Аппаратура; условия измерения

Хроматограф – это прибор, который используется для хроматографического разделения и анализа смесей веществ. В состав хроматографа входят:

1. система для ввода исследуемой смеси веществ (пробы);

2. хроматографическая колонка;

3. детектирующее устройство (детектор);

4. системы регистрации и термостатирования;

5. отборные приспособления и приёмники для разделённых компонентов (для препаративных и. производственных хроматографов). [9]

Различают газовые и жидкостные хроматографы в соответствии с состоянием используемой подвижной фазы. Наиболее широко в хроматографах используется метод проявительной хроматографии (см. раздел «Классификация методов хроматографии»).

Хроматография (от греч. chroma, chromatos - цвет, краска), физико-химический метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюент), протекающей через неподвижную. Хроматографический анализ является критерием однородности вещества: если каким-либо хроматографическим способом анализируемое вещество не разделилось, то его считают однородным (без примесей). [10]

Принципиальным отличием хроматографических методов от других физико-химических методов анализа является возможность разделения близких по свойствам веществ. После разделения компоненты анализируемой смеси можно идентифицировать (установить природу) и количественно определять (массу, концентрацию) любыми химическими, физическими и физико-химическими методами.

История метода:

Хроматографический метод анализа был впервые применён русским учёным-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция для разделения пигментов растительного происхождения. Первое сообщение о разработке метода хроматографии было сделано Цветом 30 декабря 1901 года на XI Съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге. Первая печатная работа по хроматографии была опубликована в 1903 году, в журнале Труды Варшавского общества естествоиспытателей. Впервые термин хроматография появился в двух печатных работах Цвета в 1906 году, опубликованных в немецком журнале Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. В 1907 году Цвет демонстрирует Немецкому Ботаническому обществу образец хроматографа — прибора для осуществления процесса хроматографии. В 1910-1930 годы метод был незаслуженно забыт и практически не развивался. В 1952 году Дж. Мартину и Р. Синджу была присуждена Нобелевская премия по химии за создание метода распределительной хроматографии. С середины 20 века и до наших дней хроматография интенсивно развивалась и стала одним из наиболее широко применяемых методов анализа. [11]

Хроматография широко применяется в лабораториях и в промышленности для качественного и количественного анализа многокомпонентных систем, контроля производства, особенно в связи с автоматизацией многих процессов, а также для препаративного (в т. ч. промышленного) выделения индивидуальных веществ (например, благородных металлов), разделения редких и рассеянных элементов.

В некоторых случаях для идентификации веществ используется хроматография в сочетании с другими физико-химическими и физическими методами, например с масс-спектрометрией, ИК-, УФ-спектроскопией и др. Для расшифровки хроматограмм и выбора условий опыта применяют ЭВМ.

Основные достоинства хроматографического анализа:

экспрессность; высокая эффективность; возможность автоматизации и получение объективной информации;

сочетание с другими физико-химическими методами;

широкий интервал концентраций соединений;

возможность изучения физико-химических свойств соединений;

осуществление проведения качественного и количественного анализа;

применение для контроля и автоматического регулирования технологических процессов. [10]

В зависимости от природы взаимодействия, обусловливающего распределение компонентов между элюентом и неподвижной фазой, различают следующие основные виды хроматографии - адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную (молекулярно-ситовую) и осадочную.

Адсорбционная хроматография основана на различии сорбируемости разделяемых веществ адсорбентом (твёрдое тело с развитой поверхностью); распределительная хроматография - на разной растворимости компонентов смеси в неподвижной фазе (высококипящая жидкость, нанесённая на твёрдый макропористый носитель) и элюенте; ионообменная хроматография - на различии констант ионообменного равновесия между неподвижной фазой (ионитом) и компонентами разделяемой смеси; эксклюзионная (молекулярно-ситовая) хроматография - на разной проницаемости молекул компонентов в неподвижную фазу (высокопористый неионогенный гель). Осадочная хроматография основана на различной способности разделяемых компонентов выпадать в осадок на твёрдой неподвижной фазе. [11]

В соответствии с агрегатным состоянием элюента различают:

газовую хроматографию ГХ (GC)

жидкостную хроматографию ВЭЖХ (HPLC).

Газовая хроматография применяется для газов разделения, определения примесей вредных веществ в воздухе, воде, почве, промышленных продуктах; определения состава продуктов основного органического и нефтехимического синтеза, выхлопных газов, лекарственных препаратов, а также в криминалистике и т.д.

Жидкостная хроматография используется для анализа, разделения и очистки синтетических полимеров, лекарственных препаратов, детергентов, белков, гормонов и др. биологически важных соединений. Использование высокочувствительных детекторов позволяет работать с очень малыми количествами веществ (10-11-10-9 г), что исключительно важно в биологических исследованиях.

В зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы газовая хроматография ГХ (GC) бывает газо-адсорбционной (неподвижная фаза - твёрдый адсорбент) и газожидкостной (неподвижная фаза - жидкость), а жидкостная хроматография - жидкостно-адсорбционной (или твёрдо-жидкостной) и жидкостно-жидкостной.

Различают колоночную и плоскостную хроматографию. В колоночной сорбентом заполняют специальные трубки - колонки, а подвижная фаза движется внутри колонки благодаря перепаду давления. Разновидность колоночной хроматографии - капиллярная, когда тонкий слой сорбента наносится на внутренние стенки капиллярной трубки. Плоскостная хроматография подразделяется на тонкослойную и бумажную. В тонкослойной хроматографии тонкий слой гранулированного сорбента или пористая плёнка наносится на стеклянную или металлическую пластинки; в случае бумажной хроматографии используют специальную хроматографическую бумагу. Тонкослойная (ТСХ) и бумажная хроматография используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных веществ и неорганических соединений. [9]

Ряд видов хроматографии осуществляется с помощью приборов, называемых хроматографами, в большинстве из которых реализуется проявительный вариант хроматографии. Хроматографы используют для анализа и для препаративного (в т. ч. промышленного) разделения смесей веществ. При анализе разделённые в хроматографической колонке вещества вместе с элюентом попадают в установленное на выходе из колонки специальное устройство – детектор, регистрирующее их концентрации во времени.

Полученную в результате этого выходную кривую называют хроматограммой. Для качественного хроматографического анализа определяют время от момента ввода пробы до выхода каждого компонента из колонки при данной температуре и при использовании определённого элюента. Для количественного анализа определяют высоты или площади хроматографических пиков с учётом коэффициентов чувствительности используемого детектирующего устройства к анализируемым веществам. [11]

Заключение

В ходе работы над рефератом были выяснены и уточнены физические свойства нефти и газа, а так же были описаны приборы для разделения смеси.

Я запомнил, что нефть – это природная маслянистая смесь, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых других органических веществ.

На сегодня нефть один из важнейших полезных ископаемых.

Природный газ – смесь газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ.

Природный газ так же считается важнейшим природным ресурсом.

Хроматограф – прибор для разделения смеси веществ методами хроматографии.

Хроматографы обычно делят на две группы – жидкостные и газовые.

Пластовая нефть и газ – смесь жидких и газообразных углеводородов, содержащиеся в нефтегазоносном пласте в условиях характерных для него пластовых давлений и температур.

Поверхностная нефть – выход нефти на поверхность Земли в виде масляных пятен на почве.

Литература

1. Нефть / http://www.geonaft.ru/glossary/%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D1%8C

2. Природный газ / http://www.uptrading.ru/main/internet_trejding_na_finansovyh_rynkah/informacionnyj_blok_trejderainvestora/rynok_syrya_neft_i_gaz/prirodnyj_gaz/

3. Физические свойства нефти / http://www.open86.ru/stati/neft/neft-himicheskii-sostav-fizicheskie-svoistva-davlenie-nasyschenija-gazosoderzhanie-promyslovyi-gazovyi-faktor.html

4. Физические свойства газа / http://www.npukk.ru/?q=node/171

5. Залежи нефти и газа / http://www.eruditcity.ru/562

6. Залежи нефти и газа / http://www.oborudka.ru/handbook/50.html

7. Типы залежей нефти и газа / http://www.neftrus.com/uslovija-zaleganija-nefti-i-gaza/29-migracija-uglevodorodov-i-formirovanie-zalezhei/637-tipy-zalezhei-nefti-i-gaza.html

8. Пластовая нефть / http://www.mining-enc.ru/p/plastovaya-neft/

9. Хроматографы / http://www.alsichrom.com/

10. Хроматографы / http://www.hromatograf.ru/

11. Хроматографы / http://www.eurolab.ru/hromatograficheskie_metody_analiza

12. Геология нефти и газа / Э.А. Бакиров. - М.: Недра, 1980. – 248с.

13. Петрофизика: теория и практика / Джеббар Тиаб. – М.: Премиум Инжиниринг, 2011. – 838с.

14. Нефтепромысловая геофизика / Объединение «Башнефть». – Уфа: Башнипинефть, 1975 – 259с.

15. Нефтегазообразование на больших глубинах / В.В.Семенович. – М.: МГУ, 1986. – 557с.

16. Геология нефти –М.: Недра, 1964 - 4т.

17. О нефти и газе доступным языком, С.Пронин / http://lib.rus.ec/b/122824/read

18. Минерально-сырьевые ресурсы Прмского края / Под ред. А.И. Кудряшова – Пермь: книжная площадь, 2006 – 464с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: