Способ хроматографического анализа веществ на пластинах с тонким слоем сорбента

 

1. СПОСОБ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКО:ГО АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ НА ЕПАСТИНАХ С ТОНКИМ СЛОЕМ СОРБЕНТА, заключающийся в нанесении анализируемого раствора веществ на начальную часть пластины, разделении компонентов пробы в токе элюента и идентификации разделенных компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности определения микроконцентрации веществ, нанесение пробы проводят путем погружения в анализируемый раствор начальной части пластины, которая выполнена в форме трапеции, сужающейся в направлении движения элюента, затем пробу на этом участке концентрируют путем подачи элюента, i в котором скорость миграции всех ком понентов почти одинакова, сушат и (Л разделение проводят на прямоугольной части, в которую переходит трапециеС видная часть пластины.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Og} 01}

ЗВ}} G 01 N 31/О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3460426/23-25 (22) 29.04.82 (46) 23.05.84. Бюл. 11 19 (72) .М.Ï.Âîëûíåö (71) Ордена Ленина институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского (53) 543.544(088.8) (56). 1. Хроматография в тонких слоях.

Под ред. Э.Шталя. N., "Мир", 1965, с. 35.

2. Кирхнер Ю. Тонкослойная хроматография, т. f. М., "Мир", 1981, с. 137, 159.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2900820/25, кл. G 01 и 31/08, 1980. (54) (57) 1 . СПОСОБ ХРОИАТОГРАФИЧЕСКО. ГО АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ НА ПЛАСТИНАХ С

ТОНКИМ СЛОЕМ СОРБЕНТА, заключающийся в нанесении анализируемого раствора веществ на начальную часть пластины, разделении компонентов пробы в токе элюента и идентификации разделенных компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности определения микроконцентрации веществ, нанесение пробы проводят путем погружения в анализируемый раствор начальной части пластины, которая выполнена в форме трапеции, сужающейся в направлении движения элюента, затем пробу на этом участке концентрируют путем подачи элюента, в котором скорость миграции всех ком- Е

С2 понентов почти одинакова, сушат и разделение проводят на прямоугольной части, в которую переходит трапециевидная часть пластины.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ н и с я тем, что соотношение вы° соты трапециевидной части и высоты прямоугольной равно 1:(2-3).

1093969

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что погружение пластины проводят на глубину 0,2-0,25 ее трапециевидной части.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к методам разделения и концентрирования нано- и микрограммовых количеств веществ с применением тонкослойной хроматографии (ТСХ) и может быть использовано при анализе растворов с достаточно низкими концентрациями определяемых веществ, например, при обнаружении и визуальном полуколичественном оп- 10 ределении вредных примесей в сточньа водах, установлении чистоты химических реагентов и иных органических и неорганических материалов.

Известны различные способы осуществления хроматографического процесса в тонкослойном варианте — линейная, круговая (радиальная) ТСХ, антикруговая ТСХ, ТСХ на клиновидных полосах.

Известен способ тонкослойной хро; 2О матографии на пластинах прямоугольной формы, согласно которому анализируемый раствор наносят на стартовую линию в виде точек или полосой и подвижную фазу пропускают чаще всего 25 восходящим (а также нисходящим) или горйзонтальным способом. При этом зоны разделенных компонентов располагаются на хроматограмме по линии, параллельной боковым краям пластиныj1). ЗО

При круговом варианте ТСХ пробу наносят в виде капли s центр пластины (при радиальном способе — на одну сторону от центра), а подвижный раст воритель из пипетки подается по капа

35 лям также в центр пластины. Зоны на пластине располагаются концентрическими кольцами (или дугообразными полосами при радиальном хроматографировании).

Устройство для анализа методом антикруговой ТСХ выполняется с различными вариантами, одним из которых является следующее. Устройство включает закрытую емкость с размещенной в ней пластиной с сорбционным слоем, выполненной в форме круга, с отверс2 тием в центре и приемником для сбора элюата. На поверхности пластины выполнена кольцевая выемка глубиной

2-3 мм. Пластина как бы совмещает в себе одновременно пластину с сорбционным .слоем и кювету для подачи растворителя Г 2 3.

Недостатком таких видов ТСХ (sa исключением антикруговой ТСХ) является невысокая их чувствительность определения микрокомпонентов пробы.

Они обеспечивают анализ малых объемов растворов с достаточно большой концентрацией определяемых веществ.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ хроматографического анализа веществ на пластинках с тонким слоем сорбента, заключающийся в нанесении анализируемой пробы на начальную часть пластины, последующем разделении компонентов пробы в токе элюента н идентификации разделенных компонентов. Анализируемый раствор наносят в виде точки в центре узкой части клиновидной полосы, которую затем острием погружают в подвижный растворитель. При движении вверх поток подвижной фазы отклоняется,от вертикального направления, по мере поднятия линии фронта расширяется смачиваемая площадь сорбента, а пятна при этом превращаются в полосы, более растянутые в горизонтальном направлении, что улучшает разделение веществ. Этот прием особенно целесообразен при концентрировании определяемого микрокомпонента в стартовой точке и отделении вещества-основы, продвигающегося вслед за фронтом растворителя (3 3.

Недостатком известного способа является невысокая чувствительность, так как он предусматривает нанесение малых (микролитровых) объемов анали- . зируемых растворов. Поэтому конценто рация определяемых веществ в раство.ре должна быть достаточной высокой

3 1093 (порядка долей или единиц микрограмма в микролитре), чтобы можно быпо визуализировать определяемые вещества на хроматограмме общепринятыми методами (например по цветной реак"

5 ции);

Цель изобретения — повышение чувствительности определения микроконцентрации веществ.

Поставленная цель достигается 1О тем, что согласно способу хроматографического анализа веществ на пластинах с тонким слоем сорбента, заключающемуся в нанесении анализируемого раствора веществ на начальную часть пластины, разделении компонентов пробы в токе элюента и идентификации

1 разделенных компонентов, нанесение пробы проводят путем погружения в

1 анализируемый раствор начальной части о пластины, которая выполнена в форме трапеции, сужающейся в направлении движения элюента, затем пробу на этом участке концентрируют путем подачи элюента, в котором скорость миграции всех компонентов почти одинакова, сушат, а разделение проводят на другой части пластины, выполненной в виде прямоугольника, в который переходит трапециевидная часть пластины.

Погружение пластины проводят на глубину 0,2-0,25 ее трапециевидной части.

Кроме того -отношение высоты тра1

35 пециевидной части и высоты прямо,угольной равно 1:(2-3) .

На фиг. 1 изображена предлагаемая хроматографйческая пластина фигурной формы; на фиг. 2 — хроматограмма, по-40 лучениая при реализации предлагаемого способа.

Пластина состоит из трапециевидного основания (ACDB) и прямоугольника (CEFD).

Фигурная пластина может быть вырезана иэ стандартных прямоугольных пластин на гибкой подложке (типа "Силуфол", "Фиксион" и др.).

Предлагаемый способ реализуют сле-5О дующим образом.

На нижнюю прямоугольную часть (AQHB) наносят пробу быстрым погружением пластины в анализируемый раствор

9.69 4 на уровень до .линии Н. Глубина погружения зависит от нужного объема анализируемой пробы. При постоянной толщине слоя и порозности сорбента на одном и том же участке пластины (А НВ) объем нанесенной пробы будет постоянным и точность его,отмеривания будет находиться в пределах ошибки опыта при последующем визуальном определении разделенных компонентов.

Высота (AQ = HB) прямоугольной части составляет 1/4 от общей высоты трапециевидной части пластины.

Предлагаемый способ предусматривает первоначальное уменьшение по,ширине и высоте стартовой зоны пробы, нанесенной полосой, за счет движения по сужающейся трапециевидной части пластины до усеченной верхней части клина (верхнее основание трапеции— линия СР), в результате подбора элюента, в котором скорости миграции определяемых компонентов, почти равны и близки к 1. При этом все компоненты концентрируются в виде узкой полосы в зоне CELE (происходит абсо" лютное концентрирование пробы в 5—

6 раз), которая является стартовой зоной для элюента, пропускаемой после подсушивания пластины (фиг. 1). В случае необходимости указанную операцию повторяют.

Состав элюента для разделения на прямоугольной части должен быть подобран таким, чтобы на этом участке пластины компоненты разделялись полосами. Вследствие того, что участок пластины, на котором происходит разделение компонентов, имеет постоянную ширину, по высоте полос и интенсивности их окраски (после визуализации в случае определения неокрашенных веществ) определяют визуально содержанне каждого компонента сравнением со шкалой стандартных образцов, полученной аналогичным образом.

Предложенному способу соответству- ют следующие размеры хроматографических пластин фигурной формы, ч ° : нижнее основание трапеции 7-7,5, верхнее основание 2-3, высота трапеции

4, высота прямоугольника 7-11, где

1 ч. = 10 мм.

В таблице представлены размеры испытанных пластин.

1093969

Высота, ч., Основание, ч., Пластина трапеции прямоугольника

7,5

7,5

7,0

1У

7,5 прямоуголь-„ трапеции ника

Предлагаемый способ проверен при 20 анализе стандартных смесей гидрофобных и гидрофильных красителей (по

Шталю), а также при определении некоторых тяжелых элементов в разбавленных растворах. 25

Пример 1. Разделение и идентификация гидрофильных красителей при анализе стандартной смеси (по

Шталю).

Смесь состоит из смарагдового зеленого (1), метилового красного (13), флуоресцеина (111) и метиленового . голубого (1У) (раствор в изопропаноле). Пластина вырезана из готовой пластины "Силуфол" (ЧССР) .

Анализируемую смесь наносят на участок А НВ быстрым (на 1-2 с)погружением нижней прямоугольной части пластины на глубину 1 см.

После подсушивания пластину погружают в насыщенную парами растворителя камеру с .этанолом (ПФ-1), который поднимается на высоту до линии СЭ.

При этом все красители (кроме метиленового голубого, остающегося на старте) перемещаются к этой линии (R 1).

При необходимости этот процесс может быть повторен (для лучшего концентрирования пробы).

Затем пластину извлекают из камеры, высушивают на воздухе. и погружают во вторую камеру, также насыщенную парами растворителя с бензолом (ПФ-2), После подъема ПФ-2 на высоту

5-6 см от линии СР по верхней прямоугольной части пластины последнюю извлекают из камеры, высушивают на воздухе. Зоны разделенных компонентов видны по собственной окраске (фиг.2) .

Их высота и интенсивность окраски зависят от концертрации красителей.

Пример 2. Разделение и идентификация липофильных красителей при анализе стандартной смеси (по Шталю) °

Смесь состоит из 4-диметилазобенэола (1), суданового красного Г (11) и индофенолового голубого (111) (раствор в толуоле).

Сорбент и методика осуществления хроматографического процесса такие же, как в примере 1. ПФ-1 — этанол (пропускается 2 раза), ПФ-2 — бензол.

Предлагаемый способ позволяет проводить анализ с концентрацией веществ в пределах сотых — тысячных долей микрограмма в миллилитре за счет 5-6кратного концентрирования и увеличения общего количества наносимых веществ (B 30-40 раэ больше обычного), что расширяет аналитические возможности предлагаемого способа.

1093969

tY

Фиг.2

Заказ 3416/36

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Тевлин

Редактор А.Козориз Техред И.Метелева Корректор О.Билак