Хроматографическое оборудование что это
Хроматограф в промышленности и лабораторных исследованиях
Хроматография — метод разделения многокомпонентных смесей на отдельные составляющие, открытый Михаилом Цветом в начале XX века. Использование же хроматографов в промышленности началось только в 60-х годах, когда приборы были усовершенствованы и адаптированы для применения в лабораториях.
В этой статье будут рассмотрены ключевые вопросы:
Принцип действия хроматографа и его преимущества
Исходное вещество растворяется в жидком или газообразном носителе и подается на сорбент, в качестве которого используется твердое пористое тело или жидкая пленка, нанесенная на него. Сорбаты вместе с носителем передвигаются вдоль неподвижной фазы и взаимодействуют с ней с разной скоростью. Вследствие физических и физико-химических процессов (например, адсорбции), компоненты смеси удерживаются разными слоями сорбента или покидают хроматограф вместе с подвижной фазой. В результате проба разделяется на составляющие, а анализ скорости их выхода из прибора позволяет установить точный качественный и количественный состав.
К преимуществам использования хроматографического оборудования относят:
Газоадсорбционый и газожидкостный хроматографы
Особенность оборудования этого типа заключается в использовании в качестве носителя инертных газов: азота, водорода, аргона и так далее. Это оптимальный вариант для разделения термостабильных летучих соединений. Под эту классификацию попадает всего 5% органических веществ, но именно они составляют до 80% продуктов промышленности. Именно поэтому для проведения всевозможных анализов предприятия нефтегазового комплекса, фармакологические фирмы, любые компании, нуждающиеся в экологическом контроле на производстве стремятся купить хроматограф.
К преимуществам использования оборудования относятся:
Детекторы: их назначение и особенности
Ключевым элементом хроматографа является система детектирования, состоящая из самого детектора, усилителя его сигнала и регистратора. В задачи системы входит отслеживание физических и физико-химических процессов, протекающих в колонке, и их преобразование в электрический сигнал, который в дальнейшем передается на цифровое устройство.
Детектор может измерять общее количество компонентов, выделяемых из смеси (в таком случае его называют интегральным), или фиксировать непосредственно изменения их свойств в процессе прохождения через колонку (дифференциальные детекторы). Общие требования к ним одинаковы:
Высокоэффективный жидкостный хроматограф
В этом типе приборов в качестве подвижной фазы используется жидкий носитель. Его задача не только обеспечивать движение пробы по колонке, но и регулировать константы равновесия. Стоит помнить, что от выбора жидкости напрямую зависит конечный результат исследований.
Жидкостные хроматографы подходят для анализа широкого круга соединений и используются в следующих целях:
Требования к современным хроматографам
При выборе хроматографа для производства и лабораторных исследований в первую очередь требуется установить цель проводимых анализов и понять, с какими веществами и в каких концентрациях будет работать прибор. От этого будет зависеть, какой тип оборудования лучше предпочесть. Другими важными требованиями к устройству являются:
Хроматографы
Хроматограф представляет собой прибор, используемый для расщепления смесей на монокомпоненты. На сегодняшний день хроматографический метод анализа считается наиболее точным и активно применяется для комплексного исследования сложных материалов, а также для качественной и количественной оценки каждого из компонентов. Стоимость хроматографа оправдана ввиду высокой достоверности получаемых данных при минимальных трудовых и финансовых затратах в ходе проведения конкретного исследования. В данной статье будут всесторонне рассмотрены вопросы, касающиеся устройства и возможностей установок, принципа действия агрегатов, классификации оборудования:
Хроматография, как метод комплексного исследования
Физико-химический метод дифференцирования и исследования материалов, который основан на распределении их составляющих между двумя фазами, называется хроматография. При этом компоненты исследуемого объекта распределяются между подвижной (элюентом) и неподвижной фазами. В основе дифференцирования лежит растворимость (адсорбируемость) и летучесть компонентов исследуемой пробы. Купить хроматограф целесообразно в том случае, если вы планируете анализировать жидкие, газообразные и твердые образцы, значение молекулярной массы которых не превышает 400. Причем сами вещества должны быть летучими, термостабильными и инертными. Как правило, указанным требованиям соответствуют органические субстанции, но в ряде случаев анализу подлежат и образцы неорганической природы.
Классификация хроматографов по типу используемого элюента
Хроматографы принято разделять на следующие категории по виду используемого элюента:
Устройство и принцип работы газового хроматографа
Стандартный хроматограф работает по следующей схеме:
1 – баллон для газа, 2 – пробоприемник (устройство для ввода проб), 3 – колонка хроматографа, 4 – термостат, 5 – детектор, 6 – преобразователь сигналов, 7 – регистратор.
Характеристики колонок хроматографа
Хроматограф устроен таким образом, что основным конструктивным элементом установки являются колонки, которые представляют собой заполненные неподвижной фазой трубки. Именно по этим трубкам неподвижная фаза и анализируемый образец движутся в ходе проведения исследования, и здесь же происходит разделение на монокомпоненты. Стоимость хроматографа во многом зависит от качества колонок, которые характеризуются по следующим параметрам:
Виды колонок
Современные хроматографы могут быть оснащены различными по устройству и функциональности колонками. Сегодня принято различать следующие виды колонок:
Термостат
Любой хроматограф оснащен термостатом, который выполняет функцию поддержания температуры в заданном интервале значений. Именно от температуры зависит подвижность разделяемых компонентом, и чтобы элюирование длилось в течение нужного времени, в колонке необходимо поддерживать определенный температурный режим. Область рабочих значений может варьировать от температуры жидкого азота до 400 градусов (и даже выше), в зависимости от природы исследуемого объекта и конструкционных особенностей, которыми отличается хроматограф. При этом отклонения от выбранного значения должны быть минимальны – допускается погрешность в 0,1 градус. Сегодняшние хроматографы снабжены высокотехнологичными термостатами, которые способны поддерживать температуру в столь узком интервале. При этом конструкция самих термостатов предполагает наличие вентилятора и нагревателя, что обеспечивает чувствительность даже при высоких температурах.
Детекторы
Детектор представляет собой устройство, реагирующее на изменение концентрации исследуемого вещества. Перед тем как купить хроматограф, важно определиться, какие типы детекторов будут использоваться (к слову, это и является одним из определяющих факторов при формировании стоимости). В настоящий момент принято различать следующие виды детекторов:
Регистраторы
Компоненты, поступающие из колонки, посредством детектора трансформируются в изменение определенного электрического параметра – к примеру, это может быть напряжение. Хроматограф оснащен специальными устройствами, которые регистрируют все изменения во времени, а результаты выводятся на хроматограмме. При этом полученные хроматограммы можно обрабатывать и количественно, и качественно. Хроматограммы регистрируются самопишущими потенциометрами, которые производят длительную запись отклика детектора. Самописцы, которые установлены на хроматограф, должны отвечать следующим требованиям:
Как и где купить хроматограф по доступной цене?
Хроматографы обладают достаточно обширными возможностями, которые уже взяли себе на заметку не только биологи, экологи, криминалисты, медики, химики, но и сотрудники газовой и нефтяной промышленности. Агрегаты позволяют производить комплексные исследования субстанций различного происхождения. Купить хроматограф – значит получить возможность быстро и точно произвести диагностику многих заболеваний, обнаружить в крови психотропные препараты, изучить метаболизм пищи и лекарств, сделать анализ уровня загрязненности окружающего воздуха. И это далеко не все задачи, решение которых станет доступно, если вы решите купить хроматограф! Перед тем как приобрести оборудование, следует обратить внимание на ряд важных факторов. Хроматографы могут иметь различную комплектацию, с которой необходимо определиться до совершения покупки. Приборы бывают компактными и стационарными, специализированными и многофункциональными. Цена хроматографа напрямую зависит от комплектации и возможностей установки – на окончательную стоимость непосредственно влияет количество детекторов, качество колонок и прочие характеристики. Важно обращать внимание и на программное обеспечение. При наличии соответствующей программы, можно оперативно определить состав любого бытового продукта (например, подсолнечного масла). Если вы хотите купить хроматограф по разумной цене, то лучше делать заказ напрямую у производителя. Так вы избежите необоснованных накруток и сможете приобрести оборудование надлежащего качества.
Хроматография. Простыми словами.
10.11.2021
О хроматографии написано много. Мы расскажем самое главное простыми словами.
Хроматография – это физико-химический метод разделения смеси веществ путем распределения их между двумя несмешивающимися фазами.
Несмешивающимися фазами в хроматографии являются «подвижная» и «неподвижная» фазы. Подвижной фазой может быть газ или жидкость. Подвижная фаза непрерывно течет по системе и является, по сути, транспортом для анализируемых компонентов пробы. Неподвижная фаза может быть твердым веществом с развитой поверхностью или жидкостью, нанесенной на твердое вещество или внутреннюю поверхность капилляра. Главное для неподвижной фазы – это способность обратимо взаимодействовать с анализируемыми компонентами пробы. При этом, чем лучше взаимодействие (или сорбция), тем медленнее скорость движения компонента в хроматографической системе. Таким образом, процесс разделения основан на различном сродстве компонентов пробы к подвижной и неподвижной фазам.
Классификация хроматографических методов по природе взаимодействия сорбатов (определяемых компонентов) с подвижной и неподвижной фазами.
Самые популярные варианты хроматографии:
ГХ или ВЭЖХ? Что выбрать?
При появлении новой аналитической задачи…
16.11.2021
Хроматография. Простыми словами.
О хроматографии написано много. Мы…
10.11.2021
Как проводится хроматография
Хроматографический анализ представляет собой один…
18.03.2021
Абсорбционная спектрометрия уже больше века…
18.03.2021
Основные Параметры Хроматографических Пиков
Ключевую для хроматографии информацию получают…
21.01.2021
Результатом хроматографии является хроматограмма, дающая…
21.01.2021
Распространённые причины поломки хроматографов
Использование любых сложных видов оборудования…
02.10.2020
Как Хроматография Применяется в Парфюмерии?
Методику хроматографии активно используют в…
02.10.2020
Хроматография: история открытия и развития
Хроматография сегодня активно используется в…
06.09.2020
Как правильно выбрать хроматограф?
Хроматография – метод анализа жидкостных…
05.09.2020
Работа любого сложного устройства сопровождается…
28.07.2020
Сегодня хроматография остается самым используемым…
28.07.2020
Предшественником всех современных спектрометров считается…
06.07.2020
Разделение сложных смесей на единичные…
06.07.2020
Хроматографические методы в криминалистике
Криминалистические экспертизы играют важную роль…
06.07.2020
Хроматография в фармацевтической промышленности
В настоящее время можно выделить…
27.05.2020
Принципы работы спектрометра
Спектрометр – прибор, работающий на…
08.05.2020
Хромато-масс-спектрометры: принцип действия
Командой Хроматограф.ру в Печорской центральной…
08.05.2020
Порядок технического обслуживания оборудования производства «НПО СПЕКТРОН»
При поставке приборы снабжаются всем…
17.04.2020
Хроматография в контроле качества продовольственного сырья и пищевых продуктов
Безопасность и качество продуктов питания…
17.04.2020
Телемедицина для хроматографов
Что такое телемедицина? Это консультация…
15.04.2020
Основные производители хроматографов в мире, в России
Хроматографы используются в аналитических исследованиях,…
02.12.2019
Области применения газовых и жидкостных хроматографов
Хроматография – способ разделения многокомпонентных…
02.12.2019
Хроматографические Методы Анализа
Хроматографические методы анализа базируются на…
02.12.2019
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов…
23.02.2019
Обучение с выдачей удостоверения
С июня 2017 года наши…
28.11.2018
Скидка на Хромато-масс-спектрометр с МСД Хроматэк 12% до 31 октября 2017 года
Руководством предприятия принято решение предоставить…
28.11.2018
Принцип работы хроматографа
Хроматограф — принцип действия, виды хроматографов
Одним из самых популярных методов по анализу соединений в веществе и их разделению является хроматография.
Основан данный метод на распределении компонентов между двумя фазами – подвижной и стационарной (неподвижной).
Первая выступает в формегаза или жидкости, вторая – в виде твердого материала или в жидкости на носителе неактивного типа.
Принцип действия хроматографа и его преимущества
Первичная субстанция поддается растворению в носителе, который может быть в газовой форме или жидким.
Далее она доставляется на твердый материал (сорбент) или на жидкую пленку сорбента. Носитель с пробой перемещается по стационарной (неподвижной) фазе и взаимодействует с ней с разной скоростью. В результате разных процессов компоненты смеси будут по-разному удерживаться сорбентом и попадать в детектор хроматографа через разные промежутки времени.
Характеристика детекторов
В состав системы детектора, кроме него самого, входит усилитель сигнала.
Основной целью данного компонента
является регистрация компонентов, выходящих из колонки, и дальнейшая
переработка их в сигнал электрического типа, поступающий на цифровуюаппаратуру. С помощью детекторной системы определяется количественный икачественный состав пробы.
Детектор должен быть:
Выбор детектора всегда зависит от определяемых компонентов в каждой аналитической задаче.
Жидкостный прибор
Как подвижную фазу тут применяют носитель в жидком состоянии. Он предназначен для передвижения пробы, а также для корректировки баланса. При этом выбор типа жидкости влияет на итоговые показатели опытов. С помощью высокоэффективных жидкостных устройств выполняется детектирование нелетучих смесей, которые невозможно перевести в форму для использования в газовых хроматографах.
Цели, для которых может использоваться хроматограф:
4 разных типа хроматографии
Существует несколько видов хроматографии, каждый из которых имеет свой вид подвижной и стационарной фазы.
Хотя основной принцип остается тем же самым, способ взаимодействия различных компонентов с подвижной фазой и стационарной фазой может варьироваться в зависимости от используемого хроматографического метода.
1. Бумажная хроматография
Бумажная хроматография является наиболее распространенным и простым аналитическим методом для разделения и обнаружения цветных компонентов, таких как пигменты. Хотя он был заменен тонкослойным хроматографическим процессом, он все еще является мощным учебным пособием.
Этот метод включает в себя размещение пятна образца смеси (например, чернил) вблизи края фильтровальной бумаги, а затем подвешивание бумаги вертикально, при этом ее край погружают в растворитель (такой как вода или спирт). Бумага повешена таким образом, что пятно чернил никогда не касается растворителя и остается немного над ним.
Через некоторое время растворитель (подвижная фаза) начинает постепенно продвигаться вверх по бумаге (неподвижная фаза) посредством капиллярного воздействия. Поскольку растворитель движется вверх, он принимает красители, присутствующие в чернилах, вместе с ним.
Когда он поднимается, мы видим разные цвета на фильтровальной бумаге. Эти цвета представляют различные красители, присутствующие в чернилах. Поскольку разные красители имеют разные уровни растворимости и движутся с разной скоростью, когда растворитель поднимается, мы видим полосы разного цвета на разной высоте.
Вот как бумажная хроматография используется для разделения разных цветов чернил. В некоторых случаях смеси не содержат цветных компонентов, поэтому химики добавляют другие вещества для идентификации.
2. Тонкослойная хроматография
Тонкослойная хроматография очень похожа на бумажную хроматографию. Основное отличие состоит в том, что вместо куска бумаги у нас есть предметное стекло, покрытое слоем силикагеля.
В этом методе предметное стекло (неподвижная фаза) удаляется из резервуара для растворителя, когда растворитель (подвижная фаза) достигает другого края стекла. Различные соединения в смеси перемещаются вверх по предметному стеклу с различной скоростью, оставляя пятна в разных местах на неподвижной фазе.
Эти отделенные пятна затем визуализируются ультрафиолетовым светом. В некоторых случаях для визуализации пятен используются химические процессы: например, серная кислота обугливает большинство органических компонентов, оставляя темное пятно на предметном стекле.
Это простая и быстрая техника для разделения смесей органических соединений. Он часто используется для определения пигментов внутри растения, анализа состава красителей в волокнах и выявления инсектицидов или пестицидов в пищевых продуктах.
По сравнению с бумажной хроматографией методы тонкослойной хроматографии работают быстрее и приводят к лучшему разделению.
3. Газовая хроматография
Смесь образцов (в газообразной форме) вводится через инъекционное отверстие. Обычно количество пробы газа слишком мало, порядка микролитров. Поэтому газ-носитель используется для создания большего давления и проталкивания образца через колонку.
Поскольку мы не хотим, чтобы газ-носитель (подвижная фаза) реагировал с образцом, это должен быть инертный газ, такой как гелий, или нереакционноспособный газ, такой как азот. Колонна (металлическая или стеклянная трубка) состоит из микроскопического слоя жидкости или полимера (стационарная фаза) на инертной твердой подложке.
Различные компоненты в смеси имеют разные температуры кипения, поэтому они по-разному взаимодействуют со стенками колонны при повышении температуры. Это приводит к тому, что каждый компонент элюируется в разное время, также называемое временем удержания компонента.
Сравнивая времена удерживания, химики могут анализировать отдельные газообразные соединения в смеси.
4. Жидкостная хроматография
В этом методе жидкий растворитель под давлением (подвижная фаза) используется для пропускания смеси образцов через колонку, которая содержит твердый абсорбирующий материал. Колонна обычно представляет собой трубчатую структуру, заполненную крошечными частицами с определенным химическим составом поверхности.
Поскольку каждое соединение в смеси по-разному реагирует с абсорбирующим материалом (из-за различий в размерах, адсорбции и ионного обмена), они движутся в колонне с разными скоростями.
Эти различные скорости потока помогают химикам разделять компоненты смеси по мере их вытекания из колонки.