Газовая хроматография (полые колонки)

Газовая хроматография (полые колонки). В газовой хроматографии возможен реальный выбор между упакованными колонками ((ip = 100—200 мкм, 150—65 меш) и полыми капиллярными колонками d = 50—500 мкм). Преимущество последних состоит в том, что они обеспечивают высокую скорость анализа [см. уравнение (7.6)]. Чтобы реализовать это преимущество в идеальном случае, следует применять капилляры с узким просветом d < 00 мкм). Однако такие колонки требуют довольно большого давления на входе (особенно при большом числе теоретических тарелок), значительной модифи- [c.367]

Газовая хроматография (полые колонки). Для дисперсии, выраженной в объемных единицах применительно к хроматографии на полых капиллярных колонках, мы можем написать [c.384]

В газовой хроматографии полые (капиллярные) колонки обеспечивают более быстрый анализ и большее число теоретических тарелок, чем упакованные колонки. Однако в ряде случаев достоинства упакованных колонок преобладают над их недостатками. В жидкостной хроматографии применение полых колонок для практических разделений пока еще невозможно. [c.373]

Хроматермография получила применение в начальный период развития газовой хроматографии и осуществлялась в самодельных установках в 1951—1960 гг., когда еще почти не было промышленного выпуска газовых хроматографов. Это объясняется главным образом конструктивными трудностями, встретившимися при создании технически совершенной и компактной системы движущегося температурного поля с градиентом температуры. Кроме того, уже в то время начала применяться другая более простая система нагревания хроматографической колонки в процессе элюирования компонентов из нее — нагревание колонки равномерно по всей длине. Эта система получила широкое распространение под названием программирование температуры и в настоящее время осуществляется в большинстве газовых хроматографов промышленного производства. [c.19]

Газовая хроматография. Эта хроматография представляет собой один из вариантов распределительной хроматографии. Одной из ее разновидностей является газожидкостная хроматография. Неподвижной фазой служит нелетучая жидкость (глицерин, поли-этиленгликоль, ланолин и др.), которой пропитывают твердый порошкообразный адсорбент (активированный уголь, целит, специальный огнеупорный кирпич и т. п.) до такой степени, чтобы он оставался на ощупь сухим и легко продувался газом. Таким адсорбентом, содержащим неподвижную жидкую фазу, равномерно заполняют колонку — стеклянную или медную трубку диаметром примерно 0,5 см и длиной до 20 м. Роль подвил<ной фазы выполняет какой-либо газ (водород, гелий, аргон, азот), в который вносится разделяемое вещество также в виде газа или пара. Полученная смесь газов подается в колонку под определенным давлением и при низкой температуре. Разделение смесей на компоненты происходит в общем так же, как и в случае адсорбционной хроматографии в колонке при выделении растворенных веществ. [c.173]

Одной из основных причин неослабевающего интереса к капиллярной газовой хроматографии является высокая чувствительность этого метода. Ниже перечислены основные факторы, способствующие достижению высокой чувствительности в газовой хроматографии с полыми капиллярными колонками. [c.75]

Подвижной фазой служит инертный газ (гелий, азот, аргон) или такой газ, как водород, который в условиях газовой хроматографии проявляет себя как инертный. В некоторых особых случаях используют другие газы или пары, например водяной пар (см. гл. 7) или безводный аммиак. Химический состав газа-носителя оказывает весьма незначительное влияние на удерживание веществ и на их разделение. Это влияние описывается вариацией второго вириального коэффициента взаимодействия в газовой фазе, и им можно пренебречь, исключая случаи работы на полых капиллярных колонках с очень высокой эффективностью. [c.12]

В этом хроматографическом методе роль колонок выполняют полые капиллярные трубки, на внутреннюю поверхность которых нанесен тонкий слой жидкости. Их использование началось с капиллярной газовой хроматографии (ГЖХ). Но хрупкость стекла, из которого изготавливались капиллярные колонки для ГЖХ, отпугивала многих потенциальных пользователей. В настоящее время мы располагаем гибкими капиллярами из кварцевого стекла с полимерным покрытием, изготавливаемыми по технологии, принятой в производстве оптических [c.242]

Можно выделить также бумажную, тонкослойную, колоночную и парофазную или газовую хроматографию. Все эти методы подразумевают использование коэффициентов адсорбции и распределения, которые применяются независимо или в сочетании с процессом диффузии, что приводит к разделению и идентификации (качественно или количественно) смесей органических и неорганических веществ. Лабораторная практика хроматографии во многих отношениях имеет сходство с кинетикой тех геологических процессов, которые включают миграцию и взаимодействие газов и жидкостей в породах земной коры. Например, фракционирование и миграция нефти из материнских пород являются функцией адсорбции и распределения легких углеводородов, диффундирующих сквозь осадочные породы, различающиеся размером зерен и минералогическим составом. Подобным же образом в лаборатории использование в хроматографической колонке твердо-жидких частиц основано на их способности к фракционированию и очистке веществ в зависимости от взаимодействия коэффициентов распределения и адсорбции. Следовательно, использование хроматографических методов поставляет данные, которые могут быть применены к геохимическим задачам в поле. Более того, многие аспекты диффузии твердое вещество — твердое вещество, включающие процессы метаморфизма, подобные гранитизации, могут теперь быть описаны более точно языком хроматографических критериев. [c.258]

Методика количественного определения I в эвкалиптовом масле методом газожидн хроматографии. Анализ проводят в лабора газовом хроматографе ГХМ-72 на 8-образк садочных колонках длиной 3 м с внут диаметром 4 мм. Твердый носитель—хромое (60—80 меш), неподвижная фаза — поли гликоль, газ-носитель — гелий, в качестве тора — катарометр. Температура в тер 200 С, в испарителе 250, в колонке 120 ( [c.26]

Большим недостатком вытеснительной хроматографии является необходимость регенерации колонки перед каждым разделением для удаления из нее вытеснителя. Эта проблема в газовой хроматографии решается с помощью термического вытеснения , когда вытеснитель подвергается действию теплового поля [22—24]. Тепловое поле не только оказывает вытеснительное действие, оно одновременно регенерирует колонку. Термической нагрузке подвергается лишь последний компонент, чувствительные вещества поэтому можно защитить от теплового поля ус- [c.377]

Для данной колонки можно считать объем неподвижной жидкости Уь (в более общем плане —неподвижной фазы) постоянным. Для того чтобы У н изменялся в приемлемых пределах, коэффициент распределения должен также находиться в некоторой определенной области значений. Если бы колонки использовались лишь при комнатной температуре, газовую хроматографию можно было бы применять для анализа ограниченного набора веществ. Однако число анализируемых веществ можно значительно расширить, воспользовавшись сильной температурной зависимостью коэффициента распределения. Температуру колонки нужно довести до такого значения, при котором коэффициенты распределения исследуемых веществ находятся в пределах, необходимых для осуществления газохроматографического разделения. Так как температуру колонки обычно варьируют от 20 до 300 °С (хотя, разумеется, температурные границы могут смещаться вверх и вниз в зависимости от применяемой аппаратуры), газовая хроматография представляет чрезвычайно широкое поле для различных практических применений. Установлено эмпирическое правило, согласно которому методом газовой хроматографии при заданной температуре можно исследовать все вещества с температурами кипения, отличными от температуры колонки не более чем на +60 К. [c.97]

Теплодинамический метод, газовая хроматография с программированием температуры — сочетание газовой хроматографии с движущимся температурным полем. Адсорбционная колонка работает в неизотермическом режиме. После ввода пробы и потока газа-носителя приводится в медленное движение с постоянной скоростью нагретая трубчатая печь в направлении потока газа. Поддерживается постоянным температурный градиент по длине колонки, т.е. все точки по длине колонки имеют разные температуры (градиентная печь). Более высокая температура поддерживается на входе в колонку, меньшая температура — на выходе из колонки. Передвижение печи по направлению к выходу из колонки вызывает движение полос. Наименее летучие вещества располагаются ближе к входу в колонку, более летучие — ближе к выходу из колонки. Передвигающаяся печь действует подобно сильному вытеснителю. Между полосами разделяемых компонентов находятся зоны чистого газа-носителя. Метод позволяет разделять и анализировать сложные смеси [219, 220, 231]. [c.94]

Интенсивное развитие газовой хроматографии вызывает необходимость дальнейшего исследования отдельных элементов газовых хроматографов. Представляется недостаточно исследованными гидромеханические параметры колонки — гидравлическое сопротивление, распределение поля скоростей газа-носителя по сечению и длине колонки и т. д. [c.5]

Для газовой и для сверхкритической флюидной хроматографии такой выбор реален. В принципе полые колонки могут быть использованы и в жидкостной хроматографии, но их диаметр должен быть настолько мал, что их практическое применение наряду с упакованными колонками или вместо таковых пока нереально. [c.13]

Для упакованных колонок типичными являются значения /г = 3 и v = 3, так что hlv = l. Для полых колонок обычно Л = 1,5 и v = 5, так что jfe/v = 0,3. Следовательно, при использовании капиллярных колонок время анализа примерно втрое меньше (для dp = d ) при таком же качестве разделения (N и k постоянны). Поэтому в принципе капиллярные колонки лучше упакованных. К сожалению, их не всегда можно использовать. Это обусловлено следующим. Как было показано выше, в уравнение (7.6) входит коэффициент диффузии Dm)- Обычно в газах он в 10 000 раз больше, чем в жидкостях. В результате высокоэффективные колонки для жидкостной хроматографии приходится заполнять очень мелкими частицами (обычно диаметром 5— 10 мкм). Если для газовой хроматографии разумным представляется допущение dp = d [2], то в жидкостной хроматографии придется рассматривать капиллярные колонки с чрезвычайно малым внутренним диаметром [3]. Применяя такие узкие колонки, приходится предъявлять экстремальные требования к оборудованию, так что в настоящее время полые капиллярные колонки еще не могут быть использованы в реальной практике жидкостной хроматографии. [c.367]

Влияние повышения температуры на время удерживания в отсутствие подвижного температурного поля и градиента температуры вдоль колонки также исследовали Жуховицкий и Туркельтауб (1951, 1953, 1954, 1961), однако только после работы Даль Ногаре и Беннета (1958) хроматография с программированием температуры получила признание . В противоположность вариантам хроматермографии, которые следует рассматривать как новые методы, в случае газовой хроматографии с программированием температуры речь идет лишь о модифицированном проявительном методе, прп котором по определенной программе температура колонки в продолжение анализа непрерывно повышается. При этом каждый компонент достигает конца колонки при благоприятной для него температуре, так что сглаживания концентрационного профиля высококипящих компонентов (рис. 4) [c.19]

Газоадсорбционная хроматография. Этот вариант газовой хроматографии применяют при анализе газовых смесей и легких углеводородов (обычно до пентана). Колонки для газоадсорбционной хроматографии представляют собой полые У-образные или свернутые в спираль трубки диаметром 3—6 мм, длиной от 0,5 до 5 м. [c.126]

ХРОМАТЕРМОГРАФИЯ, газовая хроматография, в к-рой разделение осуществляют в хроматографич. колонке в условиях движущегося градиентного температурного поля. Неподвижной фазой являются, как правило, твердые сорбенты (см. Газоадсорбционная хроматография). Наиб, широко использ. т. н. стационарная X., в к-рой направления движения поля и газа-носителя совпадают, причем т-ра уменьшается в направлении движения газа-носителя (отрицат. температурный градиент). [c.667]

Капиллярные иасадочные колонки обладают нек-рыми преимуществами перед полыми колонками более высокой удельной эффективностью (10-30 тыс. теоретич. тарелок/м) простотой реализации газо-адсорбц. варианта хроматографии возможностью эффективного разделения и экспрессного аналит. определения легко- и среднесорбируемых соед. (включая неорг. газы) возможностью использования в термостате колонок малого объема (миниатюризация газохроматографич. ахшаратуры). Осн. препятствие для широкого применения таких колонок в существующих приборах для газовой хроматографии - значит. сопротивление потоку газа-носителя. [c.309]

Создатель газовой К. х. и теоретич. основ метода-М. Голей. В газовой и жидкостной хроматографии полые капиллярные колонки предложены соотв. М. Голеем в 1957 и Г. Нота, Дж. Марино, В. Буопокоре, А. Баллио в 1970. [c.310]

За открытие распределительного варианта хроматографии Мартин и Синг в 1952 г. получили Нобелевскую премию. В 1952—53 гг. Мартин и Джеймс осуществили вариант газовой распределительной хроматографии, разделив смеси на смешанном сорбенте из силикона ДС-550 и стеариновой кислоты. С этого времени наиболее интенсивное развитие получил метод газовой хроматографии Метод привлекал внимание своей экспрессностью и простотой и быстро завоевал признание исследователей. После этого развитием хроматографических методов разделения и анализа занялась большая группа талантливых ученых и инженеров, которые развили теорию метода, создали постепенно усложнявшиеся приборы, нашли оригинальные и часто остроумные приемы и комбинации хроматографических вариантов, колонок, детекторов, систем включения и переключения колонок и детекторов. Стали регулярно проводиться хроматографические конференции и симпозиумы, первый из которых состоялся в 1956 г. в Лондоне. Хроматография стала не только интересным полем реализадИи творческих замыслов, но и весьма полезным аналитическим мето-дом. Часть блестящих ученых занимались развитием самого метода, другие — его применением. Например, Сиборг осуществил разделение нескольких десятков атймов трансурановых элементов. Исключительное значение имело создание в 1956 г. Голеем капиллярного варианта хроматографии, а в 1962 г. Порат и Фло-дин создали вариант ситовой хроматографии и применили его для разделения высокомолекулярных соединений. С середины 70-х годов начинается период интенсивного развития жидкостной хроматографии, с середины 80-х годов практическое использование флюидной хроматографии и полная компьютеризация всего хроматографического процесса. [c.15]

В газовой хроматографии применяют все три типа существующих колонок насадочные (диаметр 3—5 мм), микронасадочные (диаметр- 0,8—1,5 мм) и полые капиллярные (диаметром 0,1 — 0,8 мм) [1]. Насадочные колонки заполняют частицами сорбента (насадка) диаметром 0,1—0,5 мм. Принято считать, что достаточно однородный поток образуется, если соотношение диаметра колонки к диаметру частиц йр не менее 8. В газовой хроматографии реализуются процессы адсорбции и растворения, в связи с этим насадки представляют собой либо частицы адсорбента, либр частицы сорбента (носитель с нанесенной на него пленкой неподвижной фазы, в которой происходит растворение). В некоторых случаях происходят промежуточные смешанные процессы. Упрощенная схема колонки приведена на рис. 11.1. [c.89]

Практические методы оптимизации насадочных и полых капиллярных колонок описаны соответственно в гл. 6 и 8. Здесь мы обсуждаем теоретические основы этой задачи и предлагаем рещения, которые не обязательно являются рещениями, используемыми на практике, где требования удобства и желание сэкономить деньги, время и силы налагают ограничения. Следует подчеркнуть, что больншнство оптимумов в газовой хроматографии не являются очень решающими, продолжительность анализа не изменяется быстро с отклонением от оптимальных условий и соответственно имеется небольшая компенсация для нахождения точного значения оптимальных условий. [c.148]

В работах [102—106] был предложен и развит новый вариант использования термического фактора в газовой хроматографии — хроматермография, применение которой особенно перспективно для анализа нримесей. В хрома-термографии для разделения применяется движущееся вдоль колонки температурное поле, т. е. изменение температуры колонки по длине колонки происходит не мгновенно, а во времени, т. е. не одновременно по всей колонке, как это имеет место в хроматографии с программируемой температурой. В стационарной хроматермографии направления газа-носителя и движения печи совпадают, причем температурный градиент в нечи имеет отрицательное значение, т. е. температура уменьшается в направлении движения печи. Молекулы, которые по каким-либо причинам обгоняют хроматографическую зону, поступают [c.65]

Несмотря на эти ограничения, можно, вычислив ВЭТТ, получить представление об эффективности колонки. Для этих целей используют обычно метод Глю-кауфа [9], незначительно модифицированный для условий газовой хроматографии [10]. Гомогенное вещество (не- содержащее ассоциатов) хроматографируют на колонке в строго контролируемых условиях, полу- [c.110]

Важным достоинством ФИД является высокая чувствительность, простота и компактность. Камера ФИД имеет объем менее 100 мкл, благодаря чему он почти идеальный детектор для капиллярной газовой хроматографии и может быть использован с любой колонкой, в том числе и с колонками типа PLOT [31]. В качестве газа-носителя с этим детектором (для его работы не нужен водород) можно использовать даже воздух. Поэтому ФИД незаменим в портативных хроматографах, особенно при работе в поле (загрязнения воздуха, воды, почвы и растительности), причем в автономных условиях. При этом часто проводят прямой анализ (без предварительного концентрирования целевых компонентов), в том числе при работе с капиллярными колонками [32, 33]. Таблица VIII.3. Сигнал фотоионизационного детектора на неорганические газы [31] [c.403]

С помощью теплодинамического метода автор работ [51, 59] разработал изящный способ микроанализа летучих соединений. Нижний предел обнаружения при этой так называемой обращенной газовой хроматографии для некоторых соединений снижается до 10 °%. Рис. ХП1.20 иллюстрирует принцип метода. Непрерывный ввод пробы имеет принципиальное значение для количественного микроанализа, в частности для ультрамикро-анализа полярных веществ [60]. Кроме того, имеются н дополнительные преимущества, например возможность непрерывного удаления проб. Накопляющиеся в первом холодном поле 2 летучие компоненты после установленного времени с помощью теплового поля (печь) транспортируются по разделительной колонке в последовательности их характеристических температур. Когда начальный участок колонки выходит из печи, компоненты пробы собираются в холодном поле для последующих циклов анализа. [c.398]

Остановимся кратко на тех возможностях, которые предоставляет использование для анализа низкокипящих газов новых вариантов газовой хроматографии, разработанных Жуховицким с сотр. Теплодинамический метод, предложенный Жуховицким и Туркельтаубом с сотр. [172], основан а применении периодического передвижения вдоль хроматографической колонки печи с температурным градиентом, причем в качестве газа-носителя используют основной. компонент анализируемой смеси. Под действием теплового поля примеси, сорбирующиеся сильнее основного компонента, перемещаются по колонке и периодически элюируются из нее. При этом зоны примесей сужаются и происходит четкое разделение зон. Значительным преимуществом этого метода являются отсутствие дозирующих устройств и возможность периодического определения усредненных концентраций компонентов в потоке анализируемой смеси. Теплодинамический метод успешно применен для анализа продуктов производства кислорода и редких газов, в частности, для определения примесей СОг в кислороде (чувствительность 2-10 %), примесей азота и кислорода в аргоне (чувствительность 5-10- %), примесей криптона и ксено- а в кислороде (чувствительность 5-10- %). [c.37]

Генкин, Сазонов и др. [150] применили теплодинами-Ч бский метод для определения примесей в гелии. Для этого используют низкотемпературный вариант теплоди-иамического метода. При доведении низшей температуры движущегося поля до —196 °С обеспечивается возможность теплодинамического обогащения примесей в гелии. Для разделения примесей после обогащения применяют обычную проявительную газовую хроматографию. Разработано несколько вариантов хроматографов. В одном из них хроматографическую колонку, выполненную в форме змеевика, перемещают по заданной программе из ванны с хладоагентом в нагреваемую ванну и обратно. При этом достигается чувствительность определения азота и кислорода в гелии 5-10- %. В другом варианте хроматографическая колонка в форме незамкнутого кольца вращается таким образом, что одна часть колонки находится в зоне охлаждения, а другая — в зоне нагрева. В этом приборе чувствительность определения азота в гелии составляет 2-107 % при продолжительности анализа 3— 6 мин. Для детального анализа примесей в гелии предложен хроматограф, в котором направление перемещения температурного поля противоположно направлению потока газа, а направление градиента температуры совпадает с направлением потока газа. Эти хроматографы внедрены на Опытном заводе ВНИИГАЗ, на Московском газоперерабатывающем заводе и на других предприятиях. [c.38]