Что такое элюент в хроматографии

Элюент

Источник:

(утв. Росгидрометом 11.01.1996)

Смотреть что такое «Элюент» в других словарях:

элюент — сущ., кол во синонимов: 1 • растворитель (67) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

элюент — – подвижная фаза. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Элюент — Смотри Элюент (инфлюент) … Энциклопедический словарь по металлургии

элюент — eliuentas statusas T sritis chemija apibrėžtis Skystis, išplaunantis iš adsorbento sugertąsias medžiagas. atitikmenys: angl. eluant; eluent rus. элюент … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

элюент — элю ент, а … Русский орфографический словарь

элюент — элю/ент/ … Морфемно-орфографический словарь

Элюент (инфлюент) — [eluent] раствор, поступающий в хроматографическую колонку и вымывающий разделенные компоненты, или растворитель для элюирования … Энциклопедический словарь по металлургии

ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ — вид хроматографии, в к рой подвижной фазой (элюентом) служит жидкость. Неподвижной фазой м. б. твердый сорбент, твердый носитель с нанесенной на его пов сть жидкостью или гель. Различают колоночную Ж. х., в к рой через колонку, заполненную… … Химическая энциклопедия

Количественный анализ — раздел аналитической химии, в задачу которого входит определение количества (содержания) элементов (ионов), радикалов, функциональных групп, соединений или фаз в анализируемом объекте. Содержание 1 Цели количественного анализа 2 Методы… … Википедия

Источник

Хроматографический анализ

Хроматография — это метод исследования газовых, жидкостных, паровых или растворенных веществ путем их разделения на монокомпоненты. Сам хроматографический метод основан на распределении элементов смесей между подвижной (элюент) и неподвижной фазами (твердое вещество или жидкость на основе инертного носителя). После разделения смеси качественные характеристики и количественное содержание каждого из элементов можно определить любыми способами химического или физического исследования. Если исследуемое вещество не разделилось на компоненты хроматографическим путем, то его принято считать однородным. Применение хроматографического анализа активно практикуется в лабораториях и промышленности с целью комплексного исследования многокомпонентных смесей, контроля качества производства, выделения индивидуальных компонентов, разделения рассеянных и редких элементов. В данной статье мы рассмотрим следующие аспекты:

Хроматографические методы анализа

В зависимости от способа взаимодействия и распределения элементов смеси между элюентом и неподвижной фазой сегодня выделяют следующие разновидности хроматографических методов:

По агрегатному состоянию элюента хроматографию классифицируют на:

Газовая хроматография

Газовая хроматография — это вид хроматографического анализа, где в качестве элюента выступает газообразное вещество или пар. На сегодняшний день выделяют следующие категории:

Хроматографический анализ проводится при помощи газового хроматографа. Поступление осуществляется из баллона повышенного давления в блок носителя (здесь же происходит дополнительная очистка газа). От исследуемой смеси отбирают пробу, которая при повышенной температуре вводится в газовый поток через резиновую мембрану. Введение пробы возможно также и посредством автоматических систем ввода — самплеров. Далее происходит испарение жидкой пробы и перенесение ее в колонку хроматографа потоком газа. Разделение осуществляется при температуре 200–400 градусов, но в ряде случаев возможно дифференцирование при более низких температурных показателях. Разделенные в потоке газа компоненты поступают в дифференциальные детекторы, регистратор фиксирует изменения во времени, и на основании полученных данных, вырисовывается хроматограмма.

Если в исследовании одновременно задействовано несколько детекторов, то можно говорить о возможности комплексного анализа хроматографических зон с двумя и более соединениями.

Тонкослойная хроматография

Тонкослойная хроматография или сокращенно — ТСХ — представляет собой хроматографический анализ сложных твердых и жидких смесей, в основе которого лежит разное распределение разделяемых веществ между сорбирующим слоем и подвижной фазой. За счет этого вещества за одно и то же время смещаются на разные расстояния. Этот метод отличается повышенной чувствительностью и предоставляет большие возможности для исследования и разделения многокомпонентных смесей. В качестве оборудования для проведения анализа посредством ТСХ используется специальный прибор, устройство которого представлено на рисунке.

Ионообменная хроматография

Ионообменная хроматография базируется на задержании в неподвижной фазе молекул веществ в результате электростатического взаимодействия разнополярных ионов. При проведении исследования ионы анализируемого вещества начинают конкурировать с ионами элюента, стремясь к взаимодействию с сорбентами, которые заряжены противоположно. Это значит, что данный метод подходит для анализа любых смесей, которые могут быть ионизированы.

Газожидкостная хроматография

В основе газожидкостной хроматографии (ГЖХ) лежит разделение вещества, которое находится в газовой фазе и проходит вдоль нанесенной на твердый сорбент нелетучей жидкости. Такая хроматографическая методика сегодня считается наиболее перспективной. Перспективность данного хроматографического метода обусловлена возможностью исследования близких по составу компонентов сложной смеси, даже если их температура кипения отличается на десятые доли градуса. На проведение анализа обычно требуется небольшое количество вещества и всего несколько минут. Для исследования смеси методом газожидкостной хроматографии применяется современный хроматограф, схематичное устройство которого представлено на рисунке ниже.

1 — баллон с ; 2 — блок стабилизации потока газа; 3 — аналитический блок (колонки, термостат и ротаметр); 4 — детектор; 5 — усилитель; 6 — ; 7 — блок программированного изменения температуры колонки.

Качественный и количественный анализ газа

Хроматографический анализ газа — это процесс исследования газовых смесей на предмет количества содержащихся в них компонентов и их качественных характеристик. Чаще всего комплексный анализ газовых веществ удобнее и эффективнее проводить методом газожидкостной хроматографии. Такая хроматографическая методика особенно актуальна в сфере контроля технологических параметров продуктов газовой, химической и нефтехимической промышленности, а также при проведении поиска месторождений нефти и газа. В ряде случаев хроматографический анализ газа применяется для идентификации взрывоопасных, токсичных или легковоспламеняющихся веществ в воздухе промышленного помещения.

Источник

Хроматография

Хроматография

Подвижная фаза представляет собой поток жидкости или газа, проходящий через неподвижную фазу и переносящий вещество.

Процесс разделения основывается на различном сродстве исследуемых соединений к подвижной и неподвижной фазам: вещества движутся к «финишу» с различными скоростями и, т. о., разделяются.

Основные виды хроматографии:

Жидкостная хроматография:
Колоночная хроматография Тонкослойная хроматография Высокоэффективная жидкостная хроматография

Газовая хроматография Ионообменная хроматография Бумажная хроматография Гель-фильтрационная хроматография Аффинная хроматография

Общие черты различных видов хроматографии:

Все хроматографические методы анализа характеризуются общими чертами:

Колоночная хроматография

Область применения

0.15. Отделение целевого вещества от не сорбирующихся примесей. Пример: Отделение целевого вещества от неорганических примесей или примесей с Rf

Оборудование

Типичный прибор для колоночной хроматографии приведен на рисунке:

Все что необходимо для проведения колоночной хроматографии можно посмотреть на фото:

Элюент

1. Выделяемые вещества не должны взаимодействовать с элюентом или разрушаться при его присутствии. Пример: гидролиз эпоксидов или ацеталей водой на силикагеле.

2. Элюент может быть или индивидуальным растворителем или смесью нескольких растворителей. Растворители должны легко удаляться после выделения веществ (поэтому диметилсульфоксид (ДМСО) или диметилформамид (ДМФА) не подходят из-за высокой температуры кипения).

3. Элюент подбирают таким образом, чтобы на тонкослойной хроматограмме смеси (желательно на том же сорбенте), Rf продуктов различался не менее 0.15, и пятна выходили с Rf не более 0.5-0.6 после одного прогона хроматограммы.

4. Если под действием растворителей различной полярности (полярных (метанол, возможно с добавлением уксусной кислоты или триэтиламина) и неполярных (гексан, пентан)) вещество не сдвигается со старта или двигается с фронтом, следует перейти к другому сорбенту. Пример: Rf = 0, так ведут себя высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на силикагеле; или неполярные вещества на сорбентах с обращенной фазой. Пример: Rf = 1, так ведут себя неполярные вещества на силикагеле; или высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на сорбентах с обращенной фазой.

o Добавление элюента. Элюент добавляется или непосредственно, или при помощи капельной (делительной) воронки. Важно! При проведении хроматографирования слой сорбента ни в коем случае не должен пересыхать, иначе может произойти его растрескивание, приводящее к снижению разделяющей способности.

Хроматографическая колонка и количество сорбента

0.5 грамма смеси 2-х веществ с разницей в Rf

0.4 требуется колонка около 2.5 см шириной.

Сорбент

1. Разделяемые вещества не должны разрушаться в присутствии сорбента. Пример:разделение и очистка ацеталей на силикагеле (у него кислая реакция) практически невозможна из-за их разрушения. В то время как на нейтральном Al2O3 их удается эффективно очистить.

2. Если под действием растворителей различной полярности (полярных (метанол, возможно с добавлением уксусной кислоты или триэтиламина) и неполярных (гексан, пентан)) вещество не сдвигается со старта или двигается с фронтом, следует перейти к другому сорбенту (от полярного сорбента к неполярному и наоборот). Пример 1: Rf = 0, так ведут себя высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на силикагеле; или неполярные вещества на сорбентах с обращенной фазой. Пример 2: Rf = 1, так ведут себя неполярные вещества на силикагеле; или высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на сорбентах с обращенной фазой.

Рекомендации при проведении

Современные методы колоночной хроматографии позволяют, пожалуй, разделять смеси любого состава. Для этого необходимо тщательно подобрать для каждого компонента смеси: элюент и сорбент.

Перед проведением колоночной хроматографии необходимо подобрать элюент и сорбент при помощи тонкослойной хроматографии. Для эффективной очистки выделяемого компонента смеси должно иметь значение Rf должно быть

Тонкослойная хроматография

Область применения

Оборудование

Типичный прибор для проведения ТСХ анализа приведен на рисунке:

Капилляр. Представляет собой стеклянную трубку с внутренним диаметром 0.3-1.0 мм, вытянутую в пламени Важно! Оба конца капилляра должны быть открыты. Края капилляра должны быть ровными, чтобы не царапать слой сорбента и при легком прикосновении переносить раствор вещества на пластину. Важно! Чем уже капилляр, тем легче получить небольшое пятно вещества на пластине. В качестве капилляра также удобно использовать насадки для пипетмана (см. фото выше). Ёмкость для ТСХ. Химический стакан с плоским дном, на дно которого наливается элюент слоем 4-6 мм. Для воспроизводимых результатов дно и стенки емкости выкладываются фильтровальной бумагой, которая пропитывается элюентом. Емкость закрывается крышкой (или чашкой Петри, часовым стеклом) для избежания испарения элюента.

Элюент

1. Выделяемые вещества не должны взаимодействовать с элюентом или разрушаться в его присутствии. Пример: гидролиз эпоксидов или ацеталей водой на силикагеле.

2. Элюент может быть или индивидуальным растворителем или смесью нескольких растворителей. Растворители должны легко удаляться после проведения анализа (поэтому диметилсульфоксид (ДМСО) или диметилформамид (ДМФА) не подходят из-за высокой температуры кипения).

3. Элюент подбирают таким образом, чтобы пятно целевого вещества выходило с Rf не более 0.5-0.6 после одного прогона хроматограммы и было хорошо дифференцировано от примесей (

0.1 Rf). Если на старте остались еще вещества (Rf = 0, «сидят на старте»), следует сменить элюент и проанализировать состав этой смеси. Иногда целевое вещество может «сидеть на старте».

4. Если под действием растворителей различной полярности (полярных (метанол, возможно с добавлением уксусной кислоты или триэтиламина) и неполярных (гексан, пентан)) вещество не сдвигается со старта или двигается с фронтом, следует перейти к другому сорбенту.
Пример: Rf = 0, так ведут себя высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на силикагеле; или неполярные вещества на сорбентах с обращенной фазой.
Пример: Rf = 1, так ведут себя неполярные вещества на силикагеле; или высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на сорбентах с обращенной фазой. Ряд растворителей по полярности см. здесь.

Количество элюента. Элюент наливается в емкость до образования слоя 4-6 мм. Важно! Пластину погружают в элюент так, чтобы пятна веществ не соприкасались непосредственно с элюентом, иначе произойдет вымывание веществ в элюирующую смесь.

Сорбент.

1. Разделяемые вещества не должны разрушаться в присутствии сорбента. Пример:разделение и очистка ацеталей на силикагеле (у него кислая реакция) практически невозможна из-за их разрушения. В то время как на нейтральном Al2O3 их удается эффективно разделить.

2. Если под действием растворителей различной полярности (полярных (метанол, возможно с добавлением уксусной кислоты или триэтиламина) и неполярных (гексан, пентан)) вещество не сдвигается со старта или двигается с фронтом, следует перейти к другому сорбенту (от полярного сорбента к неполярному и наоборот).
Пример 1: Rf = 0, так ведут себя высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на силикагеле; или неполярные вещества на сорбентах с обращенной фазой.
Пример 2: Rf = 1, так ведут себя неполярные вещества на силикагеле; или высоко полярные вещества (ионные жидкости, амины) на сорбентах с обращенной фазой.

Пластина

1. Ширина пластины определяется: по 5 мм от краев пластины, и 4-6 мм расстояние между пятнами. Длина пластины: от 5 см (для хорошо разделяющихся веществ) до 10 см или более (для сложных смесей).

2. Линия «старта» проводится карандашом на расстоянии 5-7 мм от нижнего края пластины, с этого же края отрезаются уголки (

2 мм) для того, чтобы фронт элюента шел по пластине ровным слоем.

5. Линия «финиша» проводится карандашом после окончания элюирования на расстоянии 3-5 мм от верхнего края пластины. Важно! Для воспроизводимых результатов фронт элюента не должен достигать края пластины. Типичную ТСХ пластину после проведения анализа и проявления пятен можно посмотреть ниже:

Большинство органических соединений не окрашены, т. о. не удается визуально определить положение пятен на пластине. Поэтому, после проведения ТСХ анализа требуется проявить пятна в ультрафиолетовом свете (УФ), йоде (I2) или под действием специальных реагентов.

Рекомендации при проведении

Подбор элюента и сорбента для тонкослойной (ТСХ) и колоночной (КХ) хроматографии (Методика)

1. Подбор элюента для тонкослойной хроматографии (ТСХ).

Так как наиболее часто используются пластины с силикагелем в качестве сорбента разберем подбор элюента именно на них. Методика не отличается в случае окиси алюминия в качестве сорбента, и обратна в случае сорбентов с обращенной фазой.

Ключевым моментом при подборе растворителя является относительная полярность растворителей.

На несколько пластин длиной

1 см наносится раствор разделяемой смеси.

Верхнее вещество с Rf = 0.2 уже можно выделить в индивидуальном виде колоночной хроматографией. Часть смеси осталось на старте, следует продолжить подбор элюента для анализа ее состава. Для этого следует использовать более полярные системы. Например, смеси н-гексан/этилацетат (от

5:1), бензол, толуол, хлороформ.

2:1 до чистого этилацетата), хлористый метилен

В выбранной смеси на колонке уже не удастся разделить первые 4 вещества, скорее всего, будут получены смеси 1+2 и 3+4, однако, возможно, удастся выделить 5 вещество (хотя, скорее, оно захватит часть от 3+4) и, скорее всего, удастся выделить 6 вещество. Однако, часть смеси еще на старте. Переходим к сильно полярным растворителям: метанол, метанол + добавка кислоты (уксусная) или основания (триэтиламин), изопропанол, этанол и т. п.

Иногда компонент смеси идет с фронтом элюента уже в неполярном гексане. Или не сдвигается со старта метанолом с добавкой триэтиламина. В этом случае для его очисти необходимо использовать другой сорбент (обращенная фаза, сефадекс и т. д.).

2. Определение устойчивости компонентов смеси на данном сорбенте в данном элюенте (двумерная тонкослойная хроматография).

На Пластину ТСХ размерами 6х6 см в нижний левый край на расстоянии 5 мм от обоих краев наносят раствор вещества.

Пластину элюируют найденным в 1 пункте этой статьи элюентом.

Пластину высушивают при комнатной температуре в течении 10-20 минут. Пластину элюируют расположив вниз тем левым боком вниз (в элюент).

Высушивают пластину и проявляют.

Если количество пятен не отличается от количества пятен при одномерном (обычной) тонкослойном хроматографическом анализе, значит вещество стабильно в выбранной системе (все пятна располагаются вдоль диагонали пластины) (См. Вариант А на рисунке выше). Если появляются «лишние» пятна (лежат не на диагонали пластины) значит вещество не стабильно (См. Вариант Б на рисунке выше) и следует заменить или элюент (например, протонный на апротонный) или сорбент (кислый силикагель на нейтральную окись алюминия).

Источник

1.3 Элюент, как составляющая хроматографической системы

запись создана: 06.11.2010 / последнее обновление: 06.11.2010

Для успешного осуществления хроматографического разделения, в первую очередь важно обеспечить умеренное взаимодействие разделяемых веществ с сорбентом, поскольку, как уже говорилось, при отсутствии такого взаимодействия разделение не происходит, а при слишком сильном взаимодействии происходит прочная сорбция компонентов пробы на сорбенте. Они, либо вообще не выходят из колонки, либо выходят неприемлемо долго, и цель хроматографического эксперимента также не достигается.

Если в распоряжении хроматографиста уже есть колонка, заполненная определенным типом сорбента, единственным средством регулирования удерживания компонентов пробы является состав элюента. В качестве элюента могут выступать органические растворители, их смеси, водные растворы органических и неорганических веществ. Каждый растворитель обладает по отношению к конкретному типу сорбента определенной элюирующей силой, под которой понимают способность данного растворителя вымывать (десорбировать) с данного сорбента разделяемые вещества.

Для каждой хроматографической системы растворители по возрастанию или убыванию элюирующей силы можно расположить в элюотропный ряд.

Казалось бы, учитывая то многообразие органических и неорганических веществ, которые можно было бы использовать в качестве растворителей, всегда можно подобрать некое вещество, обладающее в данной хроматографической системе подходящей элюирующей силой.

Во-первых, некоторые вещества сложно использовать в качестве растворителей ввиду их высокой стоимости, токсичности, химической нестойкости или агрессивного воздействия на элементы хроматографической аппаратуры.

Во-вторых, препятствием к использованию в качестве компонентов элюента некоторых растворителей является совокупность их физических свойств, например, высокая вязкость, обуславливающая применение неприемлемо высокого давления на входе в колонку для создания оптимальной скорости протока элюента через слой сорбента. Целый ряд ограничений для использования растворителей в колоночной ЖХ накладывают и способы детектирования веществ, выходящих из колонки, которые также будут рассмотрены далее.

И, наконец, может так оказаться, что требуемая элюирующая сила находится в промежутке между силами двух рядом расположенных в элюотропном ряду растворителей.

Именно из-за совокупности этих причин в качестве основы элюента чаще всего используют смесь двух растворителей – с заведомо более слабой (растворитель А) и с заведомо более сильной (растворитель В) элюирующей силой, чем это необходимо для данного хроматографического разделения.

Компонент А обеспечивает преимущественно транспортную функцию для перемещения в колонке уже десорбированного вещества, компонент В, напротив, являясь конкурентом разделяемых веществ в сорбционных процессах, может их вытеснять с сорбента в объем элюента и, тем самым, значительно уменьшать их время удерживания. Увеличивая долю компонента В в растворителе А, можно плавно менять элюирующую силу этой смеси и добиться практически любой ее величины в промежутке элюотропного ряда от А до В.

Сразу же следует оговориться, что один и тот же растворитель, в зависимости от типа применяемого сорбента, может быть как сильным элюентом, так и слабым. Кроме того, смеси разных растворителей при одинаковой элюирующей силе могут обладать различным воздействием на селективность разделения данной пары веществ. По этой причине иногда часть одного сильного компонента заменяют на другой, также сильный компонент, но с другой селективностью, и элюент получается уже трехкомпонентным. Однако на практике необходимость в этом возникает достаточно редко.

Справочные данные по физико-химическим свойствам растворителей для ЖХ, а также основные концепции использования их смесей в качестве элюентов в ВЭЖХ просто исчерпывающе представлены в 9.

Рис. 1.8. Типичный вид зависимости фактора удерживания
от концентрации компонента В в элюенте.

До сих пор рассматривалось применение элюента одного состава для проведения всего хроматографического эксперимента. Такой режим в хроматографии называется изократическим элюированием (в сленговом варианте – изократом). Однако не всегда задачу качественного разделения смеси удается решить в этом режиме.

Рис. 1.9. Вид хроматограммы при изократическом и градиентном элюировании.

Начальную и конечную концентрации компонента В в элюенте, а так же скорость повышения концентрации (крутизну градиента) определяют экспериментально, исходя из состава пробы и свойств используемой хроматографической системы.

Не смотря на свои преимущества, градиентное элюирование таит в себе ряд проблем, и им увлекаться не стоит.

В любом случае, если есть возможность работать в изократическом режиме элюирования, к градиенту лучше не прибегать, поскольку может так оказаться, что некоторая экономия времени, полученная при проведении разделения в градиенте, полностью поглотится затратами времени, необходимого на переход к стартовому составу элюента и уравновешивание им сорбента. Кроме того, использование градиентного элюирования требует повышенной чистоты растворителей, применяемых при изготовлении элюента. В противном случае, примеси в слабом компоненте (А) могут накопиться на начальной стадии хроматографического разделения в колонке и выйти в градиентном режиме в виде ложных пиков (не соответствующих ни одному из компонентов пробы), значительно затрудняя при этом интерпретацию хроматограммы.

Источник