Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Приближенный расчет мертвого времени (см. гл. II, разд. В или гл. III, разд. Д.5) для систем с ОФ имеет очень приближенный характер, так как при химической обработке силикагелей объем их пор меняется. Для точного расчета необходимо знать объем пор обращенной фазы или общую пористость е* разделительной колонки. Экспериментально показано, что ?к у обращенных фаз на силикагеле с диаметром пор около 100А составляет 0,75. В критических случаях бк разделительной колонки, заполненной обращенной фазой, можно определить, используя в качестве пробы бензол, а в качестве элюента хлористый метилен. Пористая структура силикагеля, или пористость разделительной колонки, почти не меняется при смене элюента от хлористого метилена через метанол к воде.
Повышение температуры оказывает на удерживание пробы такое же влияние, как и увеличение содержания органического компонента в воде, т. е. длительность элюирования сокращается. В первом приближении повышение температуры на 30°С вдвое уменьшает время удерживания при постоянном составе элюента [31]. Однако при этом уменьшается селективность разделительной системы. Показано, например, что и при 20 и при 60°С селективность и длительность
Адсорбционная хроматография
131
разделения могут быть одинаковыми, если в первом случае элюирование проводят смесью ацетонитрил — вода, взятых в соотношении 60:40, а во втором количество воды увеличивают (53:47). При более высокой температуре разделительная способность колонки из-за лучшего массообмена повышается.
Г. Влияние структуры компонентов пробы
При использовании ОФ зависимость времени удерживания от структуры вещества проще, чем в хроматографии на силикагеле. В первом приближении удерживание компонентов пробы увеличивается с уменьшением растворимости их в воде, т. е. с уменьшением их полярности. Внутри гомологического ряда удерживание увеличивается с ростом числа углеродных атомов. Удлинение алкильной цепи, например, н -спиртов на одну СН2-группу увеличивает к' на 4 единицы, если элюентом служит вода [31]. Если же элюирование ведется смесью воды и органического растворителя, то, естественно, вклад СН2-группы меньше.
Пробы с разветвленными алкильными группами всегда элюируются быстрее, чем пробы с неразветвленной цепью, причем первыми элюируются пробы с наиболее разветвленными группами. Поэтому для бутиловых спиртов получена такая последовательность элюирования: mpem-бутиловый спирт (2-метилпропанол-2), втор-бутиловый спирт (бутанол-2), изобутанол (2-метилпропанол-1), н-бута-нол; причем при использовании в качестве элюента смеси вода — метанол (9:1) относительное удерживание перечисленных спиртов различается более чем на 1,1 [30].
Порядок элюирования проб на обращенной фазе напоминает последовательность элюирования, получаемую в газовой хроматографии на графитированной саже для неразветвленных и разветвленных углеводородов [34]. Как и в газовой хроматографии, порядок элюирования компонентов пробы в системах с ОФ зависит от различий в дисперсионных взаимодействиях этих соединений, а также от гидрофобного эффекта [31] или сольвофобного взаимодействия [35].
На рис. VI.11 демонстрируется влияние на удерживание числа алкильных групп в таких относительно больших молекулах, как симметричные триазины, которые применяют в качестве гербицидов [36]. При элюировании водно-метанольной смесью (75:25) удается разделить с относительным удерживанием >1,3 триазины, в которых заместители в боковой цепи отличаются всего лишь на одну метиленовую группу.
Первоначально системы с ОФ использовали для разделения сильнополярных соединений, растворимых только в таких элюентах, из которых сорбция на силикагеле незначительна, т. е. таких соединений, которые можно растворить только в сильнополярных раствори-
9*
132
Глава VI
Рис. VI.11. Влияние алкильных групп, введенных в симметричные триазины,
на удерживание.
Неподвижная фаза: Si IjO - обращенная фаза С18, dp « 10 мкм; колонка: 30 см х 4 мм (внутр.); злюеит: вода — метанол (25 + 75); F * 1,6 мл/мии; и — 2,6 мм/с; Др ш 130 атм; УФ*детектор, 254 им. Пробы: 1 — норазнн, R, = Н, R2 = С3Н7, R3 = СН3, к' = 0,6; 2 - атразин, Rj = Н, R2 = С3Н7, R3 = С2Н5, к' = 0,83; 3 — пропазин, Rj = Н, R2 = С3Н7, R3 = С3Н7, к' = 1,14; 4 — трнэтазин, Rj = С2Н5, R2 — С2Н5,
R3 = С2Н3, к' = 1,77; 5 - нпазин, Rt - С2Н3, R2 - С2Н5, R3 = С3Н7, к' « 2,36.
телях, например воде, спирте и т. д. Однако, применяя в качестве элюента метанол, в системах с ОФ можно разделять ароматические углеводороды и даже насыщенные и ненасыщенные углеводорода. Так, на обращенной фазе С18 при элюировании метанолом в ряду бициклогексил, фенилциклогексан, дифенил относительное удерживание соседних компонентов отличается более чем вдвое [27]. Если проводится разделение ненасыщенных и насыщенных жирных кислот с одинаковым числом атомов углерода, то насыщенные кислоты элюируются всегда первыми (см. рис. VI. 19).
Влияние других заместителей на удерживание представлено на рис. VI.12 на примере замещенных фенолов; элюенгом в данном случае служила вода. При введении одной, двух или трех метильных групп в молекулу фенола lg к1 увеличивается на постоянное значение. Одна дополнительная этильная группа оказывает приблизительно такое же влияние, как две метальные группы, причем роль играет также положение заместителей, например орто- или пара-положение по отношению к гидроксильной группе. Триметилфенол элюируется вместе с пропилфенолом. При введении атомов хлора в молекулу фенола lg к’ также увеличивается на постоянную величину. Одна ни-
