ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы нанесения НЖФ с использованием растворителя из "Твердых носителей в газовой хроматографии" Адсорбционная активность диатомитов, стекла, силикагеля и других кремнеземных материалов в существенной мере обусловлена наличием на их поверхности сила-польных групп, которые образуют водородные связи с полярными хроматографируемыми соединениями. Дезактивация силанольных групп должна резко понижать адсорбционную активность твердых носителей. Ниже рассматриваются методы дезактивации в соответствии с классификацией, приведенной в литературе [118]. [c.165] Химические методы модификации являются одновременно и методами получения химически связанных НЖФ [119, с. 209], которые можно применять в жидкостной и газовой хроматографии [120—122 123, с. 97]. [c.165] Этот принцип был успешно использован [128] для модификации поверхности стеклянных капиллярных колонок. В качестве хлорирующих агентов в этом случае рекомендуется использовать тетрахлорид кремния или титана [137]. [c.166] Этот метод был использован для модификации капиллярных стеклянных колонок [115] и силикагеля [139]. Образующееся покрытие стабильно вплоть до 300°С. [c.166] В литературе описаны различные варианты модификации кремнеземных поверхностей хлоралкилсиланами и гексаметилдисилазаном [151—153 154, с. 277 155— 160]. При обработке кремнеземных поверхностей хлоралкилсиланами часть силанольных групп вследствие стерических затруднений не реагирует, что обусловливает остаточную адсорбционную активность модифицированных поверхностей [161, 162]. Термическая стабильность модифицирующих слоев не превышает 250 °С [164]. Поэтому развитие методов модификации кремнеземных поверхностей в газовой хроматографии, и в частности разработка методов получения более термостабильных покрытий, является актуальной задачей. [c.167] В заключение отметим, что в последние годы широкое применение в хроматографии получили сорбенты с химически связанными (привитыми) фазами, так называемые дуропаки (прививка по связи Si—О—С) и пермафазы (прививка по связи Si—О—Si) [165]. Сорбенты второго типа более стабильны при повышенных температурах и менее подвержены гидролизу. Хотя в настоящее время сорбенты обоих типов используют в основном для жидкостной хроматографии, твердые тела с привитыми фазами представляют несомненный интерес, как адсорбенты и носители и для газовой хроматографии [166, с. 87]. [c.167] Способ нанесения жидкой фазы на твердый носитель в препаративной хроматографии (особенно для крупномасштабных вариантов) должен быть высокопроизводительным. [c.174] Высокая эффективность разделения на колонках, содержащих сорбенты с нанесенной пленкой НЖФ, может быть достигнута лишь в том случае, если поверхность твердого носителя (стенки капилляров, частицы порошкообразных материалов) будет покрыта по возможности равномерной и тонкой пленкой жидкости. Распределение НЖФ на поверхности твердого носителя в значительной мере зависит от смачивания, которое определяется адгезионными силами между твердым телом и жидкостью. Способ нанесения НЖФ и смачивание определяют не только характер распределения жидкости на поверхности твердого носителя, но влияют также на устойчивость НЖФ в ходе эксплуатации колонки, на сыпучесть и сли-паемость сорбента и т. д. Мерой смачивания твердых тел жидкими фазами может служить краевой угол смачивания (0). При полном смачивании краевой угол равен нулю, при неполном — он имеет определенные конечные значения. Полного несмачивания (6 = 180°) практически не может быть, поскольку всегда существует некоторая адгезия между твердым телом и жидкостью. [c.174] На пористых порошкообразных твердых носителях краевые углы смачивания невозможно измерить обычным прямым путем рекомендуется использовать косвенные методы, основанные на взаимосвязи капиллярных сил и краевых углов смачивания, т. е. оценивать смачивание по скорости пропитывания порошков жидкостью [3—7]. Методы определения краевых углов смачивания можно разделить на методы натекания и оттекания. По-видимому, для порошкообразных твердых носителей следует применять методы натекания, так как в процессе приготовления сорбента наблюдается эффект натекания жидкости. При использовании методов оттекания для определения смачиваемости порошков было установлено, что значения краевых углов могут быть существенно меньшими, чем при натекании, следовательно, проявляется гистерезис смачивания [4]. [c.175] Необходимо подчеркнуть, что вопросу распределения жидкости на твердых порошкообразных носителях с учетом явления смачиваемости до настоящего времени практически уделялось мало внимания, в то время как углубленное рассмотрение этого вопроса позволило бы установить оптимальные условия приготовления высокоэффективных сорбентов с различными жидкими фазами, а также разработать направленную модификацию твердых носителей. Разумеется, что на распределение НЖФ влияет не только смачивание, но и геометрическая структура твердого материала, т. е. удельная поверхность, объем и размер пор носителя. [c.175] В опубликованных работах по газовой хроматографии рекомендуется много разнообразных методов нанесения НЖФ на твердый носитель, но все они могут быть разделены на методы с использованием растворителя и методы без растворителя. [c.175] Необходимое для нанесения количество НЖФ растворяют в подходящем растворителе. Объем растворителя должен быть такой, чтобы в него полностью погружался обрабатываемый твердый носитель. Равномерно переме-щивая образовавшуюся суспензию, растворитель испаряют вначале при невысокой температуре (на водяной бане), а затем сорбент досушивают при более высокой температуре (на паровой бане). Полученный сорбент прогревают еще несколько часов в сушильном шкафу. [c.176] Сорбент можно приготовить значительно быстрее, если растворитель удалять с использованием вакуумного испарителя при непрерывном перемешивании суспензии и влажного сорбента. При таких методах получения сорбента практически вся НЖФ попадает на твердый носитель и поэтому можно заранее задавать любую степень его пропитки. НЖФ при использовании методов ваку-умирования равномерно покрывает поверхность твердого носителя, причем вначале заполняются узкие поры и распределение жидкости не зависит от того, вакуумиру-ют носитель до пропитки, во время добавки раствора или смешивают твердый носитель с раствором НЖФ под давлением [14]. Предварительное вакуумирование носителя (до пропитки его жидкой фазой), как и вакуумирование готового сорбента, в определенных условиях приводит к увеличению эффективности [15, 16]. [c.176] Вакуумирование твердого носителя до пропитки, т. е. удаление из пор воздуха и воды (остаточное давление 10-2 мм рт. ст.), обеспечивает более равномерное заполнение пор и способствует оптимальному распределению жидкости на твердом носителе [15, 16]. [c.177] Этот метод дает возможность получить сорбент с хорошими и воспроизводимыми характеристиками [17, 18]. Кроме того, частищл носителя подвергаются незначительным механическим разрушениям пыль (мелкие частицы) удаляется испарение растворителя ускоряется. [c.179] Используют и несколько иной вариант фильтрационного метода, когда раствор НЖФ наносят на пористый фильтр (система не вакуумируется), добавляют твердый носитель, недолго (в течение 1—2 мин) массу перемешивают, затем фильтруют под вакуумом и высушивают. [c.179] Наиболее совершенный прибор (рис. УП1-3) и удобный вариант для приготовления сорбента фильтрационным методом предложили Парчер и Юрон [28, 29]. Раствор жидкой фазы определенной концентрации заливают в смесительную камеру 1, которая имеет пористый стеклянный фильтр 2. Туда же затем вносят необходимое количество твердого носителя. После того как частицы носителя пропитаются жидкостью, открывают кран 4 на слив и растворитель стекает в приемник 5. В приемнике 5 создают вакуум и отсасывают оставшийся в смесительной камере растворитель. После удаления основного количества растворителя через слой влажного сорбента подают поток сухого профильтрованного азота. В это же время смесительную камеру умеренно обогревают электрической печью 3. Первоначально подают небольшой поток азота, а после того, как масса станет сыпучей, создают слабо турбулентное движение частиц сорбента. [c.180] Например, содержание тритолилфосфата, нанесенного на хромосорб Р (размер частиц 0,25—0,177 мм) из метилэтилкетона, в области концентраций 1 —14 вес. % описывается уравнением Р1=, 22-гп1. [c.181] Эксперименты показали, что абсолютная ошибка вычисленного содержания тритолилфосфата и определенного экстракцией из сорбента ацетоном находится в пределах 0,01—0,40%, т. е. для обычно используемых концентраций жидкой фазы на твердом носителе такие значения вполне допустимы. Для определения малых количеств НЖФ рекомендуется применять экстракцию жидкой фазы в приборе Сокслета, либо определять ее по элементному составу при прокаливании [22, 30]. [c.181] Вернуться к основной статье