Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
0 просмотренных постов скрыто
98

Тонкослойная хроматография для не-специалистов⁠⁠

Вероятно, все из нас видели (хотя бы на фотографии) тест на беременность. Надеюсь, никому не приходилось встречаться с тест-полосками на наркотики_или проваливать допинг-тесты. И, скорее всего, все читали или смотрели экранизацию “Двенадцати стульев”, где Ипполит Матвеевич Воробьянинов, желая получить «радикальный черный цвет» волос, остался с шевелюрой всех цветов радуги, которую пришлось в итоге сбрить.
Удивительно, но процессы, которые лежат в основе всех примеров – одни и те же. На этих же процессах основан один из очень распространенных методов разделения и определения веществ – так называемая тонкослойная хроматография. Термин тонкослойная» всего лишь означает, что она проводится на слое_толщиной в миллиметр (по сравнению с объемной хроматографией, где толщина вещества-основы может составлять до сантиметра), а вот о том, что же такое «хроматография», стоит рассказать подробнее. В 1903 году русский ученый Михаил Цвет представил на суд ученых новый способ разделения веществ, из которых состоит хлорофилл – зеленый краситель в листьях – и назвал его «цветописью» или хроматографией. Забавное совпадение: человек_по фамилии Цвет работает с красителями и называет новый метод почти в свою честь. Основан этот метод был на отличиях в силах взаимодействия разных молекул с веществом-основой. В качестве последнего в опытах Цвета выступал мел, но сейчас чаще всего используют силикагель (маленькие шарики, которые можно найти в пакетиках с обувью при покупке) или оксид алюминия. Цвет засыпал мелкий порошок мела в вертикальную стеклянную трубку, утрамбовал его, осторожно залил водой (так, чтобы весь мел намок, но не «поплыл») и сверху залил немного раствора хлорофилла. Далее он добавлял воду, а ее избыток вытекал снизу. Постепенно зеленая полоска продвигалась вниз и разделялась на три – светло-зеленую, темно-зеленую и желтоватую. Когда каждая из полосок оказывалась внизу трубки, экспериментатор собирал вытекающую жидкость в отдельный стакан. Оказалось, что хлорофилл состоит из трех разных веществ –их потом назвали хлорофилл А, хлорофилл Б и лютеин. Именно из-за насыщенности цветов метод получит такое название. Почти сразу ученые поняли, что таким образом можно разделять и другие вещества. Сначала опыты ставились на смесях красителей, чтобы было проще определять, когда следует собирать вытекающую жидкость, потом научились работать и с бесцветными веществами, подсвечивая трубку ультрафиолетом, или добавляя реагенты, которые окрашивали соединения. Далее оказалось, что вместо воды можно использовать другие жидкости, и тогда список разделяемых веществ значительно увеличился. С дальнейшим развитием техники научились разделять газы, здесь в качестве жидкости используются азот или благородные газы, а длина трубки может достигать целых 150 м, поэтому ее нужно сворачивают в кольцо. Этот метод стал незаменимым помощником химиков-органиков для очистки получаемого вещества, потому что особенностью органического синтеза является огромное количество разных примесей, и выделение продукта та еще задача; биохимиков, так как один из видов хроматографии – почти единственный способ разделения белков; и химиков-криминалистов для определения состава чернил и доказательства подлинности документа или, например, определения состава наркотических смесей
Вернемся именно к тонкослойной хроматографии – ее можно провести очень быстро (до получаса – обычное время такого анализа, по сравнению с несколькими часами обычной хроматографии), прямо на месте (из оборудования – пластинка с силикагелем, стаканчик с жидкостью и пипетка, а не огромные установки, как для разделения газов) и без химического образования – нужно лишь капнуть образец на край пластинки и аккуратно поставить ее в стакан. За нас все сделают капиллярные силы – растворитель сам будет подниматься вверх. В конце нужно либо опустить пластинку в раствор-проявитель, либо, если вещества с самого начала были цветными, просто посмотреть на нее. Обычно на пластинку ставят две точки – образец (смесь веществ, в которой надо определить наличие чего-либо) и чистое вещество, которое мы ищем. Если на хроматограмме (так называется итоговая картина) образца окажется пятнышко на том же месте, где и на хроматограмме чистого вещества – значит, оно есть в смеси. Все очень просто и доступно даже ребенку. Кстати о детях – если в качестве пластинки использовать прямоугольный или круглый кусочек рыхлой бумаги (в идеале – фильтровальной), то можно разделить пигменты в черном фломастере. Оказывается, черный цвет – это смесь многих цветов, а не единый пигмент. Этот опыт хотя и очень простой, но и очень красивый. При возможности настоятельно рекомендую попробовать! В случае же Кисы Воробьянинова в качестве пластинки выступили его волосы (разные вещества в краске для волос по-разному осели на волосах), и при смывании произошло их разделение. Нерешенным вопросом остались тесты на беременность, допинг и наркотики. Тут тоже все просто – на эти полоски нанесены вещества, которые проявляют окраску только при наличии наркотиков, допинга или гормона ХКЧ (его количество у беременных гораздо больше) в моче. Аналогично, кстати, работают тест-полоски на сифилис, вирус иммунодефицита человека и даже на наличие в образце крови (это очень важно для криминалистов). И, естественно, тест-полоски на коронавирус, если такие появятся в широком доступе, будут основаны именно на продвижении вещества по полоске за счет капиллярных сил.
Вот и получается, что событие, которое было описано в 1928 году, детские эксперименты и современные экспресс-тесты основаны на одном физико-химическом процессе.

Показать полностью
Наука Химия Физика Научпоп Хроматография Текст
28
33

Как делить всякое: все, что вы хотели, но боялись спросить о хроматографии. Часть 3. ПТСХ⁠⁠

Дисклеймер: пост адресуется в основном студентам-химикам, а также может быть интересен для тех, кто когда-либо задавался вопросом, а чем вообще занимаются эти химики в своих лабораториях?!

ПТСХ собственно и означает препаративная тонкослойная хроматография. Принцип здесь точно такой же, как и для обычной ТСХ, только пластинки больше, и на них можно поделить 50-100 мг вещества. Самое главное преимущество этого метода - это то, что здесь можно разделить вещества с очень близкими значениями Rf, т.е. практически не расходящиеся на небольшой ТСХ.  А самое приятное - на это не понадобится почти никаких усилий, ведь все, что нужно сделать - это нанести вещество и поставить пластинку в камеру.

Собственно пластинка для ПТСХ представляет собой с лист с 0.5-2 миллиметровым слоем сорбента. Их можно как покупать, так и готовить самостоятельно (об этом поподробнее позже). В зависимости от толщины слоя на такую пластинку можно нанести от 10 до 100 мг вещества.

Итак, перейдем к процедуре:

Шаг 1. Нанесение

Раствор разделяемых веществ на пластинку наносят тонким капилляром, выплавленным из пипетки Пастера, или другим удобным приспособлением. При этом важно не поцарапать верхний слой сорбента и сделать как можно более тонкую линию. Вещество наносят примерно в 1.5-2 см от старта и отступают примерно по 1 см по краям (потому что фронт растворителя близко к краю идет медленнее, из-за чего пятно выходит не ровной линией, а слегка загибается вниз). Чтобы все аккуратно нанеслось, лучше не растворять вещества в легколетучих растворителях типа ацетона, хлористого метилена и эфира: в них раствор будет слишком быстро течь и сильно растекаться. Идеален будет гексан с температурой кипения 69 °С, но растворяется в нем далеко не все. Так что часто используется хлороформ, этилацетат или дихлорэтан. Так слой за слоем наносят весь раствор, каждый раз перед повторным нанесением давая улететь растворителю (так линия будет тоньше).

*Предположим, что это не линия нанесена криво, а просто искажение перспективы...

А если у вас все же проблемы с нанесением тонкого равномерного слоя, то можно ненадолго опустить пластинку в очень полярный элюент, который смоет и сконцентрирует все ваши вещества немного выше места первичного нанесения, образуя идеально прямую линию. И да, можно наметить линию карандашом, но настоящие про-химики до такого не опускаются))

Шаг 2. Разделение

Здесь все как в обычной ТСХ: готовую пластинку с нанесенной смесью помещают в камеру для хроматографии и ожидают, пока элюент дойдет почти до верха. В зависимости от высоты пластинки на это  может уйти полчаса-час, так что в это время можно отдохнуть и пойти поесть.

Можно еще воспользоваться таким способом: приготовить несколько менее полярный элюент и прогнать его через пластинку 2-3 раза. Эти манипуляции помогут разделить даже изомеры, которые различаются по Rf меньше чем в 0.1

*Так выглядит перегруженная пластинка: нанесено почти 80 мг вещества. Зато здесь наглядно видно, как искажается фронт растворителя по краям.

Шаг 3. Выделение вещества

По ТСХ мы уже примерно знаем, какое из пятен нам нужно, так что остается только проявить его и аккуратно соскоблить с пластинки. Если вещество светится в УФ, то будет удобно подсветить его и обвести шпателем. Соскабливать можно тоже шпателем, но... тогда вы, да и ваши коллеги не очень будут рады слушать все эти звуки скобления металла о стекло. Более чисто, а главное тихо, можно соскрести вещество свернутой в несколько раз бумажкой.

Теперь осталось смыть вещество с сорбента. Сделать это можно каким-либо очень полярным растворителем, например ацетоном или спиртом. Некоторые промывают сорбент фильтре, но как по мне проще заполнить им импровизированную мини-колонку, изготовленную из пробирки с оттянутым дном, и смыть 15-20 мл ацетона под давлением или под вакуумом.

*Цвет пятен несколько поменялся, так как фото сделано на следующий день после разделения, и одно из веществ успело разложиться на воздухе. Так что вот еще важное: не оставляйте нужные вещества надолго на пластинке, ведь из-за развитой поверхности получается больший контакт с воздухом, да и взаимодействие с сорбентом, особенно с силикагелем, лучше не делает.

А теперь обещанная рубрика:

Как готовить пластинки для ПТСХ

Конечно, есть специальная аппаратура для приготовления пластинок с идеально ровным слоем сорбента фиксированной высоты, но я расскажу о самом что ни на есть кустарном методе, которым можно занять студентов)

Пункт 1.  Приготовление суспензии сорбента

В нашем случае это будет специальный силикагель для ТСХ с частицами размерами меньше 20 мкм, с УФ-254 индикатором и сульфатом кальция в качестве связующего. Суспензию готовим в воде при соотношении по массе вода:силикагель 2:1. Готовится все это обычно в большой круглодонной колбе, поскольку в ней будет удобно вакуумировать смесь несколько раз (желательно 5-10), чтобы выгнать все пузырьки воздуха: это важно, чтобы потом слой силикагеля не растрескался при высыхании.

Пункт 2. Распределение сорбента по пластинке

В качестве заготовок для пластинок используют стеклянные листы размерами 15×20 или 20×20 см. Сама процедура во многом напоминает приготовление блинов: суспензию выливают на пластинку и распределяют по ней, наклоняя в стороны. Очень медитативный процесс. Самый интересный вопрос:  а сколько суспензии наливать, чтобы все растеклось в слой именно такой толщины, которая необходима? Это как и всегда приходит с опытом, так что ничего страшного, если первая пластинка получилась слишком тонкой, либо наоборот, все начало стекать по краям.

После приготовления пластинки отправляют сушиться на воздухе.  Их оставляют на специальной подставке, установленной идеально горизонтально по уровню. Так сорбент распределяется равномерным слоем, и исчезают все дефекты нанесения.

Пункт 3. Активация

Перед использованием необходимо активировать пластинки: удалить лишнюю воду с поверхности, чтобы получить больше незанятых активных центров с Si-OH группами. Для этого достаточно посушить пластинку при 120°С (обычно достаточно полчаса-час). После этого пластинку можно остудить и использовать.

---------------------------------------------------

По препаративной хроматографии у меня все. Про методы ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) и ГХ (газовая хроматография) лучше @GidraVydra  я не напишу, так что всех желающих узнать о них побольше отсылаю в пост.

Показать полностью 7
[моё] Химия Органическая химия Хроматография Длиннопост
8
1

Тонкослойная хроматография⁠⁠

Тонкослойная хроматография

Пока коллега @Niknikco пилит посты про хроматографию, покажу, как выглядит ТСХ на уровне сложности Nightmare.


Старт слева, фронт справа. Силикагель, пластины Merck, визуализация УФ 365, фото на какой-то Сяоми, не помню модель.

Показать полностью
[моё] Фотография Химия Хроматография Наука
28
61

Как делить всякое: все, что вы хотели, но боялись спросить о хроматографии. Часть 2. Колоночная хроматография⁠⁠

Дисклеймер: пост адресуется в основном студентам-химикам, а также может быть интересен для тех, кто когда-либо задавался вопросом, а чем вообще занимаются эти химики в своих лабораториях?!

Итак, сегодня мы разберемся, как «поставить колонку». Если пропустили, зачем это нужно – добро пожаловать в Часть 1. Вкратце: допустим, нужно отделить одно белое вещество от другого белого вещества…и от кучи всякого мерзкого.

Нам понадобится:

-хроматографическая колонка

-сорбент, он же неподвижная фаза

-элюент, он же подвижная фаза, он же какой-либо органический растворитель.

-раствор вашей смеси

-пипетка

-штатив с пробирками

-песочек

-выдержка и терпение

Сначала поподробнее о лабораторных колонках. Это цилиндрические трубки с сужением на конце, изготовленные из стекла или кварца. Современные для удобства снабжены краном на конце, так что в них можно регулировать поток и останавливать хроматографию в любой момент. Обычные стеклянные колонки не пропускают УФ, так что чтобы следить за ходом хроматографии можно ставить ТСХ с выходящего раствора или, если вам повезло, ориентироваться на цвет идущих пятен. Кварцевые колонки в этом плане удобнее – за продвижением пятна в них можно следить по УФ.

Выбирают колонку в зависимости от масштабов и сложности разделения: на широкой колонке можно поделить больше, на высокой - лучше.

Самым распространенным сорбентом в лабораториях остается силикагель. Он может быть разный по форме, размеру (35-70 мкм, 60-120 мкм, а для промышленных колонок - гораздо меньше) и по распределению частиц по размерам.

Чем более мелкие и однородные по размеру частицы, тем лучше будет разделение. Но за все хорошее приходится платить: мелкий силикагель плотно забивает колонку, так что жидкости будет сложнее проходить. В таком случае для ускорения процесса можно хроматографировать под давлением (т.е. в лаборатории – давить сверху с помощью груши или шприца).

*В качестве сорбента можно использовать не только силикагель, но и оксид алюминия. Михаил Цвет (тот чел, что изобрел препаративную хроматографию) вообще использовал карбонат кальция (попросту мел) для разделения пигментов.

Теперь наконец-то переходим к методике

Шаг 1. Закрепляем колонку на штативе. Если она без крана – затыкаем ее снизу ваткой. Также можно еще насыпать снизу небольшой слой песочка, чтобы покрыть сужение, и силикагель заполнять уже ровным слоем.

Шаг 2. Готовим элюент, который подобрали на первой стадии.

Шаг 3. Готовим суспензию силикагеля в элюенте.

Сколько взять силикагеля? Обычно ориентируются на массу разделяемой смеси и берут в 100 раз больше. То есть, если у нас 200 мг смеси, неплохо бы поделить их на 20 граммах силикагеля как минимум. НО важнейшим критерием для разделения все-таки остается высота колонки. Теми же 20 граммами можно заполнить широкую или узкую колонку, и в зависимости от этого будет различная высота слоя сорбента. При сложном разделении лучше всегда отдавать предпочтение колонке повыше. 

Если вы собираетесь проводить хроматографию в кварцевой колонке, и хотите смотреть за передвижением пятен – тут же добавляем УФ-индикатор (1% от массы силикагеля, то есть те же 200 мг, но можно и чуть меньше).

Теперь в сухую смесь остается долить элюент и все это тщательно перемешать. Чтобы максимально приблизиться к состоянию суспензии и выгнать все пузырьки воздуха, смесь обрабатывают на ультразвуке.

Шаг 4. Заполняем колонку. Для этого аккуратно выливаем суспензию силикагеля, следя, чтобы не образовывалось пустот (можно постукивать по колонке палочкой – так силикагель плотнее упакуется). Чтобы вылить весь приготовленный силикагель, остатки можно еще раз залить элюентом и добавить туда же.

Шаг 5. Нанесение вещества. Этот этап очень ответственный, и от него может зависеть весь успех вашего предприятия. Раствор нанести нужно так, чтобы не повредить верхний слой силикагеля. Можно дать ему аккуратно стечь по стенкам (но тогда еще дополнительный этап – смыть остатки со стенок), либо капля за каплей нанести по всему сечению колонки. После нанесения сверху насыпают слой песочка. Это поможет не повредить верхний слой силикагеля при элюировании и одновременно на какое-то время предотвратит пересыхание колонки, если вы проспите забудете подлить элюента.

Шаг 6. Элюирование. Кажется, здесь нет ничего сложного – стой да наливай сверху элюент, снизу собирай свои фракции по пробиркам. Важно не дать колонке пересыхать, иначе сорбент может растрескаться, что ухудшит разделение.

На небольшую колонку может уйти в среднем 200-500 мл элюента, в зависимости от того, какой Rf вашего вещества. Если Rf высокий – вещество выходит с колонки быстро, и большие объемы не понадобятся. Соответственно, при низком Rf элюирование будет долгим и печальным. Но! всегда можно сделать его более радостным, по ходу колонки потихоньку увеличивая полярность элюента. Это называется градиентным элюированием. Его очень удобно применять, если вам надо собрать вещество с низким Rf, но до него выходит еще куча примесей. Тогда первые пятна выгоняют на малополярных элюентах, а по мере их выхода плавно увеличивают полярность.

Следить за продвижением вещества по колонке можно с помощью той же УФ лампы. Вещество будет более темным пятном в сравнении c ярко-зеленым фоном.

Что ж, все собрано, Вы восхитительны!

Теперь с пробирок можно поставить ТСХ, чтобы точно определить в каких нужное вам вещество.

Что может пойти не так:

1. Может быть так, что ваши вещества не растворяются в элюенте. В этом случае можно воспользоваться способом сухого нанесения. Для этого вещество растворяют в подходящем легколетучем растворителе (например, ацетоне). К раствору добавляют немного (пару шпателей) силикагеля, тщательно перемешивают и упаривают. В итоге получается силикагель с равномерно нанесенным на него веществом, который насыпают сверху колонки и дальше элюируют как обычно. Слой силикагеля должен оказаться примерно такой же по уровню, как если бы вы налили раствор вещества.

2. При градиентном элюировании, если вы поспешили и начали увеличивать полярность элюента, не дав выйти первым пятнам, может случиться так, что последние пятна их догонят и перекроются. Поэтому увеличивать полярность желательно только после выхода каждого вещества.

3. Если на колонку загружено мало вещества, то по ходу колонки оно может постепенно исчезнуть из виду и больше не светиться в УФ. Остается по старинке собирать вещество по пробиркам, следя за окончанием по ТСХ или нанося каплю раствора на стекло: если после испарения растворителя остается след – что-то еще идет.

4. Самый тяжелый случай – это когда вещество разлагается на силикагеле. В итоге с колонки выйдет уже не то, что вы туда загрузили. Желательно до начала колонки удостоверится в стабильности вашего вещества на выбранном сорбенте. Это можно проверить с помощью двумерной ТСХ. Делается это так: ставится ТСХ на квадратной пластинке, причем пятно наносится с одного края. Когда элюент доходит до верха, ту же пластинку вынимают и переворачивают так, чтобы снизу оказалась та сторона, по которой прошло вещество. Если после такой операции пятна не увеличатся в количестве и останутся на диагонали, можно смело делить на колонке. В противном случае вам не повезло и придется искать другой способ очистки.

5. Не разделилось! Что ж, этому есть много разных причин: недостаточная высота колонки, неаккуратное нанесение, неплотно заполненная колонка (где-то образуются застойные зоны или наоборот, пустоты или трещины, где жидкость легко проходит), неправильно подобран элюент…

Если разница Rf меньше 0,1-0,2 вообще сложно получить качественное разделение на небольшой колонке. Тогда спасает только полуметровая колонка и очень много терпения.

Шаг последний

Собираем нужные фракции и упариваем растворитель.

Вариации

Описанный метод подпадает под определение жидкостной адсорбционной хроматографии, то есть тут важно, насколько вещество хорошо сорбируется/десорбируется. Кроме этого еще существует ионообменная (когда неподвижная фаза имеет на поверхности заряженные группы, что позволяет разделять ионы по величине заряда), аффинная (основанная на специфическом взаимодействии веществ с определенным лигандом, пришитым на неподвижную фазу, что удобно для очистки биомолекул), гель-проникающая (разделяет вещества по размерам молекул - чем они больше, тем хуже проникают в поры носителя и легче выходят) и другие виды хроматографии, каждый из которых хорош для определенного типа задач.


В следующих сериях рассмотрим еще один метод препаративной хроматографии, который как будто бы создан специально для ЛЛ.)

Показать полностью 11
[моё] Химия Органическая химия Хроматография Длиннопост
19
48

Как делить всякое: все, что вы хотели, но боялись спросить о хроматографии. Часть 1. ТСХ⁠⁠

Дисклеймер: пост адресуется в основном студентам-химикам, а также может быть интересен для тех, кто когда-либо задавался вопросом, а чем вообще занимаются эти химики в своих лабораториях?!

Итак, представим себе, что вы химик-органик и только что синтезировали очередное нечто. Казалось бы, самое главное позади, вы получили желаемый продукт. Но что это? Вы видите перед собой колбу с непонятной коричневой кашей, когда вообще-то тут должны быть «белые кристаллы».

Итак, начинается самый нелюбимый этап любого органика – выделение чистого вещества. А вы думали, все так просто – смешал одно, другое, погрел – и вот вам продукт на блюдечке? До этого еще надо пройти несколько кругов ада.

Первый круг ада этап выделения – определение того, какой метод вам подходит.

Большие количества вещества, начиная с граммов (да, 1 г – это уже много, когда мы говорим о всякой тонкой химии и биологически активных веществах), в зависимости от их агрегатного состояния (жидкое, твердое, хрен пойми какая каша) можно очистить перегонкой или перекристаллизацией.

Но чаще всего в научно-исследовательских лабораториях работают с количествами измеряемыми сотнями мг и меньше. Для таких масштабов упомянутые методы едва ли подойдут. И тут на помощь приходит она, Хроматография.

Хроматография – это метод разделения смесей, основанный на различии в распределении различных веществ между подвижной и неподвижной фазой. Подвижной фазой может быть жидкость или газ, тогда говорят соответственно о жидкостной или газовой хроматографии. Неподвижная фаза может быть твердой (чаще всего), либо жидкой, нанесенной на инертный носитель. Хроматографические методы широко используют для анализа и идентификации веществ. Но мы сфокусируемся на том, как можно использовать хроматографию для практических целей в лаборатории.

Предположим у вас есть 200 мг какой-то смесѝ, которую вы бы хотели разделить. Первое, что можно с этим сделать – поставить ТСХ (тонкослойная хроматография). ТСХ поможет вам увидеть, насколько все плохо сложная у вас смесь и есть ли там интересующее вас вещество. Действо это заключается в следующем: маленькая капля раствора с вашими веществами с помощью тонкого капилляра или микрошприца наносится на специальную пластинку с тонким слоем адсорбента. Для проверки  рядом можно поставить растворы стандартов, чаще всего исходников или вероятного продукта. Затем пластинку помещают в камеру с нашей будущей подвижной фазой – элюентом, так чтобы пятно с нашим веществом находилось слегка над уровнем жидкости:

Дальше жидкость, поднимаясь вверх по пластинке за счет капиллярных сил (так же как и чай по нитке от заварочного пакетика), уносит за собой нанесенные вещества, НО! не все одинаково. Чем сильнее вещество цепляется за пластинку (адсорбируется), тем сложнее его смыть и тем ниже на пластинке оно оказывается.

Что удерживает вещество на пластинке? Поскольку наш адсорбент – силикагель – содержит свободные группы –ОН, он может связывать вещества за счет водородных связей или дипольных взаимодействий. Прочнее всего будут удерживаться кислоты, и разные штуки, содержащие ОН и NH группы, в общем говоря - полярные вещества. Разные неполярные вещи, алканы например, почти не задерживаются и уходят с фронтом элюента (не забыли, что это такое?).

Для оценки качества разделения используют такую штуку как Rf (Retention factor), которая показывает, насколько далеко вещество уползло. На картинке Rf – это отношение a/b (a – расстояние от точки старта до центра пятна, b – от старта до фронта). Для разделения оптимально Rf основного вещества 0.3-0.5, а также важно, чтобы все остальные пятна расходились от него как можно дальше и не перекрывались.

Как же сделать так, чтобы все разделилось, да еще и оказалось там, где нужно?

Это решается долгим и кропотливым подбором элюента (подвижной фазы). Общее правило - чем более полярное вещество, тем более полярным должен быть и элюент.

Среди самых неполярных - гексан или петролейный эфир. Для повышения полярности его можно смешивать с другими жидкостями – этилацетатом, хлористым метиленом, спиртом. В самых тяжелых случаях добавляют так называемый модификатор – очень малое количество, порядка процента, очень полярного компонента: уксусной кислоты, метанола или триэтиламина. Такой ход позволяет выгнать с пластинки даже кислоты и амины.

В общем полярность элюента коррелирует с его значением диэлектрической проницаемости:

Так, а теперь как говорится

Технические вопросы и замены

Не для всех случаев разделения подойдет обычный силикагель в качестве адсорбента. Тогда используют обращенную фазу – силикагель с пришитыми к нему длинными гидрофобными (неполярными) хвостами. Из названия можно догадаться, что и порядок выхода веществ на таком адсорбенте будет обратный: сначала выйдет все самое полярное, слабо или не взаимодействующее с носителем. Соответственно, элюент для такой фазы должен быть очень полярным – вплоть до воды и ацетонитрила. Обращенная фаза просто незаменима для тех, кто часто делит кислоты или амины, потому что смыть их с обычного силикагеля – та еще задача.

Те, кто делит пигменты и красители, могут воспользоваться самым простым методом ТСХ – бумажной хроматографией. Соответственно, все то же самое, но на специальной бумажной полоске:

К сожалению , не все вещества так хорошо видны. Зачастую чтобы увидеть картину разделения необходимо еще поколдовать над проявлением ТСХ.

Самые распространенные и простые методы проявления:

-Поместить пластинку в йодную камеру: большинство органики проявится в виде коричневых пятен. Йод обладает высоким сродством как к ненасыщенным и к ароматическим соединениям.

-УФ-свет: как мы уже видели, пятна веществ на пластинке остаются темными из-за поглощения света этих длин волн. Лучше всего видны ароматические и системы с сопряженными связями. Для удобства пятна можно обвести карандашом, и в таком виде вклеить ТСХашку себе в лабжурнал.

-Раствор марганцовки перманганата калия. Отлично подходит для веществ, чувствительных к окислению. Алкены и алкины легко проявляются на пластинке в виде ярко-желтого пятна на ярко-фиолетовом фоне. Спирты, амины, сульфиды, меркаптаны и другие окисляемые штуки также могут быть видны, но для этого нужно будет еще осторожно нагреть пластинку ТСХ после погружения в раствор. Эти пятна будут выглядеть как желтые или светло-коричневые на светло-фиолетовом или розовом фоне. Опять же было бы выгодно обвести такие пятна после проявления, поскольку при долгом стоянии ТСХ выцветет.

Также универсальным проявляющим реагентом считется фосфомолибденовая кислота (РМА). Вещества в ней проявляются темно-зелеными пятнами на светло-зеленом фоне при нагревании.

Для особых случаев, например, если хотят не только определить, где есть вещество, но еще и узнать, к какому классу соединений оно относится, готовят специфические проявляющие реагенты. N,N-Диэтиланилин (DEA) проявляет окисляющие вещества, например, пероксиды, а также нитросоединения. 2,4-Динитрофенилгидразин (DNPH) – реагент для визуализации кетонов и альдегидов. Он образует с ними яркие гидразоны, чаще всего желтые или оранжевые.

Есть и другие специфичные реагенты, такие как хлорид железа (III) – для фенолов; ванилин или пара-анисовый альдегид – для альдегидов, кетонов и спиртов; бромкрезоловый зеленый – для кислотных соединений.

Что еще?

ТСХ – это удобный способ следить за ходом реакции. Можно смотреть за тем, как убывают исходники и появляются новые пятна, а в реакциях восстановления двойной связи – как вещество перестает проявляться в перманганате.

А дальше что?

Теперь, когда  первый этап успешно пройден, т.е. подобран элюент и способ детектирования, можно спокойно переходить непосредственно к разделению.

Об этом – в следующих постах, a пока можете посчитать, какой Rf на 4-й картинке и ответить на вопрос: а зачем у ТСХашек снизу обрезаны уголки.

Показать полностью 8
[моё] Хроматография Органическая химия Химия Гифка Длиннопост
43
1232

Когда шаришь в протеомике⁠⁠

Во времена работы заграницей часто созванивалась с папой по скайпу и он, зная о тяготах моей жизни, всегда старался поддержать шуткой. Однажды это вылилось в такой разговор:
- ну как твои дела, доча, что там на работе делаешь?
- да вот насинтезировали что хотели в бактериях, сегодня будем хроматографию гонять, попробуем от лишнего наш белок очистить. А как твои дела?
- а я вот встал утром, сварил яички, от скорлупок почистил... и ничего такой, чистенький белок получился и без хроматографии!

[моё] Протеомика Протеины Хроматография Лаборатория Текст
14
43

Сколько стоит лабу построить? ч. 6⁠⁠

Приветствую!


В предыдущей части мы одним глазком посмотрели на испытательное оборудование, используемое в лаборатории органического синтеза. Точнее, на ту его малую часть, которую используем мы. Сегодня мы поговорим о хроматографическом оборудовании. Этот пост я пилил долго, т.к. хроматографию очень уважаю и хотел сделать пост максимально информативным, и при этом понятным.


Хроматография давно перестала быть рядовым физико-химическим методом анализа. Принцип хроматографического разделения, заключающийся в том, что различные вещества по разному сорбируются\десорбируются на границе раздела фаз, оказался крайне универсальным для создания как аналитических, так и препаративных методов разделения и очистки веществ.


Я не буду перечислять все возможные виды хроматографии, моя цель - рассказать о приборном парке, представляющем хроматографию в синтетической лаборатории. Также я не буду, по крайней мере в этой части, писать про ТСХ и атмосферную хроматографию, так как там о сколько-нибудь серьезном оборудовании речи нет. А расскажу я про ГХ, ВЭЖХ, ГПХ и флеш-хроматографии в применении её к органическому синтезу, синтезу полимеров и исследованию материалов.


Итак, поехали!


1)Газовая хроматография, ГХ. Принцип разделения - сорбция\десорбция из газовой фазы. Чем более летучее и менее сорбирующееся вещество, тем быстрее оно проделает путь по колонке и выйдет наружу - в детектор. В каком-то смысле газовая хроматография есть логическое продолжение идеи ректификации.

Схема простейшего газового хроматографа. На датском, ну и ладно. Пробы обычно жидкие, поэтому нужен инжекторный порт.

Вот так выглядит навороченный ГХ. С автосамплером и сопряженный с масс-спек детектором.


Стоит баллон гелия\аргона\водорода с редуктором. Газ заходит в хроматограф, на входе - прецизионный регулятор потока, чтобы устанавливать скорость потока газа-носителя через колонку. Далее инжекторный порт - образцы обычно жидкие, и их вкалывают прямо на испаритель. Но при необходимости есть много других способов ввода тведых, жидких и газообразных образцов. Также есть автосамплеры - системы автоматического вкола. Ставишь баночки в штатив, программируешь - а дальше вкалывают роботы, счастлив человек. Есть и более хитрые приблуды, например, для отбора проб из трубопровода и т.д.


На испарителе образец испаряется (часто не весь), доза получившихся паров попадает в колонку. Через колонку с определенной скоростью продувается газ-носитель. При ГХ-разделении ключевую роль играет температура колонки, часто разделение определяется именно температурной программой. Колонка всегда термостатирована! Чаще всего программируют повышение температуры в ходе разделения - по мере нагревания начинают выходить всё более и более тяжелые компоненты. Колонки греют, бывает, и до 400 С.

Капиллярная колонка. Реальный диаметр - сантиметров 25. Десятки витков - общая длина колонки может превышать 100 метров!


Колонки для ГХ очень длинные и тонкие. Насадочные колонки, почти не применяющиеся сейчас, составляют несколько метров в длину и несколько миллиметров в сечении, капиллярные - до сотни метров в длину, а в сечении - сотни или даже десятки микрон. Их приходится сворачивать в катушки, как на фото - благо огромное отношение длина\толщина нивелирует негативное влияние изгиба на эффективность разделения.


Колонки заполнены сорбентом, который ГХ-шники предпочитают называть стационарной фазой. Из-за высоких температур разделения сорбенты для ГХ должны быть очень химически стойкие и не способствовать разрушению анализируемых веществ. Обычно это относительно компактные оксиды - кварц, алюмина, различные цеолиты, кроме того часто используются углеводородные и полимерные фазы. Сорбенты бывают инертные - практически не способные к сорбции. В этом случае разделение регулируется температурой и очень похоже на "нано"ректификацию. Сорбирующие фазы делят по селективности - кто-то любит водородные связи, кто-то гидрофобные взаимодействия, а кто-то вообще работает по принципу молекулярных сит (имеет поры, подходящие по размеру к определенным молекулам).


После разделения компоненты смеси поочередно попадают в детектор. Детектором может служить любой прибор, который может дать количественный отклик на изменение состава газовой фазы. Детекторов в ГХ много, все и не упомнишь, расскажу про самые ходовые.


-Пламенно-ионизационный, работает за счет того, что разные газы при горении ионизуются в разной степени. И если при горении пропустить пламя через пластины под напряжением, потечет ток, величина которого зависит от количества и природы ионов в пламени. Плюсы: чувствует всю сгораемую органику, хороший диапазон линейности, дешевый и простой в эксплуатации. Минусы - отсутствие селективности.


-Катарометрический, тупо измеряет теплопроводность. Плюсы - чувствует всё, дешевый и простой. Минусы - неселективен, низкая чувствительность.


-Детектор электронного захвата. Принцип работы сложный, основан на равновесной ионизации образца свободными электронами. Плюсы - высокая чувствительность и линейность, плюс определенная селективность. Минусы - довольно сложный, не универсальный (например, углеводороды он детектирует плохо).


-Масс-спектрометрический. Колонка просто уходит в масс-спектрометр, обычно с ионизацией EI. Про принцип работы сейчас рассказывать не буду. Плюсы - высокая чувствительность, дает информацию о мольмассе и даже строении вещества (по фрагментации). Минусы - дорогой, низкий диапазон линейности, требует дополнительной квалификации, может создавать разрежение на выходе из колонки.


Сигнал детектора записывается с разверткой от времени, которое называют временем выхода Tr - это время, прошедшее от введения смеси в прибор до выхода компонента в детектор.

Хроматограмма ГХ с МС-детектором. Обратите внимание на количество пиков - и все разрешены! 54 компонента БЕЗ учета неидентифицированных.


Очень удобный вариант - двойное детектирование, например, ПИД и МС. ПИД дает количественную картину, а МС идентифицирует состав компонентов.


ГХ (за редким исключением) является исключительно аналитическим методом. Мы используем его в основном для исследования каталитических процессов, намного реже - для исследования кинетики реакций. Иногда определяем состав и примеси в растворителях. Вообще, ГХ очень удобен для потокового анализа и HTS.


Типичный прибор с ПИД и катарометром стоит около 1 млн. р. С МС-детектором - около 2 млн.р. Но это очень приблизительные цифры, разброс цен очень велик.


Плюсы:


1)Дешевизна. Прибор для ГХ может стоить меньше 300К, стоимость расходки также крайне невелика. От оператора не требуется высокой квалификации - экономия на зарплате.


2)От оператора требуется минимум квалификации и телодвижений (естественно, только пока анализ проводится по отработанной методике). У нас ГХ по необходимости делают все - 15-минутный инструктаж, и с прибором справится даже первокурсник.


3)Простота конструкции и дешевизна обслуживания. Это дает возможность при ограниченном финансировании спокойно брать китайские и отечественные приборы. А учитывая, что технологии и конструктив ГХ по сути не меняются уже десятки лет (кроме детектирования) - можно брать и сильно БУ приборы.


4)Высокая чувствительность. Метод позволяет определять пико- и даже субпикограммы. ГХ - наверное, самый чувствительный из доступных методов анализа. Точность тоже хорошая.


5)Широкие возможности интеграции и автоматизации. Но это скорее для промышленности.


Минусы:


1)Главный минус - анализирует только то, что можно испарить. Причем испарить при атмосферном давлении и температурах не выше 400-500 градусов. Это очень, очень сильно ограничивает спектр определяемых веществ. Немного расширить круг субстратов помогает дериватизация - химическое превращение аналита в более стабильную и\или летучую форму. Но именно немного, проблему это не решает. К тому же дериватизация сложных смесей - вещь непредсказуемая.


2)Малые объемы проб закрывают возможность препаративного (т.е. для того, чтобы разделить осязаемы количества и собрать их) использования метода. Раньше на больших насадочных колонках делали преп-ГХ, но разрешение у этих колонок - курам на смех, а возни много. Сейчас то же самое в 99% случаев проще поделить на ВЭЖХ.


3)Непредсказуемость химического поведения веществ. В условиях ГХ (высокая температура, сорбенты) часто происходит разложение, и, что ещё хуже, превращение веществ в другие. А потом сидишь, думаешь - то ли вещества в смеси нет, то ли оно просто сдохло. И ведь главное -стабильность вещества может определяться отсутствием или наличием примесей. Вроде есть метод, проверенный и аттестованный. А потом оказалась в образце примесь, которой у авторов метода не было - и всё, прости-прощай.


Когда-то у нашей лаборатории был свой хроматографический зал, с десятком ГХ - было много задач под них. Сейчас у нас стоит один умеренно старый ГХ с ПИД и катарометрическим детекторами. Изначально управлялся программой под Win95, после определенных танцев с бубном заработал под XP. Но сам прибор работает как часы, менять мы его не собираемся.

ВЭЖХ прибор фирмы Agilent. Единственное, чего я не понимаю - нахрена у них колонка горизонтально подвешена (на фото не видно)???


2)Высокоэффективная жидкостная хроматография, ВЭЖХ. Принцип разделения - сорбция\десорбция из жидкостной фазы на твердую. Отличие ВЭЖХ от других видов жидкостной хроматографии - высокое давление (50-200 бар) в магистрали. Это позволяет использовать сорбенты с очень развитой поверхностью и мелкими гранулами, что увеличивает эффективность разделения на порядки. Есть методы с ещё большим давлением - UPLC (до 1000 бар), но по сути это тот же ВЭЖХ.

Простое и наглядное видео, иллюстрирующее процесс хроматографического разделения смеси.

Эта схема справедлива для любой жидкостной хроматографии.


На входе стоят резервуары с растворителями. Они попадают в смеситель и дегазатор, превращаясь в подвижную фазу ака элюент. В жидкостной хроматографии растворитель очень сильно влияет на разделение веществ, поэтому выбор состава элюента очень важен. Широко используемых растворителей для ВЭЖХ около 10 штук, но при необходимости можно использовать и другие. Очень важно, чтобы элюент не был вязким - иначе его невозможно будет прокачать через систему. Для различных детекторов также имеются дополнительные требования к элюентам.


Для смешения растворителей и создания напора применяются разные схемы, но для пользователя это выглядит как несколько каналов (обычно 4), подачу из каждого можно регулировать независимо. Производительность насоса во многом определяет масштаб разделения, доступный на хроматографе.


Дегазирование необходимо потому, что при высоких потоках кавитация (образование пузыриков газа) может вызвать механические повреждения. В первую очередь страдает колонка, т.к. именно в ней происходит понижение давления. Насосы в хроматографах - поршневые, они способны обеспечивать достаточное давление и минимальные пульсации. Тем не менее, после насосов стоит дополнительный гаситель пульсаций давления. Естественно, насосы управляются по величине потока, давление зависит от вязкости элюента и гидродинамического сопротивления системы.

Система ввода Rheodyne. Железяка размером с сардельку (идиотское сравнение, но довольно точное) стоит порядка 50К.


После насоса стоит устройство ввода. Устроено оно сложнее, чем инжекторный порт в ГХ. Обычно это Rheodyne - специальный многоходовой кран высокого давления, снабженный петлей и портом для ввода жидкой пробы. Образец шприцем через порт закачивается в петлю - трубку из стального капилляра, служащую резервуаром. Далее кран поворачивается, и петля оказывается одним концом соединенной с насосом, а другим - с колонкой. Поток элюента вытесняет образец из петли в колонку. Здесь тоже используют автосамплеры. В ВЭЖХ они очень дорогие, могут стоить дороже, чем сам хроматограф.

Выглядят внушительно. Корпус - сталь, резьбовые фитинги.


Колонки для ВЭЖХ совершенно непохожи на ГХ-шные. Корпус из сверхпрочного пластика, нержавеющей стали или даже титана - чтобы держать сотни бар, длина от 10 до 25 см (обычно, бывают и исключения), внутреннее сечение - миллиметры или сантиметры, никаких изгибов. На входе и выходе - титановые сеточки. Для анализа обычно используются колонки с сечением до 2.5 мм. Всё, что толще, так или иначе служит для препаративного разделения.


Сорбентов для ВЭЖХ неисчислимое множество, и выбор сорбента очень важен. Есть три типа стационарной фазы - нормальная, обращенная и специальные. Нормально-фазовые сорбенты - силикагель, алюмина и прочие полярные вещества - элюируют менее полярными элюентами. Более полярные вещества лучше задерживаются на сорбенте. Обратно-фазовые сорбенты гидрофобные вещества, их элюируют водой и элюентами на её основе. Полярные вещества на таких сорбентах задерживаются хуже и выходят первыми. Специальные фазы - это всё, что нельзя однозначно отнести к нормальной или обращенной фазе, в том числе и сорбенты, способные к специфическим взаимодействиям.


У биологов, медиков и аналитиков в ходу обращенная фаза - их объекты обычно полярны. Кроме того, обращенная фаза дает большую эффективность при анализе. Для оргсинтеза чаще всего нужна нормальная фаза - синтезируемые молекулы обычно менее полярны, чаще всего гидрофобны, а порой и разлагаются водой. Специальными фазами пользуются все.


Среди специальных фаз можно выделить фазы для гель-проникающей хроматографии (ГПХ). Её обычно выделяют в отдельный метод, хотя инструментарий для неё ровно тот же. Принцип разделения - по размеру молекул. В сорбенте есть поры определенного размера. Чем меньше молекула, тем дольше она задерживается в порах и, как следствие, медленнее выходит. ГПХ используется в основном для анализа макромолекул.


В ВЭЖХ колонки также принято термостатировать. Обычно делят при температурах от комнатной до 60-70С. Однако при препаративном разделении их часто не термостатируют - эффект температуры невелик.


После колонки разделенные компоненты в виде раствора попадают в детектор. Детекторов в ВЭЖХ тоже немало, расскажу про некоторые:


-Фотометрический детектор. Представляет из себя маленький и сильно упрощенный проточный сепктрофотометр (см. часть 5). Видит любые вещества, поглощающие в видимом диапазоне и ближнем УФ, а это почти вся органика. Плюсы - дешевизна, универсальность, линейность. Минусы - относительно невысокая чувствительность, видит не всё. Требования к элюенту - чтобы не поглощал на измеряемой длине волны. Самый популярный, пожалуй, детектор для ВЭЖХ.


-Флуориметрический детектор. Опять же, маленький и упрощенный спектрофлуориметр. Видит только то, что люминесцирует. Плюсы - чувствительность. Минусы - многое не видит, на интенсивность люминесценции может влиять куча факторов вплоть до микропримесей. Требования к элюенту - не поглощать на волне возбуждения и не содержать люминесцентных примесей.


-Рефрактометрический детектор. Отслеживает изменение показателя преломления, поэтому видит всё, но плохо. Плюсы - дешевизна, универсальность. Минусы - очень низкая чувствительность, особенно если вещество не содержит тяжелых атомов. Однако для ГПХ часто используют именно его ввиду неэффективности остальных.


-Масс-спектрометрический детектор. Плюсы - видит почти всё, высокая чувствительность, дает информацию о составе и даже строении. Обычно используют МС с ионизацией ESI - для обратной фазы, или CI/APCI/APPI - для нормальной фазы. Стоят такие детекторы обычно куда дороже хроматографа, и тут ещё вопрос - то ли ВЭЖХ с МС-приставкой, то ли МС с ВЭЖХ-приставкой. Часто хроматограф просто подключают к уже имеющемуся исследовательскому масс-спектрометру.


Если прибор рассчитан на препаративное разделение, то после детектора (или в обход) стоит коллектор фракций - прибор, который собирает в разные емкости порции раствора (элюата) на выходе из хроматографа. Далее фракции можно собрать, удалить растворитель и получить чистые вещества.

Коллектор фракций. Собирает фракции в пробирки.


ВЭЖХ прибор с фотометрическим детектором стоит от 1 млн. р. - в минимальной комплектации под аналитику. Препаративный хроматограф с фотометрическим детектором, коллектором и автосамплером стоит от 3 млн.р. МС-детектор (только сам детектор!) для хроматографа с неразрушающей ионизацией стоит от 4 млн.р. и выше.


Плюсы:


1)Универсальность. Веществ, которые можно растворить, куда больше чем тех, которые можно испарить, отсюда куда более широкий спектр анализируемых объектов.


2)Репрезентативность. Если вколол однородный раствор - можешь быть более-менее уверен, что все низкомолекулярные компоненты смеси рано или поздно выйдут, в отличие от ГХ, где из 20 компонентов 15 может сдохнуть на испарителе, а из оставшихся пяти - два умрут в колонке, один изомеризуется а один декарбоксилируется.


3)Инертность. При аккуратной работе ВЭЖХ-разделение переживают даже очень нежные вещества. При необходимости можно подобрать абсолютно инертные стационарные и подвижные фазы, разделение можно проводить без контакта с воздухом.


4)Вариабельность. Много параметров, доступных для изменения, и позволяющих решать самые разные задачи. Вплоть до того, что на одном приборе можно решать как аналитические, так и препаративные задачи.


5)Возможность препаративного разделения. В принципе, на ВЭЖХ можно делить даже килограммы. Но это уже за гранью добра и зла, а вот 200-300 мг выделить - легко!


Минусы:


1)Большая стоимость анализа, и ещё большая - препаративного разделения. Уходит элюент (при препаративном разделении - литрами), дороже пробоподготовка, расходка, дороже сам прибор. Колонки живут меньше. Выше требования по квалификации оператора - больше затраты на ЗП.


2)Намного больше варьируемых параметров, и их влияние на результат огромно. И не так очевидно, как для ГХ. Если необходимо выходить за пределы литературных методик - требуется высокая квалификация и большой опыт. Без них можно месяцами тыкать пальцем в небо, но так и не найти рабочих условий.


3)Приборы сложнее - легче накосячить и даже сломать его, или запороть колонку. Плюс, дороже обслуживание. Ну, и покупка отечественного, китайского или БУ прибора - русская рулетка. Только для технически подкованных и опытных юзеров.


4)Чувствительность на несколько порядков ниже, чем у ГХ. То есть, анализировать ppm-ы и тем более ppb уже не получится.


У нас стоит один прибор, в довольно скромной комплектации. Хочется приобрести прибор покруче, но пока нет возможности.


3)Колоночная хроматография низкого давления. Для простоты буду называть её флеш - разница между этими терминами невелика. Принцип разделения тот же, что и у ВЭЖХ, но давление ниже - от нескольких миллибар до 20 бар. Это исторически первый тип хроматографии, разработан А. Цветом больше века назад. С незначительными изменениями он широко используется в лабораторной практике до сих пор.

Вот так выглядят колонки для флеш. Стекло, тефлоновые краны.


В колонку вносится сорбент (обычно силикагель) - сухой или в виде суспензии, уплотняется постукиванием по внешней стенке, а потом поверх сорбента простой пипеткой или шприцем наносится раствор с разделяемой смесью. Раствору дают впитаться, и наливают сверху элюент. Элюент течет самотеком или под небольшим давлением. Фракции собирают, просто подставляя вниз пробирки или стаканы. Далее фракции анализируют по ТСХ.

Это реальная фотография моей колонки (справа). Тут удобно - вещества окрашены. Но обычно колонка просто белая.


В какой-то момент технический прогресс и ленивые химики объединились, чтобы автоматизировать этот довольно долгий и нудный процесс (обычно разделение идет 2-3 часа, и это не считая подготовки). Плодом этого союза стал флеш-хроматограф.

Тадам! А вот и он. Наиболее интересный для оргсинтетика хроматограф.


Принципиально схема та же, что и у ВЭЖХ. Но есть и отличия:

-Низкие давления, поэтому фитинги не из стали, а из полипропилена или фторопласта. колонки кстати, тоже или полипропилен, или стекло

-Колонки не термостатируют - влияние температуры ничтожно

-Очень производительный насос, может выдавать сотни миллилитров в минуту

-Ввод образца не через Rheodyne, а шприцом прямо в колонку. Обычно есть ещё опция десорбции с носителя - т.н. сухое нанесение


Колонки, кстати, часто перенабиваемые. Вручную. Что сильно удешевляет разделение. Вообще, колонки для флеш - разговор особый. С одной стороны, флеш не дает таких давлений, как ВЭЖХ, а значит и эффективность разделения куда меньше. Зато колонки под флеш могут быть любого размера - от карандаша до бочки. Такие колонки не таскают вручную - они стоят в стойках на колёсиках. И если разделение сотни грамм вещества в ВЭЖХ - это десятки или даже сотни вколов, несколько дней работы, то на флеше это можно поделить зараз. Причем не на самой большой колонке - вполне сойдет колонка размером с двухлировую бутылку. На колонке размером с бочку за один вкол можно поделить килограмм.


Использовать флеш-хроматограф в аналитических целях конечно можно, но не нужно. Он создавался для препаративного разделения. Поэтому плюсы и минусы расписывать не буду - они аналогичны ВЭЖХ, только дешевле и ниже эффективность разделения.


Стоит такой прибор от 1 млн.р. до 5 млн.р. в полном фарше. Есть ещё высокопроизводительные системы, системы "флеш-ВЭЖХ", которые могут и то, и то, а также системы с МС-детектором. Они могут стоить и 10 млн.р.


У нас есть один прибор. Новый и в приличном фарше. Я им не очень доволен по ряду причин, но дареному коню в зубы не смотрят...


Итак, сегодня мы закончили говорить об оборудовании, которое +- обеспеченная лаборатория, занимающаяся органическим синтезом, может и хочет приобрести себе в единоличное пользование. У меня в загашнике есть ещё две темы. Первая - это дорогие и большие приборы, которое обычно покупаются на весь институт или в складчину на несколько научных групп. В основном это спектроскопия, но не только. Вторая тема - стекло для органического синтеза. Вот тут можно составить более-менее адекватную смету и понять, сколько нужно закупить стекла, чтобы четверо синтетиков работали, не испытывая дискомфорта. Писать про реактивы я не хочу - тут нет какого-то общего ассортимента, всё сугубо индивидуально.


На сегодня всё!


Баянометр выдаёт какую-то фигню. Комменты для минусов внизу.


З.Ы. У меня нежданно-негаданно набралось аж 55 подписчиков! Не ожидал, что эта тема будет настолько интересна. Специально для подписчиков - если вы хотите узнать что-то про работу химика-синтетика - пишите, постараюсь удовлетворить ваше любопытство комментарием или даже постом...

Показать полностью 12 1
[моё] Ученые Лаборатория Химия Оборудование Хроматография Длиннопост Видео
33
Посты не найдены