И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 195
Текст из файла (страница 195)
обору- довании после модификации устройства для ввода пробы и детектора использовать классич. капиллярные колонки большой длины (50 †3 м), высокой удельной (2000-4000 теоретич. тарелок/м) н обшей эффективности (100-300 тыс. теоретич. тарелок). Наиб. широко в К. х. используют кварцевые и стеклянные колонки (в частности, для анализа полярных и неустойчивых соед.); применяют также колонки из нержавеющей стали, латуни, никеля, полимеров и др. материалов.
В циркуляц. газовой хроматографии )га стеклянных капиллярных колон- ках реализуют разделения, эквивалентные по эффективности ! 5 млн. теоретич. тарелок и выше. Малое кол-во пробы в К. х. (до 1О а — !О а г) сущест- венно осложняет ее ввод. Различают 3 главных способа дозирования; с делением потока, без деления н прямое дозирование.
В последнем способе жидкая проба вводится в колонку без предварит. испарения. Пробу в избытке легколетучего р-рителя дозируют в колонку, т-ра к-рой ниже т-ры кипения р-рителя; при этом происходит резкое уве- личение емкости фазы в начале колонки и концентриро- вание «тяжелых» (по отношению к р-рителю) примесей.
Детектироваяие в-в в К. х. осуществляется с помощью высокочувствит. детекторов: пламенно-ионизационного (спец. конструкции или с применением вспомогат, газа), электронозахватного, натрийтермоионного, фотоиони- эационного и др. Для регистрации разделения ряда в-в, напр. неорг.
газов, используют микрокатарометр спец. конструкции. б09 К, х. применяется для разделения сложных многокомпонентных смесей, особенно широко для разделения углеводородов, спиртов, фенолов и т.д., липидов, стероидов, пестицидов и др., летучих соед. с близкими св-вами, в т. ч.
геом. и оптич. нзомеров, изотопов, напр. ()з, Нз и ()Н, геО и 'аОз, изотопнозамещенных молекул орг. в-в, напр. СеНе и С,(уе. Использование полых капиллярных колонок с вйутр. диаметром 0,3 — 1,0 мм с толстой пленкой НЖФ в комбинации с простейшей системой ввола пробы без деления потока перспективно в качеств.
и количеств. анализе, в анализе легко- и среднесорбируемых соед., а также в анализе следов, рутинном анализе и в иром. хроматографии на потоке. Капиллярные насадочные колонки обладают нек-рыми преимуществами перед полыми колонками: более высокой удельной эффективностью (!Π— 30 тыс. теоретич. тарелок/м); простотой реализации газо-адсорбц. варианта хроматографии; возможностью эффективного разделения и экспрессного аналит. определения легко- и среднесорбируемых соед.
(включая неорг, газы); возможностью использования в термостате колонок малого объема (миниатюризация газохроматографич. аппаратуры). Осн. препятствие для широкого применения таких колонок в существующих приборах для газовой хроматографии — значит. сопротивление потоку газа-носителя. Жидкостная К. х. При работе с несжимаемой подвижной фазой зависимость приведенной высоты Ь, эквивалентной теоретич, тарелке, от приведенной скорости ч для полых капиллярных колонок выражается ур-пнем: 2 2/г /'И ~э 0 11/»з+ бй» 1 ч 3(1 + /г)х (,а',l )у, 96(1 + /г) где и = гт/и„ч = и4,/)э, ы,— внутр.
диаметр колонки, )3„— коэф. диффузии хроматографируемого в-ва в подвижной (жидкой) фазе, и-линейная скорость подвижной фазы, Ы,— толщина слоя неподвижной фазы, )Э,— коэф. диффузий хроматографируемого в-ва в неподвюкной фазе, /г — козф. емкости колонки.
Для ввода пробы используют метод остановки потока, введение пробы яепосредственно в колонку и с помощью михрокрана. Для детектирования используют спектральные (в УФ и ИК областях), масс-спектральные, пламенноионизапионные и электрохим. детекторы. Объем кюветы или ячейки детектора должен соответствовать объему колонки (в К. х.-несколько нл).
В К. х. на насадочных колонках реализованы осн. варианты жидкостной хроматографии: прямо-фазный, обращенно-фазный, ионный, эксклюзионный. Она успешно используется для определения полициклич. ароматич. углеводородов„ аминов, нуклеозидов, фенолов, полимеров дейтерированных н прир.
соед., лек. ср-в и т.д. Однако жидкостная К. х., в отличие от газовой, еще не нашла широкого применения. Флюидиая К. х. основана на использовании в качестве подвижной фазы СОм Х О и др. газов, сжатых до сверхкритич, состояния (флюиды), и полых капиллярных колонок с внутр. диаметром 25 — 100 мкм. Растворяющая способность флюида сопоставима с растворяющей способностью полвижной фазы в жидкостной хроматографии, а значение коэф. диффузии растворенных во флюиде в-в на 2 — 3 порядка выше, чем в жидкостной хроматографии.
Это св-во флюида в сочетании с относителъио низкой его вязкостью позволяет увеличить эффективность разделения. При разделении многокомцонентных смесей в-в коэф, распределения и время элюирования регулируют программированием плотности флюида. Для детектирования применяют универсальный к орг. в-вам пламенно-ионизац. детектор, оптич. спектральный детектор или масс-спехтрометр.
Сверхкритич. флюцлная хроматография расширяет границы применения К. х. в области анализа смесей трудно- летучих и термолабильных соед., особенно соед. прир. 610 2о„созб — бр = (р — Р.)дй = г (2) Рис 1 Каоилляр«гм палвятис иа вмсо- ту Л пплкооги. смазивашшел сгстши капилляра рал«уса г: 0 краевой угол смачивали«. Рис. 2. Перемешеиве пилкости па пля- пу ! в капилляре рва«уса г; 0 «раевоа угол.
ос!уз 1 -«:гзо 6«! 6)2 310 КАПИЛЛЯРНЫЕ происхождения (тяжелые фракции нефти, лек. ср-ва, смеси олигомеров и др.) с мол. м. до 3000 Создатель газовой К. х. и теоретич. основ метода- М. Голей. В газовой и жидкостной хроматографии полые капилляриые колонки предложены соотв. М. Голеем в «957 и Г.
Нота, Дж. Марино, В. Буопокоре, А. Баллио в «970. Л т. Рулевко Б А., Квпиллярлав «ромагозрафи», М., 1978. Берез««в и. Г «и лр!. «Успехи «ими«в 1978, т 47, в !О, с 1875 Ш03, Д:кси«ип гс В, Газовая хроматография па стеклянных «апилляриы» колоиквх, пер с а игл .. М., 1980, Б е р с з к и в В Г, 3 о л а т о р с в П П., «Усшкв «пива х 1984, т 53, в.
11, с. 1891 1924; Тссарпв а К., Комарск К., Капвллярлые «олоики в гезовоа «рома ографпп, пер с тсш, М., !987; Мшгосошгп» гера ааош, пэ Ьу м. Моче!пу апл Оагло ььг. Апза. 1985 В. Г Всрсзкм КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, поверхностные явления на границе жидкости с др.
средой, связанные с искривлением ее пов-сти. Искривление пов-сти жидкости на границе с газовой фазой происходит в результате действия поверхностного натяжения жидкости, к-рое стремится сократить пов-сть раздела я придать ограяиченному объему жидкости форму шара. Поскольку шар обладает миним. Бов-стью при данном объеме, такая форма отвечает минимуму поверхностной энергии жидкости, т.е.
ее устойчивому равновесному состоянию. В случае достаточно больших масс жидкости действие поверхностного натяжения компенсируется силой тяжести, поэтому маловязкая жидкость быстро принимает форму сосула, в к.рый она налита, а ее своб. пов-сть представляется практически плоской. В отсутствие силы тя;кести или в случае очень малых масс жидкость всегда принимает сферич. форму (капля), кривизна пов-сти к-рой определяет мн. св-ва в-ва. Поэтому К. я.
ярко выра:кеиы и играют существ. роль в условиях невесомости, при дроблении жидкости в газовой среде (или распылении газа в жидкости) и образовании систем, состоящих из мн. капель или пузырьков (эмулвсий, аэрозолей, пел), при зарождении новой фазы капель жидкости при конденсации паров, пузырьков пара при вскипании, зародышей кристаллизации. При контакте жидкости с конденсир, телами (др.:кндкостью или твердым телом) искривление пов-сти раздела происходит в результате действия межфазного натяжения. В случае смачивалил, напр. при соприкосновении жидкости с твердой стенкой сосуда, силы притшкеиия, действующие между молекулами твердого тела и жидкости, заставляют ее подниматься по стенке сосуда, вследствие чего примыкающий к стенке участок пов-сти жидкости принимает вогнутую форму.
В узких каналах, напр. цилиидрич. капиллярах, образуется вогнутый мениск-полностью искривленная пов-сть жидкости (рис. !). Капиллариае давление. Т. к. силы поверхностного (межфазного) натяжения направлены по касательной к пов-сти жидкости, искривление последней ведет к появлению составляющей, направленной внутрь объема жидкости. В результате возникает кап иллярное давление, величина к-рого Ьр связана со средним радиусом кривизны пов-сти го ур.вием Лапласа: 23Р = Р! Рт = 2оттзгго (!) где р, и р,-давления в жидкости ! и соседней фазе 2 (газе или жидкости), о„— поверхностное (межфазное) натяжение. Если пов-сть жидкости вогнута (го<0), давление в ней оказывается пониженным по сравнению с давлением в соседней фазе «т! <р и дзр < О.
Для выпуклых пов-отей (го > О) знак Ад изменяется на обратный. Отрицат. калил- парное давление, возникающее в случае смачиваиия жидкостью стенок капилляра, приводит к тому, что жидкость будет всасываться в капилляр до тех пор, пока вес столба жидкости высотой Ь не уравновесит перепад давления Ар. В состоянии равновесия высота капиллярного поднятия определяется ф-лой Жюрена: где р, и р, -плотности жидкости ! и среды 2, д-ускорение силы тяжести, г — радиус капилляра, д-краевой угол амачивания. Для несмачиваюших стенки капилляра жидкостей созд<0, что приводит к опусканию жидкости в капилляре ниже уровня плоской пов-сти (В<0).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
