Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Итак, суммируем важнейшие характеристики колонок, изготовленных из перечисленных выше материалов.
Стеклянные колонки: гладкая внутренняя поверхность, прозрачность, инертность, можно использовать при давлениях до 70 атм.
Аппаратура для жидкостной хроматографии
47
Колонки из нержавеющей стали: относительная коррозионная стойкость, способность к пассивации, можно применять при любых давлениях.
Танталовые колонки: гладкая внутренная поверхность, значительная инертность, твердость.
Медные колонки: легко обрабатываются, склонны к коррозии.
Следовательно, если анализируются водные растворы солей (например, ацетатные или цитратные буферы), стеклянные колонки предпочтительнее, чем колонки из нержавеющей стали.
Внутренний диаметр аналитических разделительных колонок составляет обычно 2—4 мм. Колонки диаметром 2 мм заполняют, как правило, частицами диаметром 30 мкм. Разделительная способность и воспроизводимость колонок диаметром 3 — 4 мм, заполненных частицами диаметром менее 10 мкм, лучше, чем колонок с меньшим внутренним диаметром [13].
2. Форма колонки
Форма разделительной колонки в значительной степени определяется величиной и формой используемых термостатов. Прямые колонки проще заполнять, чем свернутые. Из-за незначительной радиальной диффузии в жидкой подвижной фазе в изогнутых трубках в жидкостном хроматографе выравнивание профиля потока наступает значительно медленнее, чем в разделительной колонке газового хроматографа. Сгибать уже заполненные колонки следует по возможности в спирали большого радиуса. При сгибании колонки может происходить истирание частиц. Это уменьшает проницаемость разделительной колонки. Частицами диаметром менее 10 мкм заполняют только прямые колонки. Обычная длина таких колонок 10 — 50 см.
3. Присоединение колонок
Для запирания разделительной колонки предпочитают вместо пористой тефлоновой шайбы устанавливать в обоих концах колонки металлокерамические или стеклянные пористые фильтры или фильтры из металлического волокна. В некоторых случаях в конце колонки можно поместить дополнительно фильтровальную бумагу («для фильтрации мелких осадков»). Сопротивление фильтра должно быть как можно меньше, но неизбежно присутствующие в насадке тонкие частицы повышают сопротивление, они могут вымываться из разделительной колонки в детектор или даже закупорить подводящие капилляры. При подсоединении разделительной колонки к блоку ввода пробы и детектору, а также при соединении отдельных разделительных колонок следует избегать, как уже многократно отмечалось, любых излишних мертвых объемов [б]. Соединительные и переходные узлы следует высверливать, чтобы получить бес-
48
Глава III
Рис. III.3. Схематическое изображение резьбового соединения на конце колонки.
/ — разделительная колонка, 4 — 6 мм; 2 — заглушка колонки; 3 — высверленный штуцер; 4 — подводящий капилляр, 1,6 мм.
шовные переходы между узлом ввода пробы и колонкой, между отдельными частями разделительной колонки и между разделительной колонкой и детектором.
На рис. III.3 показано присоединение шестимиллиметровой разделительной колонки к соединительному капилляру детектора диаметром 1,6 мм. Продажные переходные детали рассверливают таким образом, чтобы подводящую трубку детектора можно было приблизить непосредственно к концу колонки.
4. Заполнение колонки
Существуют два принципиально различных метода заполнения разделительной колонки насадкой, и выбор того или иного метода зависит от диаметра частиц насадки.
Частицами диаметром более 20 мкм разделительную колонку можно заполнить сухим способом. Колонку устанавливают вертикально и небольшими порциями засыпают в нее насадку. При этом по колонке постукивают или ее вибрируют. После добавления каждой новой порции частиц высота слоя должна увеличиться на несколько миллиметров [10, 10а]. Чтобы слой насадки был достаточно плотным, нижним торцом трубки постукивают еще и по твердой подставке. Описанным способом можно получить хорошо и воспроизводимо заполненную колонку. Таким методом можно также
Аппаратура для жидкостной хроматографии
49
заполнять колонки носителем, на который уже нанесена неподвижная жидкая фаза. Если частицы легко слипаются, то имеет смысл дополнительно уплотнить насадку точно подогнанной по внутреннему диаметру колонки палочкой. При любом методе заполнения следует обратить внимание на то, чтобы частицы не раздавливались и не истирались.
Если разделительная колонка (диаметр частиц 30—40 мкм) хорошо заполнена полностью пористой насадкой, при линейной скорости элюента 2 см/с высота, эквивалентная теоретической тарелке, равна примерно 1 мм. Для поверхностно-пористых материалов высота, эквивалентная теоретической тарелке, в аналогичных условиях составляет всего 0,2-0,5 мм.
Частицы диаметром 5-10 мкм лучше всего намывать в виде суспензии в колонку, заполненную элюентом, так как в этом случае метод заполнения сухой насадкой не пригоден. В процессе заполнения суспензии должны оставаться стабильными и не должно происходить осаждение или агломерация частиц. Стабильные суспензии получают в том случае, когда а) между частицами и суспендирующей жидкостью нет различия в плотностях — «метод сбалансированной плотности» или б) вязкость суспендирующей среды настолько велика, что скорость оседания частиц минимальна — «метод высокой вязкости».
