Какие сорбенты и для чего применяются в хроматографе
Хроматограф – устройство, принцип действия, виды
Чтобы понять, что такое хроматограф и для чего он нужен, стоит сказать пару слов об исследовании, которое проводят с его помощью. Называется оно хроматография и было открыто в начале 20 века ученым М.Цветом. Это методика разделения смесей на отдельные составляющие и анализа компонентов. Вещества распределяются в двух средах – подвижной и неподвижной и уравновешиваются на каждом этапе. Далее можно оценивать их качественные и количественные характеристики.
Современный хроматограф – необходимое устройство в оснащении лаборатории промышленного предприятия
Хроматограф – это устройство, которое предназначено для разделения смеси на многокомпонентные составляющие
Сфера использования хроматографов
Современные приборы имеют высокую точность и применяются практически во всех отраслях промышленности и науки:
С помощью хроматографа можно определить наличие алкоголя и наркотиков в крови
Принцип действия хроматографа
Принцип работы хроматографа можно описать так:
Принцип работы хроматографа
Качественный и количественный состав веществ в начальном образце, что определяет хроматограф, рассчитывается специализированным программным обеспечением по площади и времени выхода. Из-за того, что сорбционная активность каждого вещества в смеси различна, отличаются и скорости движения их по колонне.
Виды хроматографов
В зависимости от того, какой элюент используется в качестве подвижной фазы, различают газовые и жидкостные устройства.
Газовый хроматограф – это прибор, в котором исследуемое вещество растворяется в газовой среде (водород, аргон, азот, гелий). Используется в основном для разделения летучих смесей. Это почти 80% продуктов промышленного производства.
Особенностью жидкостного хроматографа является то, что образец поступает в органический растворитель, воду или водный раствор. От его выбора зависит правильность исследования и его достоверность. Такие устройства применяют для анализа проб воды, почвы, воздуха, выявления наличия пестицидов в сельхозпродукции.
Ознакомиться с описанными видами хроматографов вы можете в нашем каталоге.
Устройство хроматографа
Рассмотрим, из каких именно частей состоит хроматограф, ведь устройство определяет характеристики каждой модели. Источник носителя подключается к регулятору расхода. оттуда подвижная фаза поступает далее на колонки и детекторы. на них остановимся подробнее.
Колонки и их параметры
Это трубки определенного размера, в которые помещается неподвижная фаза. Именно в них происходит разделение на компоненты во время прохождения раствора. По виду различают набивные и капиллярные. Первые имеют больший размер (до 2 мм в диаметре) и их можно заполнить сорбентом вручную. Вторые – тонкие, их просвет исчисляется десятыми долями миллиметра. У колонок есть несколько параметров:
Объем пробы, который можно поместить в трубку без перегрузки – это емкость. Она зависит от размеров.
Колонки – важный элемент хроматографа
Эффективность определяется количеством «тарелок» – участков по длине, в которых достигается равновесие между фазами и происходит разделение веществ. В современных устройствах в одном капилляре может располагаться несколько тысяч таких участков. Селективность показывает разность в удерживании различных компонентов смеси и зависит от характера взаимодействия подвижной и неподвижной фаз.
Детектор и их разновидности
Это второй по важности элемент хроматографа. Он отвечает за определение концентрации каждой составляющей в образце. Видов детекторов много.
Универсальным считается катарометр или детектор по теплопроводности. Его принцип действия основан на изменении теплопроводности металлической нити при обдувании ее чистым газом и смесью его с растворенным веществом.
Плазменно-фотометрический детектор реагирует на изменение излучения молекул и атомов в кислородно-водородном пламени. Чаще применяется для определения неорганических соединений (ртути, серы, азота и т.д.)
Детектор – чувствительная часть хроматографа
Для выделения азота и фосфора применяют детектор термоионного типа. Внутри него располагается раскаленный шарик с таблеткой из сульфата рубидия – соли щелочного металла.
Плазменно-ионизационный тип применяют для обнаружения углеводородов. Принцип работы основан на изменении органическими примесями электропроводности газовой смеси в водородно-кислородном пламени.
Электрохимический детектор определяет наличие серы. Её производные вступают в реакцию с электролитом и возникает ток, который и регистрируется датчиком.
Электронозахватный тип фиксирует ток, который возникает при ионизации молекул в присутствие радиоактивных компонентов.
Основной характеристикой детектора является его чувствительность. От этого показателя зависит погрешность исследования
Какие бывают детекторы для жидкостного хроматографа? Их множество:
Электрический сигнал от детектора поступает на усилитель и интерпретируется прибором или программным обеспечением на ПК.
Работа на хроматографе требует умений и квалификации (обычно, ней занимается инженер-химик). Необходимо знать и соблюдать меры безопасности, потому как в качестве растворителей и в детекторах могут применяться взрывоопасные, ядовитые соединения.
Работа на хроматографе требует знаний и соответствующего уровня квалификации
Компания «Спектраналит» предлагает сертифицированные модели хроматографов от отечественных и зарубежных производителей, которые могут применяться для проведения большинства исследований в нашей стране. Обращайтесь, мы поможем вам с выбором.
Сорбенты: понятие, виды, как работают и где применяются
В результате этого человек регулярно сталкивается с необходимостью приема и использования сорбирующих веществ. Они применяются как в промышленности, так и в медицинской практике. Абсорбенты или адсорбенты: как правильно их называть?
Абсорбенты: принцип действия и сфера применения
Они широко используются в таких промышленных отраслях:
Абсорбенты используют для очистки окружающей среды от загрязнений щами и химикатами: обеззараживают сточные воды, очищают воздух в помещениях и т.д. Также их можно встретить в местах, где есть вероятность разлива нефти.
В домашнем хозяйстве они входят в состав фильтров для очистки воды, воздуха; их применяют для очистки канализации.
Адсорбенты: принцип действия и сфера применения
Адсорбенты преимущественно входят в состав медицинских препаратов. Они собирают на своей поверхности токсины и другие ядовитые вещества и выводят их из организма. Такой принцип действия помогает предотвратить отравление организма либо оперативно его устранить.
Адсорбенты могут назначаться врачом в таких случаях:
Адсорбенты классифицируют по действующему веществу:
Применение адсорбентов
У каждого препарата из категории адсорбентов есть свои особенности, показания к применению и противопоказания. Особенно не стоит забывать о последних, т.к. неправильное употребление лекарства может привести к негативным последствиям. Поэтому для выбора наиболее эффективного препарата необходимо обязательно обращаться за консультацией к врачу. Он назначит нужное лекарство и откорректирует, при необходимости, дозировку.
Хроматография в медицине: классификация, применение, перспективы
Хроматография – метод разделения и анализа сложных молекулярных соединений и их смесей, основанный на принципе сорбции. Анализируемое вещество распределяется между двумя фазами – подвижной (жидкий или газообразный элюент) и неподвижной (жидкий или твердый сорбент). Различные компоненты смеси по-разному взаимодействуют с адсорбентами, позволяя сделать точные выводы о количественном и качественном составе смеси.
Впервые метод был описан в 1903 году Михаилом Цветом для разделения растительных пигментов. Впоследствии методика совершенствовалась многими учеными, и сегодня активно используется для исследования полезных ископаемых, в установках по определению качества и опреснения воды, на фармакологических, химических и пищевых производствах. Широкое распространение хроматография получила в медицине, где она применяется для диагностики заболеваний за счет обнаружения различных биохимических маркеров в физиологических жидкостях. В этой статье мы рассмотрим основные медицинские и фармакологические задачи, которые помогает решить хроматографическое оборудование.
Классификация видов хроматографии
Особенности хроматографического процесса зависят от того, какой вид методики используется в конкретном случае. Метод классифицируется по свойствам элюента, способу перемещения сорбатов и некоторым другим характеристикам. Рассмотрим наиболее популярные классификации.
По физической природе
По физической природе подвижной и неподвижной фаз выделяют следующие виды хроматографии:
При этом жидкостная хроматография подразделяется на твёрдо-жидкофазную и жидко-жидкофазную, а газовая – на газоадсорбционную, газожидкостную и газораспределительную. В медицине используются все вышеперечисленные виды. К примеру, с помощью жидкостных исследований можно обнаружить свободные аминокислоты в крови и лимфе, а с помощью газовых – определить концентрацию токсинов в тканях пациента.
По технике выполнения
По технике выполнения методики подразделяются на:
В отдельную категорию выделают так называемую хроматографию в полях, в ходе которой разделение вещества происходит под действием магнитного поля, центробежной силы или других физических сил.
По способу перемещения разделяемой среды
Ещё одна классификация описывает хроматографическую методику по способу перемещения разделяемой среды вдоль сорбента:
Отдельно выделяют электрохроматографию, в которой движение соединений происходит за счет приложения направляющих сил (электрического тока). В медицине наиболее оправдано применение проявительной (элюентной) методики, поскольку она позволяет получить точные данные о составе многокомпонентного соединения.
Применение газовой хроматографии в медицине
На протяжении долгого времени эта методика применялась в медицине с некоторыми ограничениями. Ученые объясняли это тем, что биологические жидкости не обладают необходимой летучестью и мало устойчивы к физико-химическим воздействиям, из-за чего сложно получить точный результат. Но с совершенствованием газохроматографической методики и хроматографов, это ограничение удалось преодолеть.
Сегодня с ее помощью определяют:
Подробнее рассмотрим наиболее распространенные примеры применения методики в медицине.
Анализ жирных кислот
Для идентификации штамма патогенных микроорганизмов используется метод посева, при котором образец помещают в питательную среду и ждут развития колонии бактерий. Минус такого анализа заключается в его длительности: требуется не менее двух суток, чтобы точно определить вид патогена.
Газовая хроматография позволяет определить возбудителя по жирным кислотам, содержащимся в микробных клетках и их метаболитах. Липидные соединения в мембранах бактерий специфичны. Благодаря этому данный метод можно применять для ускоренной идентификации штамма микроорганизмов.
Пиролиз микроорганизмов
Ещё один способ, позволяющий точно установить вид бактерий, – это изучение газообразных продуктов пиролиза (термического разложения). При нагреве микроорганизмов выделяется смесь газов, которая уникальна для каждого штамма. Этот метод дает возможность исследовать образующиеся соединения и в результате идентифицировать микробы.
Экстракция компонентов микробных клеток
Компоненты клеточных структур и мембран различных микроорганизмов уникальны. С помощью газохроматографического исследования можно не только выявить патоген, но и поставить диагноз.
Наиболее показательными являются липиды, углеводы и жирные кислоты, содержащиеся в микробных клетках. В практической медицине они исследуются для:
В исследовательской медицине такой анализ применяется для более глубокого понимания метаболических процессов, протекающих в клетках живых организмов. Например, с помощью этого метода был детально изучен атеросклероз и выработаны наиболее эффективные схемы его лечения и профилактики.
Определение лекарственных и наркотических средств
Хроматографический анализ используется также для обнаружения некоторых лекарственных и наркотических препаратов, например, барбитуратов. Для определения этой группы седативных средств применяется несколько методик. К примеру, можно использовать готовые формы медикаментов либо предварительно получать их производные. Выбор метода зависит от конкретной цели лабораторного сотрудника и имеющегося у него оборудования.
Чаще всего для определения барбитуратов в физиологических жидкостях человека выбирается газохроматографическая колоночная методика, но также может применяться высокоэффективная жидкостная хроматография.
Ещё один класс препаратов, определяемых с помощью хроматографов, — трициклические антидепрессанты. Их назначают при лечении психических расстройств и депрессий. Изучение концентрации данных веществ в крови пациентов позволяет скорректировать медикаментозную терапию и оценить ее эффективность.
Применение хроматографов оправдано и для обнаружения следующих средств:
В отдельную категорию исследований выделяют обнаружение наркотиков в образцах мочи. Хроматографические методики используются для скрининга в физиологических жидкостях наркотических препаратов, что является неотъемлемой частью программы по профилактике и лечению наркомании в стране.
К преимуществам метода относится:
Жидкостная хроматография в медицине
При проведении медико-биологических исследований применяется не только газовая, но и жидкостная хроматография. Наиболее часто используются следующие ее разновидности:
Точность хроматографического анализа во многом определяется правильным выбором подвижной и неподвижной фаз, тщательной подготовкой пробы, настройками и возможностями самого оборудования. Поэтому так важно, чтобы исследование проводили опытные специалисты на современных хроматографах.
Перспективы применения
Постоянное совершенствование хроматографических методик позволяет утверждать, что применение газовых хроматографов в медицине станет ещё более востребованным в ближайшие годы. Данный метод незаменим для обнаружения и анализа метаболических сред (крови, лимфы, мочи, выдыхаемого воздуха). Хроматограф позволяет полностью изучить состав каждой такой биологической среды и обнаружить в ней вирусы, бактерии, продукты распада наркотических или лекарственных препаратов, следы ядов.
Однако хроматографический анализ в медицине необходим не только для диагностики заболеваний. Он также позволяет контролировать ход лечения, выявлять реакцию пациента на введенные медикаменты и корректировать терапию, исходя из полученных данных. Если вы хотите больше узнать о возможностях современных газовых хроматографов, то свяжитесь со специалистами компании «Мета-хром» по контактному телефону, указанному на сайте.
Хроматография. Простыми словами.
10.11.2021
О хроматографии написано много. Мы расскажем самое главное простыми словами.
Хроматография – это физико-химический метод разделения смеси веществ путем распределения их между двумя несмешивающимися фазами.
Несмешивающимися фазами в хроматографии являются «подвижная» и «неподвижная» фазы. Подвижной фазой может быть газ или жидкость. Подвижная фаза непрерывно течет по системе и является, по сути, транспортом для анализируемых компонентов пробы. Неподвижная фаза может быть твердым веществом с развитой поверхностью или жидкостью, нанесенной на твердое вещество или внутреннюю поверхность капилляра. Главное для неподвижной фазы – это способность обратимо взаимодействовать с анализируемыми компонентами пробы. При этом, чем лучше взаимодействие (или сорбция), тем медленнее скорость движения компонента в хроматографической системе. Таким образом, процесс разделения основан на различном сродстве компонентов пробы к подвижной и неподвижной фазам.
Классификация хроматографических методов по природе взаимодействия сорбатов (определяемых компонентов) с подвижной и неподвижной фазами.
Самые популярные варианты хроматографии:
ГХ или ВЭЖХ? Что выбрать?
При появлении новой аналитической задачи…
16.11.2021
Хроматография. Простыми словами.
О хроматографии написано много. Мы…
10.11.2021
Как проводится хроматография
Хроматографический анализ представляет собой один…
18.03.2021
Абсорбционная спектрометрия уже больше века…
18.03.2021
Основные Параметры Хроматографических Пиков
Ключевую для хроматографии информацию получают…
21.01.2021
Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая…
21.01.2021
Распространённые причины поломки хроматографов
Использование любых сложных видов оборудования…
02.10.2020
Как Хроматография Применяется в Парфюмерии?
Методику хроматографии активно используют в…
02.10.2020
Хроматография: история открытия и развития
Хроматография сегодня активно используется в…
06.09.2020
Как правильно выбрать хроматограф?
Хроматография – метод анализа жидкостных…
05.09.2020
Работа любого сложного устройства сопровождается…
28.07.2020
Сегодня хроматография остается самым используемым…
28.07.2020
Предшественником всех современных спектрометров считается…
06.07.2020
Разделение сложных смесей на единичные…
06.07.2020
Хроматографические методы в криминалистике
Криминалистические экспертизы играют важную роль…
06.07.2020
Хроматография в фармацевтической промышленности
В настоящее время можно выделить…
27.05.2020
Принципы работы спектрометра
Спектрометр – прибор, работающий на…
08.05.2020
Хромато-масс-спектрометры: принцип действия
Командой Хроматограф.ру в Печорской центральной…
08.05.2020
Порядок технического обслуживания оборудования производства «НПО СПЕКТРОН»
При поставке приборы снабжаются всем…
17.04.2020
Хроматография в контроле качества продовольственного сырья и пищевых продуктов
Безопасность и качество продуктов питания…
17.04.2020
Телемедицина для хроматографов
Что такое телемедицина? Это консультация…
15.04.2020
Основные производители хроматографов в мире, в России
Хроматографы используются в аналитических исследованиях,…
02.12.2019
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
Хроматография – способ разделения многокомпонентных…
02.12.2019
Хроматографические Методы Анализа
Хроматографические методы анализа базируются на…
02.12.2019
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов…
23.02.2019
Обучение с выдачей удостоверения
С июня 2017 года наши…
28.11.2018
Скидка на Хромато-масс-спектрометр с МСД Хроматэк 12% до 31 октября 2017 года
Руководством предприятия принято решение предоставить…
28.11.2018