Количественный анализ. Хроматографические методы

1. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Лекция 6

2. ЛИТЕРАТУРА

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
2

3. Количественный анализ проб в лаборатории

При выборе метода анализа
руководствуются следующими
критериями:
Чувствительность.
Избирательность.
Точность.
Экспрессность.
Стоимость.
Автоматизация и компьютеризация.
Другие критерии.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
3

4.

Инструментальные
методы
Хроматографические методы
Спектроскопические методы
Газовая
хроматография
Атомная
спектроскопия
Жидкостная
хроматография
Молекулярная
спектроскопия
Электрохимические
методы
Другие методы
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
4

5. Хроматографические методы

Хроматография – гибридный
аналитический метод, в котором
хроматографическая колонка – часть
аналитической системы, сочетающей
разделение веществ и их определение.
Газовая хроматография
(газожидкостная, газотвердофазная).
Жидкостная хроматография
(классическая, высокоэффективная,
колоночная и плоскостная).
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
5

6.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
6

7. Хроматографические теории

Теория теоретических тарелок:
L
H
N
Кинетическая теория:
B
H A Cv
v
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
7

8.

Теория теоретических тарелок
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
8

9.

L
H
N
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
9

10.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
10

11.

Кинетическая
теория
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
11

12.

Кинетическая
теория
С
С
Сопротивление
массопереносу
А
B
H A Cv
v
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
В
12

13.

Хроматографическое оборудование
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
13

14. Газовая хроматография. Основы метода

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
14

15.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
15

16.

Газовая
хроматография
Газотвердофазная
Газожидкостная
НФ –
твердый
сорбент
НФ – жидкость,
нанесенная на
твердый сорбент
ПФ - газ
ПФ - газ
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
16

17.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
17

18.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
18

19.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
19

20.

Микрошприц
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
20

21. Газовая хроматография. Основы метода

Схема
хроматографического
разделения
трехкомпонентной
смеси: а – динамика
хроматографического
процесса (внутренняя
хроматограмма);
б – внешняя
хроматограмма;
К – колонка;
Д - детектор
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
21

22. Современные газовые хроматографы для экологических анализов

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
22

23. Узлы хроматографа. Дозаторы

Автоматический
дозатор жидких проб
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
23

24. Узлы хроматографа. Колонки

Капиллярные
Насадочные
(набивные)
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
24

25. Узлы хроматографа. Детекторы

Детектор
по теплопроводности
(катарометр)
Детектор
Пламенно-ионизационный
электронного
детектор (ПИД)
МККОС.
Л.К. 6. Попова Людмила
захвата
Федоровна
25

26. Возможные артефакты

Адсорбция контролируемых компонентов на
стенках петли хроматографических дозаторов.
Разложение анализируемой пробы на стенках
стеклянных и кварцевых капиллярных
колонок.
Помехи за счет газовыделений из материала
мембраны испарителя хроматографа.
Накопление анализируемых веществ на
стекловате, применяемой в качестве тампона в
колонках.
Взаимодействие реакционноспособных газов с
хроматографической насадкой.
Появление «ложных пиков» из-за десорбции
веществ с хроматографической аппаратуры и
сорбентов.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
26

27. Какие соединения можно определять методом ГХ?

Вещества летучие, но устойчивые при 503000 С. Это чаще всего:
Все газы.
Большинство неионизированных
органических молекул, твердых или
жидких веществ, содержащих до 25
атомов С.
Многие металлоорганические соединения,
для которых можно получить летучие
комплексы.
Нелетучие или нестабильные соединений,
если из них можно получить
соответствующие производные.
ГХ не применима для солей и молекул
нелетучих соединений.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
27

28. Применение газовой хроматографии

При пробоотборе и пробоподготовке
ООС.
При определении в ООС следующих
веществ:
Отравляющие вещества.
Твердые частицы.
Летучие органические соединения
(ЛОС).
Нефтепродукты.
Металлоорганические соединения.
Пестициды.
Диоксины.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
28

29. Анализ хроматограмм

Качественный анализ
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
29

30. Анализ хроматограмм

Количественный анализ
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
30

31. Жидкостная хроматография. Основы метода

Классификация ЖХ:
Колоночная:
Классическая;
Высокоэффективная.
Капиллярная:
Классическая;
Высокоэффективная.
Плоскостная:
Тонкослойная;
Бумажная.
1 – подвижная фаза; 2 – неподвижная фаза;
3 – пористая опора для насадки
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
31

32. Колоночная и капиллярная ЖХ

Адсорбционная
Распределительная
Ионообменная и ионная
Осадочная
Другие виды (лигандная,
эксклюзионная, аффинная и
др.)
В чем сущность
каждого этого метода?
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
32

33.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
33

34.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
34

35.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
35

36.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
36

37. Высокоэффективная ЖКХ

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
37

38.

Основные узлы
хроматографа для ВЭЖХ
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
38

39. Высокоэффективная ЖКХ

Современные хроматографы
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
39

40. Применение адсорбционной и распределительной ВЭЖКХ

Определяемые вещества:
Полициклические ароматические
углеводороды (ПАУ).
Фенолы.
Гетероциклические соединения.
Карбонильные соединения.
Гербициды и пестициды.
Бенз(а)пирены.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
40

41.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
41

42. Ионная ВЭЖКХ

1 – насос; 2 – кран для ввода пробы;
3, 4 – ионообменники;
5 – кондуктометрический
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
детектор; 6 - самописец
Федоровна
42

43. Применение ионной ВЭЖКХ

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
43

44.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
44

45. Плоскостная хроматография. Основы метода

Круговая хроматограмма
Бумажная
хроматография
(БХ)
Тонкослойная
хроматография
(ТСХ)
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
45

46. Расшифровка плоскостных хроматограмм

Способы проявления
хроматограмм:
Визуальные.
Физические:
Облучение УФ-светом;
Термическая обработка или
прожигание.
Химические:
Опрыскивание
хроматограммы из
пульверизатора реагентомпроявителем;
Погружение хроматограммы в
раствор реагента-проявителя.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Комбинированные.Федоровна
x1
Rf
1,00
L
46

47. Применение плоскостной ЖХ

Определяемые вещества:
Полициклические
ароматические углеводороды
(ПАУ) и их производные (ПАС).
Полихлорированные бифенилы
(ПХБ).
Фенолы.
Нефтепродукты.
Катионы металлов.
Гербициды, пестициды,
фунгициды.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
47

48. Хроматограмма смеси азааренов

азаарены –
полициклические
ароматические
азотсодержащие
органические
соединения
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
48

49. Капиллярный электрофорез

o
o
o
Электрофорез – направленное
движение микрочастиц в жидкой
среде под действием внешнего
электрического поля.
Виды электрофореза:
Фронтальный (простой).
Зонный (на носителе).
Современный вариант метода –
капиллярный электрофорез.
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
49

50.

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
50

51. Оборудование для капиллярного электрофореза

Схема установки для
капиллярного
электрофореза:
1 – пробоотборник;
2 – подъемники
флаконов с пробой;
Система капиллярного
3 – кварцевый
электрофореза
«Капель»
МККОС. Л.К. 6. Попова
Людмила
капилляр; 4 -флаконы
Федоровна
51

52. Области применения хроматографических методов

МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
52

53.

Хроматография
при пробоподготовке
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
53

54.

Хроматография
при
пробоподготовке
МККОС. Л.К. 6. Попова Людмила
Федоровна
54