Слайд 2: Сабақтың жоспары:
1. Әдістің принципі. Әдістеменің теориялық негіздері. 2. Газ хроматографиясының артықшылықтары мен қолданылуы. 3. Газ адсорбциялық хроматография. 4. Газ сұйықтық хроматография. 5. Хроматографтың негізгі компоненттері
Газды хроматография - жылжымалы фаза үлкен беттік ауданы бар стационарлық фаза арқылы өтетін инертті газ ( тасымалдаушы газ ) болып табылатын хроматографияның бір түрі.
Слайд 4
Газ хроматографиясы ұшқыш қосылыстарды бөлу әдісі болып табылады. Бөлу кезінде талданатын заттар газ күйінде болуы керек, бұл көп жағдайда температураны тиісті деңгейге көтеру арқылы қол жеткізіледі. Газ тәріздес, сұйық және қатты көп компонентті қоспаларды газ хроматографиясы арқылы талдауға болады. Газ хроматографиясында бөлінетін заттардың молекулалық массасы, әдетте, 400-ден төмен, белгілі талаптарды қанағаттандыратын болуы керек, олардың негізгілері - жеткілікті ұшқыштық, термиялық тұрақтылық және бөлу жағдайында инерттілік. Қоспаның талданатын компоненттері адсорбентпен күшті қосылыстар немесе стационарлық сұйық фазада еріген кезде тұрақты сольваттар түзмеуі керек, сондай-ақ хроматографтың бөліктері жасалған материалдармен әрекеттеспеу керек.
Слайд 5
Газ хроматографиясында тиімді колонканы таңдау хроматографиялық бөлудің жалпы теориясынан тікелей шығады, ал стационарлы фазаны таңдау - адсорбция және еру теориясымен байланысты. Қозғалмалы және стационарлық фазалар арасындағы компоненттердің таралу коэффициенттеріндегі айырмашылықтар молекула аралық әрекеттесулердің айырмашылығына байланысты. Олардың ең маңыздысы ван дер Ваальс әрекеттесулері. Сутегі байланысы сияқты өзара әрекеттесу түрі де маңызды рөл атқарады және оның ұстауға үлесі температураның жоғарылауымен айтарлықтай төмендейді. Талдаудың сенімді нәтижелерін алу үшін ең алдымен адсорбентті, тасымалдаушы газды, оның жылдамдығын, үлгінің мөлшерін, баған температурасын және т.б. оңтайлы хроматография шарттарын таңдау қажет.
Слайд 6
Газ хроматографиясының барлық нұсқаларын жүзеге асырғанда жылжымалы фаза газ ( тасымалдаушы газ ) болып табылады, ол үлкен беті бар стационарлық фаза арқылы өтеді. Әдетте жылжымалы фаза ретінде гелий, азот, аргон, сутегі, көмірқышқыл газы немесе ауа пайдаланылады. Тасымалдаушы газ бөлінетін заттарға және сорбентке қатысты инертті, жарылысқа төзімді және жеткілікті таза болуы керек.
Слайд 9
Тасымалдаушы газ ретінде пайдаланылатын зат келесі шарттарға сай болуы керек колонканың тиімділігін анықтайтын қажетті диффузиялық сипаттамаларды қамтамасыз ету ; детектордың талап етілетін сезімталдығы мен жұмыс принципін сақтау ; талданатын заттарға және колонна мен детектордың материалына қатысты инертті болу ; сорбациялық қабілеті төмен болуы керек ; жеткілікті түрде таза, оңай қол жетімді және арзан болуы
Слайд 10
Оңтайлы бөлу шарттарын таңдағанда, материал, бағанның пішіні мен өлшемдері маңызды. Хроматографиялық колонканы жасауға болатын материал белгілі бір талаптарға сай болуы керек. Көбінесе олар мыс, тот баспайтын болат, алюминий, шыны, кварц және тефлоннан жасалады. Колонканың материалын таңдау үшін талданатын заттардың табиғатын және хроматография шарттарын ескере отырып жүргізілуі керек. Мысалы, металл бағаналар жоғары механикалық беріктікке, жоғары жылу өткізгіштікке ие және жоғары температураға төзімді, алайда, әсіресе жоғары температурада олар жағымсыз каталитикалық әсерлер көрсетуі мүмкін
Газ хроматографиясы әдісі қазіргі заманғы талдау әдістерінің бірі болып табылады. Оның айрықша белгілері – жылдамдық, жоғары дәлдік, сезімталдық, автоматтандыру мүмкіндігі. Бұл әдіспен хроматографиялық жүйені және жұмыс жағдайын таңдау арқылы көптеген аналитикалық есептерді шешуге болады. Тұрақты сұйық фазалар мен адсорбенттердің кең ауқымы, бір жағынан, температуралық бағдарламалау, жоғары қысым, нақты анықтау әдістері, екінші жағынан, қоспадағы қосылыстарды бөлуге және олардың мөлшерін анықтауға мүмкіндік береді. Газ хроматографиясы әдісінің әмбебаптығы мен икемділік дәрежесі көбінесе жабдықтың бар техникалық деңгейімен анықталады. Жоғары сапалы газ хроматографиясында қоспаның құрамдас бөліктерінің сенімді идентификациясы көбінесе басқа тәуелсіз аналитикалық әдістермен біріктірілгенде ғана қамтамасыз етіледі. Сандық газ хроматографиялық талдауды күмәнсіз нәтиже беретін тәуелсіз аналитикалық әдіс ретінде қарастыруға болады. Газ хроматографиясы химиялық заттарды тазарту және қоспалардан жекелеген заттарды бөліп алу үшін қолданылады. Әдіс әсіресе бір класқа жататын заттарды – көмірсутектер, органикалық қышқылдар, спирттер және т.б. бөлуде тиімді.
Слайд 12
Әдіс физика-химиялық зерттеулерде кеңінен қолданылады: адсорбенттердің физика-химиялық қасиеттерін анықтау, адсорбцияның термодинамикалық сипаттамаларын, адсорбция жылуын, қатты дененің бетін және ерітінділердің термодинамикалық қасиеттерін - тепе-теңдік константаларын, таралу изотермаларын, белсенділік коэффициенттері және т.б. анықтау үшін. Газды хроматография әдісі металлургияда, энергетикада, биологияда, медицинада, тамақ өнеркәсібінде, технологиялық процестерді басқару үшін қолданылады. Қозғалмайтын фазаның агрегаттық күйіне байланысты газ хроматографиясы стационарлы фаза қатты адсорбент болған кезде газадсорбциялық және стационарлық фаза қатты тасымалдаушының бетінде тұндырылған сұйықтық болған кезде газ-сұйықтық болып бөлінеді. Газ хроматографиясында хроматография процесін жүргізудің негізінен элюентті әдіс қолданылады.