Адсорбционные капиллярные колонны

АДСОРБЦИОННЫЕ КАПИЛЛЯРНЫЕ КОЛОННЫ [c.33]

Поверхностно-пористые адсорбенты [23] можно получить путем травления поверхности непористых зерен, например стекла [24], или же отложением на их поверхности тонкодисперсных пористых и непористых частиц [25, 26]. Иногда такие адсорбенты называют поверхностно-слойными . Термин поверхностно-пористые адсорбенты точнее, так как он отражает именно геометрию поверхности—наличие на поверхности сплошного зерна собственных пор или зазоров между мелкими частицами нанесенного на него непористого вещества, в то время как термин поверхностно-слойные адсорбенты относится, очевидно, и к сплошным зернам с химически модифицированной поверхностью (например, шарики из кварцевого стекла с гидроксильными илн триметилсилильными группами на поверхности). Адсорбционные капиллярные колонны по-существу также являются поверхностно-пористыми [27]. Поверхностно-пористые адсорбенты удобны для быстрого и эффективного разделения в экспресс-анализах [28]. [c.109]

Благодаря высокой селективности и эффективности адсорбционные капиллярные колонны применяются для анализа трудно разделяемых смесей. Адсорбционные слои на внутренней поверхности капилляра можно получить двумя способами 1) путем травления или специальной обработки внутренней поверхности капилляров, в частности капилляров из стекла и из алюминия 2) путем отложения на внутренней поверхности капиллярных трубок адсорбирующих слоев. [c.148]

В работе [6] на стеклянной адсорбционной капиллярной колонне длиной 175 см достигнута эффективность в 350 000 теоретических тарелок. [c.150]

Благодаря высокой разделительной способности адсорбционные капиллярные колонны используются для разделения даже таких трудно разделяемых смесей, как смеси изотопов и изомеров водорода [3, 27], изотопов 02, 02 [6], N2 и N2 128] и 2°Ые, Ые [29] (рис. 7.2). Изотопы неона разделялись на стеклянной адсорбционной капиллярной колонне с эффективностью 100 000 теоретических тарелок, величина относительного удерживания (отношение времен удерживания при равных условиях) равнялась 1,06, степень разделения равна 2. Изотопы кислорода полностью разделялись на стеклянной колонне с адсорбционным слоем, полученным при травлении щелочью при 77—93 К, в качестве газа-носителя использовалась смесь азота и гелия. Относи- [c.151]

Вместе с тем, ГАХ не должна рассматриваться как замена газожидкостного метода, потому что открытые капиллярные колонны с нанесенной на стенки пленкой жидкости обладают исключительно высокой эффективностью. Оба эти метода должны дополнять друг друга. Кроме того, в последнее время все большее применение находит комбинация этих методов в виде так называемой газовой адсорбционно-абсорбционной хроматографии. Следует, однако, отметить, что в настоящее время многие традиционные для ГЖХ жидкие фазы химически прививают к поверхности стенок капиллярных колонн и носителей в набивных колоннах. [c.11]

Заполненные капиллярные адсорбционные колонны с ГТС [17, 18] и другими адсорбентами с размерами зерен меньше 0,05 мм применяют достаточно широко. За счет повышения N на таких колоннах достигнута большая разделительная способность. Изготовление открытых капиллярных адсорбционных колонн вызывает большие технические трудности по сравнению с получением газожидкостных капиллярных колонн, тогда как получение капиллярных заполненных адсорбционных колонн особых трудностей не вызывает [23, 25]. [c.33]

Достаточно широко применяют капиллярные адсорбционные колонны, заполненные ГТС [18, 24] и другими адсорбентами [334], с размерами зерен 20—50 мкм. За счет повышения N яа них достигнута большая разделительная способность. Получение открытых капиллярных адсорбционных колонн, как указывалось в гл. 1, вызывает большие технические трудности по сравнению с получением газожидкостных капиллярных колонн, тогда как получение капиллярных заполненных адсорбционных колонн особых трудностей не вызывает [22, 334]. [c.150]

Легче наносить на поверхность адсорбентов-носителей растворимые производные фталоцианинов путем адсорбции из растворов, например растворимые в воде соли сульфокислот фталоцианинов. На рис. 3.33, а и 3.33,6 приведены хроматограммы одних и тех же жидких продуктов платформинга н-гептана (пик 26) на набивной колонне длиной 6 м с ГТС, модифицированной натриевой солью сульфокислоты фталоцианина кобальта, и на высокоэффективной капиллярной колонне длиной 95 м со скваланом [153]. По разделительной способности набивная колонна с модифицированной графитированной сажей не уступает капиллярной колонне, а по числу пиков веществ, присутствующих в относительно больших концентрациях, хроматограмма на набивной газо-адсорбционной колонне превосходит хроматограмму на газо-жидкостной капиллярной колонне. [c.75]

В работе [23] исследована зависимость эффективности капиллярной адсорбционной колонны от линейной скорости газа-носителя (рис. 7.1). Оптимальная линейная скорость, при которой достигается минимальное значение Я, составляет 20—30 см/с. Проницаемость колонны равна 23-10 см . Сумма g- - t равна 1,12-10 с. Достигнутое минимальное значение Я ( 0,6 мм) достаточно низко для капиллярной колонны диаметром 0,5 мм. Достигнутая эффективность для этой газо-адсорбционной колонны не уступает эффективности газо-жидкостных капиллярных колонн с таким же внутренним диаметром. [c.150]

Разделение изотопов других простых газов. Как уже упоминалось выше, на капиллярных адсорбционных стеклянных колоннах достигается разделение изотопов 2°Ne и Ме [7], N2 и N2 [8] и Юг и 02 [9] (хроматограммы приведены в гл. 7). Более полное разделение изотопов азота достигается на набивной колонне с графитированной сажей длиной 60 м [10]. [c.157]

В зависимости от преобладающего физико-химического сорбционного процесса, определяющего разделение компонентов смеси, различают хроматографию адсорбционную, ионообменную, осадочную и распределительную. Разделяемые компоненты могут находиться в недвижной жидкой или газовой фазе, а неподвижная фаза может быть как твердой, так и жидкой. Зерна адсорбента или ионита могут заполнять колонну (колоночная хроматография) или составлять тонкий плотный слой на стеклянной пластинке (тонкослойная хроматография). Жидкий адсорбент может наноситься на стенки узкой, длинной капиллярной трубки (капиллярная хроматография). [c.305]

Разделение компонентов можно осуществлять в колоннах на-садочного типа (колоночная хроматография), капиллярах, заполненных неподвижной жидкой фазой (капиллярная хроматография), на фильтровальной бумаге (бумажная хроматография), на тонком слое сорбента, нанесенном на стеклянную пластинку (тонкослойная хроматография). Разделять смеси можно при постоянной температуре и давлении или с программированием, т. е. с постепенным повышением по заданной программе температуры или давления газа-носителя. Все варианты хроматографии являются молекулярными, а жидкостно-адсорбционная хроматография может быть и ионообменной, осуществляемой при обмене ионов разделяемых компонентов с поверхностными ионами ионообменного адсорбента. [c.118]

Газовая хроматография применяется для разделения смесей газообразных или легкоиспаряемых жидких и твердых веществ. Принцип метода подобен жидкостной хроматографии. Разделяемую смесь разбавляют газом-носителем (Н2, N2, Не) и вводят в адсорбционные колонны. Газ-носитель является одновременно растворителем и элюентом. В качестве сорбентов используют тонкие порошки силикатных материалов, которые могут быть чистыми (газо-адсорбцион-ная хроматография) или покрытыми пленкой нелетучей жидкости (газо-жидкостная хроматография). Используют также капилляры, покрытые внутри пленкой нелетучей жидкости (капиллярная хроматография). Газ-носитель постепенно десорбирует компоненты [c.18]

СПОСОБЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ КОЛОНН [c.148]

Селективность и эффективность капиллярных адсорбционных колонн 149 [c.149]

Для улучшения смачиваемости внутреннюю поверхность стеклян ных капилляров подвергают специальной обработке, повышающей их адсорбционную способность [36]. Поэтому в этих случаях следует говорить об адсорбционно-абсорбционной капиллярной хроматогра фии. В работе [37] описан способ отложения на внутренней поверхности стеклянного капилляра тонкодисперсных частичек угля, образующегося при разложении метиленхлорида при высоких температурах непосредственно в капилляре. В результате такого модифицирования поверхности стеклянного капилляра смачиваемость его стенок наносимой жидкостью, а следовательно, и эффективность колонны уведи-1 чиваются [38]. [c.152]

Второй путь получения адсорбционных капиллярных колонн — нанесение слоев высокодисперсных адсорбентов на стенки капилляра пропусканием через капилляр суспензии [9]. Таким путем на медных капиллярах был отложен слой бихромата натрия [10]. Слои силика-золя иа внутренней поверхности капилляра наносили из его коллоидного водно-изопропанольного раствора [ 1]. Подобным же способом наносили на внутреннюю поверхность капилляров порошки аэросила [12], цеолита СаА [11 —13], волокнистого бемита [14] и графитированной термической сажи [15, 16]. [c.148]

Газоадсорбционную хроматографию (ГАХ) в элюционном варианте используют для разделения газов и паров легкокипя-щих жидкостей, а также для разделения высококипящих твердых веществ, особенно структурных изомеров и изомеров положения. ГАХ применяют и во фронтальном варианте для улавливания вредных примесей из воздуха или для их концентрирования перед элюционным анализом. Селективность и емкость колонн с адсорбентами в ГАХ во многих случаях гораздо выше селективности и емкости колонн тех же размеров с жидкими фазами в ГЖХ. Однако до недавнего времени ГАХ уступала по эффективности ГЖХ. Применение мелких зерен непористых и крупнопористых адсорбентов с близкой и однородной поверхностью в капиллярных заполненных колоннах и получение стабильных адсорбирующих слоев на стенках открытых капиллярных колонн позволило значительно повысить эффективность газоадсорбционных колонн. Все это способствовало увеличению разделяющей способности таких колонн и вместе с высокой термической стабильностью многих адсорбентов привело к расширению области практического применения. При разделении газов адсорбционные колонны с однороднопористыми адсорбентами и с до1Статочно большой удельной поверхностью обладают более высокой емкостью (по сравнению с ГЖХ), а при разделении жидкостей и твердых веществ — более высокой термостойкостью, позволяющей работать при температурах колонн до 500 °С и выше. Это дает возможность использовать предельные чувствительности детекторов при физико-химических исследованиях межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и в аналитической практике, особенно при анализе микропримесей. [c.10]

Для разделения полярных молекул меньших размеров (газов) часто применяют катионированные цеолиты, например цеолит NaX. Так, разделение углеводородов С4 на капиллярных колоннах, заполненных цеолитом NaX и BaS04, значительно лучше, чем на капиллярных колоннах с ГТС, однако последовательность выхода алкенов из колонн с NaX и BaS04 различна. Разделение на непористой соли происходит более четко. В случае микропористого цеолита с сильно искривленной внутренней поверхностью энергия межмолекулярного взаимодействия с адсорбентом зависит как от электрических моментов молекулы, так и от геометрии молекулы и размера соответствующего ребра большой полости цеолита [53]. Адсорбционные свойства таких микропористых солей, как цеолиты, рассмотрены во множестве работ, сборников и монографий [1, 3, 5]. Ионный обмен и декатионирование позволяют регулировать селективность цеолита. Размеры окон, соединяющих полости цеолитов типа А, в зависимости от вида катиона, изменяются от 0,4 до 0,5 нм, поэтому цеолиты этого типа часто применяют в хроматографии для поглощения и разделения молекул самых малых размеров [54], для молекулярно-ситовой хроматографии, а также для осушки газов-носителей и жидких элюентов. Цеолиты типа X используют для разделения низших углеводородов. Однако разделение алкенов С4 требует повышения температуры колонны до 200 °С, тогда как на BaS04 они полностью разделяются за 3 мин уже при 50 °С [50]. [c.26]

Другой способ адсорбционного модифицирования состоит в покрытии всей поверхности адсорбента-носителя плотными монослоями путем адсорбции из газовой фазы при перегонке с паром в самой колонне [80] или путем адсорбции из растворов П, 3]. Путем адсорбции из растворов наносят монослои таких плоских молекул, как молекулы фталоцианинов и солей их сульфокислот, порфиринов [81], а также образующей поверхностные ассоциаты адсорбат — адсорбат смеси тримезиновой кислоты [81], олигомеров полиэтиленгликоля [3], самого полиэтиленгликоля, сульфондикарбоновой кислоты, тетранитрофлуоре-нона [3] и др. На модифицированной адсорбированными добавками ГТС произведено, в частности, разделение монотерпеновых углеводородов. В работе [81] была применена короткая (21 см длиной) капиллярная колонна, наполненная ГТС с нанесенными монослоями, в частности смеси полиэтиленгликоля с тримезиновой кислотой, на которой были разделены галоген- и нитрофенолы, барбитураты, жирные кислоты и стероиды. [c.30]

В газоадсорбционной хроматографии применяют следующие типы адсорбционных и адсорбционно-абсорбционных открытых капиллярных колонн адсорбционные для флюидной хроматографии [92], адсорбционные стеклянные со слоем кремнезема на внутренней поверхности (после ее травления) [93], адсорбционные с нанесенным слоем АЬОз [94], адсорбционные с нанесенным слоем ГТС [95], адсорбционные стеклянные с химически привитыми слоями [96], адсорбционно-абсорбционные с добавлением в жидкую фазу хлорида рубидия [97], адсорбционно-абсорбционные с пленками коллоидных растворов (жидкая дисперсионная среда с тонкодисперсным адсорбентом аэроси-лом, каолином) [98], адсорбционно-абсорбционные с аморфным кремнеземом в слое жидкой фазы [99], адсорбционно-абсорбционные с каолином в слое жидкой фазы [100], адсорбционно-абсорбционные с пленками полимера (ПЭГ), содержащими КР и НазР04 [101], адсорбционно-абсорбционные стеклянные с усо-образными адсорбентами на стенках [102]. [c.34]

За десять лет, прошедшие со времени выхода в свет первой книги (1967 г.), достигнуты значительные успехи в теории и практике газоадсорбционной хроматографии. Область ее применения значительно расширилась и охватывает теперь практически все вешества, способные переходить в газовую фазу без разложения. Кроме того, адсорбционные эффекты стали широко использоваться и в газо-жидкостной хроматографии для повышения селективности разделения и стабильности колонн. Развитие методов модифицирования поверхности адсорбентов привело к широкому применению метода адсорбционноабсорбционной хроматографии, основанного на совместном использовании адсорбции и растворения или близких к растворению процессов. Новые возможности открылись в адсорбционной хроматографии благодаря применению повышенных давлений и сильно адсорбирующихся газов-носителей и в адсорбционной капиллярной хроматографии. Адсорбционные колонны широко используют для концентрирования примесей, в частности вредных летучих примесей из воздушных и водных сред. Успешно разрабатывается молекулярная теория селективности газо-адсорбционной хроматографии, в частности методы количественных молекулярно-статистических расчетов термодинамических характеристик удерживания. Все эти вопросы нашли отражение в первой части книги (главы 1—9). Вопросы же физико-химического применения [за исключением измерения и [c.5]

Флюидо-адсорбционная хроматография обеспечивает высокую селективность при разделении изомеров [4]. Pia рис. 6.6 это показано на примере разделения смеси фенантрена (т. кип. 336,8 °С) и антрацена (т. кип. 339,9 °С) и смеси 1,2-бензпирена (т. кип. 493 °С) и 3,4-бензпирена (т. кип. 495 °С). Такие смеси плохо разделяются методом капиллярной газо-жидкостной и флюидо-жидкостной хроматографии [4, 17]. Вместе с тем разделение 1,2- и 3,4-бензпиренов представляет большой практический интерес, так как они сильно различаются по своим канцерогенным свойствам. Методом газо-жидкостной хроматографии даже на капиллярной колонне эти вещества разделяются лишь частично [17]. Разделение этих изо.меров методом обычной газо-адсорбционной хроматографии, т. е. на графитированной термической саже (см. разд. 3, гл. 3), в обычной [18] или капиллярной [19] колонне возможно, но в первом случае оно менее четко, а во втором случае требует большего времени. В случае флюидо-адсорбционной хроматографии при изменении температуры степень разделения антрацена и фенантрена сильно изменяется (табл. 6.4). [c.145]

Впервые адсорбционные стеклянные колонны первым способом были приготовлены в работах [1—4] и позднее в работах [5—7]. В работах [1, 2] внутренняя поверхность капилляра из боросиликатного стекла, неустойчивого к действию кислот, обрабатывалась 0,1 н. раствором НС1 при комнатной температуре. При обработке в течение нескольких минут создается адсорбционный слой толщиной в 100 мкм. Было показано [3—6], что адсорбционные слои можно также получить, обрабатывая растворами щелочей внутреннюю поверхность стеклянных капилляров, приготовленных из обычного низкоплавкого стекла. В частности, для образования достаточного развитого адсорбирующего слоя нужно пропускать через капилляр 20%-ный раствор NaOH со скоростью 10 см /ч в течение 6 ч при 100°С [5, 6]. Капиллярную колонну затем отмывают от щелочи, промывают смесью абсолютного этанола и эфира и высушивают в потоке газа-носителя. В работе [8] адсорбционный слой толщиной в 5 мкм из активной окиси алюминия получили на внутренней поверхности алюминиевых капилляров. Поверхность при этом составляла 4,5 м на 1 м длины капилляра. [c.148]

И газо-адсорбционных, недостаточна по сравнению с эффективностью капиллярных колонн. В адсорбционных капилярных колоннах можно совместить высокую селективность с высокой эффективностью, т. е. получить колонны с высокой разделительной способностью. [c.150]

Сведения о применении стеклянных адсорбционных и адсорбционно-абсорбционных капиллярных колонн в биохимических исследованиях собраны в обзорах [ 4—77]. В них отмечено, что при применении стеклянных капиллярных колонн с протравленной поверхностью и с нанесенным слоем жидкости практически реализуется вариант адсорбционно-абсорбционной хроматографии. Во многих случаях именно этот вариант целесообразно использовать для эффективного разделения. Впервые это было показано на примере разделения дей-тероциклогексана и циклогексана. В этом случае на адсорбирующий слой, полученный травлением, наносили небольшое количество сквалана (рис. 7.5). [c.154]

В газо-адсорбционном варианте хроматографии можно разделить и более высококипящие соединения и их дейтерированные аналоги, в том числе и полярные [116, 123]. На капиллярной колонне небольшой длины со слоем графитированной термической сажи можно разделить смеси дейтеропиридина с пиридином, дейтероацетона с ацетоном, дейтеробензола с бензолом, дейтеротолуола с толуолом и дей-тероциклогексана с циклогексаном (рис. 8.25) [123, 124]. Смеси [c.167]

Ранее [1, 127] было показано, что при разделении изомеров газо-адсорбционный вариант хроматографии в большинстве случаев более селективен, чем газо-жидкостной. Наиболее универсальным и селективным адсорбентом для разделения изомеров является графитированная термическая сажа (см. гл. 3 и обзор [127]). Набивные колонны с графитированной сажей по разделительной способности в отношении некоторых изомеров не уступают капиллярным колоннам, эффективность которых на два порядка выше [128. Недавно это было продемонстрировано еще раз при разделении смеси изомеров — продуктов термического разложения 1,5,9-циклододекатриена (см. рис. 3.6) [129], смеси эндо- и экзо-изомеров 1,2-диметилбицикло (2,2,1) гептанов (см. рис. 3.2,6) и эндо- и экзо-изомеров 5-винилбицикло(2,2,1)гептенов-2 (см. рис. 3.4) [130]. Во всех случаях разделение на графитированной саже осуществляется не только более полно, но и быстрее более чем в два раза. [c.170]

Рис. 8.42. Хроматограммы смесей редкоземельных элементов. Адсорбционная стеклянная капиллярная колонна 10мХ0.5мм

Редкоземельные элементы можно разделять и анализировать методом газовой хроматографии на адсорбционной стеклянной капиллярной колонне небольшой длины [193]. Хлориды лантаноидов образуют летучие комплексы с А1С1з, поэтому для повышения их летучести к газу-носителю добавляют А1С1з с парциальным давлением в пределах 40—170 мм рт.ст. [(5—10)10 Па] [194]. Результаты разделения показаны на рис. 8.42, о. Таким же образом можно проанализировать и трансурановые элементы Ра, О, Ыр, Ри, Ат, Ст (рис. 8.42,6) [195]. [c.180]

Этот адсорбент устойчив до 375 °С, с хорошей воспроизводимостью он работает при 300 °С [7]. В адсорбционных колоннах для концентрирования в качестве адсорбентов используются также карбосита [9]. Извлеченные из воздуха примеси не десорбируют с карбосита нагреванием, а экстрагируют растворителем, в частности сероуглеродом [9]. Экстракты разделяют на эффективных капиллярных колон- [c.186]

Дальнейшим развитием метода фронтально-адсорбционного обогащения является метод определения в жидких смесях микропримесей веществ, температуры кипения которых ниже /кип основного компонента [35]. Сочетание двух эффектов — извлечения и концентрирования микропримесей в небольшом объеме — без испарения всей жидкости расширяет возможности повышения чувствительности анализа и значительно упрощает анализ. Кроме обычных набивных аналитических колонн в таком хроматографе могут быть использованы микронабивные и капиллярные колонны, что значительно расширяет аналитические возможности прибора. [c.191]

Капиллярная адсорбционная колонна с ГТС 11м>< X 0,25 мм, 200 °С, газ-носитель —гелий, скорость по тока 1,5 см7мин. [c.152]

Стеклянная капиллярная адсорбционная колонна 47 мХ 0,22 мм, —196°С, газ-носитель —70% азота -ь 4-3% гелия, скорость потока 1 мVмин, детектор ионизационно-пламенный. [c.166]