1. Класифікація хроматографічних методів аналізу. Розподільча хроматографія, її характеристика:

Хроматографія – це процес, який базується на багатократному повторенні актів сорбції і десорбції речовини при переміщенні її в потоці рухомої фази вздовж нерухомого сорбента.

Класифікація хроматографічних методів:

Різні методи хроматографії можна класифікувати за агрегатним станом фаз, способу їх відносного переміщення, апаратурному оформленні процесу.

1.За фізичною природою нерухомої і рухомої фаз:

Рухома фаза	Рідинна	Газова
Нерухома фаза	Тверда (рідинно-адсорбційна)	Тверда газоадсорбційна
	Рідина (рідино-рідинна)	Рідина (розподільча газорідинна)

2.В залежності від механізму сорбції

а) молекулярна (взаємодія між нерухомою фазою (сорбентом) і компонентами розділюваної суміші – міжмолекулярні сили типу Ван-дер-Ваальса);

б) хемоморбційна (іонообмінна, осадова, комплексоутворювача або лігандообмінна, ох-red). Причиною сорбції в хемосорбційній хроматографії є відповідні хімічні реакції.

3.За способом хроматографування:

- фронтальна;

- проявна (елюентна) – найбільш вживана;

- витісняльна.

4. За технікою виконання:

- колонкова (нерухома фаза в колонці);

- площинна: а) паперова (нерухома фаза - папір);

б) тонкошарова (нерухома фаза – сорбент на скляні, – металеві, полімерній підложці пластинці).

Розподільча хроматографія:

Метод розподільчої, або рідинно-рідинної, хроматографії базується на розподілі речовини між двома фазами, які не змішуються, подібно до багатократної ступінчастої екстракції.Рідку нерухому фазу наносять на пористий достатньо інертний сорбент, як у газорідинній хроматографії, і і заповнюють ним колонку. При пропусканні рідкої рухомої фази через колонку суміш розділяється на компоненти головним чином за рахунок їх різної розчинності в рідкій нерухомій фазі відповідно до тих самих механізмів, які були у газорідинній хроматографії. За звичай розчинність компонентів проби в нерухомій і рухомій фазах, які володіють різною полярністю, дуже відрізняється. Якщо розчинність проби вища в нерухомій фазі, то час утримування компонентів значно зростає, якщо розчинність вища в рухомій фазі, то час утримування може бути близьким до tm – часу утримування несорбованого компонента. Щоб досягти розділення, в рухому фазу, насичену нерухомою, включають третій компонент, який знижує відмінності у полярності нерухомої і рухомої фаз. Наприклад, до суміші з неполярного (гексан) і полярного (вода) розчинників додають спирт. Тільки в цьому випадку вдається підібрати оптимальні умови для розділення компонентів суміші.

Звичайно полярний розчинник (вода, спирт) фіксований на твердому носії – силікагелі, діатоміті, целюлозі, Al2O3. Рухомою фазою в цьому випадку є неполярні розчинники – ізооктан, бензол і т.д. Такі системи використовують в нормально-фазовій розподільчій хроматографії.

2.Адсорбційна та іонообмінна хроматографія. Коротка характеристика. Назвати основні групи іонообмінників. Їх застосування в аналізі

2) Адсорбційна хроматографія:                                 

          * Нормативно-фазова                        *Обернено фазова

             хроматографія:                                 хроматографія:

          – полярний адсорбент                     – неполярний адсорбент

          – неполярна рухома фаза                – полярна рухома фаза.

Вибір рухомої фази завжди важливіший, ніж вибір нерухомої.

Застосування ВЕРХ:

Адсорбційна:

–  вуглеводні;

–  поліциклічні вуглеводні; –   пластифікатори;

Іонообмінна:

–  амінокислоти;

–  наркотичні і болетамувальні засоби;

–  фторовані вуглеводні ;

– компоненти масел (вазелінового).

Іонообмінна хроматографія:

Іонообмінна хроматографія (ІХ) є різновидом рідинної хроматографії і в апаратурному оформленні нічим не відрізняється від інших видів рідинної колонкової хроматографії. В основі іонообмінної хроматографії лежить процес обміну між іонами аналізованого розчину (ПФ) і рухливими іонами того ж знака іонообмінника (НФ).

 Як іонообмінників або іонітів зазвичай використовують синтетичні полімерні речовини, звані іонообмінними смолами. Вони складаються з матриці (R) і активних груп, що містять рухливі іони. У залежності від знаку обмінюваних іонів розрізняють катіоніти і аніоніти. Катіоніти містять кислотні групи різної сили, такі як сульфогрупи, карбоксильні, оксіфенільние. Аніоніти мають у своєму складі основні групи, наприклад аліфатичні або ароматичні аміногрупи різного ступеня заміщення (аж до четвертинних).

 Іоніти можуть перебувати в Н-формі та ОН - формі, а також у сольовий формі. В Н-формі катіоніти і ОН-формі аніоніти містять здатні до обміну іони водню та гідроксилу відповідно, у сольових формах іони водню замінені катіонами металу, аніони гідроксилу - аніонами кислот.

 Залежно від сили кислотних і основних груп у іонітах розрізняють сильнокислотного (R-SOзН) і слабокислотні (R-СООН) катіоніти; сильноосновними (RN (СНз) зон) і слабоосновние (R-NНзОН).

 Сильнокислотного і сильноосновними іоніти здатні до іонного обміну в широкому діапазоні рН.

 Процес іонного обміну протікає стехіометрічно. Наприклад:

R-SO 3 H + Na + = RSO 3 Na + H +

R (NНз) зон + Сl - = R (NНз) зСl + ОН –

На підставі констант іонного обміну побудовані ряди спорідненості іонів до даного іоніту, що дозволяють передбачати можливості іонообмінних розділень.

 У залежності від спорідненості до фіксованих іонів нерухомої фази колективні іони переміщуються вздовж хроматографічної колонки з різними швидкостями; чим вище спорідненість, тим більше обсяг утримування компонента. При поділі органічних кислот і підстав важливу роль грає ступінь їхньої дисоціації.

 Для двох речовин, що мають різні константи обміні, розраховують фактор поділу або коефіцієнт розподілу, який характеризує селективність іоніти

 Наприклад, константи іонного обміну солей заліза (III) і кобальту (II) на сильнокислотного катионит марки КУ-2 становлять 3726 і 286 відповідно.

Таким чином, можна зробити висновок, що катионит КУ-2 більш селективен до іонів заліза (III).

Іонообмінники – тверді, практично нерозчинні у воді і органічних розчинниках речовини, які можна розглядати як сорбенти, що складаються з двох частин – "каркаса" (матриці), котрий не бере участі безпосередньо в реакції іонного обміну, та іоногенних груп, до складу яких входять іони, що здатні обмінюватися на іони, що знаходяться в розчині. Іоніти мають структуру у вигляді каркаса, "зшитого" зазвичай ковалентними зв'язками. Каркас (матриця), обумовлює нерозчинність іоніту в розчинниках і має позитивний або негативний заряд, який скомпенсовано протилежним зарядом рухомих іонів. Іонообмінники класифікують за походженням на природні і синтетичні: за складом – на неорганічні і органічні; за знаком заряду іонів, що обмінюються – на катіоніти, аніоніти та амфоліти (останні залежно від умов можуть обмінюватися як катіонами, так і аніонами).