
Важливим етапом стало відкриття Миколою Ізмайловим і Марією Шрайбер методу хроматографії в тонкому шарі в 1938 році в Харківському хіміко-фармацевтичному інституті. Подальшим важливим в розвитку хроматографії стало відкриття Мартіном та Сінгом в 1940 році варіанту рідинної розподільної хроматографії на прикладі розділення похідних амінокислот на колонці, заповненій силікагелем, насиченим водою, з використанням хлороформу як розчинника. За це відкриття Мартін і Сінг в 1952 році отримали Нобелівську премію.
Класифікація хроматографічних методів
Варіанти хроматографії за фазовим станом
- Газова хроматографія (використовується, наприклад, для визначення якості харчового спирту)
- (використовується для аналізу та виділення органічних сполук)
- Хроматографія над критичними рідинами/газами (рідкісний вид, проміжний між першими двома. Найчастіше використовують як вуглекислий газ під високим тиском та підвищених температурах)
- Газо-рідинна хроматографія
- Газо-твердофазна хроматографія
Варіанти хроматографії за характером
Варіанти хроматографії за способом проведення
- Препаративна — використовується для розділення речовин залежно від їх швидкості руху. В більшості випадків застосовують рідинну хроматографію.
- Аналітична — має на меті лиш оцінити склад суміші. Маси зразків — мікрограми.
- Висолювальна хроматографія — хроматографія, що ґрунтується на додаванні до несорбовного електроліту для зміни рівноваг розподілу розділюваних компонентів.
Найросповсюдженіші техніки
Тонкошарова хроматографія
Хроматографія, що здійснюється в шарі сорбенту, нанесеному на певну підкладку, напр., на скляну або алюмінієву платівку. Розділення суміші ґрунтується на різних швидкостях пересування її компонентів у тонкому шарі сорбенту (силікагелю, оксиду алюмінію та ін.) при поступовому переміщенні по ньому елюенту (органічних розчинників та їх сумішей). Різні компоненти проходять різні дистанції на поверхні. Використовується також багатократне елюювання в одному або в перпендикулярних напрямках. Характеристикою речовини в цього виду хроматографії є величина Rf, що є відношенням відстані між стартом і центром плями речовини до відстані між стартом і фронтом розчинника.
Аналітична тонкошарова хроматографія широко застосовується в органічній хімії для поточного аналізу сумішей (сумарний час експерименту 2-10 хв). Нерухомою фазою служить силікагель нанесений на пластинку (найчастіше товсту алюмінієву фольгу). Як рухому фазу застосовують органічні розчинник. Набір гептан<етилацетат<метанол дозволяє елюювати більшість сполук. Часто також застосовують етер та хлороформ.
Колонкова хроматографія
Один з основних спосіб очистки органічних речовин в сучасній синтетичній практиці. Силікагелем набивають скляну колонку завтовшки 5-50 мм. Зверху наносять малу кількість концентрованого р-ну суміші, а потім починають елюювання аналізуючи час від часу розчин, що виходить через малий отвір знизу колонки.
Різновид адсорбційної хроматографії, де розчин, що містить суміш речовин, пропускається через вузькі трубки, наповнені стаціонарною фазою. Оскільки різні речовини в суміші мають різну спорідненість щодо стаціонарної фази, то вони проходять через трубку з різними швидкостями, що дозволяє їх розділити, проаналізувати або й зібрати при виході з трубки.
HPLC (ВЕРХ)
HPLC (ВЕРХ, ВисокоЕфективна Рідинна Хроматографія) використовує прикладання зовнішнього тиску для прискорення проходження рідини через колонку. Це дозволяє застосовувати наповнювач з часточками меншого розміру й прискорює розділення. Препаративні хроматографи для розділення органічних речовин працюють при тиску порядку 100—600 бар з металевими колонками діаметром 0.5-4.6 мм (найчастіше використовують діаметром 2.1 та 4.0 — 4.6 мм) та довжиною 15-300 мм. Як нерухому фазу застосовують ліпофільно-модифікований силікагель (оберненофазна хроматографія), тоді як рухомою фазою слугують суміші води та органічного розчинника (найчастіше ацетонітрилу). ВЕРХ застосовують як для аналізу, так і для розділення сумішей. Типовий час експерименту 2-30хв.
Афінна хроматографія
Для розділення біологічних зразків часто застосовують модифікування нерухомої фази речовиною, що вибірково зв'язується з сполукою, що цікавить експериментатора. Так, наприклад, очистка антитіл може проводитись на колонках з сефарози модифікованої протеїном.
Елюційна хроматографія
Хроматографія, що ґрунтується на розділенні речовин шляхом пропускання елюента (рідини або газу) через хроматографічний шар після введення зразка.
Розподільча хроматографія
Хроматографія, в якій розділення компонентів суміші опирається на різниці їх розчинностей у нерухомій фазі (газова хроматографія) або на відмінності їх розподілу між незмішуваними фазами — рухомою і нерухомою, яка нанесена на твердий носій (рідинна хроматографія).
Адсорбційна хроматографія
Метод розділення, аналізу та фізико-хімічного дослідження речовин, заснований на різниці в швидкостях руху зон різних компонентів, що переміщаються з потоком рухомої фази (елюенту) через шар нерухомої фази з відповідно підібраними сорбуючими властивостями. Розділення речовин в сумішах ґрунтується на відмінностях адсорбційних спорідненостей компонентів до поверхні активного твердого тіла. У залежності від стану, в якому перебуває елюент, розрізняють рідинно- або газо-твердофазну хроматографії.
Двовимірна хроматографія
Хроматографія (паперова і тонкошарова), де використовується елюювання із вимушеним рухом компонентів послідовно у взаємоперпендикулярних напрямках (звичайно зі застосуванням різних елюентів).
Див. також
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Хроматографія |
Посилання
Вікіпідручник має книгу на тему School science/Paper chromatography of amino acids |
- ХРОМАТОГРАФІЯ [ 3 серпня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
- Хроматографія // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
- IUPAC Nomenclature for Chromatography [ 25 вересня 2017 у Wayback Machine.]
- Chromedia [ 14 червня 2021 у Wayback Machine.] On line database and community for chromatography practitioners (paid subscription required)
- Вітчизняний виробник хроматографів [ 31 січня 2013 у Wayback Machine.]
Література
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Хроматографія в хімії каліксаренів : [монографія] / О. І. Кальченко, В. І. Кальченко ; НАН України, Інт орган. хімії. – Київ : Наук. думка, 2013. – 198 с. : іл. – (Проект "Наукова книга"). – Тит. арк. парал. англ. – Бібліогр.: с. 177-195. –
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Hromatogra fiya z grec xrwma latiniz hroma kolir grafo pishu visokoefektivnij fiziko himichnij metod rozdilennya i analizu v yakomu rechovina rozpodilyayetsya mizh dvoma fazami ruhomoyu i neruhomoyu Hromatografiya Hromatografiya u VikishovishiHromatografichna sistema HPCCC Hromatografichna sistema u skladi gazovij hromatograf ta avtosemler dlya vvodu ridkih zrazkivZagalnij opisHromatografiya metod rozdilennya analizu i doslidzhennya sumishej rechovin sho gruntuyetsya na riznomu rozpodili rechovin v dinamichnih umovah mizh ruhomoyu i neruhomoyu fazami na riznij sorbciyi skladovih chastin yakim nebud adsorbentom Rozriznyayut za seredovishem v yakomu vidbuvayetsya rozdilennya gazova i ridinna za mehanizmom rozdilennya molekulyarna jonoobminna osadova i rozpodilcha za tehnikoyu provedennya rozdilennya kolonkova kapilyarna tonkosharova i hromatografiya na paperi HPLC VERH VisokoEfektivna Ridinna Hromatografiya Shiroko vikoristovuyut pri analizi korisnih kopalin girskih porid i mineraliv u tehnologichnih procesah dlya ochishennya i oprisnennya vodi dlya otrimannya rechovin visokoyi chistoti U naftovij analitichnij praktici shiroko zastosovuyutsya rizni vidi na alyumosilikatnih sorbentah i na specialnomu hromatografichnomu paperi Insha nazva hromatografichnij analiz Kartina rozpodilu zon komponentiv sumishi nazivayetsya hromatograma IstoriyaV 1850 roci v robotah nimeckogo himika Runge bulo opisano proces rozdilennya farbnikiv metodom frontalnoyi proyavki na paperi Znajdeni j inshi roboti analogichnogo harakteru Prote doslidi Runge j inshih vchenih ne sklali naukovoyi disciplini Vidkriv hromatografiyu rosijskij vchenij Mihajlo Cvyet yakij navchavsya i zakinchiv doktorat u Zhenevskomu universiteti ale natknuvsya na bezprecedentne stavlennya i nerozuminnya v Rosiyi Pro hromatografichnij metod vin povidomiv u Varshavi 21 bereznya 1903 r na zasidanni Varshavskogo tovaristva prirododoslidnikiv opublikuvav stattyu v 1906 r v zhurnali Dopovidi Nimeckogo botanichnogo tovaristva Prote spochatku cej vinahid ne otrimav nalezhnoyi ocinki i buv zabutij Vidnovlennyam interesu do hromatografiyi slid zavdyachuvati nimeckomu vchenomu Rihardovi Vilshtetteru yakij zaproponuvav vikoristati metod Cvyeta svoyemu uchnevi Rihardovi Kunu U 1931 roci R Kun yakij pracyuvav u laboratoriyi v Gajdelberzi proviv uspishne rozdilennya karotiniv na frakciyi Razom z nim pracyuvali i U 1933 r Vintershtajn prodemonstruvav hromatografichnij metod u Kembridzhskomu universiteti de pracyuvav molodij uchenij Archer Dzhon Porter Martin a Lederer yakij u zv yazku z prihodom nacistiv emigruvav do Parizha i perebuvayuchi u 1935 1937 rr v SRSR poznajomiv iz nim radyansku naukovu gromadskist Z tih pir hromatografiyu pochali shiroko vikoristovuvati v botanichnih i biohimichnih laboratoriyah u vsomu sviti Vazhlivim etapom stalo vidkrittya Mikoloyu Izmajlovim i Mariyeyu Shrajber metodu hromatografiyi v tonkomu shari v 1938 roci v Harkivskomu himiko farmacevtichnomu instituti Podalshim vazhlivim v rozvitku hromatografiyi stalo vidkrittya Martinom ta Singom v 1940 roci variantu ridinnoyi rozpodilnoyi hromatografiyi na prikladi rozdilennya pohidnih aminokislot na kolonci zapovnenij silikagelem nasichenim vodoyu z vikoristannyam hloroformu yak rozchinnika Za ce vidkrittya Martin i Sing v 1952 roci otrimali Nobelivsku premiyu Klasifikaciya hromatografichnih metodivVarianti hromatografiyi za fazovim stanom Gazova hromatografiya vikoristovuyetsya napriklad dlya viznachennya yakosti harchovogo spirtu vikoristovuyetsya dlya analizu ta vidilennya organichnih spoluk Hromatografiya nad kritichnimi ridinami gazami ridkisnij vid promizhnij mizh pershimi dvoma Najchastishe vikoristovuyut yak vuglekislij gaz pid visokim tiskom ta pidvishenih temperaturah Gazo ridinna hromatografiya Gazo tverdofazna hromatografiyaVarianti hromatografiyi za harakterom Varianti hromatografiyi za sposobom provedennya Preparativna vikoristovuyetsya dlya rozdilennya rechovin zalezhno vid yih shvidkosti ruhu V bilshosti vipadkiv zastosovuyut ridinnu hromatografiyu Analitichna maye na meti lish ociniti sklad sumishi Masi zrazkiv mikrogrami Visolyuvalna hromatografiya hromatografiya sho gruntuyetsya na dodavanni do nesorbovnogo elektrolitu dlya zmini rivnovag rozpodilu rozdilyuvanih komponentiv Najrospovsyudzhenishi tehnikiTonkosharova hromatografiya Hromatografiya sho zdijsnyuyetsya v shari sorbentu nanesenomu na pevnu pidkladku napr na sklyanu abo alyuminiyevu plativku Rozdilennya sumishi gruntuyetsya na riznih shvidkostyah peresuvannya yiyi komponentiv u tonkomu shari sorbentu silikagelyu oksidu alyuminiyu ta in pri postupovomu peremishenni po nomu elyuentu organichnih rozchinnikiv ta yih sumishej Rizni komponenti prohodyat rizni distanciyi na poverhni Vikoristovuyetsya takozh bagatokratne elyuyuvannya v odnomu abo v perpendikulyarnih napryamkah Harakteristikoyu rechovini v cogo vidu hromatografiyi ye velichina Rf sho ye vidnoshennyam vidstani mizh startom i centrom plyami rechovini do vidstani mizh startom i frontom rozchinnika Analitichna tonkosharova hromatografiya shiroko zastosovuyetsya v organichnij himiyi dlya potochnogo analizu sumishej sumarnij chas eksperimentu 2 10 hv Neruhomoyu fazoyu sluzhit silikagel nanesenij na plastinku najchastishe tovstu alyuminiyevu folgu Yak ruhomu fazu zastosovuyut organichni rozchinnik Nabir geptan lt etilacetat lt metanol dozvolyaye elyuyuvati bilshist spoluk Chasto takozh zastosovuyut eter ta hloroform Kolonkova hromatografiya Odin z osnovnih sposib ochistki organichnih rechovin v suchasnij sintetichnij praktici Silikagelem nabivayut sklyanu kolonku zavtovshki 5 50 mm Zverhu nanosyat malu kilkist koncentrovanogo r nu sumishi a potim pochinayut elyuyuvannya analizuyuchi chas vid chasu rozchin sho vihodit cherez malij otvir znizu kolonki Riznovid adsorbcijnoyi hromatografiyi de rozchin sho mistit sumish rechovin propuskayetsya cherez vuzki trubki napovneni stacionarnoyu fazoyu Oskilki rizni rechovini v sumishi mayut riznu sporidnenist shodo stacionarnoyi fazi to voni prohodyat cherez trubku z riznimi shvidkostyami sho dozvolyaye yih rozdiliti proanalizuvati abo j zibrati pri vihodi z trubki HPLC VERH HPLC VERH VisokoEfektivna Ridinna Hromatografiya vikoristovuye prikladannya zovnishnogo tisku dlya priskorennya prohodzhennya ridini cherez kolonku Ce dozvolyaye zastosovuvati napovnyuvach z chastochkami menshogo rozmiru j priskoryuye rozdilennya Preparativni hromatografi dlya rozdilennya organichnih rechovin pracyuyut pri tisku poryadku 100 600 bar z metalevimi kolonkami diametrom 0 5 4 6 mm najchastishe vikoristovuyut diametrom 2 1 ta 4 0 4 6 mm ta dovzhinoyu 15 300 mm Yak neruhomu fazu zastosovuyut lipofilno modifikovanij silikagel obernenofazna hromatografiya todi yak ruhomoyu fazoyu sluguyut sumishi vodi ta organichnogo rozchinnika najchastishe acetonitrilu VERH zastosovuyut yak dlya analizu tak i dlya rozdilennya sumishej Tipovij chas eksperimentu 2 30hv Afinna hromatografiya Dlya rozdilennya biologichnih zrazkiv chasto zastosovuyut modifikuvannya neruhomoyi fazi rechovinoyu sho vibirkovo zv yazuyetsya z spolukoyu sho cikavit eksperimentatora Tak napriklad ochistka antitil mozhe provoditis na kolonkah z sefarozi modifikovanoyi proteyinom Elyucijna hromatografiya Hromatografiya sho gruntuyetsya na rozdilenni rechovin shlyahom propuskannya elyuenta ridini abo gazu cherez hromatografichnij shar pislya vvedennya zrazka Rozpodilcha hromatografiyaHromatografiya v yakij rozdilennya komponentiv sumishi opirayetsya na riznici yih rozchinnostej u neruhomij fazi gazova hromatografiya abo na vidminnosti yih rozpodilu mizh nezmishuvanimi fazami ruhomoyu i neruhomoyu yaka nanesena na tverdij nosij ridinna hromatografiya Adsorbcijna hromatografiya Metod rozdilennya analizu ta fiziko himichnogo doslidzhennya rechovin zasnovanij na riznici v shvidkostyah ruhu zon riznih komponentiv sho peremishayutsya z potokom ruhomoyi fazi elyuentu cherez shar neruhomoyi fazi z vidpovidno pidibranimi sorbuyuchimi vlastivostyami Rozdilennya rechovin v sumishah gruntuyetsya na vidminnostyah adsorbcijnih sporidnenostej komponentiv do poverhni aktivnogo tverdogo tila U zalezhnosti vid stanu v yakomu perebuvaye elyuent rozriznyayut ridinno abo gazo tverdofaznu hromatografiyi Dvovimirna hromatografiya Dokladnishe Dvovimirna hromatografiya Hromatografiya paperova i tonkosharova de vikoristovuyetsya elyuyuvannya iz vimushenim ruhom komponentiv poslidovno u vzayemoperpendikulyarnih napryamkah zvichajno zi zastosuvannyam riznih elyuentiv Div takozhVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu HromatografiyaVitisna hromatografiya Elektrohromatografiya Paperova hromatografiya Tonkosharova hromatografiya Nadkritichna flyuyidna hromatografiya Poetapne elyuyuvannyaPosilannyaVikipidruchnik maye knigu na temu School science Paper chromatography of amino acidsHROMATOGRAFIYa 3 serpnya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya Hromatografiya Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 IUPAC Nomenclature for Chromatography 25 veresnya 2017 u Wayback Machine Chromedia 14 chervnya 2021 u Wayback Machine On line database and community for chromatography practitioners paid subscription required Vitchiznyanij virobnik hromatografiv 31 sichnya 2013 u Wayback Machine LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Hromatografiya v himiyi kaliksareniv monografiya O I Kalchenko V I Kalchenko NAN Ukrayini Int organ himiyi Kiyiv Nauk dumka 2013 198 s il Proekt Naukova kniga Tit ark paral angl Bibliogr s 177 195 ISBN 978 966 00 1322 3