Cтраница 3
Влияние на эффективность препаративной колонки концентрации неподвижной фазы проявляется через переменные е, k и Я. Концентрация неподвижной фазы влияет на составляющие величины ВЭТТ, обусловленной как подвижной, так и неподвижной фазами, и это настолько затрудняет дело, что было признано целесообразным оценивать влияние концентрации неподвижной фазы в колонке численными методами. Результаты такой оценки приводятся в специальных работах по расчету капиллярных и насадочных колонок, причем интересным общим результатом является то, что существует оптимальная толщина слоя неподвижной фазы, которая слабо зависит от величины / С. [31]
Я, конечно, согласен с д-ром Клинкенбергом. Если увеличивать диаметр колонки, поддерживая постоянными скорость потока и состав смачивающего раствора, то уменьшится, как нами было показано, толщина пленки. Поэтому необходимо увеличить концентрацию неподвижной фазы, как вы предлагаете, и мы действительно это делали. [32]
Обычно используемые в ГЖХ твердые диатомитовые носители имеют умеренно развитую поверхность ( 1 - 2 м5 / г), которая хорошо смачивается неподвижными фазами различной природы; сорбенты можно приготавливать различными способами. Фронтальные методы приготовления сорбента состоят в пропускании раствора неподвижной фазы через слой носителя, который расположен или на стеклянном фильтре, или непосредственно в колонке. Количество нанесенной на носитель неподвижной фазы рассчитывают как разность концентрации неподвижной фазы в исходном и в прошедшем через носитель растворе. При изменении концентрации раствора неподвижной фазы меняется количество неподвижной фазы, остающееся на носителе. [33]
Однако впоследствии было обнаружено, что колонки, в которых градиент концентрации неподвижной фазы имеет направление, противоположное направлению газового потока, обеспечивают лучшее разделение очень больших проб, чем обычные колонки с равномерно распределенной неподвижной фазой. Поэтому в препаративной хроматографии желательно, чтобы у входа в колонку концентрация неподвижной фазы была очень высокой, поскольку на этом участке проба еще не разделена на компоненты и легко может перегрузить насадку колонки. При дальнейшем продвижении пробы вдоль колонки, когда она разделяется на два или большее число компонентов, относительное количество разделяемых соединений, приходящееся на 1 г насадки в данной секции колонки, уменьшается и, следовательно, снижается требуемое для растворения этих соединений содепжа-ние неподвижной жидкой фазы в насадке. [34]
Откачивание продолжают до тех пор, пока практически не прекратится просачивание раствора в колбу для фильтрования. Вакуум в колбе должен быть низким, чтобы как можно меньше растворителя испарялось с нижней поверхности фильтра и из самой колбы для фильтрования. В противном случае чрезмерное испарение растворителя приводит к ошибкам в вычислениях концентрации неподвижной фазы на носителе. Как только отфильтруется большая часть раствора, необходимо отсоединить колбу от насоса. Если этого не сделать, то сквозь слой насадки будет довольно интенсивно просачиваться воздух, который слишком быстро высушит насадку. [35]
Другими словами, чем меньше плотность носителя, тем больший объем он занимает и тем больше жидкости удерживает в промежутках между частицами. Следовательно, 100 г очень плотного носителя, например хромосорба G, удерживают гораздо меньше жидкости, чем 100 г менее плотного носителя, например хромосорба W. Следовательно, чтобы, используя эти носители, получить насадки с одной и той же концентрацией неподвижной фазы, для хромосорба G нужно брать гораздо более концентрированный раствор неподвижной фазы. Заметим, однако, что насадка 5 % фазы ЭГА на носителе хромосорб G содержит более чем в два раза большее количество неподвижной фазы, чем насадка 5 % ЭГА на носителе хромосорб W. Объемная плотность большинства носителей зависит и от зернения: носитель зернением 100 / 120 меш обычно более плотный, чем носитель зернением 60 / 80 меш, но это отличие, по-видимому, не слишком велико. [36]
Другими словами, чем меньше плотность носителя, тем больший объем он занимает и тем больше жидкости удерживает в промежутках между частицами. Следовательно, 100 г очень плотного носителя, например хромосорба G, удерживают гораздо меньше жидкости, чем 100 г менее плотного носителя, например хромосорба W. Следовательно, чтобы, используя эти носители, получить насадки с одной и той же концентрацией неподвижной фазы, для хромосорба G нужно брать гораздо более концентрированный раствор неподвижной фазы. Заметим, однако, что насадка 5 % фазы ЭГА на носителе хромосорб G содержит более чем в два раза большее количество неподвижной фазы, чем насадка 5 % ЭГА на носителе хромосорб W. Объемная плотность большинства носителей зависит и от зернения: носитель зернением 100 / 120 меш обычно более плотный, чем носитель зернением 60 / 80 меш, но это отличие, по-видимому, не слишком велико. [37]
Количество неподвижной фазы на носителе зависит, во-первых, от вязкости ее раствора и, во-вторых, от объемной плотности носителя. Оба эти фактора влияют на объем раствора, удерживаемого данным количеством носителя. Такие неподвижные фазы, как карбовакс 2ОМ, а также силиконы OV-1 и SE-30, образуют очень вязкие растворы, из-за чего концентрации неподвижной фазы в насадках оказываются выше, чем ожидаемые. [38]
Количество неподвижной фазы на носителе зависит, во-первых, от вязкости ее раствора и, во-вторых, от объемной плотности носителя. Оба эти фактора влияют на объем раствора, удерживаемого данным количеством носителя. Такие неподвижные фазы, как карбовакс 2ОМ, а также силиконы OV-1 и SE - 3O, образуют очень вязкие растворы, из-за чего концентрации неподвижной фазы в насадках оказываются выше, чем ожидаемые. [39]
Влияние на эффективность препаративной колонки концентрации неподвижной фазы проявляется через переменные е, k и Я. Концентрация неподвижной фазы влияет на составляющие величины ВЭТТ, обусловленной как подвижной, так и неподвижной фазами, и это настолько затрудняет дело, что было признано целесообразным оценивать влияние концентрации неподвижной фазы в колонке численными методами. Результаты такой оценки приводятся в специальных работах по расчету капиллярных и насадочных колонок, причем интересным общим результатом является то, что существует оптимальная толщина слоя неподвижной фазы, которая слабо зависит от величины / С. [40]
Концентрацию желательно определять перед тем, как перекладывать насадку из воронки. Если полученное значение концентрации не совпадает с желаемым, то нужно только вновь смешать отфильтрованный раствор с носителем и должным образом изменить концентрацию раствора, добавив в него растворитель или неподвижную фазу, а затем вновь отфильтровать суспензию. К такой повторной операции следует прибегать лишь для того, чтобы попрактиковаться или когда точность результатов анализа не особенно важна, поскольку чем больше производят механических операций с носителем, тем больше шансов разрушить его частицы. Значение концентрации неподвижной фазы можно проверить, подвергнув часть насадки экстракции по методу Сокслета; это хорошо для самоуспокоения, но обычно не требуется. [41]
Концентрацию желательно определять перед тем, как перекладывать насадку из воронки. Если полученное значение концентрации не совпадает с желаемым, то нужно только вновь смешать отфильтрованный раствор с носителем и должным образом изменить концентрацию раствора, добавив в него растворитель или неподвижную фазу, а затем вновь отфильтровать суспензию. К такой повторной операции следует прибегать лишь для того, чтобы попрактиковаться или когда точность резулвтатов анализа не особенно важна, поскольку чем больше производят механических операций с носителем, тем больше шансов разрушить его частицы. Значение концентрации неподвижной фазы можно проверить, подвергнув часть насадки экстракции по методу Сокслета; это хорошо для самоуспокоения, но обычно не требуется. [42]
Нужно согласиться с тем, что все еще требуется большой объем исследований с целью определения роли различных твердых носителей и концентраций неподвижной фазы, поскольку эти факторы действительно влияют на полярность колонки. Однако, как правило, вполне можно принять следующее; если колонка В на 50 % более полярна, чем колонка А при 20 % неподвижной фазы, то она настолько же более полярна и при 3 % неподвижной фазы. Но нельзя считать, что колонка В, содержащая 15 % неподвижной фазы, на 50 % более полярна колонки А, содержащей 5 % неподвижной фазы. Степень влияния концентрации неподвижной фазы на полярность колонки обсуждается в гл. При использовании менее полярных неподвижных фаз необходимы колонки длиной не менее 7м, поскольку в противном случае упомянутые выше пять стандартных соединений выходят из колонки настолько быстро, что невозможно точно измерить их времена удерживания. Этих трудностей удается избежать, если применяется электронный измеритель времени удерживания, но точное измерение времен удерживания на ленте самописца является серьезной проблемой. [43]
Нужно согласиться с тем, что все еще требуется большой объем исследований с целью определения роли различных твердых носителей и концентраций неподвижной фазы, поскольку эти факторы действительно влияют на полярность колонки. Однако, как правило, вполне можно принять следующее: если колонка В на 50 % более полярна, чем колонка А при 20 % неподвижной фазы, то она настолько же более полярна и при 3 % неподвижной фазы. Но нельзя считать, что колонка В, содержащая 15 % неподвижной фазы, на 50 % более полярна колонки А, содержащей 5 % неподвижной фазы. Степень влияния концентрации неподвижной фазы на полярность колонки обсуждается в гл. При использовании менее полярных неподвижных фаз необходимы колонки длиной не менее 7м, поскольку в противном случае упомянутые выше пять стандартных соединений выходят из колонки настолько быстро, что невозможно точно измерить их времена удерживания. Этих трудностей удается избежать, если применяется электронный измеритель времени удерживания, но точное измерение времен удерживания на ленте самописца является серьезной проблемой. [44]
Не начинайте с концентрации 1 %, поскольку при столь малых концентрациях неподвижной фазы часто наблюдается расширение задних фронтов хроматографических пиков. Гораздо труднее приготовить хорошую насадку, содержащую 1 % неподвижной фазы, чем хорошую насадку, содержащую 3 % неподвижной фазы, особенно если применяются такие неполярные неподвижные фазы, как силиконы SE-30 и OV-1. В первых работах по хроматографии описывается много примеров разделения на колонках, содержащих 1 % неподвижной фазы SE-30. Из более поздней литературы видно, что общеупотребительным нижним пределом концентрации неподвижной фазы становится концентрация 3 %, по крайней мере для насадок с диатомитовыми носителями. Разделения проводят с использованием все меньших и меньших проб, и при этом возникает все больше трудностей, связанных с адсорбцией; колонки, содержащие 1 % неподвижной фазы, могут давать совершенно симметричные хроматографические пики при разделении проб величиной порядка 10 мкг, но при разделении проб меньшей величины с использованием более чувствительных систем детектирования может происходить расширение задних фронтов, а в конце концов и полное исчезновение хроматографических пиков. По этой причине лучше начинать с концентрации неподвижной фазы, равной 3 %, а затем уменьшать ее, если это является абсолютно необходимым. В колонках со стеклянными шариками концентрацию неподвижной фазы можно довести и до 0 01 %, но плотность носителя в таких колонках значительно выше, чем в колонках с диатомитовыми носителями. [45]