И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Чаще всего используют проявительный вариант, при к-ром в колонку в потоке элюента вводят порцию разделяемой смеси. Выход компонентов смеси нз колонки регистрируется на хроматограмме в виде пиков (риси а). Из хроматограммы определяют времена удерживания несорбирующегося (го) и разделенных компонентов (г„, г„и т. д.) и ширину оснований пиков (г„, г„, и т. д.).
Зная объемную скорость элюента и«, вычисляют: мертвый объем колонки рн = г„.н'! исправленный удерживаемый объем компонента!'„' = = (г„— го)н = г'„и, где г'„-исправленное время удерживайия компонента; коэф, емкости колонки по отношению к данному компоненту й' = (гй — го)/го = Р'„/)«; эффективность колонки (характеризуется числом эквивалентных теоретич. тарелок) А! =- !6(ги(г„)', коэф. селективности а = Рй,/ги = )«'„()'л = й' )к', и разрешение и!з = 2(г„,— 295 — ги )/(г„+ г„) Высота или плошадь пиков характеризует «! 2 концентрацию компонентов, а удерживаемые объемы — качеств.
состав смеси. Идентификацию компонентов обычно проводят по совпадению времен удерживания со стандартными в-вами; используют также физ.-хим. или хим. методы. всемв «рене взвив Вариан«ы янл«ос«лой «роыа«ографнн: а) вроввительный, д! фронтальный; в) вы«есин«евьный. При фронтальном варианте через колонку непрерывно пропускают смесь разделяемых в-в, к-рая играет роль подвижной фазы. Хроматограмма в этом случае представляет собой ступени, высоты к-рых пропорциональны концентрациям компонентов; удерживаемые объемы определяют по времени удерживания компонентов (рис., б). При лифференцировании такой хроматограммы получают картину, как в проявит.
варианте. В вытеснит, варианте компоненты смеси, введенной в колонку, вытесняются элюентом, к-рый адсорбируется сильнее любого компонента. Порядок выхода компонентов определяется силой взаимод. их с пов-стью сорбента (рис., в). Главный показатель, характеризующий Ж. х.,-разрешение )!в двух в-в. к-рое связано с осн. хроматографич.
величинами соотношением: Коэф. емкости й' существенно влияет на величину )св. при изменении й' от 0 до !О (оптим. пределы) Вв сильно возрастает. Значение й' определяется уд. пов-стью сорбента и его кол-вом в колонке, а также константой адсорбц. равновесия (константой Генри). Коэф. селективности а определяется различием констант адсорбц.
равновесия двух разделяемых компонентов. При увеличении а (от ! до 5) )Гв резко возрастает, при дальнейшем увеличении а — меняется мало Селективность колонок зависит от хим. структуры пов-сти (в эксклюзионной хроматографии — геом. структуры) сорбента, состава элюента, т-ры колонки и строения разделяемых соединений. Т. к. сорбция хроматографируемых в-в в Ж. х.
определяется попарным взаимод. трех осн. компонентов системы — сорбента, разделяемых в-в и элюента, то изменение состава элюента — удобный способ оптимизации процесса разделения. 296 Эффективность колонки зависит от размера частиц н структуры пор адсорбента, от равномерности набивки колонки, вязкости элюента и скорости массообмена Удлинение колонки не всегда приводит к )зучшению разделения, т к возрастает сопротивление колонки, увеличивается давление элюента на входе и время проведения опыта, снижается чувствительность н точность анализа из-за уширения пика анализируемого компонента При йз > 1 ники двух в-в на хроматограмме разделяются практически полностью, с ростом )тз увеличивается время разделения, прн )!А( 1- разлезение неудовлетворительное В препаративнои хроматографии в связи с введением сравнительно больших коз-в разделяемых в-в колонка работает с перегрузкой При этом снижается коэф емкости, возрастает высота эквивалентная теоретич тарелке, что приводит к уменьшению разрешения Адсорбеиты.
Осн адсорбент — кремнезем (силикагель), гидроксилированный или химически модифицированный, используют также А1гО, углеродные адсорбенты, полимеры, содержащие ионогенные, комплексообразуюшие группы или гр>ппы, способные к специфич взаимод с биологически активными в-вами Размер частиц силикагеля в аналит колонках 3-10 мкм, в препаративных-20-70 мкм Малый размер частиц увеличивает скорость массообмена и повышает эффективность колонки Совр аналит колонки длиной 10-25 см, заполненные силикагелем с размером частиц 5 мкм, позволяют разделить сложные смеси из 20-30 компонентов При уменъцгении размера частиц до 3-5 мкм возрастает эффективность колонки, но и растет ее сопротивление и для достижения скорости потока элюента 0,5-2,0 мл/мин требуется давление (1 — 3) !О'Па Силикагель выдерживает такой перепад давления, гранулы же полимерных сорбентов более эластичны и деформируются В последнее время разработаны механически прочные густосетчатые полимерные сорбенты макропористой структуры, приближающиеся по своей эффективности к силикагелям Форма частиц сорбента размером 1О мкм и выше не оказывает большого влияния на эффективность колонки, однако предпочитают сферич сорбенты, к-рые дают более проницаемую упаковку Внутр структура частицы силикагеля представляет собой систему сообщающихся каналов Для Ж х используют сор.
бенты с диаметром пор 6 — 25 нм и уд пов-стью 600- 100 г(г Раздезение в Ж х проводят в осн на силикагелях, модифипнр р-пней алкил- и арнлхлорсиланов или алкилэтоксиснланов с силанольными группами пов.сти С помощью таких р ций прививают группы СяН„, С,кНг, нли СаН, (для позтчення сорбентов с гидрофобизйр пов-стью), 7-аминопрошгльные ннтрильиые, гидроксильные (в диольных сорбентах) гр)ипы и др Сорбенты с гндрофобизир пов-стью углеродной природы получают также пиролизом орг соед на пов-сгн ситнкагеля В ион-парной, лигандообменной и адсорбп хроматографиях используют метод дннамич адсорбц молнфицирования, при к-ром в элюент вводят незначит добавки азсорбнрующегося на пов-сти адсорбента соед, содер кашего функц группу, к-рая обеспечивает желаемый механизм разделения, напр прн разделении углеводов на гндроксн тир силикагеле в элюент добавляют пиперазнн Возмоьна также постоянная адсорбц модификация лов-сти лезаемым реагентом при использовании элюента, не смывающего последний Элюенты должны элюировать анализируемые соед с оптим значениями й', обладать низкой вязкостью, обеспечивать необходимый уровень сезективности, быть дешевыми.
негоксичными, инертными, совместимыми с методами детектирования (напр, с УФ детектором нельзя использовать в качестве элюента беизот) В нормально-фазной хроматографии обычно используют углеводороды (гексан, гептан, изооктан, цнклогексан) с добавлением небольших кол-в СНС1,, изо-С,НгОН, диизопропилового эфира, в обрашенно-фазной смесь воды с СНэС)т), СНгОН, СгНзОН, диоксаном, ТГФ, ДМФА 297 ЖИДКОСТНАЯ 153 Если компоненты разделяемой смеси имеют близкие значения (г хроматографируют одним элюентом (изократич режим)„если отдельные компоненты смеси сильно удерживаются сорбентом, используют серию элюентов возрастающей силы (ступенчатое или непрерывное градиентное элюирование) Аппаратура.
Совр жидкостной хроматограф включает емкости для элюентов, насосы высокого давления, дозатор, хроматографич колонку, детектор, регистрирующий прибор, систему управления и мат обработки результатов Элюенты подаются в насос через фильтр, задерживающий пылевые частицы (больше 0,2 мкм), иногда через элюенты пропускают небольшой ток гелия для удаления растворенного воздуха и предотвращения образования пузырьков в детекторе (особенно в случае волных и полярных элюентов) В аналит хроматографах для подачи элюента в колонку используют поршневые насосы с системой обратной связи, позволяющие сглаживать пульсацию потока в пределах 1-2Ут и обеспечивать объемные скорости от 0,1 до 25 мл/мин при давлении ло 3 1О" Па В микроколоночной хроматографии объемные скорости потока элюента ниже 10-1000 мкл!мин В случае градиентного элюирования используют песк насосов, к-рые управляются программатором и подают в камеру смешения 2-3 компонента элюента, оставляя постоянной общую скорость потока Для введения пробы в колонку, находящуюся под большим давлением, без остановки потока используют спец микродознрующие краны, связанные с петлей известного объема для исследуемой пробы р-ра Разработаны дозировочные системы с автоматич отбором и вводом пробы с помощью микродозирующих кранов или шприцов Колонки для ВЭЖХ изготовляют чаще щего из нержавеющей стальной полированной трубки длиной 10-25 см и внутр диаметром 3 — 5 мм Используют также стеклянные колонки, помещенные в металлич кожух, в микроколоночной хроматографии-набивные металлич колонки с внутр диаметром 1,0-1,5 мм, набивные стеклянные микроколонки диаметром 70-150 мкм и полые капиллярные колонки диаметром !0-100 мкм, в препаративной-колонки диаметром от 2 до !О см и более Для равномерного н плотного заполнения колонок сорбентом используют суспензионный метод набивки Суспеизию готовят из сорбента и подходящей орг жидкости, к.рая подается под давлением до 5 1О' Па в колонку Для определения выходящих из колонки разделенных компонентов используют детекторы (см Детекторы хроматогра(бические) Для увеличении чувствительности детектора иногда применяют послеколоночную дериватизацию компонентов смеси Для этого с потоком элюента вводят такие реагенты, к-рые, взаимодействуя с разделенными в-вами, образуют производные с более выраженными св-вами, напр сильнее поглощают в УФ илн видимой области спектра или обладают большей флуоресцируюшей способностью и т д Иногда дериватизацию проводят до хроматографич анализа и разделяют производные, а не исходные в-ва Регистрацию хромагограмм и обработку данных проводят с помощью самописца или мини-ЭВМ, к-рая также рассчитывает количеств характеристики и в нек-рых случаях, качеств состав смесей Микропроцессор обеспечивает автоматич ввод пробы, изменение по заданной программе состава элюента прн градиентном элюированин, поддержание т-ры колонки Применение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
