ХРОМАТОГРАМА: ДЛЯ ЧОГО ЦЕ І ВИДИ - ХІМІЯ - 2025

Хроматограмма є двовимірний графік запис , отримана на абсорбуючу середу, що показує поділ речовин з допомогою хроматографії. На хроматограмі утворюється видимий візерунок, піки або плями, що відображають фізичне розділення компонентів суміші.

Нижня цифра - це хроматограма з трьома піками, A, B і C, з трьох компонентів зразка, розділених хроматографією. Спостерігається, що кожен з трьох піків має різну висоту та розташування на часовій осі хроматограми.

Типова хроматограма. Джерело: Геліагон, з Wikimedia Commons

Ординатна або вісь Y записує інформацію про інтенсивність сигналу (у цьому випадку мілівольт мВ). Він являє собою запис, залежно від детектора, деякої фізичної властивості речовини або окремого компонента суміші.

Висота піку пропорційна концентрації компонента, відокремленого від зразка в оптимальній системі. Так, наприклад, легко уявити, що компонент B знаходиться у більшій пропорції, ніж A і C.

На осі абсцис або X зображено час утримування компонентів зразка або суміші. Це час, який проходить від введення зразка до його припинення, і відрізняється для кожної чистої речовини.

Що таке хроматограма?

Це підсумковий запис усього процесу хроматографії. Параметри, що представляють аналітичний інтерес, отримуються з нього. Це може бути отримано у вигляді електронного файлу, друкованої гістограми або на технологічному носії; на папері, наприклад.

Вісь Y формується детекторами сигналу чи сигналу інтенсивності, такими як спектрофотометри. Оптимальний аналіз часу, характеристик отриманих вершин або плям є важливим; розмір, розташування, колір, серед інших аспектів.

Аналізи хроматограм зазвичай вимагають використання контрольних або стандартних речовин, відомих ідентичності та концентрації. Аналіз цих контрольних елементів дозволяє встановити порівняння з характерними зразками компонентів досліджуваної вибірки.

На хроматограмі можна спостерігати та аналізувати, як здійснювалося розділення компонентів суміші. Його оптимальне дослідження дозволяє виявити речовину, продемонструвати її чистоту, кількісно визначити кількість речовин, що знаходяться в суміші, серед інших аспектів.

Витягнута інформація може носити якісний характер; наприклад, коли ідентифікуються речовини та визначається їх чистота. Кількісна інформація стосується визначення кількості компонентів у суміші та концентрації відокремленого аналіту.

Ідентифікація речовин

Аналізуючи результати хроматограми, різні речовини можна ідентифікувати, порівнюючи час утримування із часом відомих речовин. Це можна спостерігати, якщо досліджувані речовини проїжджають однакову відстань, якщо вони мають однаковий час, як відомі речовини.

Наприклад, хроматограма може виявляти та ідентифікувати метаболіти таких препаратів, як стимулятори та стероїди в сечі спортсменів. Це важлива підтримка у вивченні та дослідженні деяких метаболітів, що утворюються генетичними порушеннями у новонародженого.

Хроматограма сприяє виявленню галогенованих вуглеводнів, присутніх у питній воді, серед інших речовин. Це важливо в лабораторному аналізі контролю якості, оскільки дозволяє виявити та ідентифікувати забруднення, присутні в різних продуктах.

Класифікація чистоти речовин

У хроматограмі можна розрізнити чисті та нечисті речовини. Чиста речовина дало б один пік на хроматограмі; тоді як нечиста речовина дало б дві або більше піків.

Правильно відрегулювавши умови, за яких проводиться хроматографія, дві речовини можна запобігти утворенню єдиного піку.

Кількісне визначення речовин

Аналізуючи площу піку хроматограми, можна розрахувати концентрацію компонентів зразка.

Тому площа піку пропорційна кількості речовини, присутній у зразку. Ці кількісні дані одержують у високочутливих системах, таких як, наприклад, утворена газовою або рідинною хроматографією.

Типи

Одна з класифікацій хроматограм тісно пов'язана з різними типами хроматографії, які генерують відповідну хроматограму.

Залежно від умов експлуатації, детектори, серед інших аспектів, хроматограми будуть відрізнятися за своїм вмістом та якістю.

Хроматограми на папері або тонкому шарі

Хроматограму можна генерувати безпосередньо на папері або тонкому шарі, безпосередньо показуючи розподіл або розподіл компонентів зразка.

Це дуже корисно для відділення та вивчення кольорових речовин, які мають природні пігменти, наприклад, хлорофіл. Він може бути підданий процесам розробки, якщо речовини не мають природного забарвлення, і це корисно для якісних досліджень.

Хроматограми, що генеруються детекторами

Хроматограма також може бути отримана за допомогою детектора, який записує відповідь, вихід або кінцевий сигнал хроматографії. Як уже згадувалося раніше, цей детектор зазвичай є спектрофотометром, мас-спектрометром, автоматичними секвенсерами, електрохімічними речовинами, серед інших.

Хроматограми, що утворюються в колонках, чи то від газів чи рідин, так і з високою роздільною здатністю в тонких шарах, використовують детектори.

Залежно від типу детектора, хроматограму можна класифікувати як диференціальну або інтегральну, залежно від форми відповіді детектора.

Диференціальна хроматограма

Диференціальний детектор постійно вимірює сигнал відгуку з хроматограми, тоді як інтегральні детектори сукупно вимірюють відповідний сигнал.

Диференціальна хроматограма - це хроматограма, отримана диференціальним детектором. Ці детектори включають, наприклад, спектрофотометри та детектори для зміни електропровідності.

Цей тип хроматограми показав результат відокремлення аніонів від зразка, виявлений непрямою фотометрією. Такі самі результати були отримані і для дослідження іонів, наприклад, при остаточному виявленні кон'юндиметрією.

Диференціальна хроматограма. Джерело: Піксабай

У верхньому графіку показаний приклад диференціальної хроматограми, отриманої автоматичними секвенсерами ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота). На графіку чітко видно піки чотирьох кольорів, по одному кольорові для кожної азотистої основи ДНК.

За підтримки комп'ютеризованої програми полегшується інтерпретація послідовності основ аналізованої ДНК, а також для більш складних аналітів.

Інтегральна хроматограма

Інтегральна хроматограма відповідає тій, яку отримує інтегральний детектор. Ця хроматограма показує вихід одного досліджуваного компонента. Кілька піків не отримують, як у диференціалі.

У інтегральній хроматограмі виходить запис із формою, описаною як крок. Ця форма - це частина хроматограми, яка відповідає кількості одиничної речовини, що виходить із стовпчика.

Список літератури

1. Бхано, Д. (2013). Як прочитати хроматограму? Відновлено з: lab-training.com
2. Кері, ФА (2006). Шосте видання з органічної хімії. Видавництво Mc Graw Hill
3. Хроматографія сьогодні. (2014). Що таке хроматограма? Відновлено з: kromatographytoday.com
4. Матіас, Дж. (2018). Посібник для початківців: Як інтерпретувати результати хромографії на газовій хроматографії з масовою спектрометрією. Відновлено з сайту :novatechlabs.com
5. Іспанське товариство хроматографії та суміжні методики. (2014). Хроматограма. Відновлено з: secyta.es
6. Вікіпедія. (2019). Хроматографія паперу. Відновлено з: wikipedia.org