ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы СТАРЕНИЕ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК В ГАЗОЖИДКО-ТВЕРДОФАЗНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ из "Газо-жидко-твердофазная хроматография" В ГЖТХ сорбент и капиллярная колонка, как правило, не могут быть использованы для практической работы непосредственно после нанесения НЖФ на стенки капиллярной колонки или на ТН. Они могут быть применены для хроматографических измерений только после проведения важной и необходимой стадии — подготовки сорбента (колонки) для практической работы или его кондиционирования (см., например, [5, 6, 151] ). Стадия кондиционирования колонки включает обычно медленный нагрев колонки до максимально возможной рабочей температуры и ее выдерживание при этой температуре в потоке газа-носителя или в атмосфере сухого инертного газа. [c.49] Однако и в процессе эксплуатации колонки, а также при некоторых нестандартных условиях ее хранения наблюдается нежелательное изменение свойств колонки. Это явление обычно называют старением хроматографической колонки (сорбента). В литературе этому важному процессу уделяется недостаточное внимание. На старение хроматографических колонок и сорбентов оказывает существенное влияние поверхность твердого носителя, и поэтому представляется целесообразным специально обсудить особенности процесса старения, обращая особое внимание на роль в этом процессе ТН. [c.49] Как уже отмечалось, сорбент в ГЖТХ представляет собой систему газ — жидкость — твердое тело, и на стабильность свойств колонок (сорбентов) большое влияние оказывают все фазы, а также их взаимодействие друг с другом, причем особенно четко в этих процессах проявляется влияние ТН на свойства тонкой пленки НЖФ. На взаимодействие НЖФ — ТН определенное влияние оказывает также и газ-носитель, и анализируемый образец. Так, Дженнингс [8] отмечает, что вода может активно адсорбироваться на стеклянной поверхности и вытеснять НЖФ. Поэтому рекомендуется хранить капиллярные колонки с герметично закрытыми концами (см., например, [6] ). На свойства колонки может оказывать влияние и состав анализируемого образца. В литературе ]166, 167] отмечается, что при анализе образцов, содержащих воду, заметно изменяется время удерживания анализируемых компонентов и их разделение, причем это явление наблюдалось как для неполярных, так и для полярных НЖФ. [c.49] Изучая старение насадочных колонок, различные исследователи выдвинули в качестве основных причин изменения свойств колонки во время эксплуатации следующие улетучивание НЖФ из колонки [5, 79, 89, 151], перераспределение ее на сорбенте, сопровождаю1цееся ухудшением эффективности колонки [28, 168], которое, в частности, происходит и под влиянием больших проб [169], изменение свойств НЖФ в результате ее разложения или окисления примесями кислорода в газе-носителе 170, 171]. Роль чистоты газа-носителя отмечена в работе 170], в которой экспериментально показано заметное влияние кислорода, содержащегося в газе-носителе. Разложение (окисление) полиэтиленгликоля ПЭГ-4000 при использовании в качестве газа-носителя азота, содержащего до 0,1 % кислорода, при температуре колонки 140 °С в 1,5 раза, а при температуре 180 °С в 2,6 раза выше, чем при использовании газа-носителя азота с 0,003 % кислорода. [c.49] Первый член этого уравнения выражает скорость испарения жидкой фазы, второй член выражает скорость разложения жидкой фазы на поверхности носителя, третий член - скорость разложения в объеме НЖФ. [c.51] Аналогичный характер зависимости потерь массы сорбента от температуры был получен на разных носителях также для динонилфталата (свежеприготовленного) и неполярной фазы апиезон N [170]. [c.52] Логарифм зависимости k от обратной температуры для ПЭГ-4000 имеет линейный характер, и рассчитанная на основании этой зависимости энергия активации процесса каталитического разложения НЖФ на поверхности ТН равна 69,1 10 Дж. [c.52] Таким образом, поверхность ТН оказывает существенное влияние на старение сорбента в процессе его эксплуатации. Старение представляет собой сложный процесс, определяемый термокаталитическим разложением НЖФ на поверхности ТН и ее улетучиванием с потоком газа-носителя. [c.52] Капиллярные колонки также подвергаются старению. Поскольку в капиллярной хроматографии довольно широко используют полярные НЖФ, летучие при повышенных температурах, то представляется целесообразным рассмотреть старение капиллярных колонок с НЖФ этого типа [183]. Старение изучали на колонках из нержавеющей стали (50 мХ0,25 мм) с 1,2,3-трис-цианэтоксипропаном (ТЦЭП), максимальная рабочая температура для которой составляет 160°С [8, 244, 254]. Исследование старения проводили при 130 °С в потоке азота. Изменение свойств колонки во время старения оценивали по изменению индекса удерживания / и коэффициента емкости k бензола, которые измеряли при 50 °С. Старение оказывает влияние не только на величины удерживания, но и на изменение разделительной способности колонки. В качестве примера на рис. III.2 приведены две хроматограммы, полученные на подвергаемой старению колонке с интервалом в две недели. Как следует из рис. III.2 в результате старения разделение двух пар углеводородов существенно ухудшается и они практически не разделяются. [c.52] С этой целью после 550 ч старения колонку разрезали на три равные части ( 17 м) и измеряли индексы удерживания и коэффициенты емкости для бензола в каждой части колонки при 50 °С. При этом получили для началык5Й части колонки (17 м) /=1040,0, fe= 1,290 для средней части колонки (16 м) /=115,3, fe= 1,792 и для замыкающей части /=1154, /г= 1,806. Таким образом, хроматографические характеристики средней и замыкающей частей колонки практически не изменились, однако произошло существенное изменение величин удерживания для начальной части колонки, причем коэффициент емкости для бензола в этой части колонки заметно уменьшился. Это свидетельствует об уменьшении содержания НЖФ в этой части колонки. [c.53] С целью определения характера изменения свойств фронтальной части колонки по длине, от начальной части колонки (общая длина этой части 17 м) отрезали по направлению потока газа-носителя 0,5 1,0 1,75 2,0 и 7,0 м и на оставшейся части измеряли индекс удерживания и коэффициент емкости для бензола и других соединений. [c.53] Улетучивание НЖФ имеет важной значение также и при использовании насадочных колонок [79. 180, 182, 188], в особенности для промышленной хроматографии, где колонки работают непрерывно в течение очень длительного времени [189[. [c.55] Обычно полагают, что основной причиной потерь НЖФ является насыщение поступающего в колонку чистого газа-носителя парами НЖФ [79, 190]. Для компенсации этих потерь было предложено вводить НЖФ в колонку, используя следующие методы 1) подача НЖФ в колонку в виде раствора с введением пробы обычным методом [188[ 2) подача НЖФ в колонку с газом-носителем, обогап],еиным парами НЖФ [188, 190, 191]. [c.55] Вернуться к основной статье