Хроматографические методы анализа

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Пашкова Е.В., Волосова Е.В., Шипуля А.Н.,

Безгина Ю.А., Глазунова Н.Н.

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ   

МЕТОДЫ  АНАЛИЗА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Ставрополь

20 7
1

УДК 543.544 
ББК 24.1.я 7
Ф50

Печатается по решению методической 
комиссии факультета экологии и ландшафтной архитектуры и методического 
совета ФГБОУ ВО «Ставропольский 
государственный 
аграрный 
университет» (протокол № 8 от 10 марта  
20 7
1  г.) 

Рецензент: 

Белик Е.В., кандидат химических наук, доцент

Боровлев И.В., доктор химических наук, профессор 

Авторский коллектив: 

Пашкова Е.В., кандидат технических наук, доцент
Волосова Е.В., кандидат биологических нау
т
н
е
ц
о
д
 ,к 
Шипуля А.Н., кандидат химических наук, доцент  
Безгина Ю.А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Глазунова Н.Н., кандидат
х
и
к
с
е
ч
и
г
о
л
о
и
б
 
 наук, доцент 

Хроматографические методы анализа : Учебное пособие / Е.В. Пашкова, Е.В. 
Волосова, А.Н. Шипуля, Ю.А. Безгина,  Глазунова Н.Н. – Ставрополь : АГРУС 
Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2017
1 .– 59 с. 

В учебном пособии «Хроматографические методы анализа» в краткой 
и доступной форме изложен материал по одному из разделов физикохимических методов анализа аналитической химии, задания  и вопросы для 
самостоятельной работы и словарь терминов. Данное пособие позволит 
студентам получить основные знания по хроматографическим методам 
анализа, может служить руководством для самостоятельного изучения 
материала при подготовке к зачёту или экзамену.   
Адресовано студентам аграрных вузов, обучающихся по направлениям 
подготовки бакалавров (35.03.04 Агрономия, 19.03.02 Продукты питания из 
растительного сырья, 36.03.02 Зоотехния, 35.03.07 Технология производства 
и переработки сельскохозяйственной продукции) и специалистов (36.05.01 
Ветеринария) очной и заочной формы обучения. 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение
5

Раздел 1.  Хроматографические методы анализа: общие сведения                
6

1.1.Сущность, 
области 
применения 
метода 
хроматографии                                  

6
1.2. Понятие хроматограммы. Хроматограф
7

1.3. Изотерма адсорбции и коэффициент распределения
8

1.4. Качественные характеристики хроматографического процесса
10

1.5. Количественные характеристики разделения
12

1.6. Методы количественного анализа, используемые в хроматографии
14

1.7. Сорбенты в хроматографии: требования к сорбентам,
активность сорбента
15

1.8. Неорганические полярные сорбенты
16

1.9. Органические полярные сорбенты
18

1.10. Органические фазы средней полярности и органические     неполярные фазы
18

1.11. Теория хроматографического разделения
19

1.12. Классификация хроматографических методов
20

Раздел 2. Распределительная хроматография
23

2.1. Исторические сведения, сущность, достоинства, 
области применения метода
23

2.2. Носители и растворители в распределительной хроматографии 
24

2.3. Стандартные условия проведения распределительной хроматографии
24

2.4. Качественный и количественный анализ хроматограмм
25

2.5. Разновидности распределительной хроматографии
26

2.6. Тонкослойная хроматография
26

2.7. Бумажная хроматография
27

2.8. Гельпроникающая хроматография
29

Раздел 3. Газовая хроматография
30

3.1. Определение, разновидности, сущность, преимущества, области 
применения
30

3.2. Строение газового хроматографа и техника
проведения хроматографии
31

3.3. Детекторы в газовой хроматографии
32

3.4. Газ-носитель, адсорбенты, использующиеся в хроматографии
Температурный режим
33

3.5. Качественный и количественный анализ в газовой хроматографии
34

Раздел 4. Ионообменная хроматография
36

4.1. Определение, основные понятия, реакции обмена катионов 
и анионов, ионообменное равновесие
36

4.2. Строение и классификация ионитов
37

4.3. Применение ионообменной хроматографии
37

Тестовые задания для самоконтроля студентов
39

Рекомендуемый перечень вопросов и заданий для 
самостоятельной работы студентов
46

Учебно-методическое и информационное обеспечение
47

Словарь терминов
49

ВВЕДЕНИЕ

Одной  из важнейших  задач современной химии является надежный и 

точный качественный и количественный  анализ неорганических и органических веществ, часто близких по строению и свойствам. Без этого невозможно 
проведение химических, биохимических и медицинских исследований, на 
этом в значительной степени базируются экологические методы анализа 
окружающей среды, криминалистическая экспертиза, а также химическая, 
нефтяная, газовая, пищевая, медицинская отрасли промышленности и многие 
другие отрасли народного хозяйства. Современные физико-химические методы анализа направлены на решение этих задач. 

Важной особенностью физико-химических методов анализа является 

экспрессность, высокий темп получения результатов. Своевременная информация о составе сырья, о степени химического предела дает возможность 
технологу активно вмешиваться в ход технологического процесса и вводить 
необходимые коррективы. Физико-химические методы анализа позволяют 
проводить дистанционный анализ, т.е. анализ на расстоянии. Важное практическое значение имеет дистанционный анализ в земных условиях, например, когда анализируются препараты высокой радиоактивности, токсичности. Многие приборы, используемые в физико-химических методах анализа, 
позволяют автоматизировать сам процесс анализа, или некоторые его стадии. В значительной степени автоматизирован газовый хроматографический 
анализ нефтяной, коксохимической и других отраслях промышленности. 
Анализ с помощью некоторых физико-химических методов может быть выполнен недеструкционным анализом, т.е. без разрушения анализируемого 
образца, что имеет большое значение для некоторых отраслей промышленности, анализе объектов окружающей среды. 

Хроматографические методы анализа  имеют большое
практическое 

значение среди физико-химических методов анализа. Сущность данных методов анализа подробно рассматривается в разделах данного учебного пособия.

РАЗДЕЛ 1.  ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА: 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

1.1. Сущность, области применения. Разновидности сорбции

Хроматография – это экспериментальный метод разделения компо
нентов смеси между стационарной (неподвижной) фазой и подвижной фазой. 
По характеру стационарной фазы хроматография подразделяется на два типа - адсорбционную и распределительную.

В адсорбционной хроматографии стационарной фазой является твер
дое вещество. Это твердое вещество адсорбирует порцию каждого компонента из смеси.

В распределительной хроматографии стационарной фазой является 

жидкость. Компоненты смеси распределяются между этой жидкостью и 
подвижной фазой.

Метод хроматографического анализа предложил русский ученый 

М. С. Цвет (1903). Извлекая петролеиным эфиром смесь пигментов из зеленых листьев, он пропускал раствор через стеклянную трубку с карбонатом кальций и наблюдал, как отдельные пигменты (хлорофилл, каротин, 
ксантофилл), последовательно адсорбируясь в колонке, образуют ряд колец, 
то есть хроматограмму. Поэтому и метод фазового разделения смесей на 
отдельные компоненты с помощью адсорбции был назван хроматографическим.

Сущность метода
Хроматографический анализ основан на том, что даже близкие по со
ставу или строению вещества различно поглощаются сорбентами. Поэтому 
при фильтровании анализируемого раствора через трубку («колонку»), 
наполненную сорбентом, происходит избирательная адсорбция: сильно 
сорбирующиеся вещества поглощаются в верхней части колонки, а слабее 
сорбирующиеся продвигаются дальше. Когда компоненты смеси окрашены, 
получающаяся хроматограмма позволяет непосредственно судить о качественном и количественном составе веществ, присутствующих в смеси; 
бесцветные хроматограммы окрашивают специальными реактивами.

Массу каждого компонента, выделенного из смеси хроматографиче
ским методом, определяют обычными химическими, физико-химическими 
или физическими методами.

М. С. Цвет использовал хроматографический анализ только для разде
ления смесей растительных пигментов, но в настоящее время этот метод 
широко применяют для очистки витаминов, гормонов, антибиотиков и аминокислот от примесей, для разделения и концентрирования многих катионов 
или анионов.

Хроматография - современный и высокоэффективный метод, поз
воляет достаточно быстро и надежно определять содержание отдельных 
компонентов в смесях, концентрировать и идентифицировать эти компоненты.