Cтраница 3
Подобрать такие фазы очень сложно, поэтому обе жидкости перед приготовлением неподвижной фазы ( носитель и разделяющая жидкость) приводят в равновесие друг с другом. Даже при хорошем насыщении подвижной фазы разделяющей жидкостью в хроматогра-фической установке должна быть предусмотрена форколонка, заполненная носителем, содержащим избыточное количество разделяющей жидкости. Это необходимо для того, чтобы элюент и в условиях хроматографирования был полностью насыщен. Температура в фор-колонке и разделительной колонке должна всегда быть одинаковой. Поскольку жидкие фазы не должны смешиваться, растворимость компонентов пробы в неподвижной и подвижной фазах сильно различается. Поэтому если растворимость пробы в неподвижной фазе выше, время удерживания очень возрастает, а это ведет к снижению чувствительности детектирования ( широкие полосы), если же растворимость пробы в подвижной фазе выше, время удерживания лишь незначительно отличается от мертвого времени колонки. [31]
Бескова и Филиппов [28] для раздельного определения окислов азота применили в качестве адсорбента уголь СКТ, пмпрегнированный сульфатом никеля. На такой колонке им удалось получить хорошее разделение пиков NO, NO2 и N2O, лрорма которых близка к снимет -, ричной. В случае одновременного присутствия в пробе СО2 и NO2, которые элюируются вместе, двуокись азота вымораживают на форколонке с тефлоном 4D при - 78 С. После записи на хроматограмме пика СО2 фор-колонку погружают в кипящую воду и десорбированную NO2 регистрируют катарометром. Эта методика была использована [162] для определения микроколичеств окислов азота, которые концентрировались на воздухе на колонке с графитированной сажей при комнатной температуре, а затем при 150 С выдувались током гелия в хро-матографическую колонку. Порядок элюирования окислов азота на адсорбентах не соответствует ни их температурам кипения, ни величинам дипольных моментов, что связано с очень высокой реакционной способностью двуокиси азота. [32]
По концам набивки помещают тампоны стеклянной ваты. Эту фор-колонку присоединяют к хроматографу непосредственно перед отверстием дозатора. Для уменьшения объема в линию, ведущую к отверстию дозатора, помещают стеклянную палочку. Раствор, содержащий соли аминов, вводят в верхнюю часть фор-колонки с помощью шприца или микропипетки. [33]
Метод разработан на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором. Для улавливания нелетучих продуктов перед хроматогра-фической колонкой устанавливают фор-колонку со стекловатой. В зависимости от конструктивных особенностей хроматографа фор-колонкой может служить стандартный вкладыш из нержавеющей стали длиной 45 мм и внутренним диаметром 4 мм, на 2 / 3 заполненный стекловатой, либо испаритель из нержавеющей стали. В испарителе имеется цилиндрический канал диаметром 6 мм и высотой 100 мм, в который вставляется сменная стеклянная фор-колонка, на 70 мм заполненная стекловатой. [34]
Некоторое время считалось, что анализ ионных или ионогенных соединений следует проводить методом ион-парной хроматографии с обращенными фазами. Однако в настоящее время исследователи останавливают свой выбор либо на традиционном варианте ионообменной хроматографии, либо на хроматографии с применением немодифицированного силикагеля или оксида алюминия. В последнем случае применяют водные растворители и буферы. Хроматография на немодифицированном силикагеле или оксиде алюминия имеет существенные преимущества по сравнению с ОФ-вариантом. Силикагель растворим в воде при рН8, однако этот недостаток может быть преодолен при насыщении растворителя силикагелем в фор-колонке. При использовании ТСХ описанные преимущества реализуются наилучшим образом ( см. разд. [35]
Фор-колонки могут быть длинными или короткими, но вообще предпочтительнее короткие колонки. При отборе пробы путем пропускания большого количества воздуха через набивку при комнатной температуре может произойти частичное разделение по длине колонки, поскольку воздух в данном случае действует как газ-носитель. Это можно до некоторой степени компенсировать, меняя положение фор-колонки на обратное при подключении ее к хроматографу так, чтобы направление потока газа-носителя становилось противоположным направлению потока исследуемого газа. Благодаря этому удается до ввода пробы в основную колонку улавливать более подвижные компоненты одновременно с менее подвижными. Предварительное разделение часто можно уменьшить, отбирая пробу при температуре, более низкой, чем температура хроматографической колонки. Мак-Кей и др. [45] полагают, что фор-колонка должна работать при температуре на 75 - 100 ниже температуры разделительной колонки, конечно, при условии, что последняя выбрана разумно. Следует отметить, что низкие температуры при отборе пробы не означают, что фор-колонки используют как охлажденные ловушки. Концентрации рассматриваемых компонентов в воздухе обычно столь низки, что конденсация их сомнительна при охлаждении даже до температуры сухого льда. Вероятно, органические соединения растворяются в распределяющей жидкости, и низкие температуры служат лишь для замедления прохождения органических веществ через колонку, благодаря чему удается избежать предварительного проявления. [36]
По концам набивки помещают тампоны стеклянной ваты. Эту фор-колонку присоединяют к хроматографу непосредственно перед отверстием дозатора. Для уменьшения объема в линию, ведущую к отверстию дозатора, помещают стеклянную палочку. Раствор, содержащий соли аминов, вводят в верхнюю часть фор-колонки с помощью шприца или микропипетки. Сосуд с газом-носителем соединяют с верхней частью фор-колонки и пускают поток газа. Влажную часть трубки разогревают микрогрелкой до тех пор, пока фронт воды не достигнет почти конца колонки, присоединенной к хроматографу, и пока вся трубка не станет горячей. Однако он использовал натронную известь 10 / 14 меш ( вместо 50 меш которая, по-видимому, не столь эффективно поглощала воду. [37]
Поэтому принципы, определяющие хроматогра-фический анализ таких соединений, рассмотрены в настоящей главе. Однако, чтобы избежать повторения, условия их разделения рассмотрены только в гл. За редкими исключениями, органические соединения присутствуют в воздухе в следовых количествах. Следовательно, необходимы специальные методы для их отбора и детектирования, практически неприменяемые для анализа неорганических газов. Обычно используют три метода. Согласно первому методу, сначала такие компоненты концентрируют посредством поглощения в растворе или в фор-колонке, а затем проводят хроматогра-фический анализ с помощью обычного термического детектора. По второму методу пробу анализируют на приборе, снабженном ионизационным детектором, не прибегая концентрированию. Третий метод представляет собой сочетание первых двух - компоненты, присутствующие в следовых количествах, концентрируют и затем определяют с помощью ионизационного детектора. Такой метод является наиболее чувствительным и позволяет определять отдельные органические соединения при их концентрациях в воздухе 1 часть на миллиард или меньше. [38]
Этот метод первоначально был предложен для изучения аромата кофе, однако он может быть использован и для выделения легких фракций летучих соединений из частично высушенного измельченного продукта, через который свободно проходит газ. Пробу помещают в камеру, нагретую до 100 ( или до какой-то другой нужной температуры), а летучие соединения извлекают потоком нагретого влажного гелия. Газ пропускают через охлаждаемый конденсатор, где удаляется, большая часть воды. Летучие соединения, прошедшие через конденсатор, собирают в ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Проба на этой стадии состоит в основном из воды и углекислого газа. Большую часть этих соединений удаляют включением в поток газа фор-колонки так, чтобы можно было вновь собрать соединения с временем удерживания, большим, чем у углекислого газа, но меньшим, чем у воды. Вместе с этими соединениями частично улавливаются углекислый газ и вода, но в таком незначительном количестве, что аналитическая колонка не перегружается. Собранную пробу испаряют и с потоком газа-носителя вводят в хроматограф. При вводе внутреннего стандарта во время отбора пробы необходимы соответствующие предосторожности. [39]
Фор-колонки могут быть длинными или короткими, но вообще предпочтительнее короткие колонки. При отборе пробы путем пропускания большого количества воздуха через набивку при комнатной температуре может произойти частичное разделение по длине колонки, поскольку воздух в данном случае действует как газ-носитель. Это можно до некоторой степени компенсировать, меняя положение фор-колонки на обратное при подключении ее к хроматографу так, чтобы направление потока газа-носителя становилось противоположным направлению потока исследуемого газа. Благодаря этому удается до ввода пробы в основную колонку улавливать более подвижные компоненты одновременно с менее подвижными. Предварительное разделение часто можно уменьшить, отбирая пробу при температуре, более низкой, чем температура хроматографической колонки. Мак-Кей и др. [45] полагают, что фор-колонка должна работать при температуре на 75 - 100 ниже температуры разделительной колонки, конечно, при условии, что последняя выбрана разумно. Следует отметить, что низкие температуры при отборе пробы не означают, что фор-колонки используют как охлажденные ловушки. Концентрации рассматриваемых компонентов в воздухе обычно столь низки, что конденсация их сомнительна при охлаждении даже до температуры сухого льда. Вероятно, органические соединения растворяются в распределяющей жидкости, и низкие температуры служат лишь для замедления прохождения органических веществ через колонку, благодаря чему удается избежать предварительного проявления. [40]
Повторное улавливание пробы в ловушке л следует продолжать до тех пор, пока из колонки з не начнут выходить пары воды, как было определено в предварительных опытах. Обычно для этого требуется 13 мин. Затем поток гелия быстро выпускают в атмосферу через кран и, который теперь не сообщается с сосудом с пробой. При соответствующих положениях кранов и, к и м ловушку л откачивают через вакуумную линию, подсоединенную к крану и. Краны ким устанавливают так, что ловушка л соединяется непосредственно с дозирующим краном о. Сосуд Дюара, содержащий жидкий азот, удаляют из-под ловушки л и заменяют горячей водой для испарения вновь собранной пробы. Дозирующий кран о устанавливают так, что поток газа-носителя из хроматографа проходит через ловушку л по линии оклмо, унося пары пробы в разделительную колонку. Во время хроматографического разделения фор-колонку подготавливают для следующей пробы, удаляя из нее воду потоком гелия. [41]
Продукты конденсации двухосновных кислот с двухатомными спиртами часто состоят из смеси полимеров с широким диапазоном молекулярных весов, поскольку эти реакции трудно довести до конца. Следовательно, большинство продажных полимеров содержит небольшое количество мономеров и низших полимеров, обладающих достаточно высокой упругостью, паров, что приводит к медленному улетучиванию их с колонки. Поэтому колонки перед работой следует подвергнуть тренировке, пропуская поток азота или гелия при температуре выше рабочей до достижения постоянства нулевой линии. Даже после соответствующей тренировки колонки с полиэфиром при температуре значительно выше 200 газят вследствие термического разложения. Срок службы колонки, заполненной реоплексом 400 составляет несколько недельдажеприработеприболее низких температурах. Первые несколько сантиметров набивки отработанной колонки часто обнаруживают значительное потемнение. Это указывает, что срок службы колонки можно увеличить, используя перед аналитической колонкой и дозатором фор-колонку, содержащую полиэфир, для очистки газа-носителя. [42]
Поток газа сушат в колонке с гидридом кальция и хроматографически разделяют, используя в качестве неподвижной фазы силиконовое масло D. При 80 и скорости потока газа 35 мл / мин компоненты элюируются за 20 мин в следующем порядке: водород, метил -, этил -, изопропил - и - пропилнитриты. Этот метод применим для определения содержания метанола в винах, перегнанных спиртных напитках и сивушных маслах. Избыток метанола не мешает определению. Метилформиат также образует метил-нитрит при проведении анализа в таких условиях, но метилацетат расщепляется незначительно. Авторы утверждают, что метод применим также для анализа Сахаров и многоатомных спиртов. Если важно сохранить неизменной первоначальную структуру спирта, то этот метод является наиболее удобным из трех описанных, поскольку все изомеры, кроме претерпевающих перегруппировку при этерификации, остаются неизмененными. Спирты можно также проанализировать хроматографически в виде углеводородов, восстанавливая их на фор-колонке со смесью из никеля Ренея и стерхамола ( 1: 10) при 170 и используя газ-носитель ( Н2) в качестве восстановителя. Затем углеводороды разделяют на неподвижной фазе из динонилфталата и стерхамола ( 35: 100) при 100 и скорости потока водорода 47 5 мл / мин. Таким методом можно разделить за 15 мин нормальные и изомерные спирты с 2 - 4 атомами углерода. При этом теряется различие между первичными и вторичными спиртами, но различие между соединениями, отличающимися разветвлением цепи, сохраняется. [43]
Сила удерживания веществ пробы в адсорбционной системе зависит главным образом от различия теплот адсорбции пробы и элюен-та. Повышение температуры ведет к уменьшению теплоты адсорбции ( - АН / Т) и вместе с тем к уменьшению времени удерживания. Поэтому программирование температуры в жидкостной хроматографии дает такие же результаты, как и в газовой хроматографии: более сильно удерживающиеся вещества при более высоких температурах элюируются быстрее и в виде острых зон. К сожалению, использование температурного программирования в жидкостной хроматографии связано с принципиальными трудностями. Увеличение температуры влияет на равновесное распределение воды между твердым телом и элюентом. При повышенной температуре адсорбированная вода вымывается элюентом из разделительной колонки. После охлаждения до исходной температуры адсорбент в разделительной колонке имеет большую активность, чем до этого, времена удерживания проб более высокие. С повышением температуры времена удерживания должны уменьшаться, однако в действительности этот эффект зависит от типа элюентов и от равновесного распределения воды. Для некоторых элюентов времена удерживания с увеличением температуры растут или не меняются. Эти эффекты используются при программировании температуры с добавлением замедлителя ( модератора) [40, 41], К элюенту добавляют небольшое ( 0 1 - 1 %) количество замедлителя, например изопропанола. Из большой фор-колонки, температуру которой меняют по той же программе, замедлитель извлекают элюентом, который ускоряет элюирование соединений пробы с разделительной колонки. Возможно также обрат-ное программирование температуры с добавлением замедлителя без форколонки. [44]