Системы из нескольких хроматографических колонок

Газовый хроматограф представляет собой прибор, использующий принцип хроматографии в системах газ-адсорбент или газ-жидкость. В аппаратурном оформлении это совокупность нескольких самостоятельных, параллельно функционирующих систем источник газа-носителя и блок подготовки газов, испаритель, термостат колонок и сами хроматографические колонки, детектор, система регистрации и обработки данных. Типичная блок-схема газового хроматографа изображена на рисунке 1. [c.4]

СИСТЕМЫ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК [c.272]

Так называется вариант хроматографического процесса, когда раствор смеси компонентов непрерывно подается на вход хроматографической колонки. На выходе ее в этом случае появляются один за другим несколько фронтов элюата. За первым из них следует чистый, быстрее других мигрирующий в данной системе компонент смеси, отличающийся, очевидно, наименьшим сродством к неподвижной фазе. Второй фронт отмечает добавление к нему следующего по подвижности компонента. За третьим фронтом следует уже смесь трех компонентов. В настоящее время по вполне понятным причинам фронтальный анализ почти вышел из употребления и применяется лишь в отдельных, специальных случаях. На нем мы более подробно останавливаться пе будем. [c.11]

Элмер [5] (впервые применившей этот принцип), пневматический способ дозирования реализуется несколько иначе. Сосуд с образцом соединяется с газовой схемой хроматографа у входа в разделительную колонку. После выравнивания давления кратковременно прекращается подача газа-носителя в колонку. Этим достигается некоторое снижение давления в газовой линии и создание перепада давления между сосудом с пробой (Р1) и входом в хроматографическую колонку (Рг)- Объем пробы в этом случае регулируется временем перекрывания линии газа-носителя. Подробно пневматические системы дозирования рассмотрены в последующих разделах при описании специальных приставок и автоматических парофазных анализаторов. [c.78]

Закрытые (адсорбционные) хроматографические колонки необходимо кондиционировать для стабилизации адсорбционной активности поверхности. Состояние равновесия требуется и для тонкослойной хроматографической системы. Когда течение подвижной жидкой фазы прекращается хотя бы на короткое время, возникает резкое изменение химического состояния слоя сорбента, находящегося в равновесии с окружающей газовой средой. Подвижная фаза состоит из растворителей различной летучести и полярности. Именно поэтому даже в момент нанесения пробы в ТСХ очень важно, чтобы объемная скорость потока элюента была постоянной. В ТСХ это условие необходимо выполнять более строго по сравнению с колоночной жидкостной хроматографией, где поток через кондиционированную колонку может быть приостановлен на несколько минут без существенного влияния на результаты разделения. Соответствующий экспериментальный подход описан ниже. [c.19]

При анализе реакционных веществ целесообразно после хроматографической колонки и перед детектором расположить реактор с целью проведения конверсии реакционноспособных соединений в стабильные простые продукты. Обычно возможно также использовать реакции, в которых на одну молекулу анализируемого соединения образуется несколько молекул стабильного продукта, которые с хорошей чувствительностью регистрируются детектором. Проведение таких химических превращений дает возможность использовать для детектирования стабильные соединения, не загрязняющие детектор, повысить чувствительность детектирования, используя для этой цели несколько последовательных превращений, упростить калибровку прибора и оценку количественных результатов. Например, анализируя летучие гидриды IV—VI групп периодической системы (гидриды кремния, германия, серы, фосфора, мышьяка и т. д.), разделенные соединения в потоке инертного газа-носителя направляют в трубчатый реактор (ЮХ1.5 см), нагретый до 1000 °С. В реакторе гидриды разлагаются до водорода, что позволяет повысить чувствительность и упростить калибровку, проведя ее по водороду. [c.237]

Из-за сложности и трудоемкости балансировки колонок, работающих параллельно друг с другом, этот метод не получил широкого распространения. На входе в составную колонку газовый поток делится на несколько частей. Сопротивления, испытываемые каждым из полученных после деления потоков, должны быть одинаковы, так как в противном случае времена выхода разделенных компонентов из составляющих колонок отличаются друг от друга. Это приводит к увеличению ширины суммарного хроматографического пика и уменьшению степени разделения соседних пиков. Одновременный выход пиков из составляющих колонок является основным, но не единственным признаком сбалансированной системы параллельно работающих колонок. Выражение для удерживаемого объема можно записать в виде [c.97]

Классические хроматографические методы, которые известны уже в течение нескольких десятилетий,— хроматография на колонке с окисью алюминия (Цвет, 1906 г. Кан, Винтерштейн и Ледерер, 1931 г.), хроматография на бумаге (Мартин и Синг, 1941 г.) — основаны на принципе распределения компонентов смесей между подвижной и неподвижной фазами. Последней при адсорбционной хроматографии является активная поверхность твердого адсорбента, а при распределительной хроматографии — тонкая пленка жидкости, удерживаемая твердым носителем и ограниченно смешивающаяся с подвижной фазой. Разновидность распределительной хроматографии, при которой подвижной фазой является газ, называется газовой хроматографией [134а]. Этот метод пригоден для разделения газов, а также жидких или твердых веществ, которые могут быть превращены в пары без разложения. В зависимости от системы, в которой проводится разделение, различают две принципиальные разновидности газовой хроматографии хроматографию в системе газ — твердое вещество (адсорбционная газовая хроматография) и хроматографию в системе газ — жидкость (газо-жидкостная хроматография). В первом случае разделение происходит за счет адсорбции веществ на активной поверхности твердого адсорбента, во втором — за счет их растворения в тонкой пленке нелетучей жидкости с достаточно большой поверхностью. Практически далеко не всегда можно провести четкую грань между обоими принципами разделения. Так, при хроматографии в системе газ — адсорбент пленка адсорбированного вещества может иметь такие свойства, что на некоторых этапах работы возникают условия для хроматографии в системе газ — жидкость. Вследствие этого происходит дезактивации- некоторых активных центров адсорбента, которую иногда вызывают умышленно [74—76]. С другой стороны, при хроматографии в системе газ — жидкость носитель, на котором закреплена жидкая фаза, может обладать и некоторыми адсорб-цйонными свойствами. Это, как правило, мешает разделению и поэтому нежелательно. [c.487]

Данные выше соотношения описывают фазовое равновесие в хроматографической колонке. Для одних и тех же соединений и одной и той же неподвижной фазы (в большинстве случаев газ-носитель не влияет на характеристики удерживания) при заданных условиях (температура, давление) константу распределения можно рассчитать исходя из хроматографических данных, а если известна константа распределения, то для выбранной системы можно также рассчитать параметры удерживания. Удерживание одного компонента изучается лишь в исключительных случаях. Обычно необходимо выбрать подходящие хроматографическую систему и неподвижную фазу для анализа смеси нескольких соединений. При этом количественной мерой достигнутого разделения служит разрещение кривых удерживания для двух наиболее трудно разделяемых соединений 1 и 2. [c.159]

Подсоединить колонку к хроматографу нетрудно, если предварительно распрямить оба ее конца на длину в несколько сантиметров (рис. 5.1 и 5.2). К сожалению, выпрямление стеклянных капиллярных колонок окружено какой-то тайной, и многие исследователи считают эту процедуру очень трудной, требующей большого опыта и мастерства. В результате было разработано много методик, большинство из которых дают хроматографические системы невысокой эффективности. Чтобы исключить операцию распрямления хроматографической колонки, некоторые фирмы-изготовители удлиняют и изгибают соединительные трубки устройства для ввода проб и (или) детектора. Другие для подсоединения к хроматографу [c.75]

Хроматографическая колонка в качестве системы напуска настолько расширяет возможности масс-спектрометра, что хромато-масс-спектрометрия может быть выделена в самостоятельный раздел масс-спектрометрии [6, гл. 2 17]. Основные преимущества этого метода заключаются в возможности анализа следовых количеств веществ (до 10 °-н 10 г) в смесях весьма сложного состава, содержащих до нескольких сотен компонентов. Использование хроматографических параметров удерживания дает дополнительную информацию для идентификации органических веществ. Наиболее воспроизводимые из них (индексы удерживания) имеют вполне самостоятельное значение при идентификации неизвестных соединений [18], а в совокупности с масс-спектрами надежность идентификации значительно повышается. Кроме того, масс-спектрометр в сочетании с хроматографом способен выполнять функции крайне селективного и легко регулируемого хроматографического детектора. [c.22]

Капиллярная хроматография является одним из наиболее мощных средств анализа многокомпонентных смесей. Использование хроматографических колонок диаметром 0,1—1,0 мм при длине 50—100 м и более с эффективностью в несколько сотен тысяч теоретических тарелок дает возможность разделять близкие по свойствам вещества, например изомеры и соединения различного изотопного состава. Широкое распространение этого метода в практике научных исследований и промышленного анализа сдерживается тем, что приготовление высокоэффективных капиллярных колонок требует тщательного выполнения целого ряда тонких методических приемов, а их применение в анализе предъявляет весьма высокие требования к газохроматографической аппаратуре, в особенности к детектирующим устройствам и системам ввода проб. Соответствующие сведения приведены в многочисленных журнальных статьях и не всегда доступны. [c.3]

Для хорошего перемещения в растении высокий коэффициент распределения вода — масло более важен, чем абсолютная растворимость соединения. Большая часть системных инсектицидов эффективна при концентрациях, равных нескольким миллиграммам в одном литре растительного сока. Если же их растворимость в. масле значительно лучше, чем в воде, то они будут задерживаться в липидах мембран и органелл и откладываться в тканях растений. Медленно движущийся поток воды в проводящей системе был бы не в состоянии эффективно транспортировать такие препараты. Это напоминает поведение соединения в хроматографической колонке оно хорошо перемещается с элюирующей фазой, только если растворимо в ней. [c.55]

Газовый хроматограф, снабженный пламенно-ионизационным детектором и соответствующей электронной системой для регистрации. Существует несколько вариантов выбора хроматографических колонок и программ температурных режимов. При выборе газохроматографической методики, пригодной для данного прибора и анализируемого материала, исследователь может воспользоваться рекомендациями, содержащимися в работах [20, 26, 29, 30, 32]. [c.321]

Распределительная хроматография на бумаге или ка колонках. По хроматографическому анализу углеводов существуют обширные исследования [25, 32, 33, 37]. Разработано несколько приемов разделения (хроматография нисходящая, восходящая, радиальная и др.). Предложено большое количество растворителей и приемов хроматографирования. Четкое разделение компонентов хроматографией на бумаге зависит от применяемой системы растворителей, марки бумаги, времени разделения, температурных условий и природы углеводного состава гидролизатов. Поэтому правильный выбор условий хроматографирования в каждом отдельном случае решает успех наилучшего разделения компонентов. [c.70]

Для анализа смесей особо сложного состава применяют метод повторной ступенчатой хроматографии. Для этого конструируется прибор, состоящий из комбинации нескольких хроматографических колонок, подобранных таким образом, чтобы последующая колонка разделяла компоненты, не разделившееся в предыдущей колонке. Такая система позволяет анализировать газовую смесь, состоящую из Н2, О2, N2, СО, СО2, предельных и непредельных углеводородов С1 — Се- Этилга же приемами можно определять количество и состав примесей в индивидуальном газе и решать другие сложные задачи газового анализа. [c.10]

Важной разновидностью хроматографической колонки является капиллярная колонка, представляющая собой длинный капилляр, свернутый в спираль. При газо-жидкостной хроматографии неподвижная жидкая фаза наносится непосредственно на стенкн капилляра. Колонка, наполненная зернистым носителем, является по существу системой связанных между собой капилляров разных диаметров, разной длины и формы, образованных каналами между зернами носителя и между этими зернами и стенками трубки. Очевидно, что выход компонента из такого набора параллельных, не строго одинаковых капилляров будет происходить через несколько различаюи иеся промежутки времени, что приведет к некоторому расширению хроматографиче- [c.549]

Хроматографические колонки весьма различны по форме, размерам и консфукционным материалам. Применяют прямые, спиральные и другие колонки длиной от 1-2 м до нескольких десятков метров внутренний диамеф колонок составляет обычно несколько миллиметров. В зависимости от свойств анализируемой системы в качестве консфукционных материалов для колонок используются сталь, латунь, стекло и др. Наиболее распространенными адсорбентами молекулярной хроматофафии являются оксид алюминия, силикагели, активированные угли, цеолиты и др. [c.296]

Серьезным недостатком большинства конструкций ПФД является гашение пламени детектора дозами элюируемого вещества, характерными для насадочных колонок (несколько микролитров). Резкое снижение по этой причине максимально вводимой в хроматографическую колонку дозы повышает предел детектирования ПФД. Для его снижения применяются сложные системы выброса пика растворителя или поддержания горения пламени. [c.74]

Одновременное использование нескольких капиллярных колонок с одинаковыми физическими и хроматографическими свойствами позволяет повысить емкость разделяющей системы соответственно числу колонок. Однако отдельные капиллярные колонки неизбежно несколько отличаются друг от друга, что ухудшает разделение. Де Нийс и сотр. [35] предположили, что допустимое снижение эффективности соответствует уменьшению результирующего числа теоретических тарелок на 10%. При этом условии значения я к отдельных колонок могут различаться максимально на 0,3%. Некоторую подгонку этих параметров можно осуществить, меняя, например, длину колонки. Если допустить, что диаметр имеет постоянное значение, то изменение длины можна рассчитать из соотношения [c.41]

Эффузионный сепаратор из пористого спекшегося стекла, предложенный Уотсоном и Биманом в 1964 г, был одним и первых обогатительных устройств для ГХ—МС Благодаря про стоте и легкости изготовления эта система через несколько лет стала наиболее распространенной В этом сепараторе (рис 1-5) элюат из хроматографической колонки проходит через ограничитель давления в трубку со стенками нз спекшейся стеклянной крошки со сверхтонкими порами (средний размер пор около 10 см) Эта трубка окружена вакуумной камерой, откачиваемой форвакуумным насосом Для большего обогащения используется двухступенчатый сепаратор, в котором вторая етупень откачивается диффузионным вакуумным насосом [c.25]

Известно, что в обычной ВЭЖХ эффективность хроматографической системы, полученной путем последовательного соединения нескольких колонок (с целью повышения эффективности разделе(ния, не пропорциональна суммарной длине колонок В то же время в микро-ВЭЖХ благодаря уменьшению вихревой диффузии и более эффективному отводу тепла, выделяющегося вследствие перепада давления, увеличение длины колонки позволяет достигнуть достаточно высокой эффективности системы Выделяющаяся в колонке теплота влияет на процессы массопереноса, что ухудшает эффективность разделения Поэтому температуру в колонке следует поддерживать постоянной Малая теплоемкость микроколонок упрощает программирование температуры в ВЭЖХ Этот прием получил широкое распространение в газовой хроматографии (ГХ [c.9]

Для уменьшения вероятности ошибки и повышения надежности при установлении класса анализируемых веществ целесообразно использовать несколько пар растворителей, существенно отличающихся по своим свойствам (например, полярный и неполярный растворитель). Удерживание используемых растворителей должно быть таким, чтобы при хроматографическом анализе они не перекрывали зоны выхода анализируемых компонентов. Кроме того, растворители не должны содержать примеси, имеющие времена удерживания, близкие к временам удерживания анализируемых компонентов. Целесообразно выбирать в качестве фаз такие растворители, которые элюируются из колонки много раньше или позднее (этот последний вариант предпочтительнее) анализируемых соединений. Следует иметь в виду, что вследствие взаимной растворимости фаз при анализе любой из них будет наблюдаться хроматографическая зона другой фазы. Поэтому анализ одной фазы, как это было предложено в варианте хромато-распределительного метода Берозы и Боумана, в общем случае не облегчает задачу выбора системы полярный растворитель — неполярный растворитель — стационарная жидкая фаза в хроматографической колонке. [c.53]

В газовой хроматографии при использовании неселективного детектора функции колонки и детектора четко разделены и различны. В хроматографической колонке осуществляется разделение компонентов на отдельные зоны, и величина удерживания зоны является качественной характеристикой хроматографируемого соединения для данной хроматографической системы. Функцией неселективного детектора является определение в потоке газа-носителя концентрации разделенных на хроматографические зоны компонентов информацию о качественном составе анализируемой смеси неселективный детектор, как правило, не дает. Поэтому хроматограмма, полученная при использовании неселективного детектора на одной колонке, дает очень небольшую информацию о качественном составе смеси, особенно если принять во внимание, что нескольким различным по природе соединениям может соответствовать практически одна и та же величина удерживания. [c.67]

Принято считать, что экстракционная хроматография как метод возникла 16 лет назад, когда Секерский и Уинчестер независимо друг от друга использовали для разделения неорганических соединений хроматографические колонки, содержащие органические соединения, которые известны в качестве обычных и селективных экстрагентов при переработке облученного ядерного горючего. Ранее было опубликовано несколько не связанных друг с другом сообщений, в которых описано выделение металлов из водных растворов с помощью колонок с хелатообразующими реагентами на различных твердых материалах однако эти работы не имели практического значения из-за недостатков, свойственных выбранным системам, и некоторых нерешенных в то время проблем (см, гл. II, Введение). [c.7]

Первое сообщение, посвященное применению хелатообразую-щих реагентов в экстракционной хроматографии, опубликовано в 1952 г. в трудах Научно-исследовательской химической лаборатории в Теддингтоне [1]. В 1953 г. Каррит [2] описал работу экстракционной колонки с дитизоном, которая была использована для концентрирования следовых количеств металлов из природных вод. Пирс и Пек [3, 4] в 1961 г. на колонке с этим же реагентом выделяли индий. В 1962 г. Преображенский и Катыхин [5] применили для разделения циркония и ниобия 2-теноилтри-фторацетон (НТТА). В литературе описано несколько хроматографических методик, в которых использованы твердые хелаты, нанесенные на поверхность носителя извлечение элементов в таких колонках основано на способности хелатов в той или иной степени удерживать ионы, сорбированные при контакте твердых хелатов с водным раствором этих ионов [6—11]. Однако в этом случае удерживание металлов должно происходить за счет взаимодействия на границе жидкой и твердой фаз (происходит как бы их осаждение) поэтому такие системы нельзя рассматривать как экстракционно-хроматографические, в которых элементы распределяются между двумя жидкими фазами. [c.388]

В работах [114,1151 дифференциальным хроматографическим методом было изучено окислительное дегидрирование и изомеризация изоамиленов на окисных катализаторах. Схема установки изображена на рис У1.33. Она представляет собой видоизменение обычной установки для микрока-талитических исследований [117], в которой предусмотрена возможность снятия формы импульса, подаваемого в реактор. Газ-носитель Не из баллона 1, через редуктор 3 и вентиль тонкой регулировки 2 поступает в осушитель 4, заполненный СаС . Из осушителя газ со скоростью, измеряемой реометром 6, поступает в дозатор 5, основным элементом которого является калиброванный объем, состоящий из длинного стеклянного капилляра и системы металлических клапанов малого объема. В одном положении клапанов Не поступает через катарометр 5 в реактор 7. При переключении клапанов поток Не выдувает пробу из калиброванного объема, предварительно заполненного реакционной смесью. Предусмотрена возможность вымораживания продуктов реакции в ловушке 9, погруженной в сосуд Дьюара 10. Вымораживание необходимо для накопления продуктов от нескольких впусков в случае работы при малых степенях превращений. После размораживания продукты током Не выдувались в хроматографическую колонку на анализ. Колонка длиной 3,50 м, диаметром 4 мм заполнялась инзенским кирпичом, смоченным сложным эфиром триэтиленгликоля и нормальной масляной кислоты. Температура разделения комнатная. В схеме предусмотрена обводная линия с вентилем тонкой регулировки. Это позволяет плавно изменять [c.321]

Часто анализируемые соединения можно удерживать химическими или физическими способами, а затем последовательно освобождать, изменяя температуру. Образец можно сначала пропустить через колонку (для разделения компонентов смеси), а затем через реакционную зону. Одну или несколько хроматографических зон можно собрать в охланодаемых ловушках возвращая уловленные соединения в первоначальную колонку для хроматографического анализа, можно определить происходящие химические превращения. В работе [17] описана замкнутая система с четырехходовыми кранами, с помощью которой удобно проводить анализы такого рода. [c.145]

В настоящее время не представляется возможным установить, что является главной причиной уменьшения времени жизни жидкожидкостной колонки повышение температуры или давления. Однако скорее всего основная причина — эффекты внутреннего нагрева, и, следовательно, простое термостатирование хроматографической системы позволит избежать потерь неподвижной фазы. С этой целью целесообразно несколько повысить температуру в предварительной колонке, тогда поступающая в хроматографическую колонку подвижная фаза уже будет перенасыщена неподвижной фазой. Эмпирическое регулирование уровня насыщения, таким образом, позволяет поддерживать параметры хроматографической колонки без изменений в течение нескольких месяцев. [c.142]

Паушман [6] предложил новый способ оценки эффективности колонки, опирающийся на взаимосвязь нескольких хроматографических величин. Кайзер [7] предложил использовать для этой цели величину, названную им мощностью разделения SP, равную отношению суммы чисел разделений для нормальных углеводородов по всей шкале индексов удерживания от / = 100 до предельного значения для данной системы к исправленному времени удерживания последнего пика хроматограммы [c.94]

Серьезным недостатком большинства конструкций ПФД является гашение пламени детектора дозами элюируемого вещества, характерными для насадочных колонок (несколько микролитров). Резкое снижение по этой причине максимально вводимой в хроматографическую колонку дозы повышает порог чувствительности ПФД. Для его снижения применяются сложные системы выброса пика растворителя или поддержания горения пламени. Поэтому основные недостатки существующих конструкций ПФД состоят в исключении гашения пламени небольшими дозами растворителя, а также в повышении максимальной рабочей температуры детектора, т. е. возможности анализа высококипящих соединений и уменьшении эффекта глушения сигнала серу- и фосфорсодержащих веществ фоном углеводородов. [c.82]

В этом случае изотермы веществ оказываются нелинейными, что всегда отрицательно сказывается на хроматографическом разделении. Кроме того, на сорбцию одного компонента влияет присутствие других, т. е. имеет место явление вытеснения. Вследствие адсорбции компонента смеси, имеющего большую концентрацию, заметно увеличиваются мольные доли других компонентов, и концентрации в отдельных зонах уже не отвечают первоначальному составу смеси. Наконец, ири высоких концентрациях детектор работает уже за пределами линейного динамического диапазона, а так как все выделяющиеся из колонки зоны (за исключением первой) содержат несколько компонентов, то показания детектора зависят от качественного и количественного состава пробы. Поэтому, даже если известны изотермы адсорбции смеси, расчет исходных концентраций уже для двухкомпонентной системы весьма затруднителен и неточен. [c.429]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология