kromatografio, ankaŭ konata kiel "kromatografia analizo", "kromatografio", estas apartigo kaj analiza metodo, kiu havas tre larĝan gamon de aplikoj en analiza kemio, organika kemio, biokemio kaj aliaj kampoj.
La fondinto de kromatografio estas rusa botanikisto M.Tsvetter.En 1906, la rusa botanikisto Zvetter publikigis la rezultojn de sia eksperimento: Por apartigi plantpigmentojn, li verŝis nafto-eteran ekstrakton enhavantan plantpigmentojn en vitran tubon enhavantan kalcikarbonatan pulvoron kaj ellasis ĝin per naftoetero de supre ĝis malsupre.Ĉar malsamaj pigmentoj havas malsamajn adsorbadkapacitojn sur la surfaco de kalcikarbonataj partikloj, kun la procezo de lesivado, malsamaj pigmentoj moviĝas malsupren je malsamaj rapidecoj, tiel formante bendojn de malsamaj koloroj.La pigmentkomponentoj estis apartigitaj.Li nomis ĉi tiun apartmetodon kromatografio.
Skema reprezentado de plantfolia pigmenta apartiga eksperimento
Kun la daŭra evoluo de disigmetodoj, pli kaj pli da senkoloraj substancoj fariĝas objekto de apartigo, kromatografio ankaŭ iom post iom perdis la signifon de "koloro", sed la nomo ankoraŭ estas uzata hodiaŭ.
Kromatografia klasifiko
La esenco de kromatografio estas procezo en kiu la molekuloj por esti apartigitaj estas dividitaj kaj balancitaj inter la senmova fazo kaj la mova fazo.Malsamaj substancoj estas dividitaj malsame inter la du fazoj, kio igas ilin moviĝi je malsamaj rapidecoj kun la mova fazo.Kun la movado de la mova fazo, malsamaj komponentoj en la miksaĵo estas apartigitaj unu de la alia sur la senmova fazo.Depende de la mekanismo, ĝi povas esti dividita en diversajn kategoriojn.
1, laŭ la dufaza fizika stato klasifiko
Movebla fazo: gaskromatografio, likva kromatografio, superkritika fluida kromatografio
Senmova fazo: gas-solida, gas-likva;Likva-solida, likva-likva
2, laŭ la formo de senmova fazo klasifiko
Kolonkromatografio: pakita kolonkromatografio, kapilara kolonkromatografio, mikropakita kolonkromatografio, prepara kromatografio
Ebena kromatografio: papera kromatografio, maldika kromatografio, polimermembrana kromatografio
3, klasifikita laŭ la disiga mekanismo
Adsorba kromatografio: Malsamaj komponentoj estas apartigitaj laŭ siaj adsorbaj kaj malsorbaj kapacitoj sur adsorbantoj.
Sekcia kromatografio: La malsamaj komponantoj estas apartigitaj laŭ sia solvebleco en la solvilo
Kromatografio de molekula ekskludo: laŭ la grandeco de la molekula grandeco de la apartigo ln interŝanĝa kromatografio: malsamaj komponantoj de la afineco por la disiĝo de rezino interŝanĝa.
Afineckromatografio: Apartigo uzante la ĉeeston de specifa afineco inter biologiaj makromolekuloj
Kapila elektroforezo: la komponentoj estis apartigitaj laŭ la diferencoj en moviĝeblo kaj/aŭ sekciokonduto
Kirala kromatografio estas uzata por disigo kaj analizo de kiralaj drogoj, kiuj povas esti dividitaj en tri kategoriojn: kirala deriviga reakciilo-metodo;Kirala movebla fazo aldona metodo;Metodo de rezolucio de kirala senmova fazo
Baza terminologio por kromatografio
La kurboj akiritaj per grafikado de la respondsignaloj de la komponentoj post detekto de kromatografia apartigo kontraŭ tempo estas nomitaj kromatogramoj.
Bazlinio:Sub certaj kromatografiaj kondiĉoj, la kurbo de la signalo generita kiam nur la mova fazo pasas tra la detektilsistemo estas nomita la bazlinio, kiel montrite en la ot-linio.Kiam la eksperimenta kondiĉo estis stabila, la bazlinio estis linio paralela al la horizontala akso.La bazlinio reflektas la bruon de la instrumento, plejparte la detektilo, dum tempo.
Pinta alteco:la vertikala distanco inter la kromatografia pintopunkto kaj la bazlinio, indikita per h, kiel montrite en la AB 'linio.
Regiona larĝo:La regionlarĝo de la kromatografia pinto estas rekte rilatita al la apartiga efikeco.Ekzistas tri metodoj por priskribi kromatografian pintlarĝon: norma devio σ, pintolarĝo W, kaj FWHM W1/2.
Norma devio (σ):σ estas la duondistanco inter la du fleksiaj punktoj sur la normala distribua kurbo, kaj la valoro de σ indikas la gradon de disvastigo de la komponantoj for de la kolono.Ju pli granda la valoro de σ, des pli disaj la elfluaj komponentoj, kaj des pli malbona la apartiga efiko.Male, la elfluaj komponantoj estas koncentritaj kaj la disiga efiko estas bona.
Pinta larĝo W:La intersekcpunktoj sur same flankoj de la kromatografia pinto estas utiligitaj kiel tanĝlinioj, kaj la interkapto sur la bazlinio estas nomita pintolarĝo, aŭ bazliniolarĝo, kiu ankaŭ povas esti esprimita kiel W, kiel montrite en Figuro IJ.Laŭ la principo de normala distribuo, la rilato inter pintolarĝo kaj norma devio povas esti pruvita esti W=4σ.
W1/2:La pintlarĝo ĉe duono de la pintalto estas nomita FWHM, kiel montrite por la distanco de GH.W1/2=2.355σ, W=1.699W1/2.
W1/2, W estas ambaŭ derivitaj de σ kaj estas uzataj por kalkuli pintareojn krom mezurado de la kolonefiko.FWHM-mezurado estas pli oportuna kaj plej ofte uzata.
Mallonga resumo
De la kromatografia pinta elfluokurbo, la sekvaj celoj povas esti atingitaj:
a, Kvalita analizo estis farita surbaze de la retenvaloro de kromatografiaj pintoj
b, kvanta analizo bazita sur la areo aŭ pinto de la kromatografia pinto
C. La disiga efikeco de la kolumno estis taksita laŭ la retenvaloro kaj pinta larĝo de la kromatografia pinto
La kalkulformulo implikita en kromatografio
1. Retena valoro
La retenvaloro estas parametro uzita por priskribi la gradon al kiu provaĵkomponento estas retenita en la kolono kaj estas utiligita kiel indikilo de kromatografia karakterizado.Ĝia reprezenta metodo estas kiel sekvas:
Retentempo tR
Tempo de mortotM
Alĝustigu la retentempon tR'=tR-tM
(Suma tempo pasigita en senmova fazo)
Volumo de reteno
VR=tR*F. (sendependa de movebla faza rapideco)
Morta volumo
VM=tM*Fc
(La spaco ne okupita per la senmova fazo en la flupado de la injekciilo ĝis la detektilo)
Alĝustigu la retenvolumon VR'=t'R*Fc
2. Relativa retenvaloro
Relativa retenvaloro, ankaŭ konata kiel apartigfaktoro, sekciokoeficiento-proporcio aŭ relativa kapacitfaktoro, estas la rilatumo de la alĝustigita retentempo (volumo) de la testita komponento al la alĝustigita retentempo (volumo) de la normo sub certaj kromatografiaj kondiĉoj.
Relativaj retenvaloroj estis uzitaj por elimini la influon de certaj funkciigadkondiĉoj, kiel ekzemple flukvanto kaj fiksa perdo, sur retenvaloroj.La normo en la relativa retenvaloro povas esti komponento en la provita specimeno aŭ kunmetaĵo aldonita artefarite.
3. Retenindekso
La retenindico estas la retenindico de la substanco i testenda en fiksa solvaĵo X. Du n-alanoj estas elektitaj kiel referencaj substancoj, unu el kiuj havas N-karbonnumeron kaj la alia havas N+n.Ilia alĝustigita retentempo estas t 'r (N) kaj t 'r (N+n), respektive, tiel ke la alĝustigita retentempo t 'r (i) de la substanco i testenda estas ekzakte inter ili, tio estas, t 'r (N).
La retendekso povas esti kalkulita jene.
4. Kapacita faktoro (k)
Ĉe ekvilibro, la rilatumo de la maso de komponento en la senmova fazo (j) al la mova fazo (m), nomita la kapacitfaktoro.La formulo estas kiel sekvas:
5、Dispartiga koeficiento (K) En ekvilibro, la rilatumo de la koncentriĝo de komponanto en la senmova fazo (j) al la mova fazo (m), nomata dispartiga koeficiento.La formulo estas kiel sekvas
La rilato inter K kaj k:
Ĝi reflektas la kolumnspecon kaj ĝian nodon gravajn trajtojn de strukturo
Mallonga resumo
Rilato inter retenvaloro kaj kapacitfaktoro kaj sekciokoeficiento:
Kromatografia apartigo estas bazita sur la diferenco en la adsorbado aŭ dissolvkapablo de ĉiu komponento en fiksa relativa provaĵo, kiu povas esti kvante esprimita per la grandeco de la sekciokoeficiento K (aŭ kapacitfaktoro k) valoro.
La komponantoj kun forta adsorbado aŭ dissolvkapablo havas grandan dividan koeficienton (aŭ kapacitfaktoron) kaj longan retentempon.Male, la komponantoj kun malforta adsorbado aŭ solvebleco havas malgrandan dividan koeficienton kaj mallongan retentempon.
Baza teorio de kromatografio
1. Pletoteorio
(1) Proponi -- termodinamika teorio
Ĝi komenciĝis per la turplatmodelo proponita fare de Martin kaj Synge.
Frakcia kolumno: en la pleto dum pluraj tempoj de gas-likva ekvilibro, laŭ la bolpunkto de la malsama disiĝo.
Kolumno: La komponantoj estas ekvilibrigitaj per multoblaj sekcioj inter la du fazoj kaj apartigitaj laŭ malsamaj dispartigaj koeficientoj.
(2) Hipotezo
(1) Estas multaj pletoj en la kolumno, kaj la komponantoj povas rapide atingi la distribuan ekvilibron ene de la pleto-intervalo (tio estas la alteco de la pleto).
(2) La movebla fazo eniras la kolumnon, ne senĉese sed pulsante, tio estas, ĉiu pasejo estas kolumna volumo.
(3) Kiam la specimeno estis aldonita al ĉiu kolumna plato, la disvastigo de la specimeno laŭ la kolumna akso povus esti neglektita.
(4) La disdivida koeficiento estas egala sur ĉiuj pletoj, sendepende de la kvanto de komponantoj.Tio estas, la sekciokoeficiento estas konstanta sur ĉiu tabano.
(3) Principo
Skema diagramo de pletoteorio
Se al la pleto n-ro 0 aldoniĝas komponanto de unuopa maso, nome m=1 (ekzemple 1mg aŭ 1μg), kaj post distribua ekvilibro, ĉar k=1, nome ns=nm, nm=ns=0,5.
Kiam platvolumo (lΔV) de portanta gaso eniras teleron 0 en formo de pulsado, la portanta gaso enhavanta la nm-komponenton en la gasfazo estas puŝita al telero 1. En ĉi tiu tempo, la ns-komponento en la likva fazo de plato 0 kaj la nm-komponento en la gasfazo de plato 1 estos redistribuita inter la du fazoj.Tial, la totala kvanto de komponantoj enhavitaj en plato 0 estas 0.5, en kiu la gasaj kaj likvaj fazoj estas ĉiu 0.25, kaj la totala kvanto enhavita en plato 1 ankaŭ estas 0.5.La gasaj kaj likvaj fazoj ankaŭ estis 0,25.
Tiu procezo estas ripetita ĉiun fojon kiam nova platvolumena portantgaso estas pulsata en la kolonon (vidu tabelon malsupre).
(4)Kromatografa elflua kurba ekvacio
σ estas la norma devio, estas la retentempo, C estas la koncentriĝo iam ajn,
C, estas la injekta koncentriĝo, tio estas, la totala kvanto de komponantoj (pinta areo A).
(5) kolumnaj efikeco parametroj
Je konstanta tR, ju pli malgranda W aŭ w 1/2 (tio estas, la pli mallarĝa pinto), des pli granda la nombro da teoriaj platoj n, des pli malgranda la teoria platalteco, kaj des pli alta la disiga efikeco de la kolono.La sama estas vera pri la efika teorio pleto neff.Tial, la teoria nombro da pletoj estas indekso por taksi la efikecon de kolonoj.
(5) Karakterizaĵoj kaj mankoj
> Avantaĝoj
La pletteorio estas semi-empiria kaj klarigas la formon de la elfluokurbo
La dispartigaj kaj apartigprocezoj de la komponentoj estas ilustritaj
Indekso por taksi la efikecon de la kolono estas proponita
> Limigoj
La komponentoj ne povas vere atingi la distribuoekvilibron en la du fazoj:
Longituda disvastigo de komponentoj en la kolono ne povas esti ignorita:
La influo de diversaj kinetaj faktoroj sur la amastransiga procezo ne estis pripensita.
La rilato inter kolonefiko kaj flurapideco de mova fazo ne povas esti klarigita:
Ne estas klare, kiaj ĉefaj faktoroj influas la kolumnan efikon
Ĉi tiuj problemoj estas kontentige solvitaj en teorio de imposto.
2. Tarifa teorio
En 1956, la nederlanda akademiulo VanDeemter et al.absorbis la koncepton de pletoteorio, kaj kombinis la kinetajn faktorojn influantajn la altecon de la pleto, prezentis la kinetan teorion de kromatografia procezo - tarifteorio, kaj derivis la VanDeemter-ekvacion.Ĝi rigardas la kromatografian procezon kiel dinamikan ne-ekvilibran procezon kaj studas la influon de kinetaj faktoroj sur la pintlarĝigo (t.e., kolumna efiko).
Poste, Giddings kaj Snyder et al.proponis la ekvacion de likva kromatografia indico (nome ekvacio de Giddings) bazita sur la ekvacio de VanDeemter (poste nomita la ekvacio de gaskromatografio) kaj laŭ la propra diferenco inter likvo kaj gaso.
(1) Van Deemter-ekvacio
Kie: H: estas la alteco de la tabulo
A: koeficiento de eddy difuza termino
B: koeficiento de molekula difuza termino
C: koeficiento de la mastransiga rezista termino
(2) Ekvacio de Giddings
Kvanta kaj kvalita analizo
(1) Kvalita analizo
Kvalita kromatografia analizo devas determini la kunmetaĵojn reprezentitajn per ĉiu kromatografa pinto.Ĉar diversaj substancoj havas difinitajn retenvalorojn sub certaj kromatografiaj kondiĉoj, la retenvaloro povas esti utiligita kiel kvalita indico.Diversaj kromatografiaj kvalitaj metodoj estas nuntempe bazitaj sur retenvaloroj.
Tamen, malsamaj substancoj povas havi similajn aŭ identajn retenvalorojn sub la samaj kromatografiaj kondiĉoj, tio estas, la retenvaloroj ne estas ekskluzivaj.Tiel estas malfacile karakterizi tute nekonatan provaĵon bazitan sur retenvaloroj sole.Se surbaze de kompreno de la fonto, naturo kaj celo de la specimeno, antaŭjuĝo pri la konsisto de la specimeno povas esti farita, kaj la sekvaj metodoj povas esti uzataj por determini la kunmetaĵon reprezentitan de la kromatografia pinto.
1. Kvalita kontrolo uzante purajn substancojn
Sub certaj kromatografiaj kondiĉoj, nekonataĵo havas nur difinitan retentempon.Tial, la nekonataĵo povas esti kvalite identigita komparante la retentempon de la konata pura substanco sub la samaj kromatografiaj kondiĉoj kun la retentempo de la nekonata substanco.Se la du estas samaj, la nekonata substanco povas esti konata pura substanco;Alie, la nekonataĵo ne estas la pura substanco.
La metodo de kontrolo de pura substanco estas aplikebla nur al la nekonata substanco, kies konsisto estis konata, kies konsisto estas relative simpla, kaj kies pura substanco estas konata.
2. Relativa retenvalora metodo
La relativa retenvaloro α, rilatas al la alĝustigo inter komponento i kaj referencaj materialoj Proporcio de retenvaloroj:
Ĝi nur ŝanĝiĝas kun la ŝanĝo de fiksa kaj kolumna temperaturo, kaj havas nenion komunan kun aliaj funkciaj kondiĉoj.
Je certa senmova fazo kaj kolumna temperaturo, la alĝustigitaj retenvaloroj de komponento i kaj referenca substanco s estas respektive mezuritaj, kaj poste kalkulitaj laŭ la supra formulo.La akiritaj relativaj retenvaloroj povas esti kvalite komparitaj kun la ekvivalentaj valoroj en la literaturo.
3, aldonante konatajn substancojn por pliigi la pintan altecan metodon
Kiam ekzistas multaj komponentoj en la nekonata provaĵo, la akiritaj kromatografiaj pintoj estas tro densaj por esti facile identigitaj per la ĉi-supra metodo, aŭ kiam la nekonata provaĵo estas nur uzita por la specifita objektoanalizo.
"Unue oni faras kromatogramon de nekonata specimeno, kaj poste oni ricevas plian kromatogramon aldonante konatan substancon al la nekonata specimeno."Komponantoj kun pliigitaj pintaltaĵoj povas esti konataj por tiaj substancoj.
4. Retenu la kvalitan metodon de la indekso
La retendekso reprezentas la retenkonduton de substancoj sur fiksiloj kaj estas nuntempe la plej vaste uzita kaj internacie agnoskita kvalita indekso en GC.Ĝi havas la avantaĝojn de bona reproduktebleco, unuforma normo kaj malgranda temperatura koeficiento.
La retendekso estas nur rilata al la trajtoj de la senmova fazo kaj la kolumna temperaturo, sed ne al aliaj eksperimentaj kondiĉoj.Ĝia precizeco kaj reproduktebleco estas bonegaj.Dum la kolumna temperaturo estas la sama kiel tiu de la senmova fazo, la literaturvaloro povas esti aplikata por identigo, kaj ne necesas uzi la puran materialon por komparo.
(2) Kvanta analizo
Bazo por kromatografia kvantigo:
La tasko de kvanta analizo estas trovi la cent el la komponantoj en la miksita specimeno
Frakcia enhavo.Kromatografia kvantigo baziĝis sur la sekvanta: kiam funkciigadkondiĉoj estis konsekvencaj, estis
La maso (aŭ koncentriĝo) de la mezurita komponento estas determinita per la respondsignalo donita per la detektilo
Ĝi estas proporcia.Nome:
Bazo por kromatografia kvantigo:
La tasko de kvanta analizo estas trovi la cent el la komponantoj en la miksita specimeno
Frakcia enhavo.Kromatografia kvantigo baziĝis sur la sekvanta: kiam funkciigadkondiĉoj estis konsekvencaj, estis
La maso (aŭ koncentriĝo) de la mezurita komponento estas determinita per la respondsignalo donita per la detektilo
Ĝi estas proporcia.Nome:
1. Mezurmetodo de pinto areo
Pinta areo estas la bazaj kvantaj datenoj provizitaj per kromatogramoj, kaj la precizeco de pinta areo mezuro rekte influas la kvantajn rezultojn.Malsamaj mezurmetodoj estis uzitaj por kromatografiaj pintoj kun malsamaj pintformoj.
Estas malfacile trovi la precizan valoron de vintro en kvanta analizo:
Unuflanke pro la malfacileco precize mezuri la absolutan injektan volumon: aliflanke
La pinta areo dependas de la kromatografiaj kondiĉoj, kaj la kromatografia strio devas esti konservita kiam la valoro estas mezurita.
Ne eblas nek oportune fari la samon.Kaj eĉ se vi povas ĝustigi ĝin
La ĝusta valoro, ankaŭ ĉar ne ekzistas unuigita normo kaj ne povas esti rekte aplikita.
2.Kvanta korekta faktoro
Difino de kvanta korekta faktoro: kvanto de komponantoj enirantaj la detektilon (m)
La rilatumo de ĝia kromatografia pintareo (A) aŭ pinta alteco () estas proporcieckonstanto (,
La proporcieckonstanto estas nomita la absoluta korektfaktoro por la komponento.
Estas malfacile trovi la precizan valoron de vintro en kvanta analizo:
Unuflanke pro la malfacileco precize mezuri la absolutan injektan volumon: aliflanke
La pinta areo dependas de la kromatografiaj kondiĉoj, kaj la kromatografia strio devas esti konservita kiam la valoro estas mezurita.
Ne eblas nek oportune fari la samon.Kaj eĉ se vi povas ĝustigi ĝin
La ĝusta valoro, ankaŭ ĉar ne ekzistas unuigita normo kaj ne povas esti rekte aplikita.
Tio estas, la relativa korektfaktoro 'de komponento estas la komponento kaj la referenca materialo s
La rilatumo de la absolutaj korektaj faktoroj.
Oni povas vidi, ke la relativa korektfaktoro estas kiam la kvalito de la komponanto kontraŭ la normo.
Kiam la substanco s estas egala, la pinta areo de la referenca materialo estas la pinta areo de la komponento
Multoblaj.Se iu komponento havas mason m kaj pintareon A, tiam la nombro de f'A
Valoroj estas egalaj al la pinta areo de la referenca materialo kun maso de.Alivorte,
Tra la relativa korektfaktoro, la pintaj areoj de ĉiu komponento povas esti apartigitaj
Transformite al la pinta areo de la referenca materialo egala al ĝia maso, tiam la rilatumo
La normo estas unuigita.Do ĉi tiu estas la normaligita metodo por eltrovi la procenton de ĉiu komponanto
La bazo de kvanto.
Metodo por akiri relativan korektfaktoron: relativaj korektfaktoraj valoroj estis nur komparitaj kun estaĵo
La mezurado rilatas al la normo kaj la speco de detektilo, sed al la operacia strio
Ne gravas.Tial, valoroj povas esti prenitaj de referencoj en la literaturo.Se la teksto
Se vi ne povas trovi la deziratan valoron en la oferto, vi ankaŭ povas determini ĝin memstare.Metodo de determino
Metodo: Certa kvanto de la mezurita substanco dek elektita referencmaterialo → transformita en certan koncentriĝon
La kromatografiaj pintareoj A kaj As de la du komponentoj estis mezuritaj.
Tio estas la formulo.
3. Kvanta kalkulmetodo
(1) Metodo de normaligo de areo
La sumo de la enhavo de ĉiuj pintliberaj frakcioj estis kalkulita kiel 100% por kvantigo
La metodo nomiĝas normaligo.Ĝia kalkulformulo estas kiel sekvas:
Kie P,% estas la procenta enhavo de la testitaj komponantoj;A1, A2... A n estas komponanto 1.La pinta areo de 1~n;f'1, f'2... f'n estas la relativa korektfaktoro por komponantoj 1 ĝis n.
(2) ekstera norma metodo
La metodo de kvanta komparo inter la respondsignalo de la komponanto por esti testita en la provaĵo kaj la pura komponento por esti testita kiel la kontrolo.
(3) Interna norma metodo
La tiel nomata interna norma metodo estas metodo en kiu certa kvanto da pura substanco estas aldonita al la norma solvaĵo de la provita substanco kaj la specimena solvaĵo kiel interna normo, kaj poste analizata kaj determinita.
(3)norma aldona metodo
La norma aldonmetodo, ankaŭ konata kiel la interna aldonmetodo, estas aldoni certan kvanton de (△C)
La referenco de la testa substanco estis aldonita al la provanta solvaĵo, kaj la testo estis aldonita al la provo
La pinto de la provaĵosolvaĵo post la substanco estis pli alta ol tiu de la origina provaĵsolvaĵo
La pliigo de areo (△A) estis uzata por kalkuli la koncentriĝon de la substanco en la prova solvaĵo
Enhavo (Cx)
Kie Hakilo estas la pinta areo de la substanco por esti mezurita en la origina provaĵo.
Afiŝtempo: Mar-27-2023