КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Аппаратурное оформление метода ГЖХПрибор для определения спиртов и других «летучих» ядов состоит из следующих блоков:
2- устройство ввода пробы 3- хроматографическая колонка (разделение веществ) 4- детектор (регистрация сигналов веществ) 5- самописец (хроматограмма)
1. В качестве газа-носителя используется инертный газ (азот, гелий, аргон), находящийся в баллоне под большим давлением, выполняющий роль подвижной фазы. К нему предъявляются следующие требования: - газ-носитель должен быть инертен к материалу колонки, твердому носителю и неподвижной жидкой фазе, к исследуемым веществам, - газ должен обладать малой сорбируемостью на неподвижной жидкой фазе, - газ должен обеспечивать хорошее разделение веществ, - газ должен соответствовать чувствительности и принципу работы детектора, - газ должен обладать высокой теплопроводностью, быть достаточно чистым и доступным. В химико-токсикологическом анализе в качестве газа – носителя чаще всего используются азот и гелий. 2. Хроматографические колонки представляют из себя V-образные или спиралевидные трубки из инертных материалов (металлические, стеклянные, полимерные) с внутренним диаметром 2-6 мм, длиной 2-6 метров. Основное требование к материалу колонки – инертность по отношению к газу-носителю, твердому носителю и неподвижной жидкой фазе, к исследуемым веществам. Набивка колонки состоит из твердого носителя (т.н.) и неподвижной жидкой фазы (н.ж.ф.), которая в виде тонкой пленки наносится на гранулы т.н. Большинство твердых носителей готовят из диатомитовой (диатомовой) земли, представляющей из себя разновидность окислов кремния, а также из огнеупорного кирпича (инзенский кирпич), который по свойствам близок к диатомитовой земле. В настоящее время существует большое количество синтетических т.н. различных марок. Чаще всего используется хроматон, хромосорб, полисорб, целит и др. Основные требования к твердому носителю: - должен обеспечивать равномерное распределение на его поверхности н.ж.ф. (должен ею смачиваться), - должен иметь большую удельную поверхность (на 1г т.н. должна приходиться площадь от 1 до 20 кв.метров), - должен быть инертным к материалу колонки, н.ж.ф., анализируемым веществам, - должен быть термостабильным при температуре опыта, - должен быть механически прочным, гранулы не должны ломаться при пересыпании. В качестве неподвижной жидкой фазы обычно используют жидкие высокомолекулярные вещества (ВМС), имеющие высокую температуру кипения. Н.ж.ф. наносят тонким слоем на гранулы т.н. в количестве от 5 до 30% от его веса, чтобы не было слипания частиц т.н. К ВМС такого типа относятся полиэтиленгликоли (полиэтиленгликоль с молекулярной массой 1000-1500, триэтиленгликоль), эфиры полиэтиленгликолей, смеси углеводородов, различные высококипящие масла и ряд других веществ (около 400 наименований). Характеристики различных н.ж.ф. приводятся в справочной литературе. Требования к н.ж.ф.: - низкая летучесть (высокая температура кипения), - термостабильность, - химическая инертность к материалу колонки, т.н., к веществам, - должна обеспечивать четкое разделение хроматографируемых веществ, т.е. вещества должны иметь в этой н.ж.ф. различные коэффициенты распределения и различные времена удерживания.
3. Детектор представляет из себя устройство, которое регистрирует выходящие из колонки вещества и измеряет их количество. Главное требование, предъявляемое к детектору, - высокая чувствительность к определяемым веществам. Чаще всего в химико-токсикологическом анализе используют детектор по теплопроводности (ДТП), или катарометр, и пламенно-ионизационный детектор (ПИД). Катарометр. Схема устройства.
Принцип действия катарометра состоит в измерении разности теплопроводностей чистого газа-носителя, поступающего в сравнительную камеру детектора, и смеси газа с анализируемым веществом, выходящей из колонки в измерительную камеру. Чем больше эта разница, тем выше чувствительность детектора. Самой большой теплопроводностью обладает гелий, поэтому при работе с ним достигается наиболее высокая чувствительность детектора. При использовании в качестве газа-носителя азота чувствительность снижается. Нити сопротивления R1 и R2 в сравнительной и измерительной камерах детектора одинаковы. Если в обе камеры поступает чистый газ-носитель, одинаково охлаждающий сопротивления R1 и R2, тока в цепи детектора не возникает, так как эти сопротивления являются плечами моста Уитстона. На схеме моста Уитстона R3 и R4 – уравновешивающие сопротивления, G- гальванометр.
В этом случае самописец вычерчивает прямую линию (сигнал от газа-носителя, нулевая линия на хроматограмме). Когда в газовом потоке появляется вещество (в измерительной камере), меняется теплопроводность газа, что приводит к изменению сопротивления R2, разбалансировке моста и возникновению тока в цепи детектора. Сигнал с детектора поступает на самописец, который вычерчивает хроматографический пик. Величина пика (т.е. высота и площадь) пропорциональна сигналу детектора и количеству вещества в пробе, на чем и основано количественное определение. Катарометр является универсальным детектором, он реагирует на все вещества (органические и неорганические), теплопроводность которых отличается от теплопроводности газа-носителя. Чувствительность определения составляет 10-3 - 10-5 г.
Ионизационно-пламенный детектор (ПИД). Схема устройства.
В настоящее время ПИД является наиболее распространенным в газовой хроматографии. Принцип работы ПИД основан на том, что выходящий из колонки газ смешивается с водородом и сжигается в атмосфере воздуха или кислорода. Образующиеся в присутствии исследуемого вещества ионы и электроны ионизируют пламя, в результате чего возникает ионный ток между электродами детектора, находящимися под напряжением. Сигнал детектора (ионный ток) поступает на самописец, вычерчивающий хроматограмму. Чувствительность ПИД на несколько порядков выше чувствительности катарометра и составляет 10-9-10-12 г/сек. (количество органического вещества, поступающего в камеру ПИД в единицу времени). ПИД чувствителен ко всем органическим соединениям и проявляет к ним селективность. Мало чувствителен по отношению к воде, окиси и двуокиси углерода, аммиаку, окислам азота и ряду других веществ. Низкая чувствительность ПИД к воде делает его особенно удобным при анализе биологических жидкостей.
Определение этанола методом ГЖХ Определение этилового спирта в биологических жидкостях (крови и моче) методом ГЖХ при судебно-химических исследованиях было предложено в 1968 году судебным химиком Таджикского республиканского БСМЭ В.Ф.Пономаревым. Метод основан на превращении спиртов в сложные эфиры азотистой кислоты – алкилнитриты, высоколетучие соединения, которые подвергаются газохроматографическому анализу. В основе метода лежат реакции:
R-OH → R-ONO CCl3COOH + NaNO2 → CCl3COONa + HNO2 HNO2 + C2H5OH → C2H5ONO↑ + H 2O избыток 2HNO2 → H 2O +NO+NO2
Эти реакции выполняются в герметично укупоренном флаконе. Парогазовую фазу, содержащую алкилнитриты, в количестве 0,5 – 3мл отбирают шприцем, прокалывая пробку флакона, и вводят в колонку хроматографа. При определении спиртов технические параметры следующие - газ-носитель – азот, - твердый носитель –инзенский кирпич или хроматон, - неподвижная жидкая фаза –винилин или триэтиленгликоль в количестве 5% от веса твердого носителя, - колонка металлическая диаметром 3-6мм, длиной 2 м, - детектор – катарометр. Спирты выходят из колонки в порядке молекулярной массы в гомологическом ряду, причем изомеры выходят раньше нормальных спиртов. Хроматограмма смеси спиртов С1 – С5 в виде их алкилнитритов выглядит следующим образом: 1-окислы азота NO и NO2 2-метилнитрит CH3ONO 3-этилнитрит C 2H 5ONO 4-изопропилнитрит i-C 3H 7ONO 5-пропилнитрит н- C 3H 7ONO 6-изобутилнитрит i-C 4H 9ONO 7-бутилнитрит н-C 4H 9ONO 8-изоамилнитрит i-C 5H 11ONO 9-амилнитрит н-C 5H 11ONO Идентификацию спиртов проводят по относительному времени удерживания их алкилнитритов, используя в качестве метчика (стандарта) метанол. Разделение веществ на колонке дает возможность определять индивидуально каждый спирт и другие «летучие» яды, т.е. делает метод специфичным. Количественное определение этанола проводят по высоте или площади хроматографического пика, используя метод внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта используют нормальный или изо-пропанол, который добавляют в известном количестве во флакон с пробой. Расчет проводят по калибровочному графику, который строится заранее по растворам этанола с известной концентрацией (1, 3 или 5‰), или по методу котангенса. Калибровка строится по водным растворам этанола, поэтому при работе с биожидкостями вводят поправочные коэффициенты: 0,95 для крови и 1,05 для мочи.
Оценка результатов количественного определения Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1679; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |