реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Тонкослойная хроматография и ее роль в контроле качества пищевых продуктов

Тонкослойная хроматография и ее роль в контроле качества пищевых продуктов













КУРСОВАЯ РАБОТА

тонкослойная хроматография

и ее роль в контроле качества пищевых продуктов


Содержание

 

Введение

Глава 1. Физико-химические основы тонкослойной хроматографии

1.1 Классификация хроматографических методов анализа

1.2 Основы метода ТСХ

1.3 Распределительная хроматография на бумаге

1.4 Тонкослойная хроматография

1.4.1 Сорбенты

1.4.2 Растворители

Подбор подвижной фазы (системы) проводится по следующим правилам:

1.4.3 Подготовка пластин

1.4.4 Техника нанесения исследуемых растворов

1.4.4 Хроматографирование

1.4.5 Восходящая тонкослойная хроматография

1.4.6 Нисходящая тонкослойная хроматография

1.4.7 Горизонтальная тонкослойная хроматография

1.4.8 Радиальная тонкослойная хроматография

1.4.9 Сушка пластин

1.4.10 Идентификация разделенных веществ

1.4.11 Физические методы

1.4.12 Значение Rf

1.4.13 Цветные реакции

1.4.14 Сравнение со свидетелем

1.4.15 Физико-химические методы идентификации

1.4.16 Методы количественного анализа

1.4.17 Способы проведения ТСХ

Глава 2. Контроль качества пищевых продуктов посредством метода ТСХ

2.1 Определение ДДТ, ДДЭ, ДДД, альдрина, дильдрина, гептахлора, кельтана, метоксихлора, эфирсульфоната и других ядохимикатов в продуктах питания хроматографией в тонком слое

2.2 Определение о,о-диэтил-8-(6-хлорбензоксазолинил-3-метил)-дитиофосфата (фозалона) в яблоках методом тонкослойной хроматографии

Глава 3. ТСХ – оборудование

3.1 Оборудование фирмы НТЦ ЛЕНХРОМ для инструментальной ТСХ

3.1.1 Портативный набор для ТСХ

3.1.2 Базовый набор для ТСХ

3.1.3 Оборудование для проведения ВЭТСХ анализов

3.1.4 Пластины многократного пользования для высокоэффективной и аналитической ТСХ

3.1.5 Контроль эффективности разделения

3.1.6 Хроматографические камеры

3.1.7 Постхроматографическая дериватизация

3.1.8 Оборудование для нанесения образцов

3.1.9 Приборы и оборудование для высокоэффективной тонкослойной хроматографии

Литература

Введение


Хроматография, обязательно включающая процесс разделения смесей веществ в динамическом режиме, охватывает не только достаточно обширный раздел аналитической химии, но и лежит в основе ряда технологических процессов. В связи с этим, хроматография включает два основных направления: информационное и технологическое. Первое обеспечивает информацию о качественном и количественном составе и физико-химических свойствах исследуемых объектов, второе — получение материальных продуктов.

Как способ анализа хроматография является частью той группы методов, которая ввиду сложности исследуемых объектов включает предварительное разделение исходной сложной смеси на относительно простые, например, дистилляцией, зонной плавкой, экстракцией, диффузией или комбинацией этих методов. Среди них хроматографические методы обладают наиболее эффективными разделительными возможностями за счет использования большого числа типов межмолекулярных взаимодействий. Стадия разделения в хроматографической колонке или слое сорбента обеспечивает получение относительно простых смесей, анализируемых затем обычными химическим, физико-химическим или физическим методами анализа или специально созданными для хроматографии методами или приемами.

Тонкослойная хроматография (ТСХ, TLC) - один из наиболее используемых методов хроматографического анализа, но наименее популяризируемый.

Несмотря на существовавшие до недавнего времени существенные недостатки, она широко используется для качественного анализа смесей, в основном, за счет дешевизны и скорости получения результатов. [1]

Тонкослойная хроматография имеет множество возможностей и преимуществ, и может быть не только качественным методом анализа. И в то же время это – метод, требующий определенные навыки и знания, без которых он не может существовать.

Глава 1. Физико-химические основы тонкослойной хроматографии

1.1 Классификация хроматографических методов анализа


Разнообразные варианты хроматографии [1] укладываются в относительно простую схему классификации в зависимости от используемой подвижной фазы и характера межмолекулярных взаимодействий. Поскольку характер взаимодействий может быть очень различным – от чисто ситового эффекта к физической сорбции и далее к хемосорбции, то почти не существует объектов, для разделения которых не удавалось бы найти подходящего сорбента и систем растворителей. Области применения основных вариантов хроматографии в зависимости от молекулярной массы исследуемых соединений показаны на рис. 1.

В области молекулярного анализа органических соединений хроматография преобладает над другими методами разделения, не заменяя их.

Классификация вариантов хроматографии приведена в таблице 1 и на рис. 2. Следует иметь в виду, что в аналитической практике преобладает использование варианта проявительной хроматографии, когда подвижная фаза подается в хроматографическое устройство непрерывно, а разделяемая проба — периодически.

При всем разнообразии вариантов хроматографии практически всегда реализуется общая схема процесса, представленная на рис. 3. Подвижная фаза (газ-носитель или жидкость) непрерывно пропускается через слой гранулированного сорбента, засыпанного в колонку.

В этот поток дозирующим устройством вводится импульсно анализируемая смесь, которая должна быть газообразной или испаряться в дозаторе в случае газовой хроматографии, или растворяться в подвижной фазе в случае жидкостной. Перемещаясь потоком подвижной фазы по колонке, анализируемая смесь разделяется на составляющие ее компоненты: компоненты, сорбирующиеся хуже на данном сорбенте, двигаются быстрее и вымываются из колонки раньше, чем сорбирующиеся лучше.

Расположенный после колонки детектор фиксирует наличие в потоке компонентов; его сигнал, обычно пропорциональный концентрации или количеству компонента, записывается на самопишущем потенциометре (регистраторе) в виде хроматограммы — графика зависимости концентрации (количества от времени). Хроматограмма при полном разделении компонентов состоит из системы колоколобразных кривых, называемых пиками: каждый пик относится к одному или нескольким компонентам и соответствует возрастанию, а затем снижению концентрации в потоке подвижной фазы.



Рис. 1. Области применения основных вариантов хроматографии в зависимости от молекулярной массы исследуемого вещества


Таблица 1. Варианты хроматографии по фазовым состояниям

Подвижная

фаза

Неподвижная

фаза

Название варианта

частное

общее

Газ

Адсорбент

Газоадсорбционная

Газовая хроматография

Жидкость

Газожидкостная


Жидкость

Адсорбент

Жидкостно-адсорбционная

Жидкостная хроматография

Жидкость

Жидкостно-адсорбционная


Газ или пар в сверхкритическом состоянии

Адсорбент

Флюидно-адсорбционная

Флюидная хроматография

Жидкость

Флюидно-жидкостная


Коллоидная

система

Сложная композиция твердых и жидких компонентов


Полифазная хроматография


Кроме рассмотренной колоночной, имеются различные варианты так называемой планарной хроматографии, при которых слой сорбента создается не в колонке, а на плоской поверхности, например, как в тонкослойной или бумажной хроматографии.

Область использования газовой хроматографии – соединения с молекулярной массой порядка до 500, которые составляют ~ 5% от общего числа известных соединений. Соединения с большой молекулярной массой — сфера приложения жидкостной хроматографии — составляют 95% всех известных химических веществ. Вместе с тем не следует забывать, что упомянутые 5 % более простых веществ – объектов газовой хроматографии сегодня да и в будущем,— составляют 70 – 80% соединений, которые использует человек в сфере производства и быта. Тот метод хорош, который позволяет решить ту или иную задачу с нужной точностью и достоверностью, экспрессностью и минимальными затратами. [1]

Рис. 2. Варианты хроматографии по характеру взаимодействий (а)

и по способу проведения (б)


Рис. 3. Схема реализации хроматографического процесса с целью анализа смесей


1.2 Основы метода ТСХ


Основой тонкослойной хроматографии является адсорбционный метод, хотя также встречается метод распределительной хроматографии. Адсорбционный метод основан на различии степени сорбции-десорбции разделяемых компонентов на неподвижной фазе. Адсорбция осуществляется за счет ван-дер-ваальсовских сил, являющейся основой физической адсорбции, полимолекулярной (образование нескольких слоев адсорбата на поверхности адсорбента) и хемосорбцией (химического взаимодействия адсорбента и адсорбата).

Для эффективных процессов сорбции-десорбции необходима большая площадь, что предъявляет определенные требования к адсорбенту. При большой поверхности разделения фаз происходит быстрое установление равновесия между фазами компонентов смеси и эффективное разделение. Так физическое выражение адсорбции-десорбции в упрощенном виде можно выразить уравнением [2]


Г=(Г~/К)с.


где Г~ - предельно возможная величина адсорбции, К – константа равновесия;

с –концентрация абсорбата.

В более строгих подходах к теории адсорбции необходимо учитывать взаимодействие между адсорбированными частицами, неоднородность поверхности, давление, температуру и т.д.

Но как видно из вышеописанного уравнения адсорбция является линейной функцией концентрации.

Еще одним видом используемом в методе тонкослойной хроматографии является распределительная жидкостная хроматография.

В распределительной хроматографии обе фазы - подвижная и неподвижная - жидкости, не смешивающиеся друг с другом. Разделение веществ основано на различии в их коэффициентах распределения между этими фазами.

Впервые метод тонкослойной хроматографии заявил о себе как "Бумажная тонкослойная хроматография", которая основывалась на распределительном методе разделения компонентов. [3]

 

1.3 Распределительная хроматография на бумаге


В связи с тем, что используемая в этом методе хроматографическая бумага (специальные сорта фильтровальной бумаги) содержат в порах воду (20-22%), в качестве другой фазы используются органические растворители. Использование хроматографии на бумаге имеет ряд существенных недостатков: зависимость процесса разделения от состава и свойств бумаги, изменение содержания воды в порах бумаги при изменении условий хранения, очень низкая скорость хроматографирования (до нескольких суток), низкая воспроизводимость результатов. Эти недостатки серьезно влияют на распространение хроматографии на бумаге как хроматографического метода.

Поэтому можно считать закономерным появление хроматографии в тонком слое сорбента – тонкослойной хроматографии. [3]

 

1.4 Тонкослойная хроматография


В этом методе хроматографирование веществ происходит в тонком слое сорбента, нанесенного на твердую плоскую подложку. Разделение в этом методе в основном происходит на основе сорбции-десорбции. Использование различных сорбентов, позволило значительно расширить и улучшить этот метод.

В начале появления метода пластины приходилось изготавливать самостоятельно. Но на сегодняшний день в основном используются пластины заводского изготовления, имеющие достаточно широкий ассортимент как по размерам и носителям, так и по подложкам.

Современная хроматографическая пластинка представляет собой основу из стекла, алюминия или полимера (например политерефталат). В связи с тем, что стеклянная основа становится менее популярной (часто бьется, нельзя разделить пластинку на несколько частей не повредив слой сорбента, тяжелая по весу), наибольшее распространение получили пластины, в качестве основ которых используют алюминиевую фольгу или полимеры.

Для закрепления сорбента применяют гипс, крахмал, силиказоль и др., которые удерживают зерна сорбента на подложке. Толщина слоя может быть различна (100 и более мкм), но самый важный критерий - слой должен быть равномерный по толщине в любом месте хроматографической пластинки. [3]


1.4.1 Сорбенты

Наиболее распространенным сорбентом является силикагель.

Силикагель - гидратированная кремниевая кислота, образующаяся при действии минеральных кислот на силикат натрия и сушкой образовавшегося золя. После размалывания золя используют фракцию определенной зернистости (указанную на пластинке, обычно 5-20 мкм).

Силикагель является полярным сорбентом, у которого в качестве активных центров служит группы -ОН. Он легко сорбирует на поверхности воду и образует водородные связи.

Окись алюминия. Окись алюминия является слабо основным адсорбентом и используется в основном для разделения соединений слабоосновного и нейтрального характера. Недостатком пластин на окиси алюминия является обязательная активация поверхности перед использованием в сушильном шкафу при высокой температуре (100-150 0С) и низкая, по сравнению с силикагелем адсорбционная емкость слоя.

Кизельгур - адсорбент, полученный из природных минералов: диатомовых земель. Сорбент обладает гидрофильными свойствами, но более низкой адсорбционной емкостью слоя по сравнению с силикагелем. Кремнекислый магний менее полярный чем силикагель и обычно используется в случаях, когда более полярные адсорбенты не дали эффективного разделения.

Целлюлоза - тонкослойные пластины с нанесенной целлюлозой очень эффективны для разделения сложных органических молекул. Адсорбент представляет собой в основном шарики целлюлозы диаметром до50 мкм, закрепленные на носителе крахмалом. Но, как и в бумажной хроматографии, подъем фронта растворителя происходит очень медленно.

В ионообменных хроматографических пластинках в качестве адсорбента используют ионообменные смолы, содержащие четвертичный аммоний или активные сульфогруппы, участвующие в ионном обмене. Тонкослойная хроматография с такого типа пластинками, проводится с подвижными фазами содержащими сильные кислоты или щелочи. Данные пластинки эффективны для разделения высокомолекулярных и амфотерных соединений.

Вышеперечисленные сорбенты являются наиболее распространенными, но помимо этих существуют множество веществ, используемых как сорбенты. Это тальк, сульфат кальция, крахмал и т.д..

В то же время даже уже указанные сорбенты могут быть модифицированы для придания им новых сорбционных свойств (пропитка сорбентов реактивами, например AgNO3, создание пластин с обращенной фазой). Именно такое разнообразие возможных фаз при минимальных затратах позволяют использовать ТСХ для хроматографирования огромного числа веществ. [4]


1.4.2 Растворители

В тонкослойной хроматографии, в качестве подвижной фазы используют либо чистые вещества (этилацетат, бензол и т.п.), либо смеси веществ (системы) в определенном соотношении.

Подбор подвижной фазы (системы) проводится по следующим правилам:

·        Выбирают такую систему, в которой разделяемые компоненты имеют небольшую растворимость (если растворимость вещества высокая, то вещества будут перемещаться с фронтом, при низкой растворимости - оставаться на старте). При распределительной хроматографии или при использовании обращенных фаз, растворимость веществ должна быть выше в подвижной фазе, чем в неподвижной.

·        Состав системы должен быть постоянным и легко воспроизводимым.

·        Растворитель или компоненты системы не должны быть ядовитыми или дефицитными.

·        Система должна полностью разделять вещества близкого строения, причем различия в Rf должно быть не менее 0,05.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.