1.1 Проявительная хроматография

Заполненную сорбентом колонку промывают чистым растворителем Е, жидким или газообразным, после чего в верхнюю часть колонки вводят порцию анализируемого раствора вещества А и В в растворителе Е. Затем колонку непрерывно промывают растворителем Е (проявителем). При этом компоненты раствора А и В перемещаются вдоль слоя сорбента с различными скоростями, что обусловливает их разделение на зоны. При достаточной длине колонки произойдет полное разделение зон, причем менее сорбирующийся компонент А займет нижнее положение в колонке. Зона, содержащая более сильно сорбирующийся компонент В, будет расположена в верхней части.

Между зонами сорбент будет заполнен чистым растворителем. Проявительный метод особенно часто применяется в газовой и газо-жидкостной хроматографии. Существенным преимуществом этого метода является возможность осуществления полного разделения всех компонентов смеси, так как между каждым из вымываемых компонентов образуется зона чистого проявителя. Недостаток метода состоит в том, что вследствие значительного разведения проявителем концентрация компонентов после разделения становится во много раз меньше исходной.

Таблица 1

Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз

Неподвижная фаза	Подвижная фаза	Наименование метода	Наиболее широко применяемые методики проведения эксперимента
Твердая	Жидкая	Адсорбционная хроматография жидкостей и растворов; ионообменная хроматография; осадочная хроматография	Тонкослойная
Твердая	Газообразная	Газовая адсорбционная хроматография	Колоночная, тонкослойная
Жидкая	Жидкая	Жидкостная распредительная хроматография	Колоночная, бумажная
Жидкая	Газообразная	Газо-жидкостная распредительная хроматография	Колоночная, тонкослойная

1.2 Фронтальный метод

По фронтальному методу анализируемая смесь непрерывно пропускается через слой сорбента. Если анализируется смесь двух компонентов А и В, растворенных в несорбирующемся растворителе Е, то первым из колонки вследствие сорбции компонентов А и В начинает вытекать чистый растворитель. После насыщения сорбента менее сорбирующимся компонентом А из колонки вытекает раствор вещества А в растворителе Е. Наконец, когда сорбент насытится и следующим веществом В, наступает проскок вещества В и из колонки вытекает раствор компонентов А и В.

Если третий компонент отсутствует, то через слой сорбента проходит раствор, содержащий исходные вещества.

Фронтальный метод применяется значительно реже проявительного, прежде всего вследствие того, что только один из анализируемых компонентов смеси, наименее сорбирующийся, может быть получен в чистом виде. Остальные компоненты не разделяются. Тем не менее этот метод применяется для очистки некоторых веществ от примесей, если примеси сорбируются значительно лучше, чем очищаемое вещество.

1.3 Вытеснительный метод

При работе по этому методу колонку, заполненную сорбентом, промывают вначале чистым растворителем Е, а затем вводят некоторое количество раствора анализируемых веществ, например А и В, в растворителе Е. В отличие от проявительного метода сорбент промывают не чистым растворителем, а раствором вещества D, сорбирующегося сильнее каждого из компонентов анализируемой смеси. Такое вещество называется вытеснителем.

При промывании сорбента, содержащего компоненты анализируемой смеси, раствором вытеснителя анализируемая смесь перемещается впереди фронта вытеснителя и разделяется на зоны, каждая из которых соответствует одному компоненту. Все зоны движутся с одной и той же скоростью, равной скорости движения зоны вытеснителя. Компоненты разделяемой смеси выходят из колонки последовательно друг за другом.

На кривой последняя ступень соответствует вытеснителю, другие ступени – компонентам анализируемой смеси. Если опыт проводится при постоянной концентрации вытеснителя, то длина ступени оказывается пропорциональной количеству данного компонента в смеси, тогда как высоты ступеней могут служить мерой ее качественного состава.

Вытеснительный метод обладает тем преимуществом, что компоненты смеси не разбавляются растворителем в отличие от проявительного метода.

Недостатком этого метода является то, что зоны компонентов не разделены зоной чистого растворителя, поэтому имеет место более или менее заметное наложение зоны одного вещества на зону другого. Этот недостаток особенно резко проявляется при анализе газов, поэтому вытеснительный анализ не нашел себе применения в газовой и газо-жидкостной хроматографии.

Среди хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз необходимо выделить газовую хроматографию, так как среди других методов он находит наиболее широкое применение. Преимущество этого метода, по сравнению с другими методами хроматографии — экспрессность, обус­ловленная тем, что вязкость фаз в сверхкритическом состоянии мала, скорость потока подвижной фазы высокая и время удерживания ком­понентов пробы сокращается более чем в 10 раз. И поэтому в данном учебном пособии мы подробно рассматриваем газовую хроматографию.