84) Опишите механизм разделения в хроматографии жидкость-твердое тело. В чем суть конкурентной модели л. Снайдера? Что такое элюирующая силы и ряды элюотропности?

Жидкостно-адсорбционная (жидкость-твердое тело) хроматография

В жидкостной адсорбционной хроматографии (ЖАХ) механизм удерживание анализируемого вещества объясняется на основе так называемой “конкурентной модели”, согласно которой твердая поверхность покрыта молекулами подвижной фазы, и молекулы образца вынуждены конкурировать с молекулами, расположенными в этом адсорбированном слое, за связывание с центрами адсорбции. Сильно адсорбирующиеся на поверхности растворители трудно заместить, и поэтому их относят к “сильным растворителям”, снижающим время удерживания анализируемого вещества. В то же время растворители, слабо взаимодействующие с неподвижной фазой, заместить легко, и поэтому они выступают в качестве “слабых растворителей”. Увеличение содержания их в подвижной фазе снижает время удерживания анализируемого вещества. Снайдером было предложено следующее уравнение для количественного описания упомянутого эффекта конкурирования: lgKai=lgVa+a(Si-AiE)

К-константа распределения анализируемого вещества, S-энергия адсорбции образца на стандартном адсорбенте, V-объем адсорбированного растворителя в расчете награмм неподвижной фазы, А-площадь, занятая адсорбированной молекулой образца,а-активность сорбена,Е-удельная энергия адсорбции растворителя на том же стандартом адсорбенте.

Разделение компонентов достигают, меняя элюирующую силу растворителя.

Элюирующая сила растворителя показывает, во сколько раз энергия сорбции данного элюента больше, чем энергия сорбции элюента, выбранного в качестве стандарта, например н-гептана.

Растворители (элюенты) делят на слабые и сильные. Слабые растворители слабо адсорбируются неподвижной фазой, поэтому коэффициенты распределения сорбируемых веществ (сорбата) высокие. Сильные растворители сильно адсорбируются, поэтому коэффициенты распределения сорбата низкие. Растворитель тем сильнее, чем выше растворимость в нем анализируемой пробы, чем сильнее взаимодействие растворитель–сорбат.

Элюирующая сила определяется полярностью растворителя. В НФХ с увеличением полярности растворителя элюирующая сила растворителя растет, в ОФХ – снижается. Часто применяют не индивидуальные растворители, а их смеси. Незначительные добавки другого растворителя, особенно воды, существенно увеличивают элюирующую силу элюента.

При разделении многокомпонентных смесей одна подвижная фаза в качестве элюента может не разделить все компоненты пробы. В этом случае применяют метод ступенчатого или градиентного элюирования, применяя в процессе хроматографирования последовательно все более сильные элюенты. Установлены некоторые эмпирические правила, помогающие при выборе элюента. Сорбция, как правило, увеличивается с ростом числа двойных связей и ОН-групп в соединениях. Сорбция уменьшается в ряду органических соединений: кислоты–спирты–альдегиды–кетоны–сложные эфиры–ненасыщенные углеводороды–насыщенные углеводороды.

Для разделения веществ разной полярности и для разделения соединений разных классов применяют НФХ. В ОФХ неподвижная фаза сильнее адсорбирует неполярные компоненты из полярных элюентов, например из воды.

Метод адсорбционной ВЭЖХ – это серийный метод определения органических соединений многих классов, его широко используют при анализе смесей аминокислот, белков, лекарственных, препаратов.

Элюотропные ряды показывают относительную вытесняющую силу органических растворителей при адсорбционной хроматографии.