Капиллярные колонки кварцевые

Колонку часто называют сердцем хроматографической системы. Глубокий анализ роли колонки упростит многие проблемы современной капиллярной газовой хроматографии. В этой главе колонки, нрименяемые в высокоэффективной газовой хроматографии, рассмотрены с точки зрения их практического иснользования. Большинство работ в капиллярной газовой хроматографии выполнено на кварцевых капиллярных колонках, поэтому обсуждаются именно такие колонки. [c.14]

Наиб, широко в К. х. используют кварцевые и стеклянные колонки (в частности, для анализа полярных и неустойчивых соед.) применяют также колонки из нержавеющей стали, латуни, никеля, полимеров и др. материалов. В циркуляц. газовой хроматографии ра стеклянных капиллярных колонках реализуют разделения, эквивалентные по эффективности 15 млн. теоретич. тарелок и выше. [c.309]

Долговечность и гибкость тонкостенных кварцевых капилляров достигается за счет нанесения на них непосредственно после вытяжки слоя лака (например, полиимидного), защищающего поверхность от внешних воздействий и допускающего длительную работу при температурах 250—300 С, Гибкость кварцевых капиллярных колонок такова, что они допускают изгиб на диаметр менее 10 мм. [c.34]

Инертность и высокая эффективность кварцевых капиллярных колонок позволяет разделять сложные смеси соединений, принадлежащих к различным классам, в том числе карбоновые кислоты, алифатические и ароматические амины. [c.34]

Благодаря тому что ассортимент выпускаемых НФ сравнительно невелик, а в последние 5 лет опубликовано большое число работ, посвященных применению этих фаз, выбор нужной фазы стал сравнительно простым делом. Для получения качественных кварцевых капиллярных колонок необходимо, чтобы унос фазы из колонки был низким. Многие фирмы, специализирующиеся на выпуске капиллярных колонок, сами выпускают НФ для нанесения их на колонку. Эти фазы позволяют получать высокоэффективные колонки, характеризующиеся низким испарением НФ из колонки. Однако результаты анализов, проведенных с использованием аналогичных НФ, выпускаемых разными фирмами, могут и не совпадать. Это становится более очевидным при рассмотрении полярных фаз. Ситуация может еще более усложниться, если учесть различные методы производства колонок [79]. Различия в этих фазах проявляются чаще всего в изменении степени инертности к некоторым классам соединений (например, спиртам, кислотам, аминам) и положения пика на хроматограмме (изменение времени или индекса удерживания) [80] (рис. 2-8). [c.19]

Рис. 2-11. Примеры использования высокотемпературной газовой хроматографии на кварцевых капиллярных колонках с алюминиевым покрытием.

Выбрать колонку меньшей длины или большего внутреннего диаметра или колонку с менее толстой пленкой ПФ. Оптимизация анализа необходима, поскольку в противном случае продолжительность анализа будет неоправданно велика. Помните о том, что основным достоинством кварцевых капиллярных колонок является возможность их разрезания на отрезки любой длины. [c.22]

Необходимо герметично закрывать концы колонки, чтобы защитить жидкую фазу от попадания кислорода и загрязнения. Работая с кварцевыми капиллярными колонками, необходимо помнить о мерах предосторожности при работе со стеклом, [c.26]

Выпускаемые в настоящее время промышленностью капилшяриые колонки обычно имеют внутренний диаметр от 0.05 до 0,75 мм и длину от 30 до 105 м. Слой неподвижной фазы толщиной от 0,1 до 0,8 мкм наносят непосредственно на внуфеннюю i юверхносг . колонки или пришиваюг к ней химически. В качестве неподвижных фаз применяют полимеры, каучуки (0V-1, SE-30) или твердые вещества (карбовакс 20 М). Основные характеристики неподвижных фаз. используемых в капиллярных колонках, приведены в табл. 7 5. Существуют различные способы их нанесения. Чаще всего неподвижную фазу растворяют в соответствующем растворителе и наносят на внутреннюю поверхность капилляра динамическим или статическим методами (29 . Дтя достижения стабильной работы колонок в последнее время неподвижные фазы иммобилизуют путем связывания отдельных фупп друг с другом или с поверхностью кварцевого [c.255]

Зная сильные и слабые стороны кварцевых капиллярных колонок, можно по-разному относиться к ним сомневаться в целесообразности их использования или, напротив, превозносить их. Как и. в любой области науки, здесь справедлива пословица "Кто не рискует, тот не выигрывает". [c.26]

Рис. 4—10. Кривые Ван-Деемтера, полученные нри использовании кварцевой капиллярной колонки (12 м х 0,2 мм) в сочетании с ПИД или ДТП. Проба — 1 мкл 1%-ного раствора м-додекана в гексане (к= 6,8) коэффициент деления потока 140 1 объемные скорости газов через ДТП вспомогательный газ — 4 мл/мип, дополнительный газ — 18 мл/мин.

Современная высокоэффективная газовая хроматография характеризуется чрезвычайно высокой воспроизводимостью определения времен удерживания. Это обусловлено прежде всего природой самих колонок. В насадочных колонках со временем насадка уплотняется, а следовательно, изменяется газопроницаемость колонки. Этого недостатка лишены открытые капиллярные колонки. Кварцевые капиллярные колонки имеют низкую термическую массу, поэтому они быстро нагреваются и охлаждаются. Как правило, неподвижные фазы в кварцевых колонках иммобилизованы, что иренятствует иерерасиределению фазы и снижает ее упос из колонки. Таким образом, улучшенные характеристики капиллярных колонок стали для производителей хроматографического оборудования стимулом к улучшению качества сами хроматографов в первую очередь в узлах термического и пневматического упраг вления. Результатом стало появление более совершенных газохро-матографических систем. [c.92]

Капиллярные колонки, особенно кварцевые, значительно более инертны, чем насадочные. [c.75]

Внедрение кварцевых капиллярных колонок, которые не только обладают высокой инертностью и эффективностью, но и просты в обращении. В 70-е гг. в большинстве систем для многомерной хроматографии использовались стеклянные колонки. Но они не обладают гибкостью, присущей кварцевым колонкам, и весьма хрупки. Этим объясняются неудобства их использования в системах многомерной ГХ. [c.79]

Предложен также метод отбора нанофаммовых количеств веществ из воды, заключающийся в адсорбции следовых компонентов на внутренней поверхности иглы микрошприца, покрытой неподвижной фазой для газо-жидкостной хроматофафии иглу затем помещают в горячую зону испарителя хроматофафа, где определяемый компонент термически десорбируется [56]. В другом случае на игле закрепляли короткий отрезок кварцевой капиллярной колонки V OT (длиной 1 см), покрытой изнутри метилсилоксаном. Предел обнаружения примесей составил 1-130 нг/л с пофешностью 1-7% [77]. Аналогичная техника была испо и>зована для определения хлорсодержащих пестицидов [78]. [c.189]

Использование широких кварцевых капиллярных колонок диаметром 530 мкм. Они сочетают в себе высокую емкость насадочных колонок с инертностью, шероховатостью поверхности, простотой в эксплуатации, свойственными капиллярным колонкам. Насадочные стеклянные колонки имеют те же недостатки, что и стеклянные капиллярные колонки, [c.79]

Появление кранов малого объема и пневматических переключателей. Недавно промышленностью стали выпускаться узлы для переключения колонок, обладающие малым мертвым объемом. Эти системы были разработаны специально для соединения с кварцевыми капиллярными колонками. [c.79]

В описанных методах анализа используется ГХ с насадочными колонками. Проведение анализа, согласно методам 601 и 602, занимает на насадочных колонках 45-50 и 20-25 мин, соответственно. Из-за недостатков насадочных колонок — высокой продолжительности анализа, плохого разрешения при разделении галогенсодержащих углеводородов, активности и существенного уноса фазы из колонки — при проведении анализа стали чаще применять капиллярные колонки. Кварцевые капиллярные колонки обладают более высокой эффективностью, инертностью и большим сроком службы, чем насадочные колонки. Однако насадочная колонка SP-1000 обеспечивает разрешение большинства летучих соединений безкриогенного охлаждения. В настоящее время промышленностью выпускаются колонки со специально синтезированными фазами. Такие колонки наиболее популярны для проведения описанного анализа. [c.128]

В конце 1970-х годов в капиллярной хроматографир сформировалось новое направление — использование тонкостенных кварцевых капиллярных колонок, имеющих внутренний диаметр 0,05—0,35 мм, толщину стенки 40—70 мкм, толщину защитного слоя, придающего колонке механическую прочность, 15—30 мкм. Кварцевые капилляры сочетают низкую остаточную адсорбционную активность с исключительно высокой механической прочностью на изгиб. Высокая инертность внутренней поверхности кварцевой колонки обусловлена в первую очередь химической чистотой исходного материала, в качестве которого используется очищенный кварц или синтетический плавленый диоксид кремния. [c.34]

В последние годы в хромато-масс-спектрометрии ш poкo применяются кварцевые капиллярные колонки с привитыми силиконовыми неподвижными фазами. Их использование позволяет анализировать крайне труднолетучие и термически нестабильные соединения, например дипептиды (после получения производных по амино- и карбоксильным группам), олигосахариды (также после соответствующей дериватизации), токсичные полихлорированные ароматические углеводороды и т. д. Кроме того, подобные фазы устойчивы к действию больших количеств (до 500 мкл) агрессивных растворителей, в том числе воды, что существенно расширяет возможности хромато-масс-спектрометрии при анализе следов органических соединений. [c.206]

Наиб, удобный для Х.-м.-с. газ-носитель - гелий. Эффективность работы сепаратора, т. е. отношение кол-ва орг. в-ва в газовом потоке, выходящем из колонки, к его кол-ву, поступающеьлу в масс-спектрометр, в значит, степени зависит от расхода газа-носителя, попадающего в сепаратор. При оптимальном расходе 20-30 мл/мин удаляется до 90% газа-носителя, а в масс-спектрометр поступает более 60% анализируемого в-ва. Такой расход газа-носителя типичен для насадочных колонок. В случае использования капиллярной хроматофафич. колонки расход газа-носителя не превышает 2-3 wi/мин, поэтому на ее выходе в газовый поток добавляют дополнит, кол-во газа-носителя, чтобы скорость потока, поступающего в мол. сепаратор, достигла 2б-30 мл/мин. Тем самым обеспечивается наилучшая эффективность мол. сепаратора. Гибкие кварцевые капиллярные колонки могут вводиться непосредственно в ионный источник. В этом случае ионный источник должен бьггь обеспечен мощной откачивающей системой, поддерживающей высокий вакуум. [c.318]

Для капиллярной ВЭЖХ разработаны трубчатые ячейки с рабочими электродами из углеродного волокна диаметром 7-9 мкм, которые закрепляют в трубке из кварцевого стекла диаметром 15-50 мкм. Другой конец ячейки соединяют с выходом капиллярной колонки. Электрод сравнения и вспомогательный электрод помещают в каплю раствора электролита, находящегося вблизи выхода элюата. Для увеличения чувствительности определений используют ансамбли из ультрамикроэлектродов. [c.569]

Наиболее серьезным ограничением нри исиользовании капиллярных колонок малого диаметра является снижение емкости колонок по пробе. Емкость колонки определяет возможность определения высоких концентраций компонентов пробы. При превышении емкости колонки наблюдается ухудшение ее хроматографических характеристик. Превышение емкости колонки но пробе обычно называют перегрузкой. На хроматограмме перегрузка выражается в появлении широких асимметричных ников, как показано на рис. 1-9 для случая разделения додеканола и м-нентадекана (кварцевая капиллярная колонка диаметром 100 мкм, толщина слоя сшитой НФ 5% фенилметилсиликона 0,17 мкм). [c.11]

Рис. 3—9. Анализ мономера стирола (с разрешения Р. Миллера, корпорация Huntsman hemi al). Условия эксперимента кварцевая капиллярная колонка 20 м х 0,25 мм, НФ DB Wax, df мкм программирование температуры от 40 до 150°С со скоростью 2 град/мин Газ-носитель водород (35 см/с) объем пробы 1 мкм, коэффициент Коэффициент деления потока 1 170.

Рис. 1-10 иллюстрирует связь емкости колонки по пробе, толщины пленки НФ и фазового отношения. Представлена логарифмическая зависимость толщины пленки НФ от фазового отношения и емкости колонки для капиллярной колонки внутренним диаметром 250 мкм и с толщиной пленки НФ 1 мкм. Приведены кривые для выпускаемых промышленностью традиционных кварцевых W OT-колонок внутренним диаметром 50-530 мкм. Путем Экстраполяции соответствующей кривой для определенного диаметра колонки и толщины пленки получают фазовое отношение и Относительную емкость по пробе. Например, емкость колонки внутренним диаметром 530 мкм и с толщиной пленки 3 мкм /3 = 45) в 5,5 раз выше, чем для колонки внутренним диаметром 250 мкм. Таким образом, хроматографист может легко оценить изменение емкости по пробе при варьировании внутреннего диаметра для заданного фазового отношения или толщины пленки НФ [c.12]

В конце 70-х годов стеклянные колонки были хорошо известны, однако исиользовались они сравнительно редко. Именно тогда фирма Хьюлетт-Иаккард начала свои исследования в этой области. Имиульс разработке кварцевых капиллярных колонок придали исследования в области волоконной онтики. В 1979 г. на Международном симпозиуме по капиллярной хроматографии (Хинделенг, ФРГ) Р. Дандено представил сообщение об исследованиях, проведенных на колонках из кварца [I]. В сообщении говорилось о том, что ни один из опробованных материалов колонки не может превзойти плавленый кварц и что кварц представляет собой новый стандарт в хроматографии и прост в применении благодаря высокой гибкости материала. [c.14]

Появление на рынке в конце 1979 г. кварцевых капиллярных колонок по существу явилось главным прорывом в области капиллярной газовой хроматографии. В 1979 г. менее 10% выпускаемых промышленностью хроматографов были ириснособлены для работы с капиллярными колонками, а в 1989 г. их число превысило 60%. Можно ожидать, что число таких приборов будет расти, поскольку в результате развития метода появилась возможность анализа как высококинящих, так и легколетучих соединений. [c.14]

Кварцевые капиллярные колонки, на которые не нанесен защитный слой, подвержены действию влаги воздз ха. Молекулы воды действуют на связи кремний — кислород с образованием силанольных групп. При этом образуются трещинки, которые разрастаются и через сравнительно небольшое время приводят к ломке капилляра (рис. 2-5). Внешнюю поверхность капиллярной колонки необходимо защищать от царапин и действия влаги, поэтому колонки покрывают защитным слоем нолиимида или другого материала, не уступающего ему по прочности. [c.16]

Вверху — определение стирола нутем неносредственного ввода пробы в колонку. Внизу (3 хроматограммы) — онределение стирола нри вводе нро бы без деления потока и различной температурой узла ввода (эти хроматограммы представлены Р. Миллером, Huntsman hemi al orporation. Условия экснеримента а — кварцевая колонка 50 м X 0,31 мм, НФ SE-2100 на дезактивированном носителе карбовакс программирование температуры от 120 до 290°С со скоростью ( град/мин газ-носитель водород (55 см/с) 6 — г — кварцевая капиллярная колонка 50 м х 0,2 мм, НФ SE-54 (дезактивированный силоксан) программирование температуры от 120°С (2 мин) до 280 С со скоростью б град/мин газ-носитель водород (41 см/с). [c.43]

Рис. 3-32. Хроматограмма образца масла какао, содержащего небольшое количество нолинасыщенных триглицеридов. (Из работы [50] с разрешения 1АОС8.) Условия экснеримента кварцевая капиллярная колонка 25 м жО, 25 мм, НФ ОУ-

Рис. 3-34. Анализ смеси свободных жирных кислот на широкой кварцевой капиллярной колонке (из работы [51] с разрешения издательства Elsevier).

Рис. 3—43. Пример многократного ввода пробы (из работы [63] с разрешения издательства Dr. А. Huethig Publishers). Многократный ввод пробы позволяет концентрировать компоненты пробы выше i без каких-либо искажений. Условия эксперимента кварцевая капиллярная колонка длиной 25 м (Ultra 2) давление газа-носителя (Не) 7 кНа температурный режим термостата 40°С (0,5 мин), подъем температуры от 40 до 250 С со скоростью 50 град/мин, затем до 330°С со скоростью 15 град/мин, 330°С (15 мин) количество вводов пробы до нагрева камеры испарения 8, нагрев испарителя после 8-го ввода программирование температуры испарителя от 10 до 330°С со скоростью 13 град/мин продолжительность удаления растворителя 30 с, пламенно-ионизационный детектор (300°С) коэффициент деления потока Х 30 (30 с), затем резким без деления потока.

Рис. 3-44. Анализ каменноугольной смолы, осуществляемый при вводе пробы с программированием температуры испарителя в режиме без деления (а) и с делением (б) потока (из работы [66] с разрешения издательства Elsevier), а — холодный ввод пробы без деления поток . Анализ веществ с очень низкой летучестью — полициклических ароматических углеводородов в бензоле (раствор содержит низкие концентрации определяемых веществ). Объем пробы 0,4 мкл кварцевая капиллярная колонка длиной 20 м, НФ метилполисилоксаи, OV-1. Температура колонки 25°С (1 мин), резкий подъем до 80 С, затем программирование температуры до 320 С со скоростью 8 град/мин температура узла ввода резкий подъем с 35 до 280°С. Газ-носитель водород (4 кНа) продолжительность анализа 35 мин

Кварцевые капиллярные колонки обладают высокой гибкостью и могут быть выпрямлены [8]. Поэтому для их подсоединения к детектору, в отличие от стеклянных колонок, не требуется выпрямлять концы колонок. При этом конец колонки может быть максимально приближен к зоне детектирования. Па рис. 4-4 приведены хроматограммы, демопстрирзтощие нреим тцество максимально (злизкого — в пределах нескольких миллиметров — подведения колонки к пламени ПИД. Такое соединение позволяет выполнить всю систему из стекла, что предотвращает загрязнение хроматографической системы, ухудшающее качество ее функционирования. [c.70]

Рис. 4-4. Влияние расположения колонки относительно детектора на качество хроматографических данных. Кварцевая капиллярная колонка, НФ 8Р-2100 (карбовакс 20 М, дезактивированный), 20 м х 0,2 мм.

Рис. 4—9. Схема микродетектора по теплопроводпости с устаповлеппой в нем кварцевой капиллярной колонкой диаметром 0,53 мм.

До появления кварцевых капиллярных колонок стыковка газового хроматографа с масс-спектрометром представляла собой сложную задачу из-за различия давлений, которые требовались для успешного функциоиироваиия каждого из приборов [II]. Было разработано большое количество устройств, позволяющих переходить от высокого давления на выходе из насадочной колонки хроматографа к низкому давлению (вакууму), которое требовалось в масс-спектрометре. Предложенные устройства обеспечивали минимальные потери анализируемого вещества, вызванные наличием температурных градиентов (холодных зон) или плохим разделением молекул. Такие устройства были названы молекулярными сепараторами, поскольку в иих с высокой эффективностью удаляется газ-носитель — гелий. Присутствие его нежелательно, так как именно газ-носитель вносит наибольший вклад в создание высокого давления на выходе из колонки. [c.84]

Кварцевые капиллярные колонки [17] сочетают высокута эффективность разделения и низкую объемную скорость газового потока, выходящего из колонки, что необходимо для стыковки с масс-спектрометром. В настоящее время кварцевые колонки подсоединяют к масс-спектрометру либо напрямую, либо посредством открытого ввода с делителем потока. При использовании открытого ввода с делителем потока [18-21] в масс-спектрометр попадает определенная часть потока. Вакуум в газохроматографической колонке не создается, и ее разрешающая способность остается неизменной. Это устройство было разработано специально для стеклянных капиллярных колонок с диаметром, не превышающим 0,35 мм. Используя непосредственное подсоединение, можно создать вакуум в узле ввода пробы, однако при этом в масс-спектрометр попадает большое количество воздз ха, что снижает чувствительность прибора. Поэтому при использовании кварцевых капиллярных колонок с внутренним диаметром, превышающим 0,32 мм, рекомендуется открытый ввод с делением потока. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология