ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Растворители из "Аналитическая хроматография" Подвижная фаза в жидкостных хроматографических системах выполняет, как правило, двоякую функцию. С одной стороны, она (подобно подвижной фазе в газовой хроматографии) обеспечивает перенос десорбированных молекул по колонке. С этой точки зрения химические свойства подвижной фазы не играют существенной роли, более важны их физические параметры, такие как вязкость, летучесть и др. С другой стороны, в отличие от газохроматографических систем, подвижная фаза жидкостной хроматографии играет активную, химическую, по существу, роль. Молекулы подвижной фазы взаимодействуют с другими компонентами системы молекулами разделяемых веществ и молекулами неподвижной фазы. Фактически константы сорбционного равновесия в системе определяются характером подвижной фазы ничуть не менее, чем особенностями сорбента. Более того, во многих случаях компоненты подвижной фазы способны к прочной сорбции, что приводит к образованию на поверхности сорбента слоя, существенно изменяющего свойства неподвижной фазы. Поэтому вторая и более важная функция подвижной фазы сводится к регулированию констант равновесия, к регулированию удерживания. Возможности регулирования.удерживания с помощью подвижной фазы необычайно широки. Нередко заменой одного растворителя на другой можно изменить коэффициент емкости в 1000—10 000 раз. Однако для практической хроматографии пригоден лишь довольно узкий диапазон величин к — примерно между 1 и 20. Слишком малые значения к непригодны, так как в этой области резко возрастает вероятность взаимного перекрывания пиков. Наоборот, если константы сорбции и к слишком велики, для разделения требуется много времени, к тому же увеличивается риск не обнаружить более прочно сорбирующиеся компоненты смеси. [c.289] Таким образом, для решения каждой конкретной задачи состав как подвижной, так и неподвижной фазы должен быть тщательно подобран с точки зрения физических и химических свойств ее компонентов. [c.289] Основными характеристиками подвижных фаз являются их элюирующая сила и селективность. [c.289] Аналогично газовой хроматографии в жидкостной наиболее важны следующие типы межмолекулярных взаимодействий дисперсионное, диполь-дипольное, образование водородной связи, а кроме того, электростатическое взаимодействие между разно-именнф заряженными ионами. Для характеристики влияния подвижной фазы на удерживание используют понятие элюирующей силы. [c.290] Таким образом, мы может сказать, что элюирующая сила подвижной фазы — это ее свойство вступать в такие межмолекулярные взаимодействия с компонентами системы, которые. способствуют десорбции разделяемых срединений, более быстрому перемещению хроматографических зон. Конкретные физико-химические механизмы влияния растворителя на сорбционное равновесие различны в различных режимах ВЭЖХ. [c.291] Для выполнения транспортной функции в качестве подвижной фазы пригодны, вообще говоря, любые жидкости. Достаточно хорошо растворяющие компоненты пробы, и выбор таких жидкостей довольно велик. Одиако из приведенного примера ясно, что выбор растворителей подходящей элюирующей силы уже значительно меньше. К тому же, поиск их может осуществляться в основном методом проб и ошибок и, следовательно, весьма трудоемок. Многократное увеличение гибкости метода ВЭЖХ, обогащение его возможностей достигается за счет применения в качестве подвижных фаз смесей растворителей. Принцип составления таких смесей прост. Необходимо взять два, индивидуальных растворителя, один из которых имеет заведомо недостаточную элюирующую силу, а другой — заведомо избыточную. Из этих двух основных растворителей можно приготовить множество различных подвижных фаз. Часть из них обязательно будет обладать подходящей элюирующей силой. Например, из наших растворителей А, А2, Б, Б2 можно приготовить четыре бинарных смеси, обладающие подходящей элюирующей силой А Б, А2Б, А2Б2, А Б2. Соответствующие хроматограммы представлены на рис. III.31. Видно, что в среднем коэффициенты емкости компонентов Xi, Х2, Хз вполне приемлемы. [c.291] Вернемся к примерам, представленным на рис. 111.31. На хроматограммах д — и все вещества имеют хорошее удерживание, однако удовлетворительными можно считать только хроматограммы д, ж, и. На хроматограммах е н з отдельные пары пиков имеют недостаточное разделение. В таких случаях мы говорим, что селективность системы недостаточна. Селективность системы, в которой используется данная неподвижная фаза, в первую очередь определяется селективностью используемой подвижной фазы. Селективность подвижных фаз связана с их способностью к специфическим взаимодействиям с сорбатамн, обладающими определенными структурными признаками. Она проявляется в том, что точное значение элюирующей силы данного растворителя или смеси по отношению к сорбатам различного строения может быть различным. Селективность, как и элюирующая сила бинарной подвижной фазы, определяется в первую очередь природой более сильного ее компонента. [c.292] Описанный подход подбора состава подвижных фаз для ВЭЖХ является общепринятым. В составе почти любой подвижной фазы можно найти компонент сорбционно менее активный, выполняющий преимущественно транспортную функцию и сорбционно активный, который служит для регулирования равновесия. Обычно растворители первого рода обозначают символом А, растворители второго рода — Б. Естественно, роль одного и того же компонента в различных подвижных фазах и в зависимости от характера неподвижной фазы может быть различна. Напримёр, в подвижной фазе гексан — хлороформ последнее соединение выступает в качестве растворителя Б, а в системе хлороформ — метанол оно же играет роль растворителя А. [c.292] Таким образом, необходимость использования, например, трех-компонейтного элюента может возникнуть лишь при анализе трехкомпонентных и более сложных смесей. [c.293] Физические и химические свойства. Современный хроматограф — сложный комплекс механических, оптических, электрических и химических узлов и его надежная работа во многом зависит от свойств и качества используемых растворителей. [c.293] Наличие в подвижной фазе механических примесей в первую очередь отрицательно сказывается на работе насоса, вызывая нечеткую работу клапанов, способствуя износу плунжеров и уплотнений. Кроме того, твердые частицы, накапливаясь на фильтре у входа в колонку, приводят к постепенному увеличению ее сопротивления, невоспроизводимости рабочего давления либо времени удерживания при использовании насосов постоянного расхода и постоянного давления, соответственно. Поэтому перед использованием подвижная фаза должна быть профильтрована через материал с размером пор около 0,5 мкм. Как правило, повторная фильтрация осуществляется уже в хроматографе, при отборе растворителя из резервуара. [c.293] Остановимся кратко на нескольких, наиболее часто применяемых растворителях. [c.295] Вода является базовым растворителем в обращенно-фазовой и ионообменной хроматографии. Обычная дистиллированная вода после надлежащего фильтрования может быть использована преимущественно в тех работах, где не требуется достижения максимальной чувствительности. Она может оказаться недостаточно очищенной для более тонких работ, в особенности с применением градиентного элюирования. В последнем случае имеющиеся в ней примеси могут при регенерации колонки накапливаться в ней, а при повышении в ходе разделения элюирующей силы выходить из колонки в виде ложных пиков. Поэтому желательна помимо дистилляции дополнительная очистка воды в специальных фильтрующих системах (например, фирмы Милли-пор ), удаляющая Остаточные ионы и органические примеси. [c.295] Эфиры (диэтиловый, диоксан, тетрагидрофуран) широко применяют в нормально-фазовой хроматографии. При этом необходимы соответствующие предосторожности, поскольку эфиры склонны к образованию пероксидов, что отрицательно влияет на прозрачность в УФ-свете. [c.296] Галогенуглеводороды (из растворителей этой группы наиболее популярен хлороформ) используют в нормально-фазовой хроматографии. Качество фармакопейного хлороформа обычно удовлетворяет основным требованиям. Следует, однако, помнить, что продажный хлороформ содержит около 1% стабилизатора — этанола. Желательно также проводить контроль pH водной вытяжки этих растворителей, так как примеси хлороводорода способствуют коррозии аппаратуры. [c.296] Ароматические углеводороды обладают хорошей растворяющей способностью, но их используют редко из-за токсичности паров и непрозрачности по отношению к УФ-свету. [c.296] Алканы оптимальны для хроматографии малополярных веществ. Из веществ этой группы наиболее подходящим растворителем, достаточно мало летучим и невязким, является гексан. По отношению к полярным веществам они обладают недостаточной растворяющей способностью, даже будучи смешаны с боЛ ее полярными растворителями. [c.296] Параметр е° является первой отправной точкой при выборе состава неподвижной фазы для адсорбционной хроматографии. Все же нельзя не отметить, что фактическое поведение сложных полифункциональных сорбатов может заметно отличаться от ожидаемого на основании величин е°. Это происходит потому, что е° может зависеть от вида соединений, по которым он экспериментально определен. е° как параметр силы растворителя все же всегда несет на себе печать селективности. [c.297] На основании данных Роршнайдера о растворимости паров, Снайдер [78, 79] предложил параметр Р (см. табл. И1.13), который может служить мерой элюирующей силы в распределительной хроматографии [80]. Па,раметр Р рассчитывают как сумму логарифмов коэффициентов распределения ряда стандартных веществ между паровой фазой и испытуемым растворителем. [c.297] Вернуться к основной статье