Магистрант
  1. Физическая химия  1.1. Термодинамика  1.1.1. Законы термодинамики  1.1.2. Энтальпия и теплоемкость  1.1.3. Энтропия и свободная энергия  1.1.4. Фазовое равновесие  1.1.5. Статистическая термодинамика  1.1.6. Термодинамический цикл  1.1.7. Фугитивность и активность  1.2. Квантовая химия  1.2.1. Принципы квантовой механики  1.2.2. Уравнение Шрёдингера  1.2.3. Частица в ящике  1.2.4. Операторы и собственные значения  1.2.5. Атомные орбитали  1.2.6. Теория молекулярных орбиталей  1.2.7. Теория возмущений  1.2.8. Теория валентных связей  1.2.9. Гибридизация и химическое связывание  1.3. Химическая кинетика  1.3.1. Законы скорости и механизмы реакций  1.3.2. Теория столкновений  1.3.3. Теория переходного состояния  1.3.4. Кинетика ферментов  1.3.5. Цепные реакции и полимеризация  1.3.6. Фотохимические реакции  1.4. Statistical mechanics  1.4.1. Функции разделения  1.4.2. Молекулярные функции распределения  1.4.3. Распределение Больцмана  1.4.4. Статистика Бозе-Эйнштейна и статистика Ферми-Дирака  1.5. Спектроскопия  1.5.1. Ротационная спектроскопия  1.5.2. Вибрационная спектроскопия  1.5.3. Электронная спектроскопия  1.5.4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  1.5.5. Масс-спектрометрия  1.5.6. Спектроскопия Рамана  1.5.7. Электронный парамагнитный резонанс  1.6. Поверхностная и коллоидная химия  1.6.1. Изотерма абсорбции  1.6.2. Поверхностное натяжение и смачиваемость  1.6.3. Коллоидная стабильность  1.6.4. Катализ  1.6.5. Эмульсии и мицеллы  1.7. Электрохимия  1.7.1. Уравнение Нернста  1.7.2. Электрохимические ячейки  1.7.3. Проводимость и подвижность  1.7.4. Война  1.7.5. Топливные элементы  1.7.6. Электролиз
  2. Organic chemistry  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Nucleophilic substitution reactions  2.1.2. Электофильные реакции присоединения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перестройки  2.1.5. Radical reactions  2.1.6. Перициклические реакции  2.2. Спектроскопия и определение структуры  2.2.1. УФ-Вид спектроскопия  2.2.2. ИК-спектроскопия  2.2.3. ЯМР-спектроскопия  2.2.4. Масс-спектрометрия  2.2.5. Рентгеновская кристаллография  2.3. Stereoscopic  2.3.1. Хиральность и оптическая активность  2.3.2. Структурный анализ  2.3.3. Геометрическая изомерия  2.3.4. Динамическая стереохимия  2.4. Органометаллическая химия  2.4.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.4.2. Реакции кросс-сочетания с использованием палладия в качестве катализатора  2.4.3. Комплексы переходных металлов  2.4.4. Металл–углеродная связь  2.5. Химия полимеров  2.5.1. Механизм полимеризации  2.5.2. Характеристики полимеров  2.5.3. Биодеградируемый полимер  2.5.4. Проводящий полимер  2.5.5. Супрамолекулярные полимеры  2.6. Медицинская химия  2.6.1. Дизайн и разработка лекарств  2.6.2. Фармакокинетика и фармакодинамика  2.6.3. Соотношения структура-активность  2.6.4. Молекулярный докинг и скрининг лекарств
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Теория кристаллического поля  3.1.2. Теория поля лигандов  3.1.3. Спектрохимический ряд  3.1.4. Хелатирование и стабильность  3.2. Органометаллическая химия  3.2.1. Металлокарбонилы  3.2.2. Катализ органометаллическими комплексами  3.2.3. Металоцены  3.3. Био-неорганическая химия  3.3.1. Металлопротеины и ферменты  3.3.2. Роль металлов в биологических системах  3.3.3. Транспорт и хранение ионов металлов  3.4. Химия твердого тела  3.4.1. Кристаллические структуры  3.4.2. Теория зон в твердых телах  3.4.3. Сверхпроводники  3.4.4. Дефекты в кристалле  3.5. Лантаноиды и актиноиды  3.5.1. Электронная конфигурация в лантанидах и актинидах  3.5.2. Координационная химия лантаноидов  3.5.3. Магнитные свойства лантаноидов
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Тонкослойная хроматография  4.2. Спектроскопические методы  4.2.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.2.2. Дифракция рентгеновских лучей  4.2.3. Спектроскопия с индуктивно связанной плазмой  4.3. Электроаналитические методы  4.3.1. Потенциометрия  4.3.2. Вольтамперометрия  4.3.3. Колометрия  4.4. Масс-спектрометрия  4.4.1. Техника ионизации  4.4.2. Фрагментационная картина  4.5. Хемометрия  4.5.1. Мультидисциплинарный анализ  4.5.2. Машинное обучение в химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярная динамика  5.1.1. Силовые поля и минимизация энергии  5.1.2. Метод Монте-Карло в симуляциях молекулярной динамики  5.2. Квантовохимические методы  5.2.1. Теория Хартри — Фока  5.2.2. Теория функционала плотности  5.2.3. Полуэмпирические методы  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.3.1. Молекулярный докинг  5.3.2. QSAR Моделирование  5.3.3. Виртуальный скрининг
  6. Биохимия  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Кинетика Михаэлиса-Ментен  6.1.2. Механизм ингибирования  6.2. Метаболизм и биоэнергетика  6.2.1. Гликолиз  6.2.2. Citric acid cycle  6.2.3. Цепь переноса электронов  6.3. Молекулярная биология  6.3.1. Репликация и восстановление ДНК  6.3.2. Синтез белка  6.3.3. Регуляция генов  6.4. Структурная биохимия  6.4.1. Свертывание белка  6.4.2. Мембранная биофизика
  7. Экологическая химия  7.1. Атмосферная химия  7.1.1. Greenhouse gases  7.1.2. Истощение озонового слоя  7.1.3. Загрязнители воздуха и дым  7.2. Химия воды  7.2.1. pH и жесткость воды  7.2.2. Очистка сточных вод  7.2.3. Аквальная Химия  7.3. Химия почвы  7.3.1. Загрязнение тяжелыми металлами  7.3.2. pH почвы и буферизация  7.3.3. Циркуляция питательных веществ  7.4. Токсикология и химическая безопасность  7.4.1. Токсикокинетика  7.4.2. Оценка риска в токсикологии и химической безопасности в экологической химии  7.4.3. Влияние загрязняющих веществ на окружающую среду

Магистрант → Аналитическая химия → Хроматография ↓


Высокоэффективная жидкостная хроматография


Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) — это продвинутая техника в аналитической химии, используемая для идентификации, количественного определения и очистки отдельных компонентов смеси. С момента своего развития в середине 20-го века она стала незаменимым инструментом для разделения сложных смесей в лаборатории. Понимание ВЭЖХ включает изучение ее компонентов, принципов работы и приложений в различных научных областях.

Основы ВЭЖХ

ВЭЖХ является видом колоночной хроматографии. В этом процессе жидкая проба, растворенная в растворе, проходит через колонку, заполненную твердым адсорбентом. Различные компоненты пробы проходят через колонку с разной скоростью из-за различий во взаимодействиях с адсорбентом и растворителем, что приводит к их разделению.

Основные компоненты ВЭЖХ:
1. Резервуар для растворителя
2. Насос
3. Инжектор
4. Колонка
5. Детектор
6. Система обработки данных

Компоненты ВЭЖХ

1. Резервуар для растворителя: Здесь хранится подвижная фаза. Подвижная фаза — это жидкость, используемая для переноса пробы через колонку. Это может быть один растворитель или смесь растворителей. Выбор подвижной фазы влияет на процесс разделения.

Резервуар для растворителя

2. Насос: Насос перемещает растворитель через систему. Он подает растворитель под высоким давлением, и это давление обеспечивает быстрое перемещение пробы через колонку.

3. Инжектор: Проба вводится в систему ВЭЖХ с помощью инжектора. Это позволяет вводить точный объем пробы в подвижную фазу для анализа. Автоматические инжекторы часто используются для более высокой точности и воспроизводимости.

4. Колонка: Основная часть системы ВЭЖХ — это колонка. Она заполнена мелкими частицами, предоставляющими большую поверхность для взаимодействия с компонентами пробы. Материал колонки (стационарная фаза) выбирается в зависимости от типа разделяемых аналитов.

5. Детектор: Детектор идентифицирует и количественно определяет компоненты, разделенные из колонки. Существует много типов детекторов, каждый из которых подходит для разных приложений. Обычные детекторы включают ультрафиолето-видимые (УФ-ВИД) детекторы, флуоресцентные детекторы и масс-спектрометры.

Колонка

6. Система обработки данных: Этот компонент записывает сигналы от детектора и обрабатывает их в удобные данные. Современное программное обеспечение позволяет генерировать хроматограммы и анализ пиков, что делает возможным количественный и качественный анализ компонентов пробы.

Система функционирования

Работа ВЭЖХ включает следующие этапы:

  • Приготовление подвижной фазы и заполнение резервуара для растворителя.
  • Включение насоса для установки необходимой скорости потока и давления.
  • Введение пробы в инжектор, который добавляет ее в подвижную фазу.
  • Пробы проходят через колонку, где происходит разделение.
  • Разделенные компоненты движутся к детектору, который отправляет непрерывный сигнал в систему обработки данных.
  • Система обработки данных генерирует хроматограмму и преобразует сигналы в количественные данные.

Ключ к эффективной ВЭЖХ заключается в оптимизации колонки, подвижной фазы и метода детекции в соответствии с конкретными потребностями анализа, будь то максимизация эффективности разделения или улучшение чувствительности детекции.

Визуальный пример взаимодействия компонентов

Резервуар для растворителя Насос Инжектор Колонка Детекторы

Применение ВЭЖХ

ВЭЖХ используется для различных приложений в разных областях:

1. Фармацевтика

В фармацевтической промышленности ВЭЖХ важна для:

  • Анализа фармацевтических продуктов на чистоту и активность.
  • Определения стабильности и деградации лекарственных соединений.
  • Проведения фармакокинетических исследований для понимания абсорбции, распределения, метаболизма и выведения препаратов.

Например, ВЭЖХ используется для измерения концентрации C18H21NO3 в образцах крови, помогая определить правильную дозировку.

2. Экологический мониторинг

Экологические ученые используют ВЭЖХ для:

  • Обнаружения и количественного определения загрязнений в воде, почве и воздухе.
  • Анализа остатков пестицидов в сельскохозяйственной продукции.

Примером этого является измерение уровней атразина (распространенного гербицида) в водоемах для оценки воздействия на окружающую среду.

3. Пища и напитки

В пищевой науке ВЭЖХ помогает в:

  • Обеспечении контроля качества путем обнаружения пищевых добавок и загрязнителей.
  • Анализе пищевой ценности продуктов питания.

Примером этого является использование ВЭЖХ для определения концентрации кофеина в кофе, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям маркировки.

4. Клинический и судебный анализ

В клинических лабораториях и судебной медицине ВЭЖХ используется для:

  • Тестирования на наркотики в биологических образцах, таких как кровь или моча.
  • Токсикологического анализа для идентификации воздействия химикатов или токсинов.

Например, ВЭЖХ может разделить и идентифицировать различные метаболиты препарата, присутствующие в образце мочи.

Преимущества ВЭЖХ

ВЭЖХ имеет несколько преимуществ, которые объясняют ее широкое использование:

  • Высокая разрешающая способность и чувствительность позволяют точно разделять и обнаруживать компоненты.
  • Универсальность для анализа нелетучих, термически нестабильных и сложных смесей.
  • Скорость анализа, особенно с современными технологиями быстрого колоночного анализа.
  • Количественные и качественные данные предоставляют комплексную информацию о пробах.

Проблемы и ограничения ВЭЖХ

Несмотря на свои сильные стороны, ВЭЖХ также сталкивается с проблемами:

  • Оборудование дорогостоящее и требует значительных инвестиций для установки и обслуживания.
  • Сложные пробы могут создавать трудности в достижении максимального разрешения и количественного определения.
  • Некоторые типы проб требуют значительной подготовки перед анализом.

Кроме того, неправильные настройки параметров могут привести к плохому разделению и ошибочным результатам.

Заключение

Высокоэффективная жидкостная хроматография остается важным инструментом в области аналитической химии. Возможность точно разделять, идентифицировать и количественно определять соединения утвердила ее как необходимую технику в исследованиях, промышленности и экологическом мониторинге. По мере того как технологии продолжают развиваться, ВЭЖХ, вероятно, будет эволюционировать, предоставляя еще более сложные возможности и приложения.

Понимание основных компонентов и принципов ВЭЖХ, а также адаптация методов к конкретным аналитическим задачам помогают ученым эффективно и продуктивно извлекать значимые данные, что приводит к дальнейшему развитию в их области изучения.


Магистрант → 4.1.2


U
username
0%
завершено в Магистрант

← Предыдущий (4.1.1)
Газовая хроматография
Следующий (4.1.3) →
Тонкослойная хроматография

Комментарии 



Высокоэффективная жидкостная хроматография

https://www.chemistryelite.com/g/4.1.2?ceal=ru