Тонкослойная хроматография в химическом анализе природных вод

Во многих случаях для определения содержания веществ после разделения на пластинках ТСХ используют полуколичественный метод, применимый и в школьной лаборатории. Он заключается в визуальном сравнении размера пятна (а также сопоставлении их интенсивностей) с размерами серии пятен этого же вещества с известными концентрациями (стандартные растворы). Несмотря на простоту подхода, он обеспечивает п

равильность определения 5-10% при содержании 1-5 мкг.

Современное состояние и перспективы планарной хроматографии. Как это часто бывает в истории развития любого инструментального метода, после бурного развития в 60-70-х годах планарную хроматографию потеснил новый метод - высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Однако в последние годы тонкослойный вариант планарной хроматографии получил новый импульс для развития и наблюдается возрастание его роли в хроматографических методах. Это связано с меньшей стоимостью оборудования для ТСХ, разработкой двумерного и радиального вариантов разделения, внедрением пластин для высокоэффективной хроматографии, появлением систем автоматизированного многократного хроматографического проявления (АМХП). В двумерной хроматографии анализируемую смесь элюируют одним растворителем (или смесью), затем пластинку сушат и под углом 90° элюируют вторым растворителем. В радиальной хроматографии растворитель с регулируемой скоростью подается в центр пластинки, заставляя зоны перемещаться от центра к периферии. Это позволяет существенно ускорить процесс разделения.

Особенно перспективной является методика АМХП. Она удобна для определения пестицидов и продуктов их метаболизма в почвах, грязевых шламах и почвенных водах, а также в питьевой воде и водах минеральных источников. Хроматографическое разделение проводят в АМХП-системе, работа которой управляется и контролируется при помощи компьютера. Проводят многократное хроматографическое проявление (прогон растворителя). При таких многоступенчатых проявлениях (до 25 шагов) с возрастающей длиной полосы разделения и градиентным ступенчатым уменьшением полярности растворителя возможно разделение до 40 веществ на разделительной полосе длиной 8 см.

Важное значение имеет развитие высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ). За счет создания принудительного движения подвижной фазы с регулируемой скоростью, уменьшения размера частиц сорбента (до 5-7 мкм) и насыщения пространства над пластиной парами растворителя удается существенно ускорить процесс и повысить четкость разделения.

Широко используется сочетание ТСХ с другими методами, в частности с высокоэффективной жидкостной хроматографией. Например, такой прием применяют при анализе сточных вод. Первоначально анализируемый образец можно разделить на колонках ВЭЖХ. После этого отдельные фракции наносят на пластинки ТСХ и проводят разделение с использованием методики АМХП. Таким образом в анализируемой смеси разделяется до 30 отдельных фракций. В каждой из этих фракций, в свою очередь, на пластинке ТСХ определяется до десяти соединений. В отдельных случаях в образцах таким образом обнаруживали присутствие до 300 веществ. Такой прием продемонстрировал эффективность совместного использования двух методов при определении веществ в диапазоне концентраций от нанограммов до пикограммов.

Применение планарной хроматографии в анализе сложных смесей органических соединений. Возможности тонкослойной хроматографии в анализе различных объектов можно проиллюстрировать на примере анализа полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), гербицидов на основе фенилмочевины и стеролов в пищевых продуктах.

Хорошо известно, что некоторые ПАУ обладают канцерогенной активностью. Их анализ актуален с экологической точки зрения: они присутствуют в следовых количествах в минеральном масле, воздухе, воде, выхлопных газах, а также в пищевых продуктах. Нормы по питьевой воде устанавливают их граничную концентрацию в 0,2 мкг/л для шести ПАУ, одним из которых является бензо(а)пирен

Для разделения ПАУ и количественного определения их в питьевой воде была использована ВЭТСХ с флуориметрическим детектированием. Специфичность флуориметрического определения достигалась очень тонким выбором длин волн возбуждения и регистрации, что позволило детектировать каждый отдельный компонент на пикограммовом уровне даже при неполном разделении веществ.

Определение гербицидов на основе фенилмочевины используемых для обработки растений, по одной из нормированных методик проводится методом ТСХ. Скорость перемещения веществ на пластинках определяется природой заместителей в них. На рис. 5 приведены результаты фотометрического детектирования (l = 254 нм) определяемых соединений после одно- и двукратного элюирования.

Стеролы - производные углеводорода стерана, имеющего гидроксильную группу в третьей позиции. Они широко распространены в природе и (в зависимости от происхождения) подразделяются на зоостеролы и фитостеролы. Наиболее важными из них являются холестерол (в русской литературе холестерин), 7-дигидрохолестерол, b-ситостерол, стигмастерол и эргостерол

Стеролы имеют важное значение для характеристики жиров (растительные и животные), а холестерол, как известно, при определенных условиях может повышать риск появления инфаркта. Растительные жиры содержат большей частью полиненасыщенные жирные кислоты и лишь следы холестерола. На основании физиологических аспектов питания рекомендуется употреблять больше растительных жиров, в частности маргарина, и определение стеролов в маргарине является важной характеристикой его качества. Для контроля его содержания можно использовать разные виды хроматографии, в том числе и ТСХ. После экстракции стеролы можно разделить в ВЭТСХ камере на пластинке импрегнированной нитратом серебра. Для детектирования используется флуоресцентный детектор. Предел обнаружения при этом составляет 3 нг/зону.[5, 6]

Развитие процесса хроматографирования во времени:

Глава 3. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ В АНАЛИЗЕ ПРИРОДНЫХ ВОД

Метод тонкослойной хроматографии определения ХОП в природных водах. [11]

Метод основан на извлечении ХОП из воды гексаном, сернокислотной очистке экстракта и определении в тонком слое сорбента на оксиде алюминия, силикагеле или пластинках силуфол в различных системах подвижных растворителей с проявлением мест локализации пестицидов различными проявляющими реагентами.

 Скачать реферат