Что такое колоночная хроматография?

Содержание:

- Влияние pH на хроматографию
- Использование колоночной хроматографии в системах очистки воды
- Тестирование пищевых продуктов
- Тестирование напитков
- Тестирование на наркотики
- Судебная экспертиза
- Как мы проверяем pH?
- Как работает датчик pH?
- Три типа современных аналитических приборов для качества воды

При работе с растворами и химикатами в лабораторных условиях существует широкий спектр методов, которые можно использовать для получения правильных измерений. Один из таких методов включает колоночную хроматографию, которая используется для разделения различных компонентов, присутствующих в растворе. При внедрении в химической лаборатории хроматография фокусируется на разделении ДНК, ионов и белков.

Колоночную хроматографию можно применять для многочисленных приложений, которые включают в себя все: от тестирования продуктов питания и напитков до судебной экспертизы и тестирования на наркотики. При выполнении колоночной хроматографии становится возможным изолировать компоненты в веществе, добавляя адсорбент в колонку. Наиболее распространенные типы неподвижных фаз, которые используются для колоночной хроматографии, включают оксид алюминия и силикагель. Подвижные фазы, которые обычно используются для колоночной хроматографии, представляют собой органические растворители.

Чтобы понять, что такое колоночная хроматография и как она полезна для чистой воды, основной аспект хроматографии включает адсорбцию растворенных веществ, которые были растворены в растворе. Адсорбция происходит с помощью неподвижной фазы, упомянутой ранее. После того, как этот процесс произойдет, раствор будет разделен на отдельные компоненты.

Подвижная фаза и компонент, который необходимо должным образом изолировать, будут доставлены в самую верхнюю часть колонки, в результате чего отдельные компоненты будут двигаться с разной скоростью. Компоненты с меньшей адсорбцией будут двигаться быстрее, что позволит удалять их с более высокой скоростью. В этом руководстве представлен всесторонний обзор колоночной хроматографии и ее различных приложений.

Влияние pH на хроматографию

При выполнении колоночной хроматографии одним из аспектов процесса, который может существенно повлиять на результаты, является pH. pH подвижной фазы можно изменять в зависимости от ваших потребностей, что позволяет контролировать селективность, форму и удерживание измеряемого вещества.

При выполнении обращенно-фазовой жидкостной хроматографии ионная сила и pH водной части подвижной фазы имеют важное значение для создания более надежных методов измерения, которые не чувствительны к изменениям условий. Что касается ионных соединений, уровни pH могут существенно меняться. Контроль pH в обращенно-фазовой системе позволит вам стабилизировать селективность и удерживание. Поддерживая уровни pH в диапазоне 2–4, вы сможете поддерживать стабильные условия.

Большинство колонок на основе силикагеля эффективны, когда уровни pH колеблются в диапазоне 2–8 pH. Если вы используете колонку ВЭЖХ для разделения углеводов и белков, большинство этих полимерных колонок обладают фантастической химической стабильностью и эффективны независимо от уровня pH в диапазоне 1–14.

При выполнении разделения с помощью колоночной хроматографии убедитесь, что вы измеряете уровни pH и правильно регулируете их в водном компоненте. Этот шаг следует выполнить до смешивания водного компонента с любыми органическими модификаторами. Изменив уровни pH заранее, вы должны получить точные результаты.

Уровень pH для подвижной фазы, которую вы используете, может напрямую влиять на процесс хроматографии многими способами. Как упоминалось ранее, pH может влиять на форму пика, удерживание и селективность в зависимости от того, какое соединение вы в данный момент анализируете. Если вы используете нейтральное или неполярное соединение, изменения pH не окажут большого влияния на удерживание и разрешение.

С другой стороны, ионизируемые соединения, такие как основания и кислоты, могут значительно изменяться в отношении селективности и удерживания при изменении уровней pH. Такое соединение, как бензойная кислота, может значительно изменяться с удерживанием при изменении уровней pH с трех до семи. При pH 7,0 бензойная кислота будет существовать в виде ионизированного бензоат-аниона, который считается более ионным, чем бензойная кислота при pH 3,0.

Применение системы очистки воды для колоночной хроматографии

Для колоночной хроматографии требуется очищенная вода из-за чувствительных приложений, в которых она обычно используется. Вода есть почти в каждой лаборатории и обычно используется для подготовки образцов или в качестве реагента. Воду также можно использовать для очистки лабораторного оборудования и стеклянной посуды на предприятии.

Если в растворе, с которым используется колоночная хроматография, обнаруживаются примеси, результаты могут быть совершенно неточными. Жидкостная хроматография считается высокочувствительной, поэтому для нее требуется очищенная вода. Если в воде содержится большое количество загрязняющих веществ, селективность и чувствительность компонентов могут существенно измениться.

Помните, что для различных применений жидкостной хроматографии требуется вода для приготовления элюентов, для твердофазной экстракции и в качестве реагентных бланков. Если вы используете нечистую и загрязненную воду в течение длительного периода времени, может произойти дрейф и в конечном итоге деградация компонентов.

Известно, что существуют некоторые специфические примеси, которые влияют на жидкостную хроматографию, а также на высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), основными из которых являются органические соединения. Загрязнители, такие как частицы, ионы и бактерии, также могут отрицательно влиять на эти хроматографические методы.

Любые органические примеси, обнаруженные в воде, могут привести к нескольким проблемам с хроматографией. Во-первых, аналит, который в данный момент измеряется, может напрямую конкурировать с примесями, находящимися в неподвижной фазе. Также могут образовываться большие пики. Возможно, что примеси будут производить ионы, которые состоят из масс, близких к основным элементам, что влияет на эффективность ионизации.

В случае, если вода содержит неорганические соединения и сопряжена с ионной хроматографией, воспроизводимость и чувствительность могут быть затронуты. Наличие этих примесей может привести к дрейфу, увеличенным пикам и обильному фоновому шуму, что приводит к менее точным результатам. Что касается частиц и бактерий, эти загрязнители могут блокировать компоненты и давать неточные результаты.

Тестирование продуктов питания

Раньше тестирование продуктов питания было возможно только при выполнении этих тестов с сырыми образцами. С появлением высокоэффективной жидкостной хроматографии лаборанты смогли объединить эту технологию с масс-спектроскопией, чтобы начать тестирование обработанных продуктов. С помощью этих тестов было обнаружено, что типы мяса, используемые для приготовления пищи, обычно были бараниной или говядиной.

Тестирование напитков

Также можно использовать хроматографию для тестирования напитков. Индустрия напитков использует стандартную хроматографическую технику, чтобы гарантировать, что их продукты имеют постоянный вкус, на который могут положиться потребители.

Тестирование на наркотики

Хроматография очень эффективна при тестировании на наркотики. Эта техника способна отделить любой тип наркотика от кровотока, что позволяет легко определить, употреблял ли человек наркотики недавно. Хроматография регулярно используется для тестирования на наркотики в таких видах спорта, как футбол и бейсбол.

Судебная экспертиза

Хроматографическая техника давно используется в судебной экспертизе, чтобы гарантировать, что преступники будут пойманы, даже если доказательств мало. Образцы ткани и крови анализируются с помощью хроматографии для идентификации преступников.

Как мы проверяем pH?

Существует множество эффективных измерителей и датчиков, которые можно использовать для проверки уровня pH в растворе. При приготовлении растворов необходимы точные измерения, чтобы гарантировать точность состава раствора. Вы можете выбрать комплект настольного измерителя pH, чтобы получить все инструменты, необходимые для выполнения измерений pH в лаборатории. Этот тип комплекта состоит из датчика pH, настольного измерителя и буферных растворов.

Как работает датчик pH?

Правильный датчик pH может обеспечить вам непрерывное измерение благодаря включению ячейки pH с низким расходом, которая состоит из электрода лабораторного класса. Эта проточная ячейка идеально подходит для использования с высокоэффективной жидкостной хроматографией.

Эти ячейки также можно использовать во всех приложениях, требующих непрерывного мониторинга pH при относительно низких расходах. Имейте в виду, что существуют различные емкости, из которых вы можете выбирать. Вы можете выбрать либо проточную ячейку на 50 микролитров, либо проточную ячейку на 200 микролитров.

Три типа инструментов для анализа качества воды

Когда вам нужно проанализировать качество воды, вы можете выбрать один из трех различных типов инструментов для анализа качества воды, в том числе:

- Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
- Газовая хроматография-масс-спектрометрия
- Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия

Используя один или несколько из этих инструментов, вы можете идентифицировать и анализировать различные загрязняющие вещества, загрязняющие вещества и следы металлов. Например, растворители и фармацевтические препараты могут быть идентифицированы одним из вышеупомянутых инструментов. Причина, по которой эти инструменты очень эффективны, заключается в том, что они способны обнаруживать эти загрязняющие вещества, даже если они присутствуют в низких концентрациях.

После того, как вы проведете испытания и измерения качества воды с помощью этих инструментов, вы, возможно, захотите использовать систему управления информацией, чтобы убедиться, что все данные, полученные в лаборатории, хранятся и поддерживаются надлежащим образом.

Колоночная хроматография очень эффективна при разделении химических соединений с помощью неподвижной фазы и подвижной фазы. Независимо от предполагаемого применения, хроматография оказалась полезной для тестирования продуктов питания и напитков, а также наркотиков. Однако для хроматографии требуется очищенная вода, чтобы гарантировать точность результатов этих тестов, поэтому рекомендуется регулярно проверять уровень pH перед проведением хроматографических экспериментов.