ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колоночная хроматография. Инструментальные методы детектирования. Последовательность операций Хроматография на бумаге из "Техника лабораторных работ " В этом методе разделения подвижной фазой служит газ (гелий, азот), протекающий через неподвижную фазу. [c.309] Различают две принципиальные разновидности газовой хроматографии в системе газ — твердое вещество (адсорбционная хроматография) и в системе газ — жидкость (газо-жидкостная хроматография). В первом случае разделение происходит за счет адсорбции веществ на поверхности твердого адсорбента, которым наполнена хроматографическая колонка. Во втором случае анализируемая газовая смесь проходит через колонку, наполненную твердым носителем (определенной степени зернения), на поверхность которого нанесен тонкий слой нелетучей жидкости. Эффективность разделения в газо-жидкостной хроматографии определяется не процессами сорбции — десорбции газа, а степенью растворения газообразных компонентов анализируемого вещества в жидкой нелетучей пленке. В качестве жидкой фазы в газо-жидкостной хроматографии используют вазелиновое масло, силиконовое масло, эфиры фталевой кислоты, трикрезилфосфат и др. В качестве твердых носителей применяют инертные вещества с развитой поверхностью, но малой микропористостью, чтобы исключить адсорбцию газа на поверхности. Наибольшее распространение получили каолин, диатомиты, тефлон и др. [c.309] При хроматографии в системе газ — адсорбент используют приемы фронтальной, элюентной и вытеснительной хроматографии в системе газ — жидкость применяют только метод элюирования. [c.309] В настоящее время методами газовой хроматографии можно выполнять качественные и количественные определения компонентов смесей органических и неорганических газообразных, жидких и твердых веществ, давление паров которых превышает 0,133— 133 Па, перегоняющихся без разложения в области температур до 400—500 °С. Основными достоинствами газовой хроматографии являются высокая чувствительность и разделяющая способность, скорость, точно сть и высокая степень автоматизации анализа. [c.309] Принципиальная схема аналитического лабораторного газового хроматографа представлена на рис. 177. [c.309] Особенно важное значение имеет установка и стабилизация расхода газа-носителя, оказывающего непосредственное влияние на параметры удерживания и размеры пиков. Для этих целей используют совокупность нескольких элементов, основными из которых являются дроссель, регулятор давления и регулятор расхода. С помощью дросселя регулируют расход (объемную скорость) газа, изменяя аэродинамическое сопротивление канала, по которому этот газ течет. Если питание газового хроматографа осуществляется от индивидуального баллона газом, то дроссель обеспечивает и необходимый постоянный расход газа. В общем же случае используют регулятор давления, стабилизирующий давление на входе в хроматографическую колонку. [c.310] В некоторых случаях, например при программировании температуры колонки, необходимо поддерживать постоянный расход газа-носителя через колонку, когда ее сопротивление изменяется в процессе анализа. Для этой цели используют регулятор расхода. Он реагирует на изменение сопротивления колонки изменением сопротивления входящего в его состав регулирующего дросселя, так что суммарное сопротивление остается неизменным и расход не меняется. [c.310] Величины газовых потоков измеряют с помощью мыльно-пленочных измерителей по времени прохождения мыльной пленкой известного объема калиброванной стеклянной трубки. [c.310] Дозирующее устройство 2 позволяет вводить в поток газа-носителя непосредственно перед колонкой определенное количество анализируемой смеси в газообразном состоянии. Поток газа-носителя вносит анализируемую пробу в колонку 3, где осуществляется разделение смеси. Составляющие ее компоненты вместе с газом-носителем подаются в детектор 4, который преобразует разницу в физических или физико-химических свойствах бинарных смесей компонент— газ-носитель по сравнению с чистым газом-носителем в электрический сигнал. Величина сигнала зависит как от природы компонента, так и от содержания его в анализируемой смеси. [c.310] Необходимые температурные режимы колонки, детектора и дозирующих устройств достигаются помещением их в термостат, управляемый терморегулятором 5. [c.310] Сигнал детектора, преобразованный усилителем 7, записывается в виде хроматограммы автоматическим потенциометром 8. [c.310] Количественная обработка хроматограмм может производиться вручную или с помощью интегратора, автоматически фиксирующего площадь пика и время удерживания. [c.311] Существует несколько типов дозаторов. Для дозирования газообразных смесей используют газовые краны-дозаторы, позволяющие включать калиброванную емкость, предварительно заполненную анализируемой газовой смесью, в поток газа-носителя, который переносит дозу в виде газовой пробки в хроматографическую колонку. Жидкие смеси вводят в колонку специальными шприцами объемом 0,1—50 мкл через термостойкое резиновое уплотнение испарителя. (Испаритель представляет собой нагреваемый до определенной температуры металлический блок с каналом для ввода и испарения жидкой пробы. В канал подается поток предварительно нагретого газа-носителя. С одной стороны канал закрыт пробкой из термостойкой резины, с другой присоединена хроматографическая колонка.) Твердые вещества чаще всего вводят в виде раствора. При этом растворитель должен не только хорошо растворять твердые компоненты пробы, но и образовывать пик, не мешающий измерению пиков анализируемых компонентов. [c.311] Различают три основных типа аналитических колонок — наса-дочные (набивные), микронасадочные и капиллярные. Ввиду простоты приготовления наибольшее распространение получили наса-дочные колонки. [c.311] У насадочной колонки внутренняя полость заполнена инертным твердым носителем, покрытым тонкой пленкой нелетучего растворителя (неподвижной фазы) или твердым активным веществом (адсорбентом). Эти колонки изготавливают из металлических (нержавеющая сталь, медь), стеклянных или фторопластовых трубок с внутренним диаметром 2—10 мм (чаще 2—4 мм) и длиной 0,5—3,0 м. Им придают спиральную, У-образную или зигзагообразную форму. Микронасадочные колонки отличаются от насадочных только диаметром трубок (0,8—1,0 мм). Форма колонок практически не влияет на эффективность разделения и определяется размерами термостата. [c.311] В капиллярных колонках неподвижная фаза не заполняет всю внутреннюю полость, а покрывает лишь внутреннюю поверхность трубки, остающейся по существу полой и после нанесения неподвижной фазы. [c.311] При заполнении капиллярных колонок раствор жидкой фазы в летучем растворителе (эфире, пентане) продавливают из сосуда с двумя отверстиями с помощью сжатого газа (азота) через колонку до появления жидкости на противоположном конце. Затем сосуд отсоединяют и продувают колонку газом до полного удаления паров растворителя. [c.312] В газовой хроматографии наибольщее распространение получили ионизационно-пламенный детектор и катарометр (детектор по теплопроводности). [c.312] Катарометр измеряет различие в теплопроводности чистого газа-носителя и его смеси с веществом, выходящим из колонки. Поэтому чувствительность тем выше, чем больше теплопроводность анализируемого вещества отличается от теплопроводности газа-носителя. Подавляющая часть органических веществ имеет низкую теплопроводность, и для их анализа целесообразно использовать газы-носители с возможно более высокой теплопроводностью. Этому требованию удовлетворяют водород и гелий, но на практике водород ввиду его взрывоопасности применяется значительно реже гелия. [c.312] Ионизационно-пламенный детектор представляет собой камеру, в которой поддерживается водородное пламя, являющееся источником ионизации. В камеру вводят необходимые для поддержания пламени водород и воздух водород в смеси с Газом-носителем подается в детектор через канал горелки, а воздух— через другой канал и распределяется равномерно диффузором. Горелка является одним из электродов, она изолирована от корпуса и соединена с источником стабилизированного напряжения. Второй электрод, называемый часто коллектором, расположен над горелкой. Во внешнюю цепь включен электрометр, измеряющий ток между электродами. [c.312] Вернуться к основной статье