Лекция 10. Хроматографиялық зерттеу әдістері (жалғасы)

Газ-сұйық хроматографиясы әдісі зерттелетін заттың сұйық және газ фазалары арасында үлестірілуінде негізделеді. Әдістің сезгіштігі жоғары, ол жылдам орындалады. Осыған байланысты бұл әдіс сандақ және сапалық анализде қолданылады.

Хроматографияның бұл түрінің басқа әдістерге қарағандағы негізгі ұтымды жері – газ ортасында бөлінетін компонеттердің десорбциялануы улкен жылдамдықпен өтуіне байланысты бөлу процесін жылдамдату мүмкіндігінің болуы.

Алынған хроматографиялық қисықтар зерттелетін қоспаның сандық құрамын пиктердің максимумын өлшеу арқылы табуға болады.

Ионалмасу хроматографиясының көптеген қосылыстардың (амин қышқылдарының, органикалық қышқылдардың, қанттардың және т.б.) ионизациялану қабілетінде негізделеді. Ионизациялану қоспаның оң немесе теріс сомалық зарядын қалыптастырады. Бұл әліс бойынша заттарды бөлу ионалмастырушы смола (катион – немесе анион алмастырғыш) толтырылған колонкаларда жүргізіледі. Смоланы колонкаға құяды (салады) да регенерация процесін жүргізеді, яғни мольдік концентрациясы 1 моль/дм³ HCl ерітіндісінен (катион алмастырғыш смола үшән) немесе сондай концентрациядағы NaOH ерітіндісінен (катион алмастырғыш смола үшін) өткізеді. Содан соң колонканы дистилят сумен регенирлеуші заттың толық шайылғанына дейін жуады. Былардан кейін смола жұмысқа дайын күйге келеді. Бұл принцип барлық өнеркәсіптік құралдарда – автоматты амин қышқылдары анализаторларында қолданылады.

Ион алмасу хроматографиясы жоғары молекулалы қосылыстарды (ақуыздар, нуклеотидтер және т.б.) бөлу үшін фильтр ретінде модификацияланған целлюлоза қолданылады.

Өткір (проникающая) хроматография әдісі тығыз молекулалық елеуіштен өткізу кезенде молекулалардың мөлшерлері бойынша бөлінуінде негізделеді.

Заттарды осы принцип бойынша гельдің көмегімен бөлу әдісі гель-фильтрлеу деп аталады.

Өткір хроматографияда молекулалық елеуіш ретінде көлденеңінен тігілген (сефадекстер), арагозды гельдер (сефароза, биогель-А), полиамидтік гель (биогель-Р) және полистиролдар (биобидз-S) қолданылады. Сонымен бірге жай шыны шариктері (биоглас) және поралы кварц (поросил) қолданылады. Көлденең тігістердің санын өзгерте отырып, сефадекстердің бірнеше, частицаларының пористостьтерінің әр түрлігімен ажырасатын типтерін алуға болады.

Өткір хроматографияда да колонкалар пайдаланылады. Соңғы кезде амин қышқылдарын, көмірсуларды, стероидтерді және липофильді қосылыстарды бөлу үшін пластиналарда жұқа қабатта гель-фильтрлеу қолданылады.

Афиндік хроматография макромолекулалардың ерекше қасиетінде – биологиялық специфичностьінде негізделеді. Әдіс тазалық деңгейі аса жоғары заттар алуға мүмкіндік береді. Сондықтан афиндік хроматография ақуыздарды, дәруменерді, ферменттерді және басқа жоғары молекулалы қосылыстарды таза күйінде алу үшін қолданылады. Бұл әдіспен тазалау тиімділігі (дәрежесі) түзілетін «лиганд-матрица» комплексінің түрінен тәуелді болып табылады.

Лигандты дұрыс таңдау үшін тазалауға жіберілетін макромолекуланың қасиеттерін білу қажет. Лиганд құрайтын химиялық топ және оны матрицаға тігетін оның макромолекуламен байлануына қатыспауы керек. Тігу кезінде байлау қабілеті жоғалмау үшін арнаулы ұзартқыш «көпірлер» қолданылуы керек. Көпір ретінде NH₂(CH₂)_x - NH₂ типтегі диамидтер қолданылады. Мұндағы x = 2 – 6.

Афиндік хроматография үшін колонка лигандпен байланған матрицамен толтырылады және буферлік ерітіндімен теңестіріледі. Буферлік ерітінді зерттелетін затты еріту үшін қолданылады.

Афиндік хроматография үшін идеалды ерімейтін матрица құрамында көп мөлшерделигандпен коваленттік түрде байланыса алатын, байлану және одан кейінгі элюация кезінде ыдырамайтын, еріткіштің тез өтуін қамтамасыз ететін химиялық топтардан құрылуы керек. Әдетте, матрица ретінде арагоза, синтетикалық полиамидтік гельдер, полистирол смолалары және поралары бар шыны шариктер қолданылады.

Лекция 11. Спектрлық әдістер

Қазіргі заманғы физика-химиялық зерттеу әдістерінің ішінен кең тараған әдістердің бірі болып спектрлерді зерттеу әдістері, яғни спетроскопия табылады. Спектроскопия өнімнің ең маңызды қасиеттері туралы толық ақпарат алуға мүмкіндік береді.

Спектрлік зерттеу әдістері белгілі заттың атомдары мен молекулаларымен электромагниттік сәулелерді жұту (немесе шығару) құбылысын пайдалануда негізделеді. Спектрлік анализ әр түрлі органикалық қосылыстарды, сондай-ақ концентрациясы 10^-2 – 10^-6 моль минералды элементтерді анықтау үшін қолданылады.

Спектрлік әдістер электромагниттік спектрдың әртүрлі облыстарындағы, атап айтқанда рентген сәулелері, ультрафиолет сәулелері (УФ), көрінетін жарық, инфрақызыл сәулелер (ИК), сондай-ақ микро- және радиотолқындық сәулелер облысында тиісті аналитикалық сигналдады байқау және зерттеуге кең мүмкіншілік береді.

Спектроскопияны шартты түрде екі түрге: эмиссиялық және абсорбциялық спектроскопияға бөлуге болады..

Эмиссиялық спектроскопия заттың сәуле шығару қабілетін зерттейді. Энергия шығару атомды алдын ала термиялық және энергетикалық қоздырумен байланысты. Бұл жерде электрондар негізгі деңгейден энергия жұту кезінде жоғарырақ энергетикалық деңгейге көшеді.

Абсорбциялық спектроскопия заттың энергияны жұту қабілетін зерттейлі. Бұл жерде зерттелетін сынаманы белгілі жиіліктегі электромагниттік сәулелер көзі мен спектрометрдың арасында қойылады. Спектрометрмен сынамадан өткен жарықтың интенсивтігін (күшін) осы толқын ұзындығы ішінде бастапқы сәуле көзімен салыстырып өлшейді.

Тағам өнімдерінің қасиеттерін зерттеу үшін маңызды облыстар болып табылады: шыны оптиканың қолданғанда көрінетін жарық облысы (200-400 нм), ультрафиолет облысы (400-800 нм) – кварцтан жасалған оптикамен және инфрақызыл облыс (2-15 мкм).

Әр түрлі сәулелердің әсерінен зат малекулаларында немесе зерттелетін химиялық элементтің бос атомдарында электрондық переходтар (аналитикалық сигнал болып энергия жұту немесе шығару табылады), сондай-ақ атом спиндерінің ориентациясының өзгеруі (аналитикалық сигнал – ядролық магниттік резонанс) немесе электрондардың ориентациясының өзгеруі аналитикалық сигнал – электрондық парамагниттік резонанс) орын алады.

Аналитикалық сигналдарды әр түрлі әдістермен зерттейді.

Таблица 11.1 – Спектрлік әдістерінің жіктелуі

Спектроскопия	Аналитикалық сигнал көзі	Аналитикалық сигнал	Әдіс
Молекулалық спектрометрия	Молекула	Жұту (абсорбция) Шығару (люминесценция)	Молекулалық-абсорбциялық спектрометрия (МАС) Молекулалық-люминесценттік спекрометрия (МЛС), немесе флуориметрия
Атомдық спектрометрия	Атом	Жұту (абсорбция) Шығару (эмиссия)	Атомдық-абсорбциялық спектометрия (ААС) Атомдық-эмиссиялық спектрометрия (АЭС)
Магниттік резонанс спектро-метриясы	Атомдар ядросы (ядроның магниттік моменты) Электрон (электронның магниттік моменті)	Ядролық магниттік резонанс – ЯМР-спектр Электрондық парамагниттік резонанс – ЭПР-спектр	Ядролық магниттік резонанс спектрометриясы (ЯМР) Электрондық парамагниттік резонанс (ЭПР) спектрометриясы
Масс-спектроскопия	Ион	Масс-спектр	Масс-спектрометрия

Аналитикалық сигнал көзі және типі бойынша спектрлік әдістерді молекулалық-абсорбциялық спектрометрия (МАС) және молекулалық-люминесценттік (МЛС), немесе флуориметрияға; атомдық-абсорбциялық (ААС) және атомдық-эмиссиялық (АЭС), сондай-ақ ядеролық магниттік резонанс (ЯМР) спектрометриясына және электрондық парамагниттік резонанс (ЭПР) спектрометриясына бөледі.

жүктеу/скачать 187 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: