книга 1 (1110134), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Такой вариант ионной хроматографии назван одноколоночным. В качестве элюентов применяют ароматические кислоты или их сали, рН элюентов изменяется от 3 до 8. Используют другие детекторы, например спектрофотомегрический, люминесцентный, полярографический — в этом одно из преимуществ одноколоночного варианта. Однако пределы обнаружения ионов в одноколоночном варианте ионной хроматографии обычно выше, чем в двухколоночном, а линейность градуировочного графика находится в более узком интервале.
Примеры эффективных разделений методом ионной хроматографии приведены на рис. 8.20 и 8.26. ,т НП' ййз „. О С В Уг Уб 2,лгрл П 5 Ю У5 хо Кяаз Рис.8.26. Разделение некоторых знионса методом ионной хроьмтогрзфии при рн 6,26 о использованием в качестве злюзнтз сензозтз калия нз знионообмзнникз т'уе зо 8С Рис.8.26. Разделение микроколнчзств однозарядных катионов методом ионной хроматографии 354 Особенности метода иои-парной хроматографии. Этот метод расширяет возможности использования ВЭЖХ и сорбентов иа основе силикагеля с привитыми злкильными группами Сз-Сдз и позволяет анализировать ионизированные вещества.
Последние обычно слабо удерживаются на неполярной поверхности силикагеля, содержащей связанные алкильные группы, из-за высокой растворимости в полярной подвижной фазе (например, в воде), быстро элюируются н поэтому плохо разделяются. Для увеличения взаимодействия ионогенных соединений с неполярной неподвижной фазой ее динамически модифицируют, т.е. в элюент вводят небольпюе количество (10 з — 10 э М) вещества, называемого ион — парным реагентом, обычно имеющим достаточно большую органическую часть и хорошо адсорбирующимся алкилированным силикагелем. Адсорбированный реагент модифицирует поверхность сорбента таким образом, что она становится аналогичной поверхности обычного ионообменника.
В качестве ион-парного реагента часто используют алкиламины, анкилсульфонаты, алкилсульфаты и другие ионогенные поверхностно- активные вещества. Возможны два варианта механизма удерживания и разделения ионных соединений методом ион-парной хроматографии. 1. Ион-парный реагент сорби— руется на обращенной фазе эа счет неспецифических взаимодействий, напри— мер с октадецилсиланом. В зависимости от природы ион-парного реагента полученный при этом сорбент можно рассматривать как катионо- или анионообменкик.
Так для разделения АК, Св, Н1, Со, Ав и ге(Ш) в виде анионных комплексов с цианидом в качестве ион-парпого реагевта в подвижную фазу (метанол) вводят водный 2,5.10 э М раствор гидросульфата тетрабутилам— мония (бб:35). Обращенная фаза превращается в анионосбменник, на котором за ЗО мин может быть выполнен анализ смеси рассматриваемых авионов. Если поверхность неполярного сорбента модифицировать перхлорат-, хлорид- и бромид-ионами, элкилсульфонатом (КЯО ) или алкилсульфатом (КНН ), то сорбент будэс выступать в роли катионообменника. 2.
Ион-парный реагент образует с разделяемыми соединениями ионную пару в растворе, которая в соответствии со своими свойствами сорбируется на обрапгепной фазе кремвийорганическим сорбснтом. Примером являегся разделение ароматических кислот (НК). В подвижную фазу вводят хлорид теграбутиламмокия (ТБА), что привэдит к образованию ионных пар в подвижной фазе ТБАт + НК вЂ” + (К ТБА'~ + Н'. Зги пары лучше удерживаются поверхностью силикагеля и более селективно эа счет неспецифических взаимодействий с привитыми злкильными цепями (рис.
827). Особенности лнгандообменной хроматографии. Сущность метода заключается в том, что ион-комплексообразователь (АК, ге, Со, Н1, Сп, Со, НК и др.), жестко связанный с ионогенпой группой ионсюбменника, неподвижен и может обменивать координированные им лиганды на другие, находящиеся в подвижной фазе. Основное условие лигандообменной хроматографии — лабильность комплексных соединений, образуемых металлом с разделяемыми лигандами. Только в этом случае происходит быстрое замещение одного лиганда в фазе сорбента другим. Саан СООН ОООН саннсн,саан 0 з 10 И лнн 0 у !Олен 0 Ю мел Рис.азу. Хроматограмма ароматических кислот, полученная на колонке размером 20кед см с силикагелем КСК-2 с прилитой алкильной цепью С15 при 50 с, элюент вода — изопропанол - тБА (55:5."2.10"з) Метод лигандообменной хроматографии был предложен ср.Гельферихом (!96!), который для выделения диамина из разбавленного аммиачного раствора использовал хроматографическую колонку, заполненную ионообменником, насыщенным аммиакатом меди Сн()аз)~~'.
8.7.4. Эксклюзионная хроматография Эксклюзионная хроматография — зто разновидность жидкостной хроматографии, в которой разделение компонентов основано на распределении молекул в соответствии с их размером между растворителем, находящимся в порах сорбента, и растворителем, протекающим между его частицами. В процессе разделения небольшие молекулы попадают в сетку полимера, в порах которой растворитель служит неподвижной фазой, и удерживаются там, большие молекулы не могут проникнуть в полимерную сетку н вымываются из колонки подвижной фазой (рис.
8.28). Вначале элюнруются самые большие, затем средние и потом небольшие молекулы (рис. 8.29). Эксклюзионная хроматография подразделяется на гель-проникающую н гель-фильтрационную. В гель-проникающей хроматографии разделение осуществляется на полимерах, набухающих в органических растворителях; если же полимеры набухают в воде, то обычно говорят о гель-фильтрационном варианте.
356 г УдеднебаеммеаЮъем, Ч» Удерживание молекул в эксклюзионной хроматографии определяется их диффузией э поры сорбента и зависит как от размера молекул, так и от размера пор неподвижной фазы. Если на механизм такого распределения молекул не накладываются другие побочные эффекты, например адсорбция или ионный обмен. то изогерыа распределения линейна (т.е.
концентрация в неподвижной фазе всегда пропорциональна концентрации в подвижной фазе) и хроматограммы имеют форму кривой Гаусса. В этом варианте жидкостной хроматографии коэффициент распределения Ю равен 1, так как подвижная фаза и неподвижная фаза, в порах которой находится тот же растворитель, имеют одинаковый состав. Это условие соблюдается для самых маленьких молекул, которые движутся через колонку медленнее. Основное уравнение колоночной хроматографии гй = уи + м'ув при Ю = 1 приобретает вид Из этого уравнения ясно, что объем элюирования растворенного в~ гцества с малыми размерами молекул складывается из свободного объема колонки Уи и объема растворителя, заключенного в порах 357 Рис.азз.
Пр е уто нвя стадия элюнравания из колонки в молекулярноситовой ююмвтографии: 1 - зерна пористою сорбентв; 2 - разделяемые молекулы различного размера Рис.аээ. Характерная молекулярно-ситоввя хрсмвтогрвммю пик А ссстветствуег крупным молекулам, не проникающим в лоры; пик С - малым молеку- лам, спссобньвч свободно днффуядирге ать через пористый материал 191н 6 з 3 7 неподвижной фазы Уз. Молекулы большого размера, не попадающие в поры неподвижной фазы, элюируются из колонки вместе с подвижной фазой, для них д = О, а гп = ум.
Такой диапазон значений Ю (от 0 до 1) характерен только для эксклюзионной хроматографии. Все молекулы анализи- ~,о чй М' руемой смеси должны выса са $о„~.ео е~ ~~сзсвь, мываться из колонки при ео ег сз чт пропускании небольшого объема растворителя от 1'„, до 11 111 уа + уз, и разделение заканс~ 111 чивается до выхода пика 'о 1 растворителя. Поэтому в 1 1 1 1 этом виде хроматографии 111 1 всегда нужно использовать 1 1 1 довольно длинные колонки с а 1 11 11 большим свободным объемом 111 колонки г"„н большим чис- 1 лом пор в сорбенте. 1 1 1 1 11111 При анализе многокомпо- 1 1 1 1 нентных смесей часто ис1! 1 пользуют две, ипогда четыре 1 1 последовательно соединенЯ1 ные колонки.
1 При использовании гра- диентного элюиррвания у ъ1! смесями растворителей раз- 1 решение пиков на хромато! 1 грамме улучшается. Параг,у 4у, метр емкости к ' = в, лог Рнс.а.эа. Разделение лолнстнролов различной — ' у В ЭКСКЛЮЗИОННОИ молекулярной массы (от 2100 до 2,0 100) в бек воле: хроматографии обычно не о - кроматограмма; 0 - градунровочнмй график»спользУют, так Как длл большинства современных соРбентов 1в Уе к = д. Каждый сорбент характеризуется объемом пор, следовательно, областью разделяемых молекулярных масс и градуирозочным графиком.
Градуировочный график в этом варианте хроматографии имеет сложный вид, характеризующий зависимость удерживаемого объема от молекулярной массы нли размера молекул. Связь между удерживаемым объемом и молекулярной массой разделяемых полистиролов показана на рис 8.30. Молекулы с массой 2,6.10в — 1.10а не удержи- ваются в порах сорбента и вымываются растворителем, объем которого равен свободному объему колонки га (участок на графике обозначен га). Молекулы с массой < 1 ° 10з проникают в поры неподвижной фазы и элюируются объемом растворителя, который соответствует его доле в порах сорбента У, (участок на кривой обозначен А).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
