ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство газового хроматографа и получение хроматограммы. Качественный и количественный анализ из "Курс физической химии Том 1 Издание 2 (копия)" Выходящие из колонки вместе с газом-носителем компоненты газовой смеси или обнаруживаются непосредственно после того, как из газовой смеси удален газ-носитель, например двуокись углерода при ее растворении в растворе щелочи, над которым собираются нерастворяющиеся компоненты газовой смеси (методы Янака и Вяхирева), или же определяются по изменению какого-либо физического свойства газа, например его теплопроводности. [c.514] В некоторых случаях используется интегральный метод детектирования, когда детектор регистрирует суммарное воздействие или свойство всех выходящих компонентов (например, их общий объем). [c.514] ЧИСТОГО газа-носителя. Для этой цели применяют дифференциальный детектор. Такой детектор, регистрирующий изменение теплопроводности газа, называется катарометром. Он состоит из двух камер с нагретыми металлическими нитями через одну из этих камер (сравнительную) протекает чистый газ-носитель, а через другую (измерительную) — газ, выходящий из колонки. Нагреваемые нити включены в мост Уитстона. Если первоначально через сравнительную и измерительную камеры пропускать чистый газ-носитель и при этом сбалансировать мост, а затем через измерительную камеру пропускать газ-носитель, содержащий определяемый компонент с иной теплопроводностью, то баланс моста нарушится и возникнет разность потенциалов. Эту разность потенциалов усиливают и записывают на ленте самописца (8, на рис. 1). Более чувствительными дифференциальными детекторами являются ионизационные, измеряющие ток, проходящий через ионизированный газ между двумя электродами, к которым приложено постоянное напряжение. Ионизация выходящего из колонки газа производится либо в водородном пламени, либо посредством облучения р-лучами. [c.515] Последовательность сигналов детектора, записанная на ленте или зафиксированная иным способом при прохождении анализируемой смеси веществ через хроматографическую колонку, образует хроматограмму. При интегральном детектировании, когда детектор фиксирует общее количество вышедших из колонки компонентов, хроматограмма представляет ряд ступеней, при дифференциальном детектировании — ряд полос или пиков. При данном режиме работы колонки время выхода пика является однозначной характеристикой выходящего компонента. Предварительная калибровка, которая состоит в определении времен выхода, называемых временами удерживания, известных веществ для данной колонки при данном режиме работы, позволяет идентифицировать компоненты анализируемой смеси по времени их выхода из колонки. [c.515] Кроме такого качественного анализа, хроматограммы позволяют производить и количественный анализ. В этом случае предварительная калибровка состоит в определении зависимости между известным количеством введенного в колонку вещества и площадью соответствующего пика на хроматограмме (обычно это линейная зависимость). В случае достаточно симметричных пиков можно вместо площадей использовать высоты пиков. [c.515] На рис. 2 приведен пример хроматограммы смеси при интегральном детектировании, а на рис. 3 —при дифференциальном детектировании. [c.515] Капиллярные колонки применяются и в газо-адсорбционной хроматографии. В этом случае для увеличения адсорбирующей поверхности на стенках капилляра -создается пористый слой или наносится другой адсорбент. [c.517] В капиллярной хроматографии применяются специальные устройства, позволяющие вводить в колонку только небольщую (от 0,01 до 0,001) часть общего потока газа и обеспечивающие, таким образом, очень малую величину пробы, быстро вводимой в газ-носитель. Детекторы для капиллярной хроматографии должны обладать высокой чувствительностью и малой инерционностью (а следовательно, возможно меньшим объемом камеры) и хорошей стабильностью. Наиболее близки к этим требованиям ионизационные детекторы, которые обычно и используются при работе с капиллярными ко.понками. [c.517] Несмотря на некоторые трудности работы с капиллярными колонками, они находят широкое применение при решении различных аналитических задач, иногда трудно разрешимых с помощью других способов газовой хроматографии. [c.517] Это возможно вследствие ряда преимуществ капиллярных колонок перед наполненными. Сюда относится возможность увеличения скррости анализа при сохранении той же эффекТйвности разделения или увеличения эффективности по сравнению с обычной колонкой такой же длины при том же времени анализа возможность производить анализ с очень малыми пробами, что. бывает необходимо, например, в важных биологических исследованиях возможность работы при давлениях, меньших, чем обычно требующиеся при работе с наполненными колонками возможность работы при более низких температурах без большого увеличения времени анализа возможность легкого термостатирования и программирования температуры вследствие компактности спиральной колонки и, наконец, малый расход газа-носнтеля (это преимущество важно при работе с дорогими газами-носителями, такими, как гелий или неон). [c.517] На рис. 4 показана осциллографическая запись хроматограммы быстрого разделения смеси, содержащей углеводороды и ацетон, на капиллярной стеклянной колонке со стенками, модифицированными триметилсилильными группами для снижения адсорбции (см. стр. 475) и покрытыми равномерной пленкой силиконового масла. [c.517] С помощью капиллярной хроматографии можно быстро решать особо тонкие и сложные аналитические задачи. Кроме того, применение капилляров в качестве колонок представляет интерес по той причине, что они могут рассматриваться как более простые модели в теории хроматографической колонки, позволяющие получить полезные теоретические и практические выводы при точном контроле экспериментальных условий. [c.517] Газовая хроматография применяется также и для препаративных целей — для получения чистых веществ. При этом применяются колонки большого диаметра (несколько сантиметров), довольно большие пробы (до десятков граммов) и автоматическая смена приемников выходящих фракций, управляемая сигналами детектора колонки. [c.518] Вернуться к основной статье