ХРОМАТО́ГРАФЫ

ХРОМАТО́ГРАФЫ, при­бо­ры для про­ве­де­ния про­цес­са хро­ма­то­гра­фии с це­лью ка­че­ст­вен­но­го и ко­ли­че­ст­вен­но­го ана­ли­за сме­сей ве­ществ, вы­де­ле­ния из сме­сей чис­тых ком­по­нен­тов или уз­ких фрак­ций, а так­же для фи­зи­ко-хи­мич. ис­сле­до­ва­ний. Се­рий­но про­из­во­дят­ся с сер. 1950-х гг. (в 1955 фрак­то­метр 154 фир­мы «PerkinElmer», США; в 1958 хро­ма­тер­мо­гра­фы ХТ-2 и ХТ-2М ВНИИКАнефтегаз, СССР); к нач. 2016 вы­пу­ще­но неск. млн. при­бо­ров. По час­то­те при­ме­не­ний в ана­ли­тич. ла­бо­ра­тори­ях в ми­ре Х. на 3-м мес­те по­сле рН-мет­ров и ве­сов.

С ис­поль­зо­ва­ни­ем Х. раз­де­ля­ют и оп­ре­де­ляют сме­си мо­ле­кул, сме­си мак­ро­мо­ле­кул (син­те­тич. по­ли­ме­ров и био­по­ли­ме­ров), сме­си ио­нов (ка­тио­нов и анио­нов). Х. под­раз­де­ля­ют­ся на ла­бо­ра­тор­ные и про­мыш­лен­ные, в т. ч. ав­то­ма­ти­че­ские, во взры­во­за­щи­щён­ном ис­пол­не­нии, пор­та­тив­ные, пер­со­наль­ные, флю­ид­ные на чи­пах, спе­ци­аль­ные (в ча­ст­но­сти, для кос­мич. ис­сле­до­ва­ний; при­мер – га­зо­вые Х. «Сиг­ма» для ана­ли­за ат­мо­сфе­ры пла­не­ты Ве­не­ры, раз­ра­бо­тан­ные в СССР для кос­мич. ап­па­ра­тов «Ве­не­ра» в 1978–82 и «Ве­га» в 1984–85). В за­ви­си­мо­сти от аг­ре­гат­но­го со­стоя­ния под­виж­ной фа­зы Х. под­раз­де­ля­ют­ся на га­зо­вые, жид­ко­ст­ные, сверх­кри­ти­че­ские; об­щая функ­цио­наль­ная схе­ма этих Х. близ­ка (рис.).

В Х. ком­по­нен­ты ана­ли­зи­руе­мой про­бы пред­ва­ри­тель­но раз­де­ля­ют­ся в хро­ма­то­гра­фич. ко­лон­ке, а за­тем ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся де­тек­то­ром. Про­цесс раз­де­ле­ния и ана­ли­за в Х. про­ис­хо­дит сле­дую­щим об­ра­зом: оп­ре­де­лён­ный по­сто­ян­ный по­ток под­виж­ной фа­зы на­прав­ля­ет­ся в ко­лон­ку, в ко­то­рой со­еди­не­ния сме­си раз­де­ля­ют­ся за счёт разл. сор­би­руе­мо­сти; раз­де­лён­ные со­еди­не­ния ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся де­тек­то­ром, ана­ло­го­вый сиг­нал ко­то­ро­го пре­об­ра­зу­ет­ся в циф­ро­вой и ото­бра­жа­ет­ся на эк­ра­не ком­пь­ю­те­ра в ви­де пи­ков; вся за­пись на­зы­ва­ет­ся хро­ма­то­грам­мой. Ко­ли­че­ст­вен­ное оп­ре­де­ле­ние про­во­дит­ся по вы­со­там или пло­ща­дям пи­ков с по­мо­щью спец. про­грам­мы.

Общая схема хроматографов: 1а – источник сжатого газа для газовых хроматографов; 1б – источник жидкости и насос высокого давления для подачи жидкости в колонку; 1в – источник подвижной фазы соединения...

Х. – уни­вер­саль­ные уст­рой­ст­ва: на од­ном и том же при­бо­ре, ме­няя ко­лон­ку и де­тек­тор, мож­но ана­ли­зи­ро­вать сот­ни и ты­ся­чи разл. сме­сей. По воз­мож­но­стям ана­ли­за мно­го­ком­по­нент­ных сме­сей Х. не зна­ют се­бе рав­ных (напр., ни один др. при­бор не мо­жет од­но­вре­мен­но про­ана­ли­зи­ро­вать 300–500 ком­по­нен­тов бен­зи­но­вых фрак­ций). Совр. ко­лон­ки по­зво­ля­ют раз­де­лять лю­бые слож­ные сме­си, вклю­чая все ви­ды изо­ме­ров (в т. ч. оп­тич. изо­ме­ры с ис­поль­зо­ва­ни­ем хи­раль­ной хро­ма­то­гра­фии, от­кры­той рос. хи­ми­ком В. А. Да­ван­ко­вым в 1962). Для Х. раз­ра­бо­та­ны де­сят­ки разл. де­тек­то­ров, наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние для всех ти­пов Х. по­лу­чи­ли масс-спек­тро­мет­ри­че­ские. Осн. совр. тен­ден­ции: ми­ниа­тю­ри­за­ция при­бо­ров, сни­же­ние пре­де­лов де­тек­ти­ро­ва­ния, по­вы­ше­ние раз­де­ли­тель­ной спо­соб­но­сти (дву­мер­ные и мно­го­мер­ные Х.), раз­ра­бот­ка встро­ен­ных уст­ройств для кон­цен­три­ро­ва­ния.

Х. ис­поль­зу­ют­ся: в хи­мич., неф­те­хи­мич., пи­ще­вой, фар­ма­цев­тич. и др. от­рас­лях пром-сти как для оцен­ки ка­че­ст­ва про­дук­ции, так и для кон­тро­ля про­из­вод­ст­вен­ных про­цес­сов; в кон­тро­ле за­гряз­ни­те­лей (пес­ти­ци­дов, ми­ко­ток­си­нов, по­ли­ядер­ных аро­ма­тич. со­еди­не­ний, ве­те­ри­нар­ных ле­карств и др.) ок­ру­жаю­щей сре­ды (во­да, воз­дух, поч­ва), пи­ще­вых про­дук­тов и на­пит­ков. Низ­кие пре­де­лы де­тек­ти­ро­ва­ния (дос­ти­га­ют 10^–9–10^–15 г) по­зво­ля­ют оп­ре­де­лять мар­ке­ры за­бо­ле­ва­ний в био­ло­гич. жид­ко­стях без кон­цен­три­ро­ва­ния (в т. ч. мар­ке­ры окис­литель­но­го стрес­са – пред­ше­ст­вен­ни­ка опас­ных за­бо­ле­ва­ний). Х. ис­поль­зо­ва­лись при рас­шиф­ров­ке ге­но­ма че­ло­ве­ка. При­ме­ня­ют­ся для ре­ше­ния за­дач про­те­о­ми­ки, ме­та­бо­ло­ми­ки, кон­тро­ля разл. про­цес­сов в био­тех­но­ло­гии. Х. – осн. при­бо­ры в су­деб­ной ме­ди­ци­не (оп­ре­де­ле­ние нар­ко­ти­ков и ле­карств), кри­ми­на­ли­сти­ке (оп­ре­де­ле­ние взрыв­ча­тых ве­ществ). До­пинг-кон­троль спорт­сме­нов про­из­во­дит­ся в осн. на хро­ма­то-масс-спек­тро­мет­рах.