Распределительная хроматография. Механизм разделения. Характеристика фаз. Техника проведения бумажной распределительной жидкостно-жидкостной хроматографии. Коэффициент

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16875
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Распределительная хроматография. Механизм разделения. Характеристика фаз. Техника проведения бумажной распределительной жидкостно-жидкостной хроматографии. Коэффициент Rf, его нахождение. Разновидности хроматографии на бумаге.

Ответ: В распределительной хроматографии разделение веществ осуществляется вследствие различной и притом обратимой сорбции компонентов смеси двумя несмешивающимися жидкими фазами – подвижным и неподвижным растворителями. Колонку наполняют носителем (силикагель, окись алюминия, кизельгур и др.) - веществом, индифферентным к хроматографируемым веществам и в отношении к применяемому растворителю. Носитель удерживает на своей поверхности жидкую фазу – неподвижный растворитель. Пробу хроматографируемого раствора, содержащего несколько компонентов, вносят в колонку и после того, как раствор впитается, промывают колонку подвижным растворителем. При этом происходит перераспределение веществ смеси между двумя несмешивающимися жидкими фазами. Для получения четкого разделения смеси необходимо, чтобы компоненты ее не взаимодействовали с носителем и чтобы коэффициенты распределения их сильно различались между собой. Только соблюдение этих условий дает возможность получать отдельные зоны чистых веществ при промывании колонки подвижным растворителем. При подборе подвижной и неподвижной фаз, а также носителя необходимо учитывать их свойства. Если носителем является гидрофильное вещество, то в качестве неподвижного растворителя применяют воду, а в качестве подвижного – органический растворитель. Например, для разделения смесей полярных веществ (аминокислот, производных пиридина и других) применяют полярный неподвижный растворитель – воду, который хорошо удерживается на таких гидрофильных носителях, как силикагель, порошок целлюлозы и др. Подвижной фазой в этом случае может служить насыщенный водный раствор фенола, -бутанол и др. Если же носитель – гидрофобное вещество, то неподвижным растворителем должно быть неполярное вещество (масло, керосин, бензол, парафин), а подвижным – полярные органические вещества и вода. Разделение происходит вследствие различной растворимости компонентов в неподвижной фазе. Кроме обычных носителей, используемых для заполнения колонок, в распределительной хроматографии применяют специфический носитель (хроматографическая бумага), а методика называется распределительная хроматография на бумаге или бумажная распределительная жидкостножидкостная хроматография. Для получения бумажной распределительной хроматограммы берется полоса фильтровальной бумаги длиной 30-50 см и шириной 1,5 см. На один из концов этой полосы на некотором расстоянии от края наносится капля смеси анализируемых веществ. Затем этот конец бумаги опускается в ванночку, содержащую органический растворитель, насыщенный водой. При медленном продвижении растворителя через поры бумаги происходит непрерывное перераспределение веществ смеси между двумя жидкими фазами. Если разные компоненты смеси имеют различные коэффициенты распределения, то скорость продвижения отдельных компонентов смеси будет различной. Движение подвижного растворителя по бумаге может быть как нисходящим, так и восходящим. После того, как хроматографирование заканчивается, полосу бумаги высушивают и затем проявляют реактивом, дающим цветную реакцию с анализируемыми соединениями. Полученная хроматограмма представляет собой совокупность цветных пятен, расположенных в определенном порядке вдоль полосы бумаги. Важной характеристикой в бумажной распределительной хроматографии является величина смещение зоны компонента; хf – смещение фронта растворителя. При идеальных условиях коэффициент Rf определяется только природой вещества, параметрами бумаги и свойствами растворителей, но не зависит от концентрации вещества и присутствия других компонентов. В действительности коэффициент Rf в некоторой степени оказывается зависящим от этих факторов и техники эксперимента. Тем не менее, при достаточном постоянстве условий опыта и не слишком больших колебаниях в составе смеси этот коэффициент остается вполне постоянным и может быть использован для идентификации компонента смеси. Хроматографическая бумага должна быть химически чистой, нейтральной, инертной по отношению к компонентам раствора и подвижному растворителю и быть однородной по плотности. Имеют значение также такие свойства, как структура молекул целлюлозы в бумаге, сорбируемость, ориентация волокна и другие, влияющие на скорость движения растворителя и на иные характеристики процесса. При выборе в качестве неподвижной фазы бумаги необходимо учитывать, что некоторые органические вещества превращают гидрофильную бумагу в гидрофобную. Для этого ее можно пропитать растворами различных гидрофобных веществ – парафина, растительного масла и др. По технике выполнения различают следующие виды бумажной хроматографии: - Одномерную - Двумерную (хроматографирование производят дважды во взаимно противоположных направлениях: после обработки пробы одним растворителем хроматограмму поворачивают на 90° и хроматографируют вторично уже другим растворителем) - Круговую - Электрофоретическую.