Докторант
  1. Неорганическая химия  1.1. Координационная химия  1.1.1. Теория поля лигандов  1.1.2. Теория кристаллического поля  1.1.3. Теория молекулярных орбиталей для координационных соединений  1.1.4. Устойчивость координационных соединений  1.1.5. Электронные спектры координационных соединений  1.1.6. Изомерия в координационных соединениях  1.1.7. Кинетика и механизм координационных реакций  1.2. Органометаллическая химия  1.2.1. Металлокарбонилы  1.2.2. Металлические алкилы и арилы  1.2.3. Карбены Фишера и Шрока  1.2.4. Оксидативное присоединение и восстановительное элиминирование  1.2.5. Металлические гидриды  1.2.6. Катализ с помощью металлоорганических соединений  1.2.7. Металлоцены и сэндвич-комплексы  1.2.8. Активация CH  1.3. Химия твердых тел  1.3.1. Кристаллические структуры и решетки  1.3.2. Теория зон и электрические свойства  1.3.3. Дефекты в кристалле  1.3.4. Синтез твердых материалов  1.3.5. Магнитные и оптические свойства твердых тел  1.3.6. Сверхпроводимость  1.3.7. Ионика твердого состояния  1.4. Био-неорганическая химия  1.4.1. Металлопротеины и ферменты  1.4.2. Транспорт и хранение ионов металлов  1.4.3. Роль металлов в медицине  1.4.4. Катализ, вдохновленный биологией  1.4.5. Взаимодействия металлов с ДНК  1.4.6. Metal Complexes in Medical Science  1.5. Лантаноиды и актиноиды  1.5.1. Электронная конфигурация и степени окисления в лантаноидах и актиноидах  1.5.2. Спектральные и магнитные свойства в лантанидах и актиноидах  1.5.3. Разделение и извлечение лантаноидов и актинойдов  1.5.4. Координационная химия элементов f-блока  1.6. Химия главной группы  1.6.1. Химия соединений бора  1.6.2. Химия соединений кремния и германия  1.6.3. Химия соединений фосфора и серы  1.6.4. Органосиликатная химия  1.6.5. Химия инертных газов
  2. Органическая химия  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Реакции нуклеофильного замещения  2.1.2. Электрофильные реакции присоединения и замещения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перегруппировки  2.1.5. Радикальные реакции  2.1.6. Перициклические реакции  2.1.7. Фотохимические реакции  2.2. Стереохимия  2.2.1. Хиральность и оптическая активность  2.2.2. Структурный анализ  2.2.3. Стереоэлектронные эффекты  2.2.4. Асимметричный синтез  2.2.5. Динамическая стереохимия  2.3. Органометаллическая химия в органическом синтезе  2.3.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.3.2. Реакции сопряжения, катализируемые переходными металлами  2.3.3. Реакции, катализируемые палладием  2.3.4. Олефиновый метатезис  2.3.5. Катализ золота и серебра  2.4. Химия природных продуктов  2.4.1. Алкалоиды и терпеноида  2.4.2. Стероиды и флавоноиды  2.4.3. Полный синтез природных соединений  2.4.4. Биосинтез природных продуктов  2.5. Супрамолекулярная химия  2.5.1. Химия "хозяин-гость"  2.5.2. Самосборка и молекулярное распознавание  2.5.3. Супрамолекулярный катализа  2.5.4. Молекулярные машины
  3. Физическая химия  3.1. Термодинамика  3.1.1. Законы термодинамики  3.1.2. Химический потенциал и равновесие  3.1.3. Статистическая термодинамика  3.1.4. Неравновесная термодинамика  3.2. Квантовая химия  3.2.1. Уравнение Шрёдингера и его применения  3.2.2. Теория молекулярных орбиталей  3.2.3. Теория функционала плотности  3.2.4. Методы пост-Хартри–Фока  3.3. Химическая кинетика  3.3.1. Теория скорости реакции  3.3.2. Механизм и законы скорости  3.3.3. Катализ и кинетика ферментов  3.3.4. Динамика реакций  3.4. Спектроскопия и молекулярная структура  3.4.1. Инфракрасная спектроскопия  3.4.2. УФ-видимая спектроскопия  3.4.3. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  3.4.4. Масс-спектрометрия  3.4.5. Раманская спектроскопия  3.5. Поверхностная и коллоидная химия  3.5.1. Адсорбция и катализм  3.5.2. ПАВ и мицеллы  3.5.3. Коллоидная стабильность  3.5.4. Наноматериалы и интерфейсы
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Thin Layer Chromatography  4.1.4. Ионная хроматография  4.2. Электроаналитические методы  4.2.1. Вольтамметрия и Полярография  4.2.2. Кондуктометрия и потенциометрия  4.2.3. Кулонометрия  4.3. Спектроскопические методы  4.3.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.3.2. Флуоресцентная спектроскопия  4.3.3. Рентгеновская дифракция  4.3.4. Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса  4.4. Хемометрика  4.4.1. Обработка данных и статистические методы  4.4.2. Мультдисциплинарный анализ  4.4.3. Машинное обучение в аналитической химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярное динамическое моделирование  5.2. Методы квантовой химии  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.4. Машинное обучение в химии  5.5. Аб иницио молекулярная динамика
  6. Биофизика и медицинская химия  6.1. Открытие и разработка лекарств  6.2. Кинетика ферментов и ингибирование  6.3. Подход к химической биологии  6.4. Взаимодействия белок-лиганд  6.5. Биоортогональная химия
  7. Химия материалов  7.1. Химия полимеров  7.1.1. Механизм полимеризации  7.1.2. Функциональные полимеры  7.1.3. Биоразлагаемые полимеры  7.1.4. Проводящие и полупроводниковые полимеры  7.2. Нанохимия  7.2.1. Наночастицы и наноструктуры  7.2.2. Наноматериалы на основе углерода  7.2.3. Квантовые точки  7.3. Энергетическая и экологическая химия  7.3.1. Battery and Fuel Cell Chemistry  7.3.2. Зеленая химия и устойчивые материалы  7.3.3. Фотокатализ

Докторант → Аналитическая химия → Хроматография ↓


Высокоэффективная жидкостная хроматография


Высокоэффективная жидкостная хроматография, часто сокращенно ВЭЖХ, является мощной и широко используемой техникой в аналитической химии. Этот метод используется для разделения, идентификации и количественного анализа каждого компонента в смеси. Эта техника важна в различных областях, включая биохимию, фармацевтику и экологическое тестирование. ВЭЖХ предлагает высокую точность и способна эффективно анализировать сложные смеси.

Принципы ВЭЖХ

ВЭЖХ работает на тех же основных принципах, что и традиционная хроматография, но является гораздо более сложной. Коротко говоря, хроматография — это метод разделения растворенных веществ на основе их различных взаимодействий с двумя средами: подвижной фазой и неподвижной фазой.

Вот простое описание процесса ВЭЖХ:

  1. Введение образца: Образец вводится в систему с помощью инжектора.
  2. Транспортировка через колонку: Образец транспортируется через колонку жидкостью (подвижной фазой). Колонка содержит неподвижную фазу.
  3. Разделение: Различные компоненты образца проходят через колонку с разной скоростью из-за взаимодействия с неподвижной фазой.
  4. Детекция: По мере выхода компонентов из колонки они обнаруживаются и количественно оцениваются детектором.

Химия ВЭЖХ

Процесс разделения в ВЭЖХ в основном зависит от взаимодействия между компонентами образца, неподвижной фазой и подвижной фазой. Неподвижная фаза часто представлена колонкой, заполненной мелкими частицами кремнезема, а подвижная фаза — это растворитель, протекающий через колонку. Компоненты смеси перемещаются с разной скоростью, что приводит к их разделению со временем.

О + Н ⇌ ОН

В этом уравнении:

  • О представляет компонент образца.
  • Н представляет неподвижную фазу.
  • ОН обозначает взаимодействие образца с неподвижной фазой.

Степень взаимодействия между образцом и неподвижной фазой влияет на время удерживания, которое является временем, необходимым для достижения компонентом детектора от входа колонки.

Компоненты ВЭЖХ

ВЭЖХ состоит из нескольких важных компонентов:

  1. Резервуар для растворителя: Хранит подвижную фазу. Важно, чтобы этот растворитель был дегазирован для предотвращения образования пузырьков воздуха в системе.
  2. Насос: Обеспечивает определенный расход подвижной фазы через систему.
  3. Инжектор: Вводит образец в поток хроматографа.
  4. Колонка: Содержит неподвижную фазу. Именно здесь происходит фактическое разделение компонентов.
  5. Детектор: Определяет компоненты, отделенные от колонки. Распространенные детекторы включают УФ-видимый, рефрактометрический и масс-спектрометрический детекторы.
  6. Система обработки данных: Предоставляет обработку данных и их отображение. Часто компьютер управляет всей системой, обрабатывает данные и отображает результаты.

Типы ВЭЖХ

1. Хроматография в нормальной фазе

Неподвижная фаза полярная, а подвижная фаза неполярная. Вещества, более полярные, имеют более длительное время удерживания. Этот тип используется реже в настоящее время, поскольку ВЭЖХ с обращенной фазой набирает популярность.

Полярная неподвижная фаза: Кремнезем (SiO2) Неполярная подвижная фаза: Гексан

2. Обращенно-фазовая ВЭЖХ

Наиболее популярная форма ВЭЖХ. Неподвижная фаза неполярная, а подвижная фаза более полярная. Молекулы, менее полярные, будут иметь более короткое время удерживания.

Неполярная неподвижная фаза: С18 Полярная подвижная фаза: Смесь вода/ацетонитрил

3. Гель-фильтрационная ВЭЖХ

Также известна как гель-фильтрация, этот тип разделяет компоненты по размеру. Более крупные молекулы проходят быстро, потому что не могут проникнуть в поры упаковочного материала. Меньшие молекулы входят в поры и проходят через них дольше.

4. Ионообменная ВЭЖХ

Этот тип разделяет ионы и полярные молекулы на основе их сродства к ионному обменнику. Неподвижная фаза содержит заряженные группы, и вещества могут быть как катионными, так и анионными обменниками.

Катионный обмен: Неподвижная фаза содержит отрицательно заряженные группы. Анионный обмен: Неподвижная фаза содержит положительно заряженные группы.

Применение ВЭЖХ

ВЭЖХ используется в различных областях благодаря своей универсальности.

1. Фармацевтическая промышленность

Роль ВЭЖХ в фармацевтической промышленности неоспорима. Она используется для:

  • Контроля чистоты лекарственного соединения.
  • Определения количества активных ингредиентов в фармацевтических препаратах.
  • Идентификации любых примесей или продуктов разложения.

2. Биохимия

В биохимии ВЭЖХ позволяет разделять биомолекулы, такие как белки и нуклеиновые кислоты. Обычные применения включают:

  • Протеомные исследования для разделения и идентификации различных белков.
  • Определение активности ферментов или уровня гормонов.

3. Экологическая наука

Ученые используют ВЭЖХ для анализа образцов воды, почвы и воздуха для обнаружения загрязнителей. ВЭЖХ может количественно оценивать следующее:

  • Пестициды в водоемах.
  • Загрязнители в образцах воздуха.
  • Тяжелые металлы в образцах почвы.

4. Пищевая и напитковая промышленность

Контроль качества важен в этой отрасли. ВЭЖХ используется для:

  • Анализа концентрации витаминов и органических кислот в продуктах питания.
  • Обнаружения пищевых добавок и консервантов.
  • Проверки на загрязнители или токсины в напитках.

Экспериментальная процедура ВЭЖХ

Типичная экспериментальная процедура ВЭЖХ включает несколько этапов:

  1. Подготовка образца: Обеспечение хорошего растворения образца в соответствующем растворителе для добавления в систему.
  2. Выбор подвижных и неподвижных фаз: Определение идеальных фаз на основе свойств образца. Например, использование смеси вода/метанол в ВЭЖХ с обращенной фазой.
  3. Установка параметров работы: определение температуры колонки, расхода подвижной фазы и других важных параметров.
  4. Введение образца: Аккуратное вливание образца для предотвращения утраты или ошибок.
  5. Элюция: разделение компонентов внутри колонки, контролируемое детектором.
  6. Сбор и анализ данных: сбор данных из детектора, анализ времени удерживания и их сравнение с известными стандартами.

Преимущества и ограничения ВЭЖХ

Преимущества

  • Чувствительность: Высокочувствительна и способна обнаруживать малые количества.
  • Универсальность: Подходит для разнообразных образцов, включая крупные биомолекулы и мелкие органические соединения.
  • Высокое разрешение: может эффективно разделять тесно связанные соединения.
  • Автоматизация: Многие системы ВЭЖХ автоматизированы, повышая повторяемость и точность.

Ограничения

  • Стоимость: Начальные затраты на установку и эксплуатацию могут быть высокими.
  • Сложность: требуется опыт для управления системами и интерпретации результатов.
  • Ограниченные образцы: Некоторые образцы могут требовать дериватизации, чтобы быть обнаруженными.

Заключение

Высокопроизводительная жидкостная хроматография — незаменимый инструмент в современной аналитической химии. Ее способность эффективно и эффективно разделять, идентифицировать и количественно оценивать компоненты делает ее бесценной в многих научных областях. Хотя системы ВЭЖХ могут иметь свои собственные проблемы, их роль жизненно важна для обеспечения качества продукции, экологической безопасности и научных исследований.

По мере развития технологий системы ВЭЖХ продолжают развиваться и совершенствоваться, потенциально обеспечивая еще большую скорость, чувствительность и приложения в будущем.


Докторант → 4.1.2


U
username
0%
завершено в Докторант

← Предыдущий (4.1.1)
Газовая хроматография
Следующий (4.1.3) →
Thin Layer Chromatography

Комментарии 



Высокоэффективная жидкостная хроматография

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