книга 1 (1110134), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Все компоненты при Р = 1 должны элюироваться в пределах определенного объема Ул. Отрезки А и Р— это диапазон селективного разделения, т.е. линейные участки градуировочного графика, построенного в координатах 1ф/— — 'гй. Надо подбирать сорбент и длину колонки такими, чтобы разделение полистирола протекало в пределах линейного участка градуировочного графика. Особенность эксклюзионной хроматографии — заранее известная продолжительность анализа в конкретной системе, выход всех компонентов пробы за достаточно короткое время, соответствующее Уа + У,.
Неподвижные фазы в эксклюзионной хроматографии выбирают для решения конкретной аналитической задачи. Первоначально устанавливают, какая система растворителей может быть использована для анализа (водная или водно-органическая), что и определяет тип сорбента. Так, например, разделение водных смесей проводят на сшитых декстранах (сефадекс) или полиакриламиде (биогель Р). О органическими растворителями разделение проводят на гидрофобных полистиролах с различной степенью сшивки (стирогель, порагель, биобид С).
Подобные гидрофобные гели обладают хорошей разделяющей способностью только в том случае, если полимер набухает в органическом растворителе. Такие набухшие гели неустойчивы к давлению, скорость потока очень низка. Для эксклюзиоиной хроматографии при высоких давлениях колонки заполняют устойчивыми к давлению неподвижными фазами с жесткими матрицами — силикагелями. Недостаток таких сорбентов — высокая адсорбционная активность, которую можно подавить силанизацией поверхности либо выбором подходящего по полярности элюента (см. п. 8.7.1). Например, используя в качестве подвижной фазы метиленхлорид или тетрагидрофуран, на силикагеле можно разделить по молекулярным массам полистиролы. В СС1а разделение невозможно из-за большой адсорбцни на силикагеле.
Подвижные фазы в зксклюзионной хроматографии должны удовлетворять определенным требованиям, главные из них — полное растворение образца, хорошее смачивание сорбента, предотвращение адсоРбцни, низкая вязкость и токсичность. При анализе поливиниловых спиртов в качестве подвижной фазы часто используют тетрагидрофуРан, при анапизе полиэлектролитов — воду.
8.7.$. Применение ВЭЖХ Метод хромато- Соединение Подвижная фаза Сорбент графин Окснд юпоминия Адсорбцнокная Углеводороды (загрязняющие атмосферу) Полициклические углеводороды (кьрбазол, вирен, фенантрен, нафта- лин и др.) Пластифнкаторы (фталаты, добав- ляемые в полимерьь для нх пластичнос- ти) Пластификаторы Цнклогсксан Оксид алюминия и-Псктан — диэтн- ловый эфир (градиентное элюирование) Силнкагель Иэооктан Метанол-вода (1."1) Распределитель- ная Пораснл-См (с химически привитым октаде- цилсиланом) Силнкагель + 30% карбовакс-бОО Снликагель -С1 з Углеводороды (входящие в сос- тав бензина) Пестициды (ДДТ н др.) Ароматические углеводороды н кислоты Изооктан Вода Силикагсль-С1с И во пропанол-вода Збо Интерес к ВЭЖХ обусловлен такими достоинствами метода, как универсальность, возможность автоматизации разделения и внализа сложных смесей органических и неорганических веществ, зкспрессность, эффективность н высокая чувствительность.
Интенсивно развиваются все варианты ВЭЖХ, области применения их разнообразны (табл. 8.4). Метод адсорбционной ВЭЖХ, как и газовая хроматография, — зто серийный метод анализа органических соединений многих классов, его широко используют при анализе смесей аминокислот, белков, лекарственных препаратов. Т а б л и ц а 8Д. Применение различных видов ВЭЖХ для разделения оргйничсюкэх соедююннй Продолжение табл. 8.4 Соединение Сорбент Подвижная фаза Метод хромато- графии Порагель-РХ Метанол-вода (1:з) Ионообменнал Сульфокатионооб- менник Аннонообменник Этанол-вода Ионообменная Дауэкс Анионообменник липового масла Красители, сулниав-Бондапак-61 в кислоты Ион-парная Силн нагель-Сгв Амины Эксклюзионная Фенолы и их Сефадекс (гель декстрака) Сефадекс 6-100 Сеф алекс Сефвдекс 6-100 В неорганическом анализе ВЭЖХ применяют значительно реже, чем в органическом, хотя при определении следов металлов этот метод может быть весьма полезен, особенно при использовании селективных и высокочувствительных детекторов.
Метод распределительной хроматографии с успехом применяют для разде- Стероиды (стероидные гормоны насекомых) Аминокислоты Наркотические и болеутоляющие средства Фторированные углеводороды Компоненты вазе- производные Белки Пептнды (в биологических жидкостях) Полисахариды (декстРаны Нк-100 7000) Цитрат натрия ри Зб (градиентное элюирование) Буфер рН 9,0 Цитрат натрия (градиентное элюирование) Метанол, рН 2-4, противоион ~Сеиэ)хи~ РИ М ИС)О ацетонитрил Вода 0 5 М Нао) рН 8 о,з м ни сн соо— - мочевина, рН 0,0- Вода ления силънополярных соединений, аминокислот, фенолов, фенилкарбоновь кислот. Примеры высокоэффективных разделений мегодами нонообменнон ионной и ион-парной хроматографии приведены в п.
8.7.3. Эксклюзионную хроматографию широко используют при исследовании полимеров, определении их молекулярных масс, а также в био логии и медицине для анализа белков, крови и других объектов. Этот метод удобен для исследования образцов неизвестного состава, так как можно ие опасатъся нежелательных превращений веществ в колонках Метод эксклюзионной хроматографии можно использовать и в неорга ннческом анализе. Например, при помощи некоторых природных цеолитов можно разделить ионы в зависимости от их размера. Гидра тированные ионы или многоатомные частицы не могут проникнуть в поры цеолита, их легко отделить от ионов малого размера, проникающих в матрицу цеолита.
Таким образом, развитие и широкое внедрение методов ВЭЖХ в практику позволяет решить самые актуальные задачи. 8.7.6. Особенности жидкостных хроматографов Жидкостной хроматограф — более слоясный прибор по сравнению с газовым (см. рис. 8.8). Это связано с тем, что система подачи элюента включает ряд дополнительных узлов: систему дегазации, устройство для создания градиента, насосы и измерители давления.
Насосы должны обеспечить постоянную скорость потока от 0,1 до 10 мл/мин при давлении до 400 атм. Тщательное обезгаживание всех используемых растворителей необходимо ввиду того, что появление пузырьков газа в детекторе делает невозможным его использование. Жидкостной хроматограф имеет достаточно сложное градиентное устройство, обеспечивающее отбор элюентов из 2 3 емкостей в смеситель, затем в колонку, а также доваторы, работаклцие при высоких давлениях. Для ввода пробы используют петлевые доваторы или специальные микрошприцы. Пробу вводят через прокладку из специальных ненабухающих полимерных материалов. Часто используют дозатор с остановкой потока. В ВЭЖХ чаще используют прямые колонки длиной 10, 15, 25 см с внутренним диаметром 4 — 5,5 мм.
В микроколоночных хроматогрвфах используют колонки длиной 5 — 6 см и диаметром 1 — 2 мм. Колонки изготавливают из стекла или нержавеющей стали. В жидкостных хроматографах часто используют автоматические коллекторы фракций, что позволяет анализировать количественно-собранные вещества другими химическими или физическими методами. Все объемы соеди- нительных трубок, колонок, ячейки детектора, ввода пробы должны быть как можно меньшими, чтобы избежать внеколоночного размыва- ния хроматографической полосы. Ионный хроматограф (рис. 8.31) помимо обычных узлов — резер- вуаров для элюента, разделяющей колонки, крана для ввода пробы, кондуктометрического детектора и самописца — снабжен взаимозаме- няемыми подавляющими колонками (компенсационны- г ми).
Все соединительные труб- 1 НдбН) ки, колонки, краны выполне- ~~н„ А:Ылялхсдв ны иэ химически инертных бт калдллд материалов. Это позволнет ~ 1'лж' 1 Работать с сильно«полетными,андлглллл Ва' а и сильноосновными элюентаэв,' щ' й ми. Для непрерывного «онтроля состава элюата, вытекающего иэ колонки, в жидкост- $ свр ч м~' ~~риввст ' в,к ной хроматографии чаще ивллнлии вл' используют дифференциальные рефрактометры, УФ, спектрофотометрические, Х люминесцентные и кондуктометрические детекторы. Горло Дифференциаль р азь Х ф ф ный рефрактометр — юкл,„ это универсальный детектор.
Г - насос; Д - кран для ввода лрсбьс 3 - внионсобменник или катнонасбмвнник); 4 - квтио- Он позволяет определять нслбмвнкик (или кктн нсюбмвнник (или внионообмснннк)", 5 - кондук- общий показатель преломления системы про- руюжий электрическую проводимость ба — злюент, т.е. сигнал дают все компоненты, показатель преломлении которых отличается от показателя преломления элюента. Его чувствительность -10 в г, диа- пазон линейности составляет 4 порядка.
Этот детектор чувствителен к изменению температуры, требует хорошего термостатирования. УФ-Дете кто р работает при одной и той же длине волны, соответствующей наиболее интенсивной линии ртутной лампы низкого давления Л = 253, 7 нм. Флуоресцентная приставка позволяет воз- буждать излучение с А = 230 нм. УФ-Детектор наиболее чувствителен, если малярные коэффициенты светопоглощения компонентов высоки, а элюент не поглощает в ультрафиолетовой области спектра.
В послед- нем случае можно использовать метод градиентного элюирования. Объем проточной кюветы этого детектора меньше 10 мкм. При Л = 254 363 ПодаЬллллдл лавсвтлл нм можно определять любые ароматические соединения, большинство кегонов и альдегидов (г = 20 — 104). УФ-Детектор селективен, позволяет определять 10 э г, его диапазон линейности 5 порядков. Шум УФ- детекторов составляет 10 ' ед, поглощения Фотометры и спектрофотометры позволяют работать при любой длине волны 1190-050 нм). Можно регистрировать изменение поглощения во времени при определенной длине волны или в остановленном потоке элюента снимать спектр. Быстроззлисывающий спектрофотометр позволяет записать всю спектральную область за 20 с. Спектрофотометрический детектор с гребенкой из 211 диодов на подложке из кремния позволяет одновременно измерять большое число полос в узком интервале длин волн Полученную информацию обрабатывает компьютер и хранит в памяти для построения графика Флуоресцентные детекторы чувствительнее спектрофотометрических примерно в 100 раз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
