Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Недостатком этого метода измерения является то, что с помощью одной призмы невозможно охватйть весь диапазон показателей преломления растворителей, используемых в жидкостной хроматографии. Поэтому в таких приборах применяют призмы для области 1,31-1,44 и 1,40-1,55. К сожалению, трудно также добиться достаточного постоянства температур между элюентом и измерительным устройством, особенно при высоких скоростях потока (> 1 мл/мин). Термостатирования одной стальной пластины недостаточно.
5*
68
Глава IV
Оптимальная граница чувствительности рефрактометра Френеля лежит при + 4 • 10 “ 7 е. п. п., т. е. при оптимальных условиях можно еще определять, например, анилин в гексане, если концентрация анилина равна 2•10 “ 4%.
2. Отклоняющий рефрактометр
Если луч света проходит через ячейку, заполненную двумя жидкостями с различными показателями преломления, то отклонение луча света пропорционально разности показателей преломления.
На рис. IV.4 показана принципиальная схема рефрактометра этого типа. Луч света лампы 1, ограниченный диафрагмой 2, фокусируют линзой 3 и направляют в кювету, у которой одна ячейка заполнена жидкостью сравнения, а другая — элюентом. Луч отклоняется, отражается зеркалом и проходит еще раз через кювету, опять отклоняется и попадает на детектор — фотосопротивление.
Если показатели преломления жидкости сравнения и элюента одинаковы, то луч точно падает на небольшую щель детектора. Если показатель преломления в измерительной ячейке меняется, то луч отклоняется и больше не попадает точно на детектор. В результате сила фототока снижается. В начале измерений луч фиксируют с помощью поворотной стеклянной пластинки 7, служащей для выравнивания различных показателей преломления.
С помощью такого рефрактометра можно измерять все возможные показатели преломления. Замена кюветы становится излишней. Кювету и все оптическое устройство просто термостатировать. Можно установить весь прибор в металлический блок и в него же поместить теплообменник [3]. Измерительная ячейка в этом приборе вдвое больше, чем в рефрактометре Френеля (10 мкл), чувствительность рефрактометра этого типа также выше [4]. При оптимальных условиях шумы меньше 3-10“ 8 е. п. п. [3]. Это означает, что, например, в к-гексане анилин в принципе можно обнаружить
Рис. IV.4. Схема рефрактометра отклонения.
/-лампа; 2 -диафрагма; З-лииза; 4 - измерительная ячейка; 5 — зеркало; б-ячейка сравнения; 7 - установление оптического нуля; 8 - детектор.
Детекторы
69
при концентрации его 110_5%. С помощью таких детекторов без особого труда обнаруживают компоненты, концентрация которых составляет примерно 10 “ *%. Однако следует помнить, что концентрация пробы на выходе из колонки всегда ниже, чем в верхней части колонки. Разбавление тем сильнее, чем прочнее проба удерживается в колонке (т. е. чем больше к'), чем больше высота, эквивалентная теоретической тарелке, и чем длиннее разделительная колонка. При примерно одинаковой высоте, эквивалентной теоретической тарелке, для алдрина и эндрина с помощью отклоняющего рефрактометра еще можно определить 0,4 мкг алдрина (к' = 0,2) и 2,2 мкг эндрина (к! =9,2) [4].
Сравнение этих величин с приведенными в табл. IV. 1 показывает, что если проводится разделение соединений с коэффициентами поглощения больше 102, УФ-детекторы в большинстве случаев более чувствительны, чем обычные дифференциальные рефрактометры. Вое же рефрактометр детектирует все компоненты, показатель преломления которых отличается от показателя преломления элюента, в то время как получить сигнал УФ-детектора можно только при условии, что в молекуле имеется хромофор.
В табл. IV.2 перечислены важнейшие элюенты и даны их показатели преломления. Хроматографически одинаковые растворители,
Таблица IV. 2
Показатели преломления важнейших элюеитов 20°С [5]
Элюеиты Показатель преломления
Ацетон 1,3588
Ацетонитрил 1,3441
Этанол 1,3611
Бромистый зтил 1,4239
Бензол 1,5011
Хлороформ 1,4433 при 25°С
Циклогексан 1,4266 при 19,5°С
Диэтиловый эфир 1,3526
Диизопропиловый эфир 1,3679
Диоксан 1,4224
Уксусноэтиловый эфир 1,3701 при 25°С
Уксуснометиловый эфир 1,3617
Г ептан 1,38764
Гексан 1,37486
Метанол 1,3288
Хлористый метилен 1,3348 при 15°С
Пентан 1,3579
Хлористый изопропил 1,3781
н-Хлористый пропил 1,3886
Четыреххлористый углерод 1,4664
Тетрагидрофуран 1,4076 при 21°С
Толуол 1,4961
Вода 1,3330
70
Глава IV
например пентан, гексан или хлороформ и хлористый метилен, различаются по показателям преломления, так что чувствительность определения в критических ситуациях можно улучшить путем замены элюента.
Кроме описанных выше рефрактометров в жидкостной хроматографии при высоких давлениях применяются и рефрактометры других типов. В одном из детекторов для определения изменения показателя преломления используют эффект Христиансена. В янейку детектора помещают твердое вещество (например, стекло), показатель преломления у которого такой же, как и у подвижной фазы. До тех пор пока показатели преломления твердого тела и элюента имеют одинаковую величину, ячейка кажется полностью прозрачной. Если, например, при элюировании пробы меняется показатель преломления элюента, то сразу же меняется и прозрачность ячейки. Это изменение можно измерить с помощью фотоэлемента. Чувствительность такого устройства должна быть по порядку величины такой же, как и у других типов рефрактометров. Однако подобрать для каждого растворителя или смеси растворителей твердое тело с соответствующим показателем преломления чрезвычайно сложно.
