Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Использование процессов распределения в жидкостной хроматографии несколько осложняется в связи с тем, что жидкие фазы — по-
Распределительная хроматография
165
движная и неподвижная — не должны смешиваться друг с другом. 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 хроматографической установке должна быть предусмотрена форколонка, заполненная носителем, содержащим избыточное количество разделяющей жидкости. Это необходимо для того, чтобы элюент и в условиях хроматографирования был полностью ьасыщен. 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.
Для того чтобы преодолеть это затруднение, часто используют тройные смеси из неполярного, например гексан, и сильнополярного, например вода, растворителей, к которым добавляют третий компонент, например какой-нибудь низший спирт, усредняющий растворимость. Применяя такие смеси, можно уменьшить различие в полярности неподвижной и подвижной жидкостей и, меняя состав неподвижной фазы, подобрать подходящие условия разделения. Поскольку часто работают вблизи критической температуры смешения системы, то следует следить за постоянством температуры сосуда для элюента, форколонки, разделительной колонки и детектора.
Полностью инертный носитель для неподвижной фазы неизвестен. Влияние материала носителя и вклад в удерживание пробы, обусловленный адсорбцией на поверхности носителя, подробно обсуждаются в работах по газовой хроматографии [6, 7]. Вкладом адсорбции на поверхности твердого тела нельзя пренебрегать и в жидкостной хроматографии [8, 9], особенно если у носителя большая удельная поверхность. Следует также учитывать проблемы, связанные с влиянием примесей, которые подробно обсуждались при рассмотрении границы раздела вода — активное твердое тело (см. гл. VI, разд. I.B).
Носитель (адсорбент) находится в равновесии с элюентом, насыщенным разделяющей жидкостью, и адсорбирует разделяющую жидкость, если она более полярна, чем элюент, до тех пор, пока не установится равновесие. Поэтому если разделяющая жидкость вымывается из разделительной колонки в результате механической эрозии, то эта жидкость вновь адсорбируется на носителе из насыщенного ею элюента, пока не установится равновесие [8]. Кроме того, такой прием позволяет колонки, предназначенные для адсорбционной хроматографии, сделать пригодными для распределительной
166
Глава VII
хроматографии. Поглощаемое носителем равновесное количество разделяющей жидкости зависит от температуры.
Уровень шумов детекторов в распределительном методе в несколько раз больше, чем при разделении адсорбционным методом, так как из колонки постоянно могут вымываться следы разделяющей жидкости. Особенно заметно это становится, когда неполярная разделяющая жидкость нанесена на полярный носитель, а элюент более полярен, чем разделяющая жидкость. Гидрофобизация носителей, например силанизация их, уменьшает шумы детектора.
Если распределительная хроматография используется в препаративных целях, выделенные вещества элюента загрязнены веществом неподвижной фазы. Поэтому систему следует выбирать таким образом, чтобы неподвижную фазу можно было легко отделить от вещества пробы.
Несмотря на перечисленные трудности, распределительная хроматография вполне приемлема как метод жидкостной хроматографии высокого давления, и многочисленные успешные разделения, выполненные таким способом, подтверждают это. Распределительную хроматографию всегда следует рекомендовать в тех случаях, когда разделяемые вещества на поверхности активных адсорбентов могут легко претерпевать каталитические изменения. Разделяющая жидкость, нанесенная на адсорбент, подавляет активность носителя. Для разделения проб сильно- и среднеполярных веществ распределительная хроматография также более пригодна, чем адсорбционная. Опасность механической эрозии колонки можно частично устранить, если применять химически связанные неподвижные фазы.
Б. Носители и разделяющие жидкости
1. Материалы, используемые как носители
В гл. V были представлены материалы, используемые как носители разделяющих жидкостей. В принципе носителями могут быть любые пористые материалы, которые поддаются пропитыванию независимо от величины их удельной поверхности, природы и толщины пористого слоя.
Первоначально из-за лучшей разделяющей способности в качестве носителей выбирали главным образом поверхностно-пористые материалы (ППМ). Толщина пористого слоя у ППМ невелика, и на них можно нанести только незначительное количество неподвижной фазы. Максимальная величина покрытия составляет 1 - 2%. Разделительные колонки, заполненные ППМ с нанесенной неподвижной фазой, обладают всемр преимуществами, присущими таким частицам: хорошая разделительная способность, высокая скорость анализа и т. д. Поскольку степень покрытия относительно мала, величины к' также малы и соответственно линейная емкость подобных раздели-
