ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория капиллярной хроматографии из "Высокоэффективная газовая хроматография" Способность хроматографической системы разделять критическую пару веществ (т. е. два наиболее трудно разделяемых соединения) зависит не только от их абсолютных времен удерживания, но и от формы ников этих соединений, т. е. от эффективности разделительной колонки. [c.4] Связь между величинами и иллюстрируется рис. 1-2. [c.5] Коэффициент распределения — термодинамическая величина нри определенной температуре колонки каждое вещество характеризуется постоянным коэффициентом распределения. [c.5] Обычно значения Ь для капиллярных колонок составляют 50-500. Чем тоньше пленка неподвижной фазы, тем выше значение Ь. [c.5] Для представления величии удерживания в газовой хроматографии используется система индексов удерживания Ковача Индексы удерживания Ковача не зависят от ряда инструментальных неременных, нанример от объемной скорости потока. Это позволяет проводить сравнение величин удерживания, полученных в различных хроматографических системах. Индексы удерживания Ковача стали основой для идентификации веществ в хроматографии. Использование индексов удерживания нри проведении качественного анализа рассмотрено в гл. 6. [c.5] Стандартное отклонение ника а можно рассчитать но его ширине (рис. 1-3). [c.6] Следовательно, эффективность колонки тем выше, чем больше число теоретических тарелок п и меньше их высота к. [c.6] Величина соответствует эффективности колонки, достигаемой при панесепии идеальной НФ в идеальных условиях. Эффективность нанесения НФ оценивают, сравнивая полученное значение к и рассчитанное но уравнению (1.23). [c.7] Дрзтими словами, число разделений — это число ников, которые могли бы быть разделены между двумя соседними гомологами. Эта величина называется также эффективным числом ников. Расчет Числа разделений демонстрирует рис. 1-4. Как следует из приведенных данных, для капиллярной колонки число разделений между никами нормальных углеводородов Сп и Сп более чем в 3 раза превышает число разделений, полученное в аналогичных условиях на насадочной колонке. Конкретно, на капиллярной колонке между пиками Сп и Сп может быть разделен 21 ник, а на насадочной — менее 6. [c.8] Следовательно, если для критической нары соединений известны индексы удерживания Ковача, то необходимое значение Т2 можно рассчитать но уравнению (1.26). Нанример, для разделения двух компонентов с индексами удерживания 1270 и 1274 (А1= 4) требуется колонка сТ2 = 24. Таким образом, полностью разделить эти компоненты на капиллярной колонке в условиях, пред-ставлеппых на рис. 1-4, не удается. [c.8] Взаимодействия анализируемого вещества и НФ представляют собой различные неполярные дисперсионные и специфические полярные взаимодействия. К последним относятся взаимодействия динолей и водородные связи. НФ обычно подразделяют на два класса в зависимости от их селективности — полярные и неполярные НФ. Однако понятия нолярность и селективность не являются синонимами. Полярность — это только один из факторов, определяющих селективность. Полярность обуславливает взаимодействие НФ с полярными группами анализируемого вещества. Селективность НФ определяется комплексом взаимодействий анализируемых веществ и НФ. [c.8] Система для характеристики селективности НФ была предложена Мак-Рейнольдсом [12]. Согласно этой системе, селективность оценивается как разность индексов удерживания Ковача пяти выбранных стандартных соединений (бензол, н-бутанол, пентанон-2, нитропропан и пиридин), определенных па колонке с исследуемой НФ, и индексов удерживания тех же соединений, определенных на колонке со скваланом. Мак-Рейнольдс охарактеризовал таким образом более 200 НФ и предложил шкалу полярности НФ. Оказалось, что селективности многих НФ, используемых в газовой хроматографии с насадочными колонками, очень близки. [c.8] Был предложен перечень наиболее предпочтительных фаз [13], что облегчает выбор НФ для исследователя. [c.9] Однако в некоторых случаях для успешного разделения необходимы колонки с НФ, обладающими специфической селективностью (рис. 1-5). Такую селективность можно получить за счет использования 1) специально приготовленных фаз 2) колонок со смешанными фазами 3) последовательно соединенных колонок с различными НФ. [c.9] Специальные фазы можно приготовить из основных НФ, применяемых в хроматографии. Например, обработка полиэтиленгликоля (ПЭГ) кислотой приводит к получению фазы с группами свободных жирных кислот, которая успешно применяется для разделения неэтерифицированных жирных кислот (FFAP). [c.9] Путем смешения определенных количеств двух различных фаз получают фазы, позволяющие оптимизировать разделение. Если эти фазы не смешиваются, синтезируют сополимер, который со держит определенные количества селективных функциональных групп от обеих фаз. Истинный состав смеси фаз или сополимер можно определить методом оконных диаграмм [14], если проведено разделение на индивидуальных фазах. Колонки со специфической селективностью нашли применение в исследованиях, направленных на определение летучих соединений в объектах окружающей среды. Вопросы получения колонок со специфической селективностью подробно рассмотрены в работе Сандры и сотр. [15]. [c.9] Разрешение и время, необходимое для проведения анализа, зависят от некоторых взаимосвязанных параметров колонки и условий проведения анализа. Основные факторы, влияющие на разделение, — это геометрические размеры колонки — длина и внутренний диаметр, тип НФ и толщина ее пленки в колонке, природа газа-носителя и его скорость, температура колонки. При выбора колонки и разработке методики анализа необходимо хорошо представлять себе и учитывать влияние этих факторов. Первые четыре из перечисленных факторов являются характеристиками колонки, их следует учитывать при выборе колонки для анализа. Остальные параметры относятся к условиям эксперимента и могут быть легко изменены. [c.9] Температура колонки очень сильно влияет на разделение. Логарифм коэффициента емкости (1с) обратно пропорционален температуре. Чем ниже температура колонки, тем выше коэффициент емкости, т. е. больше продолжительность пребывания компонента в ИФ (уравнение (1.5)). Увеличение продолжительности пребывания компонента в ИФ позволяет более полно использовать ее селективность. Однако следует помнить, что при увеличении температуры селективность может изменяться и, следовательно, вероятно изменение последовательности элюирования компонентов из колонки. [c.10] Вернуться к основной статье