Физико-химические методы

Эта группа методик считается наиболее перспективной, т. к. обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Из физико-химических способов наиболее часто используют хроматографию (бумажную, тонкослойную, газожидкостную, высокоэффективную жидкостную), полярографию, атомно-абсорбционную спектрометрию, нейрон-активационный анализ и другие.

Хроматография - сорбционный, динамический метод разделения смеси веществ. Способ хроматографии впервые разработан русским ученым М. С. Цветом. С помощью процесса хроматографии удается разделить очень сложные смеси веществ. В процессе хроматографии участвует обычно две фазы: неподвижная (адсорбент) и подвижная (элюент). Исследуемый образец с помощью подвижной фазы (элюента) перемещается вдоль адсорбента. Скорость передвижения компонентов исследуемого образца зависит от величин взаимодействия их с адсорбентом и подвижным растворителем (элюент). Различие этих взаимодействий приводит к разности в скоростях движения компонентов через слой адсорбента, в результате чего достигается их разделение.

Хроматографические методы классифицируются по особенностям перемещения зон и по характеру физических явлений, лежащих в основе взаимодействия веществ с сорбентом или иным пористым материалом. При этом рассматривают обычно три типа хроматографических процессов: элюционная хроматография, вытеснительная хроматография и фронтальная хроматография.

Принцип элюционной хроматографии состоит в вымывании веществ из колонки смесью растворителей. Непрерывный процесс сорбции и десорбции веществ, введенных в колонку, приводит в конечном итоге к их разделению.

Вытеснительная хроматография основана на взаимном вытеснении (десорбции) компонентов из колонки. Так, например, было предложено десорбирорать смесь углеводов из колонки, заполненной активированным углем, раствором фенола.

Различные физико-химические процессы взаимодействия разделяемых веществ с сорбентом определяют деление хроматографических методов на 3 вида.

1. Молекулярную хроматографию, при которой поглощение вещества сорбентом определяется молекулярной адсорбцией. Эта хроматография может осуществляться как с помощью растворов (жидкостная), так и газов (газовая хроматография).

2. Ионобменная хроматография базируется на явлениях ионного обмена между раствором и сорбентом. Сорбентами при этом служат нерастворимые кислоты, основания, ионобменные смолы и другие.

3. Распределительная хроматография - один из растворителей, при этом, находится в порах сорбента, скорость движения веществ по колонке определяется в этом случае коэффициентом распределения разделяемых веществ между неподвижной жидкой фазой (нанесенный на адсорбент) и подвижным растворителем. Этот вид хроматографического разделения веществ используется в бумажной, тонкослойной, жидкостной и газо-жидкостной хроматографиях.

Плоскостная хроматография. В плоскостной хроматографии миграционной средой для различных веществ служит сорбент, имеющий форму листа или пленки.

Хроматография на бумаге. Хроматография на бумаге в токсикологической практике используется довольно редко, так как уступает другим хроматографическим методам в чувствительности и специфичности.

Тонкослойная хроматография. Этот вид хроматографии является распространенным способом полуколичественного определения ядов в кормах, продуктах питания и патологическом материале. В тонкослойной хроматографии используют стеклянные или металлические пластины, которые покрыты тонким слоем неподвижной фазы (адсорбента).

Хроматограмма - графическое или другое представление зависимости сигнала детектора от объема элюента или времени. Этот термин применяют также для обозначения слоя или бумаги после окончания процесса разделения.

Тонкослойная хроматография хроматография, выполняемая в слое адсорбента, нанесенного на подложку (например стеклянную или металлическую пластинку).

· Нисходящая хроматография - растворитель подается на пластинку сверху вниз.

· Горизонтальная хроматография - пластинка расположена в камере строго горизонтально.

· Восходящая хроматография - растворитель поднимается по пластинке снизу вверх под действием капиллярных сил.

· Многократная хроматография последовательное хроматографирование в той же подвижной фазе.

· Ступенчатая хроматография последовательное хроматографирование в различных подвижных фазах.

Газо-жидкостная хроматография.

Различают несколько видов газо-хроматографического исследования. При этом принято использовать ряд специфических терминов, которые приводятся ниже.

Газо-адсорбционная хроматография. Хроматографический метод, в котором неподвижной фазой является твердое тело.

Газо-жидкостная хроматография - (ГЖХ) -Газохроматографический метод, в котором неподвижней фазой является жидкость, нанесенная на твердое тело.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).

Высокоэффективная жидкостная хроматография - один из наиболее современных видов жидкостной хроматографии на колонках. Чтобы уменьшить влияние диффузии и повысить разрешающую способность колонки, для жидкостной хроматографии применяют

мелкодисперсные сорбенты