Egamov ilyosning analizning xromatografik usullari fanidan yupqa qatlam xromatografiyasi mavzusi yuzasidan bajargan

II. Asosiy qism

Yupqa qatlamdagi xromatografiya usuli rus olimlari N. A. Izmaylov va M. S. Shrayberlar tomonidan 1938 yilda ishlab chiqilgan bo'lib, hozirgi zamonda organik kimyoda qo'llaniluvchi analiz usullarining eng muhimlaridan biri hisoblanadi va anorganik birikmalar analizida ham tobora jadal qo'llana boshlamoqda.

Agarda sorbent kolonkada emas, plastinkada yupqa qatlam holida joylashtirilgan bo'lsa, xromatografiya turlaridan biri bo'lgan yupqa qatlamdagi xromatografiya vujudga keladi.

Shisha, metall yoki plastmassadan tayyorlangan plastinka yuzasiga sorbent yupqa qatlam holida joylashtiriladi. So'ngra plastinka chetidan 2-3 sm qoldirib, tarkibida analiz qilinadigan modda bor suyuqlik tomiziladi, suyuqlik tomizilgan joy start chizig'i deyiladi. Plastinkaning start chizig'idan pastki cheti harakatchan faza vazifasini bajaruvchi erituvchiga botiriladi. Kapillyar kuchlar ta'sirida erituvchi sorbentning yupqa qatlami bo'ylab siljiydi va tekshiriluvchi aralashmaning komponentlarini sorbent-sorbat sistemasining xossalariga mos ravishda turli tezlikda siljitadi. Buning natijasida moddalar aralashmasi tarkibiy qismlarga ajraladi.

Sorbentning yupqa qatlamidagi xromatografik ko'chirish kolonkadagi singari harakatchan suyuq fazaning qo'zg'almas tashuvchi qatlami bo'ylab o'tishi va ajratilayotgan aralashma komponentlarining qatlam bo'ylab turli tezlikda ko'chishi tufayli sodir bo'ladi. Ammo yupqa qatlamda ajratilayotgan (aralashma moddalari ;kolonkadagi singari faqat bo'ylama yo'nalishda emas, balki ko'ndalang yo'nalishda ham diffuziyalanadi. Bundan tashqari, harakatchan faza yupqa qatlamda kapillyar kuchlar tufayli siljiydi.

Yupqa qatlamdagi jarayonni ikki o'lchamli deb hisoblash kerak. Bunda ko'ndalang yo'nalishdagi diffuzion massa uzatish bo'ylama diffuziya bilan deyarli bir xil bo'ladi.

Yupqa qatlamdagi xromatografiya (YuQX) ning asosiy xususiyatlari. Yupqa qatlamdagi sorbent-sorbat sistemasining sorbsion xossalarini tavsiflash uchun harakatchanlik R_f tushunchasi kiritiladi. Harakatchanlik qatlamdagi modda zonasi markazining harakatlanish tezligi “u_k” ning erituvchining harakatlanish tezligi “a_t” ga nisbati bilan aniqlanadi:


Bu kattaliklarni bevosita o'lchash qiyin bo'lgani sababli modda zonasining start chizig'idan to zona markazigacha o'tgan masofaning erituvchi tomonidan shu vaqtning o'zida o'tilgan masofa x₁ ga nisbati Rf deb olinadi (1-rasm). x_f start chizig'idan boshlab tajriba oxirida erituvchi yetgan chegaragacha bo'lgan masofaga teng:

Ravshanki, x₁ x_f dan katta bo'lishi mumkin emas. Shu sababli qiymatlari nol bilan bir ora sida bo'ladi.

1-rasm. Yupqa qatlamda xromatografiyalash kattaliklarini o'lchash sxemasi

Agar turli moddalar uchun X_f ning qiymatlari bir xil bo'lmasa, unda R_f ning qiymatlari ham turlicha bo'ladi. Demak, sorbat-sorbent sistemasi uchun sorbsion xarakteristika vazifasini o'tashi mumkin va tajriba sharoitida ayni sorbent hamda erituvchi uchun o'zgarmas kattalikdir.

Nazariy tahlil R_f ning qiymati kichkina bo'lganida va analiz vaqti qisqartirilganda sorbentdagi modda zonasining yuvilib ketishi maksimal bo'lishini, demak, modda konsentrasiyasi maksimal bo'lishini va analizning sezgirligi ortishini ko'rsatadi. Yupqa qatlamdagi donacha diametrining kichrayishi analiz vaqtining cho'zilishiga olib keladi va diffuzion yuvilib ketishini kuchaytiradi.

Yupqa qatlamda xromatografiyalash bir necha variantda amalga oshirilishi mumkin. Birinchidan, sorbent qatlami plastinka yuzasiga mustahkamlanmagan yoki mustahkam o'rnatilgan bo'lishi mumkin. Mustahkamlanmaganda kukun holidagi sorbentni plastinka yuzasiga yupqa bir tekis qatlam qilib joylashtiriladi. Ikkinchi holda sorbent oldindan biror qovushtiruvchi modda bilan aralashtiriladi, so'ngra pasta holida plastinka yuzasiga yupqa bir tekis qatlam qilib surkaladi. Qovushtiruvchi modda sifatida, odatda, tibbiyot gipsi, tozalangan kraxmal va b. ishlatiladi. Mustahkamlangan adsorbent qatlamli plastinkalar kamerad'a har qanday holatda (tik holatda ham) o'rnatilishi mumkin.

Sorbentga asos bo'lib xizmat kiluvchi plastinkalar sifatida, ko'pincha shisha, alyuminiy zarqog'oz yoki poliefir plyonka ishlatiladi. YuQH da ishlatiluvchi har qanday erituvchilar, reagentlar ta'siriga chidamliligi tufayli shishadan yasalgan plastinkalar eng universal hisoblanadi. Alyuminiy va plastmassadan yasalgan plastinkalar egiluvchan bo'lgani sababli ularni turli shakllarga kiritish mumkin. Poliefir plyonkalar 320 nm gacha bo'lgan ultrabinafsha nurlarni yaxshi o'tkazadi, demak, ularda dog'larni bevosita qatlamning o'zida fotometrlash mumkin.

Silikagelning yupqa qatlami bilan qoplangan va u bilan kimyoviy bog'lanishlar orqali bog'langan shisha plastinkalar ishlab chiqariladi. Buning uchun plastinka yuzasiga sepilgan silikagel yuqori temperaturada kuydiriladi. Bunday plastinkalarni sorbent (silikagel) qatlamini almashtirmay turib ko'p marta ishlatish mumkin, bunda plastinka har gal ishlatilgandan keyin erituvchilar bilan yoki xromat kislota bilan yuviladi, so'ngra suv bilan chayiladi.

Erituvchi ham qatlam bo'ylab turlicha harakatlanishi mumkin. Ko'tarilib boruvchi xromatografiyada erituvchi pastdan yuqoriga ko'tariladi, bunday harakatiga kapillyar kuchlar sabab bo'ladi. Aralashmaning komponentlari esa adsorbent qatlamida dog'lar holida qoladi.

Pastga tushuvchi xromatografiyada erituvchi qatlam bo'ylab yuqoridan pastga kapillyar va gravitasiya kuchla- ri evaziga harakatlanadi.

Gorizontal xromatografiyada erituvchi doyra bo'yl'ab zrkin bug'lanadi. Doyra xromatografiyasida gorizontal o'rnatilgan plastinkaning markaziga tekshiriluvchi aralashmadan tomiziladi va uzluksiz erituvchi berib turiladi. Bunda erituvchi kapillyar kuchlar ta'sirida plastinka markazidan chetlari tomon radial yo'nalishda harakatlanadi. Aralashmaning komponentlari qatlamda konsentrik xalqalar shaklida joylashadi.

Agar aralashmani bir martali xromatografiyalashda tarkibiy qismlarga ajratib bo'lmasa ikki o'lchamli xromatografiya qo'llaniladi. Bu holda birinchi xromato- grafiyalashdan keyin plastinkani kameradan olib, eri- tuvchisi bug'latiladi va 90°S ga aylantirib, shu erituv- chining o'zida yoki boshqasida oldingi holatiga tik yo'nalishda takroriy xromatografiyalanadi. Natijada aralashmani tarkibiy qismlarga ancha yaxshi ajratishga erishiladi.

Xromatografiyalash jarayonida erituvchining, sorbentning tarkibini yoki tajriba sharoitini o'zgartirish mumkin. Agar bu o'zgartirishlar bosqich bilan amalga oshirilsa, bu bosqichli xromatografiya deyiladi. Agar o'zgartishlar uzluksiz davom etsa, gradiyentli xromatografiya deb yuritiladi.

YuQX usulida moddalar aralashmasini tarkibiy qismlarga yaxshi ajratishning muhim omillaridan biri sorbentni to'g'ri tanlashdir. U adsorbent, ionit, suyuq fazani tashuvchi, molekulyar elak va b. vazifasini ba- jarishi mumkin. YuQXning adsorbsion variantida odatda alyuminiy oksid, kraxmal, yaxshilab maydalangan sellyuloza va adsorbsion xossasi kuchli bo'lgan boshqa moddalar ishlatiladi.

Gidrofil va liofil moddalar aralashmalarini yupqa qatlamda ajratishni poliamid sorbentlarda olib borish yaxshi natijalar beradi. Ular organik polimerlar bo'lib, zanjir uchida amin va karboksil gruppalari bo'ladi, ana shular nitrillarni adsorbilaydi, nitrobirikmalar aldegidlarning adsorbilanishiga sabab bo'ladi. Zanjir uchida karboksil gruppalar bo'lsa, poliamidlar kationalmashish xossalarini, aminogruppalar bo'lganda -anion almashinish xossalarini namoyon qiladi.

YuQXda sefadekslar - tikilgan dekstranlar asosidagi ionitlar ham ishlatiladi. Bular dietilaminoetil sulfoetil, karboksimetil va fosfoetilsefadekslardir. Bu birikmalar molekulyar elektr xususiyatiga ham ega. Shuning uchun molekulyar massalari 30.000 gacha bo'lgan oksid va peptidlar aralashmalarini ajratishda sefadekslar ishlatiladi.