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Chromatographie
Die analytische chemische Chromatographie umfasst hauptsächlich klassische Flüssigkeitschromatographie, Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, Gaschromatographie, qualitative und quantitative Analysemethoden usw.
Bearbeitet um 2024-01-19 17:01:40
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Chromatographie
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
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- Gliederung
Klinische Pharmakologie Kapitel 2 Forschung und Entwicklung neuer Arzneimittel und klinische Arzneimittelforschung
Chromatographie
Einführung
Das Wesen der Chromatographie: Substanzen haben unterschiedliche Verteilungskoeffizienten in den beiden Phasen und werden wiederholt in den beiden Phasen verteilt, um den Zweck der Trennung voneinander zu erreichen.
der Begriff
Chromatographischer Peak
Die Anzahl der chromatographischen Peaks bestimmt die Mindestanzahl der Komponenten
Grundlinie
Spitzenhöhe
Gipfelgebiet
Quantitative Analyse
Chromatographische Breite
Tailing-Faktor
achte auf die Zeit
Zeit
Totzeit tM
Die Zeit, die von der Injektion bis zum Spitzenmaximum für Komponenten benötigt wird, die nicht von der stationären Phase absorbiert oder gelöst werden.
Die Strömungsgeschwindigkeit ähnelt der Strömungsgeschwindigkeit der mobilen Phase
Berechnen Sie die durchschnittliche Lineargeschwindigkeit der mobilen Phase
achte auf die Zeit
Unter den gleichen chromatographischen Bedingungen hat die gleiche Komponente die gleiche Retentionszeit
Passen Sie die Aufbewahrungszeit an
Retentionszeit einer Komponente minus Totzeit
Verweilzeit der Komponenten in der stationären Phase
Retentionsvolumen: Das Volumen der mobilen Phase, das zum Entfernen einer Komponente aus dem Chromatographen erforderlich ist
Totvolumen
Retentionsvolumen
Retentionsvolumen anpassen
relativer Aufbewahrungswert
Parameter der chromatographischen qualitativen Analyse
Es bezieht sich nur auf die Säulentemperatur und die stationäre Phase und hat nichts mit dem Säulendurchmesser, der Säulenlänge und der Flussrate der mobilen Phase zu tun.
Qualitative Analyse
Bewertung der Systemanpassungsfähigkeit
Einstufung
Der Zustand der beiden Phasen
Flüssigkeits-Chromatographie
Flüssig-Fest-Chromatographie
Flüssig-Flüssigkeits-Chromatographie
Gaschromatographie
Gas-Feststoff-Chromatographie
Gas-Flüssigkeits-Chromatographie
überkritische Flüssigkeitschromatographie
Trennmechanismus
Adsorptionschromatographie: Komponenten haben unterschiedliche Adsorptionsfähigkeiten an der stationären Phase
Verteilungschromatographie: Komponenten haben in der stationären Lösung unterschiedliche Löslichkeiten (Verteilungskoeffizienten).
Ionenaustauschchromatographie: Komponenten haben unterschiedliche Affinitäten zu Ionenaustauschern
Größenausschlusschromatographie: selektive Permeation von Molekülen unterschiedlicher Größe in einer porösen stationären Phase
Affinitätschromatographie: Trennung verschiedener Komponenten mit hoher spezifischer Affinität zur stationären Phase (verfestigte Moleküle) (üblicherweise zur Trennung von Proteinen verwendet)
Operationsformular
Säulenchromatographie
gepackte Säulenchromatographie
Kapillarsäulenchromatographie
Planare Chromatographie
PC
TLC
Polymer-Dünnschichtchromatographie
Es kommen unterschiedliche Instrumente zum Einsatz
Klassische Chromatographie: Säulenchromatographie, TLC
Moderne Chromatographie: GC, HPLC, SFC, CE
Vorteile: hohe Selektivität, hohe Effizienz, hohe Empfindlichkeit, schnelle Analysegeschwindigkeit, breites Anwendungsspektrum
Nachteile: schlechte qualitative Spezifität bei der Analyse unbekannter Substanzen
Klassische Flüssigkeitschromatographie
Überblick
Klassische Säulenchromatographie: Schwerkrafttransport der mobilen Phase; Planarchromatographie: Kapillartransport der mobilen Phase
Vergleichen
Klassische Flüssigkeitschromatographie
Partikel der stationären Phase sind größer und ungleichmäßig
Transportieren Sie die mobile Phase unter Normaldruck
Geringe Trennleistung und geringe Empfindlichkeit
Einfache Ausstattung, einfache Bedienung, große Probenladekapazität
Einstufung
Klassische Flüssigkeitssäulenchromatographie: einfache Ausrüstung und große Probenladekapazität
Dünnschichtchromatographie: einfache, intuitive, schnelle und empfindliche Ausrüstung, hohe Auflösung
Papierchromatographie: gut zur Trennung hochpolarer Verbindungen
moderne Flüssigkeitschromatographie
Die Partikel der stationären Phase sind klein und gleichmäßig
Geben Sie die mobile Phase unter hohem Druck ab
Hohe Trennleistung und hohe Empfindlichkeit
Erfordert spezielle Instrumente und ist teurer
Adsorptionschromatographie
Adsorbens als stationäre Phase
Adsorption: Das Phänomen der Konzentration gelöster Stoffe auf der Oberfläche fester Substanzen
Adsorbierende Struktur: poröses Material mit vielen Adsorptionszentren auf der Oberfläche
Häufig verwendete Adsorbentien und ihre Eigenschaften
Häufig verwendete Adsorbentien
Kieselgel
Struktur
Innenporöse, vernetzte Silizium-Sauerstoff-Struktur Äußerlich – Silanolgruppe, aktives Adsorptionszentrum
Eigenschaften: Schwach sauer, trennt saure und neutrale Stoffe (organische Säuren, Phenole, Aldehyde, Aminosäuren etc.)
Aktivität: bezogen auf den Wassergehalt
Gebundenes Wasser >17 % verringert die Adsorptionskapazität
105–110 Grad Celsius, kann in etwa 30 Minuten entfernt werden
Es gibt zwei Formen von Silanolgruppen: freie Hydroxylgruppen und gebundene Hydroxylgruppen.
Auf 200 Grad erhitzen
Silyletherstruktur: unpolar, verliert chromatographische Aktivität
Aluminiumoxid
Basisches Aluminiumoxid (ph9~10): Trennung von alkalischen und neutralen Substanzen
Neutrales Aluminiumoxid (pH 7,5): Wird häufig zur Trennung von Alkaloiden, ätherischen Ölen, Terpenen, Steroiden, Anthrachinonen und instabilen Substanzen in Säuren und Basen verwendet
Saures Aluminiumoxid (pH 4 ~ 5): saure Verbindungen und relativ stabile Substanzen
Adsorbierende Aktivität
hängt mit dem Feuchtigkeitsgehalt zusammen
Je höher der Wassergehalt, desto geringer die Adsorptionsaktivität, desto schwächer die Adsorptionskraft und desto höher das Aktivitätsniveau.
Je niedriger der Wassergehalt, desto höher die Adsorptionsaktivität, desto stärker die Adsorptionskraft und desto geringer das Aktivitätsniveau.
Zusammenhang zwischen Feuchtigkeitsgehalt und Aktivitätsgrad von Kieselgel und Aluminiumoxid
Aktivierung: Der Prozess des Erhitzens, um bei einer bestimmten Temperatur Feuchtigkeit zu entfernen und so die Aktivität zu steigern.
Deaktivierung: Fügen Sie eine bestimmte Menge Wasser hinzu, um die Aktivität zu verringern
Versuchen Sie, Adsorbentien derselben Chargennummer zu verwenden und mit derselben Methode behandelt zu werden.
Grundlegend
Die Ursache der Adsorption
Die Adsorption erfolgt nur an der Zweiphasengrenzfläche
Grund: Die Kraft auf die Moleküle auf der Oberfläche des Adsorbens ist unausgeglichen. Wenn von innen eine Restschwerkraft vorhanden ist, werden die Moleküle außerhalb der Grenzfläche zur Grenzfläche gezogen.
Mit zunehmender Oberfläche des Adsorptionsmittels steigt die Adsorptionskapazität; je größer die spezifische Oberfläche des Adsorptionsmittels, desto stärker ist die Adsorptionskapazität.
Adsorptionsgleichgewicht
Adsorption ist die Wechselwirkung zwischen Adsorbens, gelöstem Stoff und Lösungsmittel
Elutionsprotokoll: Der Prozess der konkurrierenden Adsorption zwischen Eluentenmolekülen und adsorbierten gelösten Molekülen, dynamisches Adsorptions-Desorptions-Gleichgewicht
Adsorptionsgleichgewichtskonstante K
K ist groß, die Adsorption ist fest, gelöste Moleküle bleiben lange Zeit in der stationären Phase und bewegen sich langsam.
K=0, gelöste Moleküle werden nicht von der stationären Phase adsorbiert und fließen schnell mit der mobilen Phase ab.
Je größer der K-Unterschied ist, desto leichter können sich die Komponenten voneinander trennen.
Adsorptionsisotherme
Bei einer bestimmten Temperatur, nach Erreichen des Adsorptionsgleichgewichts, ist die Konzentration der Komponente in der stationären Phase auf der Ordinate und die Konzentration der Komponente in der mobilen Phase auf der Abszisse aufgetragen.
Linienstil: ideal
Nichtlinear (tatsächliche Situation) Grund: Inhomogenität der festen Adsorbensoberfläche
Konvexe Form: Tailing Peak
Konkav: Spitze der Vorderkante
Kontrollieren Sie die Menge des gelösten Stoffes und versuchen Sie, sie innerhalb des linearen Bereichs zu halten
Auswahl der chromatographischen Bedingungen (Adsorbens und mobile Phase)
Überlegungen
Polarität der Gemischbestandteile (entscheidender Faktor)
Die Adsorptionsaktivität der stationären Phase
Die Stärke der Elutionswirkung des Eluenten (mobile Phase)
Elution: Das Wesentliche ist der Prozess, bei dem Moleküle der mobilen Phase und Moleküle der abgetrennten Substanz um die Besetzung des aktiven Adsorptionszentrums auf der Oberfläche des Adsorbens konkurrieren.
Stark polare mobile Phase, starke Fähigkeit zur Besetzung des Adsorptionszentrums und starker Elutionseffekt
Schwach polare mobile Phase, schwache Fähigkeit, das Zentrum des Adsorbens zu besetzen, und schwacher Elutionseffekt
Die Polarität der zu trennenden Komponenten
Generell gilt: Je größer die Polarität, desto stärker die Adsorption
Unpolar: gesättigte Kohlenwasserstoffe Der Grundkern ist derselbe, je polarer der Substituent, desto stärker die Polarität des Moleküls; je größer die Anzahl der polaren Substituenten, desto stärker die Polarität des Moleküls.
Je mehr Doppelbindungen vorhanden sind, desto stärker ist die Adsorptionsfähigkeit
Auch die räumliche Anordnung der Substituenten im Molekül beeinflusst
Polarität (Adsorptionskapazität) üblicher Verbindungen: Alkane < Alkene < Ether < Nitroverbindungen < Dimethylamin < Ester < Ketone < Aldehyde < Amine < Amide < Alkohole < Phenol < Carbonsäuren
Die relative Polarität der getrennten Mischung
Polargrößenbereich für alle Komponenten
kann anhand der relativen Polarität des Extraktionslösungsmittels abgeschätzt werden
Die Polarität des Eluenten
Je größer die Polarität, desto stärker die Elutionsfähigkeit, je kleiner K, desto kürzer die Retentionszeit.
Polaritätsreihenfolge (vom kleinsten zum größten): Petrolether, Cyclohexan, Schwefelkohlenstoff, Trichlorethan, Benzol, Toluol, Methylenchlorid, Chloroform, Diethylether, Ethylacetat, Aceton, n-Butanol, Propanol, Ethanol, Methanol, Pyridin, Säure
S- und M-Auswahlprinzipien
arbeiten
TLC
der Begriff
Herkunft
Expandieren
Entwicklungsmittel
Entwicklungsagentengrenze
Flecken: Flecken, die entstehen, nachdem die Probe auf einer dünnen Schichtplatte ausgebreitet und getrennt wurde
TLC
Adsorptions-Dünnschichtchromatographie
Merkmale
Kurze Expansionszeit
Starke Trennfähigkeit
hohe Empfindlichkeit
Bequeme Farbentwicklung
Das Instrument ist einfach und leicht zu bedienen
Kann sowohl große als auch kleine Probenmengen trennen
Operation (Chinesische Medizin-Chemie-Anmerkungen)
Plattenherstellung (ohne Kleber, Terrassenaktivierung)
Erkennen
Expandieren
Kasse
Auswahl und Aktivierung dünner Laminate
Gängige Spezifikationen für Silikonplatten
Silikon G-haltiger Gipskleber Silikon H – kein Kleber Kieselgel F254 – enthält fluoreszierendes Mittel, emittiert Licht unter 254 nm UV-Licht Kieselgel F365 – enthält fluoreszierendes Mittel, emittiert Licht unter 365 nm UV-Licht
Erkennen
Spotter: quantitative Kapillare
Spotvolumen: rund; Durchmesser: 2~4 mm
Spotposition: 10–15 mm vom unteren Rand entfernt, Abstand zwischen den Spots >8 nm
Hinweis: Vermeiden Sie mehrfaches Auftragen und beschädigen Sie beim Auftragen nicht die Oberfläche der dünnen Schicht.
Expandieren
Doppeltank-Chromatographiezylinder
Vorsichtsmaßnahmen
Vorsättigung, der Zweck der Vorsättigung
Das Entwicklungsmittel sollte nicht länger als 0,5 cm in das untere Ende der dünnen Schicht eingetaucht werden und nicht über den Ursprung hinaus eingetaucht werden.
8 bis 15 cm nach oben ausdehnen
Zwei-Wege-Erweiterungsmethode
Kanteneffekt: Bei Flecken derselben Substanz ist nach der Entfaltung das Verhältnis der Flecken am Rand der dünnen Schicht größer als das Verhältnis der Transplantation im zentralen Bereich (konkave Form).
Grund: Der Lösungsmitteldampf im Chromatographiezylinder hat vor der Entwicklung noch nicht die Sättigung erreicht und die Verdampfungsrate des Entwicklungsmittels ist auf beiden Seiten der Dünnschichtplatte und im Mittelteil unterschiedlich.
Möglichkeiten zur Reduzierung von Randeffekten
Zur Vorsättigung einen kleineren Expansionszylinder verwenden Kleben Sie einen mit Entwicklungsmittel getränkten Filterpapierstreifen an die Innenwand des Ausgleichsbehälters. Wenn Sie eine schmale Dünnschichtplatte von 3 cm verwenden, klicken Sie nur an 2 bis 3 Punkten.
Erkennung von Flecken
Optische Erkennungsmethode
Farbige Verbindungen: Direktes Targeting Unter UV-Licht Fluoreszenzchromatographie: Zeigt dunkle Flecken
eigentliche kolorimetrische Methode
Farbentwicklung durch Sprühen Dip-Farbentwicklung Methode zur Dampferkennung
Qualitative und quantitative Analyse
Qualitative Analyse: Transplantation Rf0,2～0,8
Berechnung
Faktoren, die die Transplantation beeinflussen
Die Art des Adsorptionsmittels, die Polarität und Löslichkeit des Entwicklungsmittels
dünne Schichtdicke
Ausbreitungsdistanz
Erweitern Sie die Dampfsättigung
Spotting-Menge
Der Feuchtigkeitsgehalt jedes Teils der dünnen Schicht ist uneinheitlich
Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit
relative Transplantation
Quantitative Analyse (selten verwendet)
Visueller Farbvergleich Elutionsmethode Scannen dünner Schichten
R
Allgemeine Begriffe
Adsorption Adsorptionsmittel Lösungsmittel Elutionslösungsmittel: Eluent Eluent: die Flüssigkeit, die am Ende einer Chromatographiesäule austritt Elution: Der Prozess, bei dem eine mobile Phase durch eine chromatographische Säule geleitet wird
Betriebsablauf
Vorbereitung, Probenzugabe (Beladung), Elution, Detektion
Adsorptionssäulenchromatographie
Säulenvorbereitung
Zylinder: Glas, Quarz, Nylon Innendurchmesser/Säulenlänge Partikeldurchmesser der stationären Phase Dosierung in der stationären Phase: Aluminiumoxid (20- bis 50-fache Probendosis) Kieselgel (30- bis 60-faches Probengewicht)
Füllanforderungen: gleichmäßig, keine Blasen
Trockenfüllung
Nassfüllung
Probe hinzufügen: Wenn der Eluent fließt, bis er die Oberfläche der Säule erreicht, können Sie die Probe hinzufügen.
Nass- und Trockendosierung
Elution: isokratische und Gradientenelution Um einen bestimmten Flüssigkeitsstand aufrechtzuerhalten, sollte der Eluent kontinuierlich zugegeben werden.
Kasse
HPLC
Überblick
Basierend auf der klassischen Flüssigphasenchromatographie werden Theorie und Technologie der GC vorgestellt, wobei eine hohe Flüssigkeitspumpe, eine hocheffiziente stationäre Phase und ein hochempfindlicher Detektor zum Einsatz kommen.
Verglichen
Mobile Phase
GC: Inertgas, wenige Arten HPLC: flüssig, viele Arten, große Auswahl
Stationäre Phase
GC: Träger➕Fixiermittel HPLC: chemisch gebundene stationäre Phase
Anwendungsbereich
GC: geeignet für flüchtige, thermisch stabile Substanzen, die 15 bis 20 % der organischen Substanz ausmachen HPLC: Substanzen, die in Lösungsmitteln löslich sind und nachgewiesen werden können
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
Hochdruckinfusionssystem Probenahmesystem Chromatographisches Trennsystem Erkennungssysteme Datenaufzeichnungs- und -verarbeitungssysteme
Infusionssystem
Vorbehandlung der mobilen Phase: Verunreinigungen entfernen, entgasen
Gefahren durch Gase in der mobilen Phase
Gas bildet Blasen und verursacht Druckschwankungen
Beeinflusst die Grundlinienstabilität
Gelöster Sauerstoff: Verursacht Fluoreszenzlöschung, Oxidation von Komponenten und Reaktion mit der stationären Phase, was zu einer Zersetzung führt.
Entgasungsmethoden: Ultraschallvibrationsentgasung (häufig verwendet), Vakuumentgasung, Erhitzungsrückflussentgasung usw.
Hochdruck-Infusionspumpe (Kern)
Konstantflusspumpe (häufig verwendete Kolbenkolbenpumpe): kleines Volumen, leicht zu reinigen und die mobile Phase zu wechseln, geeignet für Gradientenelution
Konstantdruckpumpe
Gradientenelutionsgerät
Isokratische Elution: Die Zusammensetzung der mobilen Phase bleibt konstant
Gradientenelution: Komponenten der mobilen Phase ändern sich mit dem Programm
Hochdruckgradient (zwei Infusionspumpen), hohe Präzision, teuer, hohe Ausfallrate
Niedriger Druckgradient: kostengünstig, einfach zu verwenden, anfällig für Blasen
Probenahmesystem
Sechswege-Einspritzventil
Injektionsmethode
Vollventileinspritzung
Einspritzung ohne volles Ventil
Chromatographisches Trennsystem
Vorsäule: Verhindert, dass unlösliche Partikel aus der Probe in die Analysesäule gelangen, und fängt stark zurückgehaltene Bestandteile auf der Vorsäule ab
Chromatografische Säule: Die Richtung der mobilen Phase während der Verwendung sollte mit der Richtung des Pfeils auf der Säule übereinstimmen.
Säulenofen
Spaltenauswertung
Gängige Proben und Betriebsbedingungen
Kieselgelsäule: Probe (Benzol, Naphthalin, Biphenyl, Phenanthren) Mobile Phase: n-Hexan
Alkylgebundene Säule: Die Probe ist die gleiche wie die Kieselgelsäule Mobile Phase: Methanol-Wasser (83:17)
Anpassungsfähigkeitstest des Chromatographiesystems
Anzahl der theoretischen Böden n
AuflösungR
Tailing-Faktor T
WiederholbarkeitRSD
Erkennungssysteme
Universal
Verdunstungslichtstreudetektor ELSD
Zucker, höhere Fettsäuren, Saponine
Brechungsindexdetektor RID
Selektivität
UV-DetektorUVD
Die am weitesten gebrauchten
Vorteile: hohe Empfindlichkeit, großer linearer Bereich, keine Probenschädigung, unempfindlich gegenüber Temperatur- und Durchflussschwankungen und kann zur Gradientenelution verwendet werden
Nachteile: Nicht geeignet für Proben, die kein ultraviolettes Licht absorbieren. Die mobile Phase ist selektiv (die Grenzwellenlänge ist kleiner als die Probendetektionswellenlänge).
Kategorie: Variabler Wellenlängendetektor Photodiodenarray-Detektor (PDAD): Mehrkanalig, erhält chromatographisch-spektrales dreidimensionales Spektrum
Fluoreszenzdetektor FD
Enzyme, Steroide, Vitamine, Aminosäuren
Haupttypen von HPLC-Methoden und ihre Prinzipien
Flüssig-Fest-Adsorptionschromatographie LSC
Verteilungsmechanismus: Polaritätsunterschied
Geeignet für fettlösliche Komponenten mit mittlerem relativen Molekulargewicht, Isomere
Abflussreihenfolge: Komponenten mit geringerer Polarität kommen zuerst heraus
LLC (Flüssig-Flüssig-Verteilungschromatographie)
Trennmechanismus: Komponenten haben in den beiden Phasen unterschiedliche Löslichkeiten
Stationäre Phase: Träger➕stationäre Lösung Chemisch gebundene Phase: Lösung des Problems des Fixiermittelverlusts
Klassifizierung durch Verteilungschromatographie
NormalphasenchromatographieNPLC Polarität der stationären Phase>Polarität der mobilen Phase Trennt polare bis mäßig polare Verbindungen
UmkehrphasenchromatographieRPLC Stationäre Phasenchromatographie <Polarität der mobilen Phase Unpolare bis mäßig polare Verbindungen
Ionenaustauschchromatographie IEC
Stationäre Phase: Ionenaustauscher Mobile Phase: Pufferlösung Prinzip: Die Kräfte zwischen Ionen und Ionenaustauschgruppen sind unterschiedlich Anwendung: Aminosäuren, Nukleinsäuren usw.
Größenausschlusschromatographie SEC
Stationäre Phase: Gel (mit einer bestimmten Größe der Spaltverteilung) Mobile Phase: Kann die Probe auflösen, die stationäre Phase benetzen und weist eine niedrige Viskosität auf Trennprinzip: Molekülgröße Kleine Moleküle eluieren am langsamsten, während große Moleküle ausgeschlossen sind und am schnellsten eluieren. Separate Makromoleküle
stationäre Phase und mobile Phase
Stationäre Phase
Kieselgel
Kategorie: Oberflächenporöses Kieselgel Vollporöses Kieselgel: Kugelform kann als Bindungsphasenträger verwendet werden Gestapelte Silica-Perlen (ideal für hocheffiziente Füllstoffe) Anwendung: Polare bis schwach polare Molekülverbindungen
chemische Bindungsphase
Vorteile: Kein stationärer Phasenverlust Stabile chemische Eigenschaften Hohe Säuleneffizienz Große Probenladekapazität Geeignet für die Gradientenelution
Einstufung
Trägertyp
Kieselgel-Träger
Die am weitesten gebrauchten
Prinzip: Verteilung, Adsorption
Endversiegelung: Trimethylchlorsilan Zweck: Adsorption reduzieren, Tailing reduzieren und Stabilität erhöhen
pH-Wert der mobilen Phase: 2–8 Bei weniger als 2 werden chemische Bindungen hydrolysiert und fallen ab Bei mehr als 8 löst sich das Träger-Kieselgel auf
Nicht-Kieselgel-Träger
funktionelle Gruppe
Unpolar: Umkehrphasenchromatographie
UmkehrphasenchromatographieRPLC Stationäre Phasenchromatographie <Polarität der mobilen Phase Unpolare bis mäßig polare Verbindungen
Gruppe: unpolare Kohlenwasserstoffgruppe
Häufig verwendet: Octadecyl-gebundene Phase ODS oder C18
Trennungsprinzip: solvophobe Theorie
Reservierter Wert
Molekulare Struktur der Komponenten: Je schwächer die Polarität, desto stärker die Hydrophobie und desto größer der Retentionswert
Je größer die Kontaktfläche mit der Alkyl-gebundenen stationären Phase ist, desto größer ist der Retentionswert.
Wirkung der Alkyl-gebundenen stationären Phase
Die Anzahl der Alkylgruppen bestimmt direkt den Kapazitätsfaktor k Je länger die Kohlenstoffkette ist, desto größer sind die Hydrophobie, der Retentionswert und die Trennselektivität.
Wirkung der mobilen Phase
Je größer die Oberflächenspannung der mobilen Phase, desto stärker die Polarität, desto schwächer die Elutionsstärke und desto größer der Retentionswert.
Schwache Polarität
Gruppe: Ethergruppe, Glykolgruppe gebundene Phase
Normalphasen- oder Umkehrphasenchromatographie
Polarität: Normalphasenchromatographie
NormalphasenchromatographieNPLC Polarität der stationären Phase>Polarität der mobilen Phase Trennt polare bis mäßig polare Verbindungen
Gruppe: Aminogebundene Phase (stark polar) Cyanogebundene Phase (mittlere Polarität)
Ionenaustausch
Mobile Phase
Anforderungen: hohe Reinheit, gute chemische Inertheit Passend zum Melder Geeignete Löslichkeit für die Probe Sie haben eine niedrigere Viskosität, einen angemessen niedrigen Siedepunkt und eine hohe Reinheit geringe Toxizität
Polarität
Elutionskapazität Normalphasenchromatographie: Je größer die Polarität, desto größer die Elutionsfähigkeit Umkehrphasenchromatographie: Je größer die Polarität, desto geringer die Elutionsfähigkeit
Möglichkeiten zur Verbesserung der Trennung
Passen Sie die Polarität und Selektivität der mobilen Phase an: Normale Phase: Als Grundlösungsmittel wird gesättigtes Alkan verwendet, zur Einstellung der Polarität werden Diethylether, Dichlormethan, Chloroform usw. zugesetzt. Umkehrphase: Wasser als basisches Lösungsmittel, Methanol, Acetonitril, Tetrahydrofuran hinzufügen
Modifikator hinzufügen
Elutionsmethode
Isokratische Elution: Polarität der mobilen Phase, Ionenstärke, konstanter pH-Wert Geeignet für die Analyse einer kleinen Anzahl von Komponenten und geringer Unterschiede in den Komponenteneigenschaften Nicht geeignet für komplexe Proben mit großem Polaritätsbereich und vielen Komponenten
Gradientenelution: Die Zusammensetzung der mobilen Phase wird durch das Programm geändert Geeignet für die Analyse komplexer Proben mit vielen Komponenten und großen Polaritätsunterschieden Nachteile: Basisliniendrift, verminderte Reproduzierbarkeit
Auswahl der HPLC-Analysebedingungen
Gaschromatographie
Überblick
Prinzip: Die Trennung wird durch die Ausnutzung von Unterschieden im Siedepunkt, der Polarität und den Adsorptionseigenschaften von Substanzen erreicht.
Einstufung
Stationäre Phase
Gas-Feststoff-Chromatographie GSC
Gas-Flüssigkeits-ChromatographieGLC
Prinzip
Adsorptionschromatographie
Verteilungschromatogramm
Spalte
Füllen Sie das Chromatogramm aus
Kapillarsäulenchromatographie
verwenden
analytische Chromatographie
präparative Chromatographie
Merkmale
Hohe Selektivität
Hohe Empfindlichkeit: Spurenanalyse
Hohe Säuleneffizienz
Schnelle Analyse
Breites Anwendungsspektrum
Vorteile: Kann Gemische trennen und quantitative und qualitative Analysen durchführen
Einschränkung
Ohne reine Proben ist eine qualitative und quantitative Analyse unbekannter Substanzen nicht möglich.
Nicht geeignet für Stoffe mit hohem Siedepunkt, geringer thermischer Stabilität, Korrosivität und hoher Reaktivität
Grundstruktur des Chromatographen
Luftsystem
Trägergas: hochreiner Wasserstoff, Stickstoff, Helium, Luft
Reinigungsgerät
konstante Durchflussmenge
Probenahmesystem
Probenahmegerät und Verdampfungskammer
Injektionsmethode
direkte Injektion
Flüssigkeit: Mikrospritze
Gas: Gaseinspritzventil
Top-Loch-Injektion
Trennsystem (Herz)
Spalte
Säulenofen
Erkennungssystem (Augen)
Temperaturkontrollsystem
Beeinflusst direkt die Selektivität, Trenneffizienz, Detektorempfindlichkeit und Stabilität der Chromatographiesäule
Verdampfungskammer: sorgt für eine sofortige Verdampfung flüssiger Proben
Detektorkammer: sorgt dafür, dass die getrennten Komponenten beim Durchtritt nicht kondensieren
Chromatografische Säulenkammer: Steuert genau die für die Trennung erforderliche Temperatur
Datenverarbeitungssystem (Recorder, Integrator, Chromatographie-Workstation)
Spalte
Stationäre Phase
Feste stationäre Phase (festes Adsorptionsmittel, Gas-Feststoff-Adsorptionschromatographie)
Adsorptionsmittel
Kieselgel (stark polar)
Aluminiumoxid (mittlere Polarität)
Aktivkohle, graphitierter Ruß (unpolar)
Molekularsieb (stark polares Spezialadsorbens)
Polymerporöse Mikrokügelchen GDX
Die am häufigsten verwendete stationäre Phase in der GC
Kann direkt verwendet werden (Adsorption), kann als Träger zum Auftragen von Fixiermitteln verwendet werden (Verteilungsmechanismus)
chemisch gebundene stationäre Phase
Kieselgel ist die Matrix, und Silikonhydroxylgruppen werden mit organischen Reagenzien chemisch gebunden.
Wird häufiger in der HPLC verwendet
Flüssige stationäre Phase (trägerstationäre Lösung, Gas-Flüssigkeits-Verteilungschromatographie)
Fixativ
Grundlegende Anforderungen
Der Dampfdruck sollte niedrig und die thermische und chemische Stabilität gut sein
Wenn die Betriebstemperatur höher als die minimale Betriebstemperatur des Fixiermittels ist, befindet es sich im flüssigen Zustand
Kein Verlust oder keine Zersetzung, wenn die stationäre Phase niedriger als die maximale Betriebstemperatur ist.
Reagiert nicht chemisch mit Trägergas, Träger oder Komponenten
Hohe Löslichkeit und hohe Selektivität für jede Komponente in der Probe (großer K-Unterschied)
Kann einen gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche des Trägers bilden
Einstufung
relative Polaritätsklassifizierung
Relative Polarität P
Klassifizierung der chemischen Struktur
Ähnlichkeit löst Prinzip auf
Kohlenwasserstoffe: Alkane, Aromaten. Schwache Polarität
Silikone: verschiedene Polaritäten
Alkohole und Ether: stark polar
Ester und Polyester: mittlere bis starke Polarität
Nitrile und Nitrilether: stark polar
Zuordnung nach Selektivitätskonstante
Wahl des Fixiermittels
Ähnliche kompatible Auswahl
polare Ähnlichkeitsauswahl
Unpolare Komponenten: unpolares Fixiermittel (Dispersionskraft) Die Entleerung der Kolonne erfolgt in der Reihenfolge ihres Siedepunkts, wobei zuerst der niedriger siedende und später der höher siedende entladen wird.
Komponenten mittlerer Polarität: Fixiermittel mittlerer Polarität (Dispersionskraft, Induktionskraft) Verlassen Sie die Säule in der Reihenfolge ihrer Siedepunkte. Wenn die Siedepunkte gleich sind, verlassen unpolare Komponenten zuerst die Säule.
Stark polare Komponenten: Stark polare stationäre Phase (Orientierungskraft) Die Säulen werden in der Reihenfolge ihrer Polarität entfernt, wobei unpolare Säulen zuerst entfernt werden.
Wählen Sie basierend auf der Ähnlichkeit chemischer funktioneller Gruppen aus
Komponenten, die Wasserstoffbrückenbindungen bilden können (Wasser, Alkohole, Phenole, Amine)
Verwenden Sie polare oder wasserstoffbindende Fixiermittel
Diejenigen, bei denen es weniger wahrscheinlich ist, dass sie Wasserstoffbrückenbindungen bilden, fließen zuerst ab, und diejenigen, bei denen es einfacher ist, Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden, fließen später ab.
Wählen Sie entsprechend den unterschiedlichen Komponenteneigenschaften aus
Der Siedepunktunterschied besteht hauptsächlich darin, dass unpolare stationäre Flüssigkeiten zuerst mit dem niedrigeren Siedepunkt ausfließen
Der Hauptunterschied liegt in der Polarität: Polare Fixiermittel, weniger polare fließen zuerst aus.
Normalphasenchromatographie-Effluxmuster
Schwer zu trennende Komponenten: gemischtes Fixiermittel
gemischte Beschichtung, gemischte Installation, Reihenschaltung
Fixiermittel vorbereiten
Träger
Chemisch inerte poröse immobilisierte Partikel
Funktion: Tragen von Fixiermitteln
Erfordern
Große spezifische Oberfläche
Chemisch inert, nicht adsorbierend und gut benetzbar gegenüber Fixiermitteln
Eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen
Einstufung
Diatomit-Typ (natürlich kalzinierte Kieselgur)
Roter Träger (Kieselgur und Bindemittel kalziniert)
Wie eine unpolare stationäre Lösung können unpolare oder schwach polare Verbindungen getrennt werden
Weißer Träger (Kieselgur gemischt mit 20 % Natriumcarbonat und kalziniert)
Wird für polare stationäre Lösungen und die Analyse polarer Verbindungen verwendet
Nicht-Kieselgur-Typ (Fluorträger, Glasmikrokugeln, Polymerkügelchen)
Oberflächenbehandlung des Trägers
Vor der Verwendung wird eine chemische Behandlung durchgeführt, um die Oberfläche zu passivieren, die Adsorption zu reduzieren, Tailing zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern.
Ansatz
Säurewäsche: Entfernt anorganische Verunreinigungen und wird zur Analyse von Säure- und Esterverbindungen verwendet
Alkalisches Waschen: Verunreinigungen wie Aluminiumoxid entfernen und alkalische Verbindungen analysieren
Silanisierung: Oberflächensilanolgruppen entfernen und Komponenten analysieren, die leicht Wasserstoffbrückenbindungen bilden
Oberflächenverglasung: schirmt oder inertisiert das adsorptionspolare Zentrum des Trägers, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen
Detektor
Konzentrationstyp
Wärmeleitfähigkeitsdetektor TCD
Basis: Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeit)
Merkmale: einfache Struktur, stabile Leistung, gute allgemeine Leistung, keine Beschädigung der Komponenten, großer linearer Bereich
Das umfangreichste und ausgereifteste
Geringe Empfindlichkeit und lautes Rauschen
Elektroneneinfangdetektor ECD
Vorteile: Spurenanalyse elektronegativer organischer Verbindungen
Nachteile: Niedriger Ansprechwert auf organische Verbindungen von Alkanen, Alkenen und Alkinen, schmaler linearer Bereich, Beeinträchtigung der Reproduzierbarkeit durch Betriebsbedingungen und radioaktive Kontamination
Anwendung: Rückstände von chlororganischen Pestiziden
Hinweis: Gasauswahl: hochreines Trägergas Trägergasdurchfluss: 40–100 ml/min Der Detektor enthält eine radioaktive Quelle
Qualitätstyp
Wasserstoff-Flammenionisationsdetektor FID
Vorteile: hohe Empfindlichkeit, schnelle Reaktion, großer linearer Bereich
Nachteile: Kann nur C-haltige Substanzen erkennen Die Probe wird während des Tests zerstört und kann nicht recycelt werden.
Hinweis: Gasdurchflussverhältnis: Stickstoff: Wasserstoff: Luft = 1:1:10 Massendetektor, quantifiziert durch Peakfläche A
Flammenfotometrischer Detektor FPD
Anwendung: Erkennung von Spuren von Luftschadstoffen (Sulfide), organischem Schwefel und Organophosphor-Pestizidrückständen Nachteile: enger Leitungsbereich
Stickstoff-Phosphor-Detektor NPD
Anwendung: Nachweis stickstoffhaltiger und phosphororganischer Pestizide
Klassifizierung nach Nachweisselektivität
Universaltyp: TCD
Selektiver Typ: ECD, FID
Leistung
LärmN
Drift
Einflussfaktoren: Stabilität des Detektors Reinheit und Stabilität des Trägergases Stabilität der Säulentemperatur Spannungsschwankungen
Empfindlichkeit (Antwortwert, Antwortwert)
Empfindlichkeit des Konzentrationsdetektors Sc
Empfindlichkeit des Massendetektors Sm
Nachweisgrenze (Empfindlichkeit) D
Linientypbereich (eng verwandt mit der quantitativen Analyse)
Je kleiner N und d sind, desto besser ist die Stabilität Je höher die Empfindlichkeit, desto kleiner die Nachweisgrenze und desto besser die Leistung Idealer Detektor: hohe Empfindlichkeit, kleine Nachweisgrenze, schnelle Reaktion, großer linearer Bereich und gute Stabilität
Bedingungsauswahl
Chromatographische Bedingungen
Auswahl des Fixiermittels
Ähnlichkeit löst Prinzip auf
Hauptunterschiede je nach Komponenteneigenschaften
Verhältnis (Massenverhältnis von Fixiermittel zu Träger)
Komponenten mit hohem Siedepunkt: Träger mit kleiner spezifischer Oberfläche, niedriges Mischungsverhältnis (1–3 %), niedrige Säulentemperatur
Komponenten mit niedrigem Siedepunkt: hoher Anteil (10–25 %).
Kapillarsäule für schwer zu trennende Komponenten
Auswahl der Spaltenlänge
Prinzip: Wählen Sie eine möglichst kurze Säule, um die Trennzeit entsprechend den Trennbedingungen zu verkürzen.
Säulentemperatur
Prinzip: Halten Sie die Säulentemperatur unter der Voraussetzung einer zufriedenstellenden Auflösung und einer geeigneten Analysezeit so niedrig wie möglich.
Hohe Säulentemperatur: Komponenten verflüchtigen sich schnell, Gasphasen-Dm steigt, K nimmt ab, Retentionszeit ist kurz, Auflösung nimmt ab, was der Trennung nicht förderlich ist.
Niedrige Säulentemperatur: K steigt, was die Selektivität der stationären Phase verbessert, Dm sinkt und die Auflösung verbessert sich
Wenn die Säulentemperatur zu niedrig ist, werden die Peaks verbreitert und die Analysezeit verzögert sich.
Hoher Siedepunkt 300–400: Die Säulentemperatur ist 100–200 niedriger als der Siedepunkt Siedepunkt <300: Die Säulentemperatur liegt unter dem durchschnittlichen Siedepunkt und liegt im Bereich von 50 bis zum unteren durchschnittlichen Siedepunkt. Gase, gasförmige Kohlenwasserstoffe und andere Gemische mit niedrigem Siedepunkt: Die Kolonnentemperatur liegt am oder über dem Siedepunkt Großer Siedebereich, mehrkomponentig: Temperatur programmiert
Programmierter Temperaturanstieg: Die Säulentemperatur steigt gemäß einem voreingestellten Programm linear oder nichtlinear mit der Zeit an. Vorteile: Verbesserung des Trenneffekts, Verkürzung des Analysezyklus, Verbesserung der Peakform und Erhöhung der Nachweisempfindlichkeit
Verdampfungstemperatur und Temperatur der Detektionskammer
Verdampfungstemperatur: im Allgemeinen etwas höher als der höchste Siedepunkt der Komponente
Temperatur der Detektionskammer: 20 bis 50 Grad höher als die Säulentemperatur oder gleich der Verdampfungstemperatur
Trägergas und Durchflussrate
Überlegungen
Säuleneffizienz Säulendruck Empfindlichkeit des Detektors
Trägergasdurchfluss: im Allgemeinen 20–80 ml/min
Injektionsvolumen
Je größer das Injektionsvolumen, desto breiter wird der chromatographische Peak und die Verformung und Tailing wirken sich auf die Trennung aus. Das Injektionsvolumen ist zu klein und der Detektor ist nicht empfindlich genug, um Peaks zu erzeugen.
Maximal zulässiges Injektionsvolumen: Gas 0,5–3 ml, Flüssigkeit 0,1–0,2 Mikroliter
Injektionsanforderungen: hohe Geschwindigkeit, Zeitdauer
Qualitative und quantitative Analysemethoden (GC, HPLC)
Qualitative Analyse
Reservierter Wert r
bekannte Materievergleichsmethode
Retentionszeit qualitativ
Bekanntes Verfahren zur Erhöhung der Peakhöhe einer Substanz
Qualitative Methode des relativen Restwerts
Qualitative Instrumentierung
Quantitative Analyse
Berechnung von Korrekturfaktoren
externe Standardmethode
Standardkurvenmethode
Ein-Punkt-Methode mit externer Markierung
Zwei-Punkt-Erscheinungsmethode
Nachteile: Das Injektionsvolumen muss genau und konsistent sein und die Betriebsbedingungen müssen stabil sein.
Interne Standardmethode
Korrekturfaktormethode
Standardkurvenmethode
Interne Standardmethode (wenn der Korrekturfaktor unbekannt ist)
Nachteile: hoher Probenvorbereitungsaufwand, mühsames Auffinden interner Standards
Normalisierungsmethode
Nachteile: Jede Komponente muss einen Spitzenwert haben und der Korrekturfaktor der Komponente muss bekannt sein.