ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектральный анализ непосредственно в хроматографической системе из "Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография" Защиту от перегрева, который может произойти при неисправности электронной схемы, осуществляют включением в электрическую цепь специальных вставок, изготовленных из сплавов с температурой плавления 100—150°С. Иногда для термостатирования используют нагреваемые металлические блоки с профрезерован-ными пазами, в которые вставляются колонки, а также водяные рубашки, соединенные с жидкостными термостатами. [c.165] Главная трудность использования этих конструкций заключается в том, что размер пазов и рубашек должен строго соответствовать размеру и числу колонок и предколонок. В то же время в практике часто приходится собирать разделительные системы из колонок различных размеров. Это обстоятельство затрудняет использование указанных термостатирующих устройств, несмотря на их простоту. Кроме того, эти устройства обычно не предусматривают термостатирования инжектора и предварительного подогрева растворителя. [c.165] Для проведения большинства работ в ВЭЖХ вполне достаточным является диапазон термостатирования до 100°С с точностью поддержания температуры 0,5—1°С. В отдельных случаях, в частности в эксклюзионной хроматографии некоторых синтетических полимеров, необходимо термостатирование 1 до 150 °С. [c.165] Современный хроматограф для ВЭЖХ является прибором, материалы которого в процессе работы подвергаются сильным химическим и механическим воздействиям. Жидкостный тракт хроматографа подвергается воздействию воды, водных растворов кислот, щелочей и солей, при этом нередко при повышенной температуре, а также воздействию разнообразных органических растворителей, окислителей и восстановителей, при этом такое воздействие проводится при самых неблагоприятных условиях— при высоком давлении и на детали, подвергающиеся сильным механическим нагрузкам. Это предъявляет к конструкционным материалам приборов и оборудования чрезвычайно высокие требования, которым не все приборы отвечают, особенно для наиболее сложных условий работы. [c.165] сталкиваясь с необходимостью вводить в конструкцию хроматографа новые узлы и детали, нередко изготовляемые самим исследователем или не предназначенные для ВЭЖХ,. допускаются грубые ошибки в выборе конструкционных материалов, приводящие к катастрофическим последствиям (коррозионное или механическое разрушение узлов хроматографа, забивка каналов капилляров и фильтров, порча колонок и сорбентов и т.п.). [c.165] Основными конструкционными материалами для ВЭЖХ являются коррозионноустойчивая нержавеющая сталь, спецсплавы (значительно реже), стекло, керамические материалы (рубин, сапфир), полимерные материалы (в основном с наполнителями). [c.165] Отечественные приборы, как правило, изготавливают из нержавеющей стали Х18Н9Т. Основным конструкционным материалом для импортного оборудования является нержавеющая сталь марки 316, отличающаяся высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью. Как правило, нержавеющие стали достаточно коррозионноустойчивы к обычно используемым в ВЭЖХ растворителям [126]. Исключение составляют некоторые сильные органические кислоты (муравьиная, щавелевая, трихлоруксусная, трифторуксусная и др.) в определенном диапазоне концентраций, хлорсодержащие растворители (метиленхлорид, хлороформ, тетрахлорид углерода и др.), особенно в сочетании с полярными модификаторами типа спиртов. Когда возникает необходимость в использовании таких растворителей или модификаторов. [c.165] Особенно внимательно следует подходить к введению в конструкцию хроматографа деталей, изготовленных из другого металла, будь это сварка, припайка, конус или фильтр из титана, никеля, серебра или сплава. В случае электропроводящего растворителя при этом всегда возникает электрическая пара (гальванический элемент) и начинается уже не просто химическое, а электрохимическое разрушение одного из металлов с образованием продуктов коррозии, уменьшением прочности соединения и т.д. В этом случае прибор, долго и устойчиво работавший в неэлектропроводящих растворителях, может выйти из строя при смене растворителя на электропроводящий за несколько дней или даже часов. Такими узлами, где наиболее вероятно использование других металлов, обычно являются манометры (заварка конца трубки Бурдона, ее приварка к телу манометра), демпферы некоторых типов (приварка капилляров к сплющенным трубкам демпфера), некоторые инжекторы, колонки и т.д. В рационально разработанной и выполненной конструкции все соединения должны выполняться с использованием конусов из того же металла или уплотнений с использованием высокоинертных полимеров. [c.166] Стекло используют в конструкциях современных хроматографов довольно редко, главным образом из-за его хрупкости я плохой работы на разрыв, хотя его химическая инертность известна. Методы упрочнения стекла путем закалки, нанесений упрочняющих пленок и другие приемы позволяют до известной степени преодолеть традиционную хрупкость стекла. В таком виде его используют для создания малых шприцевых насосов (например, в отечественном микроколоночном приборе Милихром ) на 5—6 МПа, колонок на 3—8 МПа, микрошприцев высокого давления. Тем не менее следует иметь в виду, что хотя современные методы позволяют очень сильно упрочнить стекло некоторых марок (например, колонки для ВЭЖХ из стекла производства ЧССР выдерживают при набивке давление 60 МПа и больше), тем не менее любой возникающий при работе на поверхности такого изделия дефект (царапина, трещина, растворение покрытия) могут привести к мгновенному разрушению изделия. и выходу хроматографа из строя. Необходимы чехлы, защищающие от поражения осколками. [c.166] Рубин и сапфир ввиду их высокой твердости и возможности их обработки до очень высокого класса чистоты используют для изготовления поршней и шариковых клапанов с их седлами. Они работают надежно и обладают высокой химической устойчивостью к растворителям, солям, кислотам и щелочам. [c.166] Полимерные материалы, используемые в ВЭЖХ, можно разделить на группы, различающиеся по прочности, химической стойкости и другим характеристикам. [c.166] В ВЭЖХ находят применение капиллярные трубки для соединений, шприцы, корпуса разовых микрофильтров, концентраторы проб, уплотнения поршней, колпачки для закрывания колонок из полиэтилена, полипропилена и их сополимеров, а также из других полиолефинов. Однако механическая прочность таких капилляров невысока, они набухают и растворяются в ряде растворителей. Те же недостатки и у шприцев — их в основном используют для работы с водой, метанолом, ацетонитрилом. [c.167] Некоторые фирмы используют наполненный полиэтилен для изготовления уплотнений поршней некоторых насосов, что является особенно нежелательным и опасным, так как ряд растворителей (таких как тетрагидрофуран, хлороформ, толуол) быстро разрушает такие уплотнения, при этом наполнитель попадает в поток растворителя и забивает капилляры, фильтры и Другие узлы. На это следует обращать особое внимание при выборе насоса для ГПХ, в который часто приме, няют такие растворители. [c.167] Полиэфиры, такие как найлон-66, находят применение в ВЭЖХ в качестве материала для фильтров с малыми порами (0,2—1,0 мкм), устойчивых к действию практически всех основных растворителей для ВЭЖХ и используемых для очистки от взвешенных микрочастиц растворителей и образцов. Для этих целей применяют некоторые полиамиды. Эти материалы используют также для изготовления других вспомогательных изделий. [c.167] Широкое применение находят фторопласты разных типов как в ненаполненном, так и в наполненном виде. Из них изготавливают капилляры и трубки, уплотнения разного типа. Их химическая инертность совершенно уникальна, механиче-кая прочность высокая, некоторые виды обладают достаточной прозрачностью, термостойкость фторопластов высокая (они не разлагаются в заметной степени до температур около 250—300 °С). Капилляры из толстостенного тефлона выдерживают давления до 10—15 МПа и более. Для соединения таких капилляров друг с другом на их концах обычно с помощью специального приспособления термомеханически или механически формуют фланцы, сдавливанием которых вместе специальными фитингами получают герметичное и полностью инертное соединение. Как конструкционный материал фторопласт имеет один серьезный недостаток он обладает в ненаполненном виде хладотекучестью, что приводит к необходимости либо вводить препятствующие этому наполнители (например, графитовые волокна), либо заключать фторопластовые уплотнения в камеры, исключающие свободные объемы и предотвращающие его вытекание в нагруженном состоянии. В наполненном виде фторопласт является наилучшим материалом для уплотнений поршней (обычно наполнитель также высокоинертный химически, например графитовые волокна), хорошо он работает и в уплотнениях инжекторов, если температура их работы невысока. [c.167] В последнее время широкое применение находят новые высокотермостойкие и устойчивые к действию растворителей, обладающие хорошими механическими свойствами полимеры, такие как полиимиды (например, материал Веспел фирмы Дюпон). Они, в отличие от фторопластов, не обладают текучестью и при повышенных температурах, что позволяет использовать их для уплотнений инжекторов, работающих при повышенных температурах (особенно это важно в ГПХ). Высокие конструкционные свойства таких материалов позволили создать конусные уплотнения для капилляров, которые легкогерметизируются и позволяют работать при давлениях, превышающих 35 МПа с фитингами разных видов и типов, легко присоединять колонки с фитингами разной формы. Недостатком этих материалов является несколько более низкая, чем у фторопласта, химическая инертность они набухают и утрачивают свои свойства в некоторых растворителях при повышенных температурах. [c.167] Хроматографист, начинающий работать в области высокоэффективной жидкостной хроматографии, должен ознакомиться с основами качественного анализа. Качественный анализ применяют для идентификации известного продукта, полученного новым путем или находящегося в смеси с другими продуктами. Он необходим при выделении из сложных биологических, химических смесей различных компонентов, что особенно важно в медицине, криминалистике, экологии, для контроля за нахождением некоторых лекарств и химических продуктов и их метаболитов в биоматериалах. Знакомство с основами качественного анализа поможет избежать типичных ошибок, например, отличить примеси в образце от примесей в растворителе или проверять чистоту вещества не на одной длине волны спектрофотометра, а на разных и т.д. [c.168] Прежде чем приступить к анализу, необходимо установить, весь ли образец элюируется из колонки данной системой растворителей или нет. Чтобы быть уверенным в полном элюировании, необходимо собрать всю вытекающую из колонки жидкость, упарить растворитель, взвесить остаток и найти степень извлечения образца. [c.168] Идентификацию компонентов в ВЭЖХ можно проводить тремя способами 1) использовать информацию об удерживании 2) исследовать зоны, полученные при разделении в колонке жидкостного хроматографа, методами спектрального или химического анализа 3) непосредственно подключить спектральный анализатор к колонке. [c.168] При идентификации по данным об удерживании, известные индивидуальные вещества, которые могут присутствовать в образцах, разделяют в той же самой хроматографической системе, и для них получают значения Сравнивая эти значения с временем удерживания неизвестного пика, можно обнаружить, что они либо совпадают, и тогда вероятно, что пики соответствуют одному и тому же веществу, либо известного вещества не соответствует неизвестной зоны. Тогда все же возможна ориентировочная оценка значений веществ, не доступных для непосредственного измерения степени их удерживания. Рассмотрим оба варианта. [c.168] Вернуться к основной статье