- •1.1. Предмет аналитической химии
- •1.2. Принцип, метод и методика анализа
- •1.3. Виды анализа
- •2.1. Аналитические реакции
- •2.2. Систематический и дробный анализ
- •3.1. Общая характеристика химического равновесия. Константа химического равновесия
- •3.2. Активность и коэффициент активности
- •3.3. Отклонения от идеальности в растворах сильных электролитов
- •3.5. Общие принципы расчёта состава равновесных систем
- •4.1. Важнейшие теории кислот и оснований
- •4.3. Влияние растворителя на кислотно-основные свойства растворённого вещества
- •4.4. Нивелирующее и дифференцирующее действие растворителя. Сильные и слабые кислоты и основания
- •4.6. Расчёт состава равновесных смесей протолитов при заданном значении рН
- •4.7. Кислотно-основные буферные растворы
- •5.1. Понятие о комплексном соединении
- •5.2. Классификация комплексных соединений
- •5.5. Применение органических реагентов в аналитической химии
- •6.1. Произведение растворимости малорастворимого электролита
- •6.2. Растворимость
- •6.3. Влияние различных факторов на растворимость
- •7.1. Общая характеристика окислительно-восста- новительных реакций
- •7.2. Количественная оценка окислительно-восстано- вительной способности веществ
- •7.3. Влияние различных факторов на протекание окислительно-восстановительных реакций
- •8.1. Отбор пробы
- •8.2. Разложение пробы
- •9.1. Общая характеристика и классификация
- •9.2. Жидкость - жидкостная экстракция
- •10.1. Приближённые вычисления и значащие цифры
- •10.2. Понятие об аналитическом сигнале
- •10.4. Неопределённость и погрешности измерений
- •10.6. Пример статистической обработки результатов измерений. Исключение промахов
- •10.7. Основные характеристики методики анализа
- •11.1. Общая характеристика
- •11.2. Виды гравиметрических определений
- •11.3. Понятие о механизме образования осадка
- •11.4. Коллоидная стадия образования осадка
- •11.6. Основные этапы методики гравиметрического определения методом осаждения
- •12.1. Основные понятия титриметрии
- •12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов титрования
- •ГЛАВА 13 Кислотно-основное титрование
- •13.1. Титранты и стандартные вещества
- •13.2. Обнаружение конечной точки титрования. Ки- слотно-основные индикаторы
- •13.3. Кривые титрования
- •13.5. Погрешности титрования
- •13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах
- •14.1. Ограничения возможностей кислотно-основного основного титрования в водных растворах
- •14.3. Применение в фармацевтическом анализе
- •ГЛАВА 15 Комплексометрическое титрование
- •15.1. Общая характеристика
- •15.2. Меркуриметрическое титрование
- •15.3. Комплексонометрическое титрование
- •15.3.1. Понятие о комплексонах
- •15.3.2. Свойства этилендиаминтетрауксусной кислоты и её взаимодействие с катионами металлов
- •15.3.3. Кривые титрования
- •15.3.4. Способы обнаружения конечной точки титрования. Металлоиндикаторы
- •15.3.5. Индикаторные погрешности
- •15.3.6. Титранты и стандартные вещества
- •15.3.7. Способы комплексонометрического титрования и его применение
- •ГЛАВА 16 Осадительное титрование
- •16.1. Общая характеристика
- •16.2. Аргентометрическое титрование
- •16.2.1. Кривые титрования
- •16.2.2. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •16.2.3. Титранты и стандартные вещества
- •16.2.4. Применение в фармацевтическом анализе
- •16.3. Меркурометрическое титрование
- •17.1. Общая характеристика и классификация
- •17.2. Кривые титрования
- •18.1. Иодометрическое титрование
- •18.2. Хлориодометрическое титрование
- •18.3. Иодатометрическое титрование
- •18.4. Броматометрическое титрование
- •18.5. Нитритометрическое титрование
- •18.6. Перманганатометрическое титрование
- •18.7. Дихроматометрическое титрование
- •18.8. Цериметрическое титрование
- •20.3. Атомно-абсорбционная спектроскопия
- •20.3.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала
- •20.3.2. Измерение аналитического сигнала
- •20.3.3. Практическое применение
- •20.4.2. Измерение аналитического сигнала
- •20.5. ИК-спектроскопия
- •20.5.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала
- •20.5.2. Общая характеристика ИК-спектров
- •20.5.3. Измерение аналитического сигнала
- •20.5.4. Практическое применение
- •21.1. Атомно-эмиссионная спектроскопия
- •21.1.1. Процессы, приводящие к появлению аналитического сигнала
- •21.1.2. Измерение аналитического сигнала
- •21.1.3. Практическое применение
- •21.2. Люминесцентная спектроскопия
- •20.2.1 Классификация видов люминесценции
- •21.2.4. Влияние различных факторов на интенсивность флуоресценции растворов
- •21.2.5. Измерение аналитического сигнала
- •22.1. Общая характеристика
- •22.2. Классификация хроматографических методов
- •22.3. Хроматографические параметры
- •22.4. Теории хроматографического разделения
- •ГЛАВА 23 Газовая хроматография
- •23.1. Общая характеристика
- •23.2. Устройство газового хроматографа
- •23.3. Особенности газотвёрдофазной хроматографии
- •23.4. Особенности газожидкостной хроматографии
- •23.5. Индексы удерживания Ковача
- •23.6. Практическое применение
- •ГЛАВА 24 Жидкостная хроматография
- •24.1. Общая характеристика
- •24.2. Плоскостная хроматография
- •24.2.1. Методика получения плоскостной хроматограммы
- •24.2.2. Анализ плоскостной хроматограммы
- •24.2.3. Практическое применение
- •24.3. Колоночная жидкостная хроматография
- •24.3.1. Устройство жидкостного хроматографа
- •24.3.2. Практическое применение
- •24.4. Характеристика отдельных видов жидкостной хроматографии
- •24.4.1. Ионообменная хроматография
- •24.4.2. Эксклюзионная хроматография
- •25.2. Классификация электрохимических методов анализа
- •25.3. Кондуктометрия
- •25.3.1. Теоретические основы и классификация
- •25.3.2. Измерение аналитического сигнала
- •25.3.4. Практическое применение
- •25.3.5. Понятие о высокочастотной кондуктометрии
- •26.1. Потенциометрический метод анализа
- •26.1.1. Общая характеристика и классификация
- •26.1.2. Условия измерения аналитического сигнала
- •26.1.3. Индикаторные электроды
- •26.1.4. Прямая потенциометрия
- •26.1.5. Потенциометрическое титрование
- •26.2. Кулонометрический метод анализа
- •26.2.1. Общая характеристика и классификация
- •26.2.2. Прямая кулонометрия
- •26.2.3. Кулонометрическое титрование
- •27.1. Принцип измерения аналитического сигнала.
- •27.2. Вольтамперограмма
- •27.4. Практическое применение вольтамперометрии. Амперометрическое титрование
- •ЛИТЕРАТУРА
- •Общая
- •Справочная
- •Дополнительная литература к отдельным темам
- •Химические методы обнаружения неорганических веществ
- •Хемометрика
- •Химические методы анализа
- •Инструментальные методы анализа (общая литература)
- •Спектроскопические методы анализа
- •Хроматографические методы анализа
- •Электрохимические методы анализа
Инструментальные методы анализа
ГЛАВА 22
22.1. Общая характеристика
Хроматография - метод разделения смесей веществ или частиц, основанный на различии в скоростях их перемещения в системе, состоящей из несмешивающихся и движущихся друг относительно друга фаз.
Хроматография - гибридный метод анализа, включающий разделение веществ и их последующее определение при помощи специальных устройств - детекторов.
Вкачестве неподвижной фазы в хроматографическом процессе выступает твёрдое вещество (сорбент) или плёнка жидкости, нанесённая на твёрдый носитель, а в качестве подвижной фазы - жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу.
Вотличие от статических методов разделения - сорбции и экс-
тракции хроматография является динамическим процессом. При перемещении через неподвижную фазу подвижная фаза встречает на своём пути всё новые и новые слои сорбента, что сопровождается многократными повторениями актов сорбции и десорбции разделяемых веществ. Хроматографическое разделение обладает большей эффективностью по сравнению со статическими методами.
"Схвати, подержи и отпусти"
22.2. Классификация хроматографических методов
Существует более 50 различных хроматографических методов и вариантов. В основу их классификации могут быть положены:
279
Раздел 3
•агрегатное состояние подвижной и неподвижной фазы,
•геометрическая форма неподвижной фазы,
•преобладающий механизм разделения,
•цель проведения,
•способ получения хроматограммы и т.д.
АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОДВИЖНОЙ ФАЗЫ
подвижная |
газовая |
жидкостная подвижная |
||
фаза - газ |
|
|
|
фаза - |
|
|
жидкость |
||
|
|
|
||
газо- |
газо- |
жидкость- |
жидкость- |
жидкость- |
твёрдофазная |
жидкостная |
жидкостная |
твёрдофазная |
гелевая |
ВИД НЕПОДВИЖНОЙ ФАЗЫ
&
В названии хроматографического метода первым указывается агрегатное состояние подвижной фазы, а вторым - неподвижной
ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМА НЕПОДВИЖНОЙ ФАЗЫ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колоночная |
|
|
плоскостная |
||||
хроматографический |
|
|
хроматографический |
||||
капиллярная |
|||||||
процесс проходит |
|
||||||
|
|
|
процесс проходит в |
||||
в пределах |
|
|
|
||||
|
диаметр проходного |
тонком слое |
|||||
протяжённого |
|
||||||
|
|
|
|||||
цилиндрического |
|
сечения пространства |
|
|
|||
пространства |
|
соизмерим с диаметром |
|
|
|||
|
|
|
частиц неподвижной фазы, |
|
|
||
|
|
|
которая нанесена на стенки |
|
|
||
|
|
|
капилляра в виде тонкой |
|
|
||
|
|
|
плёнки |
|
|
||
& |
Колоночный вариант используется как в |
жидкостной, так и в газовой хроматографии, а плоскостной - только в жидкостной.
Классификация хроматографических методов в зависимости от преобладающего механизма разделения, приведена в табл. 22.1.
Реальный процесс обычно включает в себя несколько механизмов, обуславливающих разделение веществ, поэтому данная классификация условна.
280
Инструментальные методы анализа
Табл. 22.1.
Классификация хроматографических методов в зависимости от преобладающего процесса, лежащего в основе разделения веществ
Вид хроматографии |
Преобладающий механизм разделения |
|
|
адсорбционная |
различная адсорбируемость разделяемых ве- |
|
ществ неподвижной фазой |
адсорбционно- |
образование (в подвижной фазе или на поверх- |
комплексообразовательная |
ности неподвижной фазы) различных по устой- |
|
чивости комплексных соединений |
аффинная |
различная способность разделяемых веществ к |
|
биоспецифическим взаимодействиям |
ионообменная |
различная способность разделяемых веществ к |
|
ионному обмену |
осадочная |
образование осадков, различающихся по рас- |
|
творимости |
распределительная |
различная растворимость разделяемых веществ |
|
в неподвижной фазе или в подвижной и непод- |
|
вижной фазах |
эксклюзионная |
различия в размерах и форме молекул разделяе- |
|
мых веществ |
ЦЕЛЬ ПРОВЕДЕНИЯ
информационная |
технологическая |
Цель - получение информации о |
Целью является само |
составе объекта (аналитическая |
разделение. Применяется |
хроматография) либо о его |
для выделения целевого |
физико-химических свойствах |
компонента из смеси либо |
(физико-химическая |
для его очистки. |
хроматография) |
|
По способу получения хроматограммы хроматография бывает элюентной, фронтальной и вытеснительной (табл 22.2).
281
Раздел 3
Табл. 22.2.
Способы получения хроматограммы
Вид хроматоПолучение хроматограммы графии
Элюентная Сорбент, находящийся в хроматографической колонке, вначале (прояви- промывают подвижной фазой (элюентом), обладающей мень- тельная) шим сродством к неподвижной фазе, чем любое из разделяемых веществ. Затем в колонку вводят исследуемую смесь веществ и
продолжают непрерывно пропускать элюент.
сигнал |
A + E |
|
B + E |
детектора |
|
||
|
|
|
|
|
E |
E |
E |
|
|
|
t (V) |
Самый эффективный и в настоящее время практически единственный способ получения хроматограммы в количественном анализе
Вытесни- Вначале в колонку вводят некоторое количество разделяемых тельная веществ, которые распределяются в ней в порядке их сродства к неподвижной фазе. Затем в поток подвижной фазы вводят веще- ство-вытеснитель, которое имеет большее сродство к неподвижной фазе, чем любой из компонентов разделяемой смеси. Фронт вытеснителя движется по колонке, вытесняя ранее сорбирован-
ные вещества, которые, в свою очередь, вытесняют друг друга.
сигнал
детектора D
(вытеснитель)
E |
A B |
|
t (V) |
||
|
Используется, в основном, для разделения макроколичеств веществ в препаративных целях.
Фронталь- В колонку непрерывно вводят раствор разделяемых веществ. Из ная колонки вначале будет выходить чистый растворитель, затем растворитель вместе с компонентом смеси, наименее прочно удерживаемым неподвижной фазой, затем смесь растворителя, наименее прочно удерживаемого компонента и следующего по
удерживанию компонента и т.д.
сигнал |
|
детектора |
A+ B + E |
|
|
E |
A + E |
t (V) |
Метод использовался на ранних стадиях развития хроматографии.
282