Распределительная хроматография. Бумажная хроматография (хроматография на бумаге).

 Распределительная хроматография — хроматографический метод, при котором неподвижная (стационарная) фаза химически связана с поверхностью неподвижного носителя. Подвижной фазой является жидкость (LLC —англ.liquid liquid chromatography), которая служит растворителем, или газ (газовая хроматография). Разделение происходит за счёт различия полярностиразделяемых веществ.Частным случаем распределительной хроматографии являетсяобращённо-фазная хроматография.Распределительная хроматография основана на различии в коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя несмешивающимися жидкими фазами— подвижным и неподвижным растворителями. Неподвижный растворитель прочно удерживается на поверхности инертного носителя, например окиси алюминия, фторопласта, бумаги и др.Бумагу можно представить как инертный носитель стационарной водной фазы. Когда растворитель проникает через участок бумаги, содержащий растворенное вещество, происходит распределение этого вещества между подвижной органической и стационарной водной фазами. Таким образом, некоторая часть вещества переходит в органическую фазу. Когда подвижная жидкость достигает участка бумаги, не содержащей растворенного вещества, снова происходит перераспределение. На этот раз вещество переходит из" органической фазы в водную, фиксированную на бумаге. Перемещение полосы (зоны) растворенного вещества описывается величиной.Значение Rf зависит от природы носителя, техники эксперимента, температуры и других факторов и не должно зависеть от концентрации определяемого вещества и присутствия других компонентов. Разновидностью распределительной хроматографии является хроматография на бумаге, широко используемая в биохимических лабораториях, в том числе клинических, для разделения пептидов, аминокислот и других веществ. В качестве стационарной фазы при этом служит вода, адсорбированная целлюлозными цепями фильтровальной бумаги. Образец помещают на одном конце бумажной полосы, этим же концом бумагу погружают в подходящую смесь органических растворителей (например, бутанол–уксусная кислота–вода в определенных соотношениях). При движении растворителя по бумаге благодаря силе капиллярности происходит разделение компонентов смеси. Проявленную хроматограмму высушивают, а местоположение каждого из разделяемых веществ определяют химическими или физико-химическими методами.

Разновидность хроматографии, которую проводят на бумаге, носит название бумажная хроматография. В основе метода лежит разница в скорости передвижения составных элементов исследуемой смеси по бумаге в потоке элюента. Хроматограмма представляет собой расположение на бумаге хроматографических зон после окончания разделения смеси.

Бумажная хроматография, как метод исследования состава образца материала, был разработан Сингом, Констоном, Мартином и Гордоном еще в 1944 году. Ученые применили этот метод для анализа смеси, в состав которых входили аминокислоты. В следующее десятилетие бумажная хроматография успешно применялась на практике, но впоследствии ее стала вытеснять тонкослойная хроматография, поскольку были установлены ее более высокая эффективность и широта сфер использования. По этим причинам, на сегодняшний день бумажная хроматография редко употребляется для анализа смесей, а ее способы не совершенствуются.Бумажную хроматографию по механизму проведения метода подразделяют на следующие виды:

-адсорбционная – в ее основе лежит различие в адсорбции элементов исследуемого вещества;

-распределительная – основана на разной способности компонентов смеси растворяться в различных растворителях;

-ионообменная – основывается на различных свойствах компонентов к обмену ионами;

-осадочная – в основу положена разная степень растворимости осадков, которые образовываются компонентами исследуемого вещества.

Известны и другие разновидности бумажной хроматографии, но они не получили такого распространения.

Подвижная и неподвижная фазы.Как правило, в качестве неподвижной фазы применяют воду, а в качестве подвижной – органический растворитель либо смесь воды и органических жидкостей. Эти фазы не должны между собой перемешиваться. Подвижная фаза перемещается вдоль бумажного листа под действием капиллярных сил. Подвижность вещества на листе бумаги зависит от коэффициента распределения, а также от содержания вещества в обеих фазах и его взаимодействия с бумажными волокнами.

Носитель.В бумажной хроматографии в качестве носителя для неподвижной фазы применяют целлюлозу, имеющую форму листов бумаги. Даже в сухом виде в ней содержится большой объем связанной воды. Смесь распределяется между растворителем и связанной водой. Для данного вида хроматографии используют бумагу только хорошего качества, которую можно модифицировать для осуществления поставленной задачи. Помимо бумаги из целлюлозы, пользуются бумагой из стекловолокна, так как она обладает устойчивостью к коррозионно-активным веществам и имеет низкую способность к адсорбции.Среди способов модифицирования бумаги выделяют ацетилирование. Такую бумагу применяют для проведения обогащенно-фазной хроматографии. Было установлено, что модифицированная данным способом бумага подходит для деления рецемических смесей, поскольку ацетилцеллюлоза обладает хиральностью. Такое свойство позволяет энантиомерам двигаться по бумаге с разной скоростью. В качестве носителя неподвижной липофильной фазы также можно использовать и силиконы.