Аналитические методы исследования имеют огромное значение при изучении окружающей нас природы, про-• текающ^х в ней процессов, а также при управлении техно-'• логическими процессами в промышленности. Образно гово-1 ря, аналитические методы — это новое особое «зрение», позволяющее исследователю видеть то, что недоступно при использовании других методов и приемов. ] Методы разделения занимают в аналитической химии 1 особое место. Окружающий нас мир — мир сложных сме-| сей, а известные методы количественного анализа, как ' правило, эффективны только для определения индивидуальных веществ или смесей известного состава; их применение для анализа многокомпонентных смесей в общем случае ограничено. Поэтому в аналитической химии в последние десятилетия широкое распространение получили гибридные методы [1], сочетающие методы разделения и количественного определения. Одним из наиболее 1 ярких примеров такого сочетания является хромато-I масс-спектрометрия, в которой анализируемую смесь 3 вначале разделяют на газовом или жидкостном хроматографе на отдельные компоненты, а затем проводят каче-I ственную идентификацию и количественное определение на масс-спектрометре. Большой вклад в развитие этого "метода внесли В. Л. Тальрозе и его сотрудники [2].
Интенсивное развитие методов разделения отражается и в распределении публикаций в области органической аналитической химии: в 1975 г. почти половина (44%) публи-
каций была посвящена хроматографическим методам анализа; 31 % — спектроскопическим (оптическим, ЭПР, ЯМР и т. д.), 18% электрохимическим и 7% весовым, титриметри-ческим и др.
Г Важное место среди хроматографических методов занимает тонкослойная хроматография — метод, предложенный советскими исследователями Н. А. Измайловым и М. С. Шрайбер в 1938 г. [3]. Широкое распространение
I и дальнейшее развитие этот метод получил благодаря работам Э. Шталя [4]. В 1975 — 1976 гг. на долю колоночной жидкостной хроматографии приходилось 39% публикаций в области органической аналитической химии, на долю тонкослойной хроматографии 28%, на долю газовой — 26%, публикации по бумажной хроматографии составляли всего 7%.
В тонкослойной, или плоскостной, хроматографии сорбент имеет плоскую форму. В наиболее распространенном варианте тонкослойной хроматографии слой используется однократно для одного разделения. После разделения анализируемой смеси на отдельные компоненты элюирование прекращают и проводят качественное и количественное определение вещества в хроматографических зонах. Для определения бесцветных соединений чаще всего используют детектирование в ультрафиолетовом свете, опрыскивание химическими реагентами и экстрагирование зоны вещества с сорбента для последующего исследования полученных таким образом окрашенных соединений физическими и химическими методами [5—7].
4В настоящее время в тонкослойной хроматографии сформировалось новое направление — высокоэффективная тонкослойная хроматография (ВЭТСХ). хМонография, вышедшая под редакцией известных ученых А. Златкиса и Р. Кайзера, является первой книгой, посвященной новому методу. ВЭТСХ возникла в результате работы многих ученых из разных стран. Большой вклад в развитие ВЭТСХ внесли советские исследователи. В работах Б. Г. Беленького и сотрудников большое внимание уделено разработке микротопкослойпой хроматографии и развитию общей теории размывания в ТСХ [8, 91; вклад Л. В. Андреева отмечается редакторами в предисловии^ Новый метод имеет существенные преимущества по сравнению
с известными способами хроматографического разделения: к ним относятся высокая эффективность, экспрессность и высокая чувствительность. При оценке результатов хроматографического разделения широко применяется оптическое сканирование. Для проведения ВЭТСХ необ-хЪдимы пластинки, покрытые тонким слоем сорбента с однородными частицами небольшого размера, а также особые условия разделения. По аналогии с газовой хроматографией ВЭТСХ можно рассматривать как вариант капиллярной хроматографии в тонкослойной хроматографии.*
В начале книги дается краткое введение в теорию тонкослойной хроматографии. Следует отметить, однако, что в ней рассмотрены только вопросы удерживания разделяемых соединений, хотя при хроматографировании одновременно протекают два противоположных процесса — разделение максимумов хроматографических зон и их размывание. Вопросам связи параметров удерживания линейного и кругового вариантов в тонкослойной хроматографии посвящена отдельная глава.
Подробно рассмотрены методики эксперимента (нанесение проб, насыщение камер для элюирования парами подвижной фазы и т. д.), влияние параметров эксперимента на результаты разделения и особенности аппаратуры.
Важным этапом эксперимента является количественное определение вещества в хроматографической зоне. Ранее эта стадия была наиболее трудоемкой и длительной. В последние годы она выполняется автоматически, главным образом, путем оптического сканирования пластинки с разделенными зонами. Методы оптического сканирования изложены Ю. Хазел в главе, посвященной количественной ВЭТСХ. Приведены также примеры разделения с помощью ВЭТСХ.
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что описанные в книге различные стороны ВЭТСХ — важного этапа развития тонкослойной хроматографии — представляют интерес для широкого круга читателей: химиков, биологов, геологов, медиков и других специалистов, применяющих методы тонкослойной хроматографии в своей работе. Использование методов, описанных в книге, несомненно, позволит улучшить основные характеристики конкретных
СОДЕРЖАНИЕ ,? ,..,;
Предисловие редактора перевода ............ 5
Предисловие и введение................ 9
Список литературы................. 15
Глава 1. УПРОЩЕННАЯ ТЕОРИЯ ТОНКОСЛОЙНОЙ
ХРОМАТОГРАФИИ. Р. Е. КАЙЗЕР..... 17
1.1. Опытные данные и их интерпретация ..... 17
1.1.1. Величины Rf и k............. 17
1.1.2. Истинные значения Rf.......... 21
1.1.3. Роль потока подвижной фазы в ВЭТСХ . . 22
1.1.4. Величина Rf как функция длины пути разделения в ВЭТСХ............ 30
1.1.5. Связь между величинами Rf, полученными : круговым методом, и истинными величинами
Rf, определенными линейным методом ... 32
1.2. Характеристики разделения ВЭТСХ....... 35
1.2.1. Число разделений............ 35
1.2.2. Определение числа разделений...... 35
1.2.3. Высота тарелки и число разделений в ТСХ 38 к 1.2.4. Разрешение, селективность, разделительная
способность............... 41
Список литературы................. 46
Глава 2. ЧИСЛО РАЗДЕЛЕНИЙ В ЛИНЕЙНОЙ И КРУГОВОЙ ТСХ. Ж. ВЛОМ........... 47
2.1. Ширина стартового пика Ь0.......... ^
2.2. Расчет числа разделений в линейной ТСХ ... 4»
2.3. Пространственно-диффузионная модель ...,,, •>"
2.4. Определение числа разделений в круговой ТСХ 53
2.5. Замечания................... 58
Глава 3. ПРЕИМУЩЕСТВА, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И НЕДОСТАТКИ КРУГОВОГО МЕТОДА РАЗДЕЛЕНИЯ. Ж. БЛОМ............ 61
3.1. Краткий исторический обзор.......... 61
3.2. Условия проведения разделения круговым методом 62
3.3. Рабочая методика в круговой хроматографии . . 63
3.3.1. Подвод элюента снизу.......... 64
3.3.2. Нанесение пробы............. 66
3.3.3. Предварительное разделение........ 68
3.3.4. Разделение кольцевых зон........ 69
3.3.5. Подвод элюента сверху.......... 70
3.3.6. Градиентное элюирование......... 72
3.4. Сравнение линейного и кругового методов ТСХ 75
3.4.1. Число тарелок, число разделений, число разделений/время = производительность разделения................... 75
t 3.4.2. Разрешение, селективность, использование , ,
*» области разделения............ 76
3.4.3. Соотношение между Rf и Rf кр ..... 77
3.4.4. Влияние градиента............,н. 79
i 3.4.5. Уменьшение давления паров ....... 80
3.4.6. Эффект движения элюента вокруг зоны . . 82 ' 3.5. Емкость разделения, динамическая область, анализ У
следов ...».............. 82
5 3.5.1. Динамическая область ........ 82
3.5.2. Анализ следов ...........; 83
3.6. Воспроизводимость величин Rf и Л^кр, влияние качества пластинки ............Т 84
3.7. Влияние паров растворителей ........ 85
3.7.1. Детектирование, количественная оценка . . • 85
3.7.2. Применение градиента состава элюента . . 87 1 • 3.7.3. Длительность разделения......... 87
3.7.4. Требования к материалам ....... 88
3.7.5. Площадь, необходимая для проведения анализа, возможности ручных операций, разное 88
Глава 4. U-KAMEPA. Р. Е. КАЙЗЕР ........ 90
4.1. Преимущества использования U-камер в ТСХ . . 93
4.2. Недостатки обычной U-камеры в ТСХ ..... 95
4.3. Заключение ................ 96
Глава 5. МЕТОДЫ ВВЕДЕНИЯ ПРОБЫ В ВЭТСХ-СИС-
ТЕМУ. Р. Е. КАЙЗЕР............ 101
5.1. Предварительная оптимизация нанесения пробы 102
из(| 5.2. Объем дозирования ...,,,,,,,..... 10J
5.3. Дозирование нанолитровых объемов ....... юб
5.4. Нанесение пробы на смоченный слой ..... юз
Глава 6. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ ТОНКОСЛОЙНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ. РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗДЕЛЕНИЯ. X. ХАЛПААП, Ж. РИПФАН..... из
6.1. Введение ................. ИЗ
6.2. Методы получения ВЭТСХ-пластинок с закрепленным слоем................... 114
6.3. Характеристики ВЭТСХ-пластинок ....... 121
6.4. Хроматографические характеристики...... 128
6.4.1. Влияние на хроматографическое разделение типа камеры, активности сорбента и растворителя ................ 128
6.4.2. Влияние температуры........... 135
6.4.3. Различия между линейной и круговой хроматографией............... 140
6.5. Преимущества ВЭТСХ ............. 143
Список литературы.......•............ 150
Глава 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ
^ ТСХ-РАЗДЕЛЕНИЯ. Д. ИОНХЕН....... 151
7.1. Экспериментальная часть............ 156
.<;„ 7.3. Влияние предварительного насыщения слоя сорбента компонентами элюента.......... 160
7.4. Значение предварительной адсорбции растворителя сухим сорбентом (величины Vv) для разделения 164
7.5. Использование данных ТСХ в ВЭЖХ. Сравнение кондиционирования из газовой и жидкой фаз . . 167
Список литературы................. 171
Глава 8. ВОЗМОЖНОСТИ И ПРАКТИКА КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ. ЮТ. Б. ХЕЗЕЛ 173
8.1. Введение!.................... 173
8.2. Методы нанесения пробы............ 178
"' 8.3. Фотометрические методы [4—6] количественного детектирования в ВЭТСХ [2]........... 181
8.3.1. Измерения по методу пропускания и отра-
!<. ;• жения.................. 181
8.3.2. Выравнивание нулевой линии путем одно-^; j временного измерения интенсивности отра-
~"! жения и пропускания [7, 8] ...,.,, 185
8.3.3. Методы измерения интенсивности поглощения УФ-излучения и гашения флуоресценции ................... 187
8.3.4. Методы измерения интенсивности флуоресценции .................. 191
8.4. Воспроизводимость............... 193
8.5. Предварительная качественная оценка...... 200
8.6. Практические примеры............. 202
8.7. Требования к оборудованию для фотометрического детектирования ТС-хроматограмм........ 208
Список литературы................. 216
Глава 9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СОРБЕНТОВ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ
ТСХ. Ж. РИПФАН, X. ХАЛПААП..... 217
9.1. Исходный сигнал, первая и вторая производные 222
9.2. Количественные методы............. 223
Приложение...................... 238
Предметный указатель.................. 239
Цена: 150руб.
