Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии - Хеншен А.
ISBN 5-03-001337-7
Скачать (прямая ссылка):
На практике этот эффект маскируется зависимостью ширины пика от
объемной скорости и совместным влиянием внешнего размывания полос,
скорости протекания электрохимического процесса и быстродействия
электроники.
У кулонометрических детекторов величина сигнала уменьшается с
увеличением объемной скорости в результате снижения эффективности
электрохимического процесса, обусловленного сокращением времени
пребывания вещества в электрохимической ячейке детектора (рис. 3.27)
[47].
Пассивирование поверхности электродов вследствие необратимой
адсорбции составляющих подвижной фазы или продуктов электрохимической
реакции вызывает снижение величины сигнала амперометрических детекторов.
Это создает неудобства при получении количественных результатов, так как
обязательной становится градуировка с использованием внутренних
стандартов. Применение внутренних стандартов в ряде
Аппаратура 145*
i, мкА
50 100
200
300 400 500
Объемная скорость, мл/ч
Рис. 3.26. Зависимость величины сигнала амперометрического детектора от
объемной, скорости (с разрешения Elsevier Scientific Publishers,
Amsterdam).
О
Оььемная скорость, мл/ч
Рис. 3.27. Зависимость-степени превращения соединения в кулонометрическом
детекторе от объемной скорости (с разрешения Elsevier Scientific
Publishers, Amsterdam) [471.
случаев является весьма желательным, например при контроле эффективности
экстракции соединения из биологических проб или при недостаточной
точности ввода проб, но оно может иметь ряд серьезных ограничений. Кроме
того, пассивирование электродов вызывает постепенный дрейф нулевой линии.
Тщательная очистка (так называемая полировка) поверхности электродов
достаточно эффективно восстанавливает первоначальную величину сигнала
детектора и обеспечивает горизонтальность нулевой линии. Однако эти
требования несовместимы с условиями проведения рутинных анализов, поэтому
в. работе [49] предлагаются различные способы борьбы с пассивированием
электродов. Вследствие значительно больших пло-
10-1489
146 Глава 3
щадей поверхности электродов кулонометрические детекторы не столь
чувствительны к пассивированию электродов.
Последние две характеристики из числа приведенных в табл. 3.2 будут
рассмотрены позднее.
Конструкция ячейки и материалы для изготовления электродов. Чтобы
какой-либо преобразователь можно было назвать электрохимическим
измерительным устройством, он должен как минимум иметь два электрода,
между которыми создается разность потенциалов. В амперометрии и
кулонометрни эта разность потенциалов поддерживается на постоянном
уровне. Тот электрод, на котором протекает интересующая исследователя
реакция, называется рабочим (р.э.), а другой - электродом сравнения (э.
с.). Один из них служит катодом, т. е. на нем протекают реакции
восстановления, другой - анодом, т. е. на нем протекают соответственно
реакции окисления.
Согласно определению, потенциал ячейки находят по разности потенциалов
между катодом и анодом:
ЕЯЧ = ЕК-Е3
Если эта разность положительна, реакция - с учетом некоторых
ограничений - может иметь место, и ячейка функционирует как
гальванический элемент (вырабатывающий ток). Если же разность
отрицательна, то для проведения реакции на электроды необходимо подать
потенциал Епр, больший или равный Еяч. Ячейка в этом случае является
электролитической.
Поясним сказанное на примере.
Допустим, что нам необходимо обнаружить гидрохинон методом
электрохимического окисления. В этом случае р.э. служит анодом, а э. с. -
катодом. Из известных значений стандартного потенциала полуреакции
хинон+2е~+2Н+-^гидрохинон ?=0,7 В
и уравнения Нернста можно вычислить потенциал анода. Поскольку катодом
служит электрод сравнения, его потенциал известен. На практике используют
всего несколько хорошо изученных электродов сравнения (в данном примере
Ag|AgCl).
Теперь можно рассчитать потенциал ячейки, например:
?Яч = ?к-Еа = Еэ.с.-?Р.э. = - 0,47 В
Таким образом, Еи^ - {ЕК-?а)=0,47 В. Однако так как в ячейке
происходит химическая реакция, то через нее протекает ток, обусловленный
перемещением ионов (см. разд. 3.6.5.1). Возникающее в ячейке
соответствующее сопротивление этому перемещению в свою очередь
увеличивает реальный потенциал ячейки:
Ея=Еэ.с-Ер.э-Щ и Е-(?э.с. Ер.э. iR)
Аппаратура 147
где i - ток, протекающий через ячейку, a R - ее внутреннее сопротивление.
Падение напряжения, равное iR, должно быть минимальным. Этого несложно
достичь, используя проводящие элюен-ты. Поэтому не вызывает удивления тот
факт, что с расширением области применения обрэщенно-фазовой
хроматографии электрохимические методы обнаружения в ВЭЖХ становятся все
более популярными.
Итак, мы считаем, что э. с. в данном случае выполняет функции катода
для поддержания тока в ячейке. Электрохимическая реакция, протекающая на
поверхности э. с., изменяет его характеристики. Поскольку э. с. должен
