Варианты газовой хроматографии и их преимущества

С другой стороны, адсорбционные Процессы могут служить основой для аналитического концентрирования примесей, и при достаточной величине фазовой поверхности сорбента и специфически прочной связи с ней выделяемого вещества адсорбционный метод концентрирования вследствие технической простоты может иметь преимущество перед другими способами выделения примесей. В неорганическом анализе наиболее широко применяют адсорбцию вещества из растворов поверхностями твердых сорбентов. Меньшее значение имеет сорбция газов и паров поверхностями твердых веществ (например, в варианте газовой хроматографии) или концентрирование растворенного вещества на поверхности раздела жидкой и газовой фаз (пенная флотация). [c.292]

Варианты газовой хроматографии — газо-жидкостная и газо-адсорбционная— имеют свои преимущества и недостатки, поэтому выбор наиболее эффективного способа анализа в каждом случае определяется характером конкретной задачи. Так, в начальный период развития газовой хроматографии анализировали только газы и легколетучие жидкости на колонках с сильными адсорбентами. Переход к газо-жидкостной хроматографии способствовал уменьщению коэффициента распределения Г для более тяжелых сорбатов, в результате чего появилась возможность анализировать их хроматографическим методом. Использование неподвижных жидкостей самой разнообразной химической природы сделало газожидкостную хроматографию универсальным методом, позволяющим осуществлять разделение на основе различных видов физико-химических взаимодействий между сорбатами и растворителями. Кроме того, линейность изотерм растворения обеспечивала получение практически симметричных пиков сорбатов (при правильном подборе условий процесса). Однако существенные ограничения, связанные с летучестью неподвижных жидкостей, не позволяли проводить высокотемпературные процессы разделения высококипящих веществ ни в аналитическом, ни в препаративном вариантах. Поэтому дальнейшее развитие газо-адсорбционной хроматографии с применением однороднопористых адсорбентов различной химической природы было необходимо для обеспечения дальнейших успехов газовой хроматографии как метода анализа и исследования высококипящих соединений. [c.33]

I. ВАРИАНТЫ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА [c.9]

СЯ, их преимущество состоит также в возможности выбора подходящих по мощности и оснащению вариантов в зависимости от поставленных задач. С их помощью можно удовлетворить почти идеальным образом многим требованиям, связанным с автоматизацией аналитических измерений в газовой хроматографии. Одновременно с этим усиливается тенденция к децентрализации вычислительных задач с преимущественной разработкой простых систем и дальнейшим возрастанием степени автономности взаимодействующих компонентов. В результате возрастает функциональность системы за счет уменьшения числа отказов, сокращения времени ожидания, расширения возможностей конструктивных вариантов за счет модульного построения при соответствующем снижении начальных капиталовложений. [c.431]

Особенно перспективным представляется метод газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ), обладающий по сравнению с другими вариантами хроматографии целым рядом преимуществ, таких, как высокая скорость и селективность разделения близких по свойствам компонентов, возможность автоматизации анализа. Кроме того, не следует забывать, что в инструментальном отношении газовая хроматография представляет собой наиболее развитый метод и имеющиеся сегодня в мире около 100 тысяч газовых хроматографов наряду с решением других аналитических [c.6]

Из девяти перечисленных способов улучшения адсорбентов газовой хроматографии 1-, 2-, 3- и 4-й (иногда в сочетании -м), а также 6- и 7-й наиболее перспективны. Пятый способ, т. е. нанесение на поверхность носителя различных более однородных твердых адсорбентов, по-видимому, можно рассматривать как комбинацию 3- и 4-го, так как в этом случае преследуют две цели получение однородных пор (геометрическое модифицирование) и создание адсорбирующей поверхности одного и того же типа (химическое модифицирование). Нанесение плотных мономолекулярных слоев адсорбированных молекул и макромолекул (7-й способ) устраняет энергетическую неоднородность поверхности адсорбентов, служащих в этом случае носителями монослоя, и позволяет просто и удобно регулировать химическую природу адсорбирующей поверхности (поверхности плотного монослоя). В этом случае в газо-адсорбционном варианте хроматографии используется отмеченное выше преимущество газожидкостного ее варианта в отношении разнообразия наносимых веществ, но вместе с тем устраняется или но крайней мере сильно ослабляется недостаток газо-жидкостной хроматографии, связанный с летучестью жидкостей, особенно при нагревании колонок, так как молекулы монослоя находятся в сильном адсорбционном поле твердого адсорбента-носителя, резко сни кающем их летучесть. [c.11]

Распределительная хроматография — жидкостная в случае разделения смесей растворенных веществ и газо-жидкостная при разделении газовых смесей — получила в настоящее время чрезвычайно широкое распространение. Наряду с колоночными вариантами этого вида хроматографии возник новый вид аналитического метода — хроматография на бумаге. Следует, сказать, что по чувствительности и возможностям идентификации разделяемых компонентов метод хроматографии на бумаге превосходит все известные приемы аналитической химии. Своеобразие гидродинамических условий — капиллярное передвижение жидкости в промежутках между структурными элементами адсорбирующего слоя, т. е. волокнами бумаги — создает наряду с перечисленными выше преимуществами и некоторые неудобства. К ним относится прежде всего зависимость процесса разделения от структуры и свойств бумажного листа (эти качества довольно трудно воспроизводимы), кроме того, разделение требует много времени. [c.5]

Предложенный в 1962 г. Жуховицким и Туркельтаубом [II новый вариант хроматографии — вакантохроматография — обладает тем бесспорным преимуществом, что он позволяет определять состав газовой смеси в потоке без применения дорогостоящих газов-носителей, таких, [c.461]

Основными вариантами газовой хроматографии являются газожидкостная и газо-адсорбционная хроматографии. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор наиболее эффективного способа анализа определяется характером поетавленной задачи. Так, основные достоинства газо-жид-костной хроматографии сводятся к следующему2 [c.26]

В Советском Союзе разработаны и осуществлены новые оригинальные варианты газовой хроматографии—хроматермография и теплодинамический метод. Использование термического фактора при применении сорбционных методов имеет следующие преимущества изменение температуры адсорбента позволяет варьировать его емкость в широких пределах, разделять на одном адсорбенте сложные смеси компонентов, сильно отличающихся по своим физико-химическим свойствам, сокрешает продолжительность анализа, а термическое обогащение дает возможность определять микроксниентраиии веществ. [c.3]

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]

В Советском Союзе были разработаны и осуществлены новые оригинальные варианты газовой хроматографии — хроматермография и теплодинамический метод. Применение термического фактора к газоадсорбционной и газо-жидкостной хроматографии приводит к следующим преимуществам изменение температуры сорбента позволяет варьировать его елткость в широких пределах, дает возможность разделять сложные смеси компонентов, резко различающиеся по физико-химическим свойствам, ускоряет время анализа и благодаря обогащению дает возмоичиость определять микроконцентрации веществ. [c.5]

Оптимальным вариантом между крупным зернением (преимущества которого — равномерность заполнения, небольшое сопротивление потоку газа и малая величина времени удерживания) и возможно меньшей величиной р и, следовательно, А является зернение 0,05—0,8 мм, причем особенно в интервале 0,15—0,30 мм. Чтобы повысить разделительную способность колонки, можно из этих фракций путем дальнейшего фракционирования получить фракции 0,15—0,18 0,18—0,25 и 0,25—0,30 мм. Каждая из этих фракций дает хорошие результаты разделения последняя фракция, по данным Бекера, Ли и Уолла (1961), имеет особые преимущества при больших скоростях потока газа (более 100 мл1мин). Эти величины, рекомендуемые для аналитических колонок, совпадают с данными исследований, проведенных для препаративной газовой хроматографии с целью изучения соотношений между максимальной производительностью и минимальным временем удерживания. Битей (1962) нашел, в частности, что самое короткое время удерживания, исправленное с учетом перепада давления, получают тогда, когда отношение диаметра колонки к диаметру частиц составляет около 25. Для обычно применяемых в аналитических целях колонок диаметром 6 мм это соответствует величине зерна 0,24 мм. [c.77]

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]

В приложениях, направленных на выяснение того, является ли продукт синтеза тем, который ожидали или планировали, образец вводят в прибор непосредственно при помощи штока или через газовый хроматограф. Последний вариант имеет то преимущество, что можно проанализировать относительно меньшие количества образца кроме того, собственно масс-спектрометрическому анализу предшествует предварительное разделение образца. Применяя метод ГХ-МС, можно получить масс-спектры нескольких компонентов смеси за один аналитический цикл и (или) обеспечить отделение интересующего компонента от вероятных мешающих компонентов в режиме on-line. В настоящее время для решения этих задач имеются относительно простые, дешевые и легкие в использовании настольные ГХ-МС-приборы (квадрупольные или с ионной ловушкой). Наиболее распространенным типом ионизации является электронный удар, хотя исследования в области органического синтеза все в большей степени связаны с полярными и лабильными соединениями, что требует различных подходов. Идентификация и подтверждение соединений осуществляется при помощи поиска в библиотеках масс-спектров и (или) при помощи интерпретации полученных масс-спектров, как обсуждалось в разд. 9.4.3. [c.300]

Самостоятельной областью реакционной газовой хроматографии является пиролитическая газовая хроматография, которая сочетает в едином методе процессы пиролиза вещества и хроматографического определения продуктов его термического разложения. Как правило, feтoдoм пирвлитической газовой хроматографии исследуют нелетучие вещества, в частности полимеры, для которых нельзя йспользовать обычные варианты газохроматографического анализа. Пиролиз осуществляют в динамическом режиме с направлением потока газа-носителя в колонку либо непосредственно, либо через кран-дозатор. Хроматограмму продуктов пиролиза называют обычно пирограммой. Описаны многочисленные варианты конструкций пиролизеров (микрореакторы, по точкам Кюри, с электрической спиралью, с элементом, нагреваемым током высокой частоты и др.), каждая из которых обладает своими преимуществами и недостатками. [c.223]

ДУАЛХРОМ 3000 — первый комбинированный прибор, реализующий достоинства обоих вариантов хроматографии. Высокая селективность метода ВЭЖХ позволяет выделять нужные фракции, очищать их от примесей и концентрировать некоторые вещества. Эти преимущества особенно очевидны при прямом соединении с газовым хроматографом высокого разрешения. Такой комбинированный прибор позволяет упростить анализ сложных объектов и снизить стоимость анализа. Весь анализ можно провести почти без всяких ручных операций, полностью в автоматическом режиме. Эффективность перевода веществ достигает 100%, а для проведения анализа сложных, зачастую уни-кальн 1х по происхождению исследуемых объектов требуется минимальное количество вещества. Повьоиается также надежность идентификации по величинам удерживания, а в случае подсоединения масс-спектрометра рМВ 1000 с учетом очистки образца полная надежность идентификации достигается в ходе одного опыта. [c.460]

Капиллярную газовую хроматографию также использовали для анализа газообразных углеводородов [84, 549—552], но, исключая высокоскоростную хроматографию, классическая капиллярная хроматография не является наиболее оптимальным вариантом решения этих задач. Лишь микронасадочные каиил.тярные колонки длиной до нескольких десятков метров имеют определенные преимущества в анализе углеводородных газов [551, 553—554а]. [c.275]

Газохроматографический метод анализа начал быстро развиваться с 952 года, когда Джемс и Мартин [1] предложили газожидкостный вариант хроматографии. С тех пор в аналитической практике в основном применяют этот метод. Преимущества газожидкостного метода Ттеред газо-адсорбционным объясняются, во-первых, возможностью широкого выбора различных по химическому строению неподвижных жидкостей, пригодных для разных практических задач, и, во-вторых, высокой чистотой и однородностью жидкостей, благодаря чему в широкой области рабочих концентраций, начиная от самых низких, изотермы растворимости практически линейны. Выбор же твердых пористых тел с поверхностями различного химического состава среди выпускаемых промышленностью адсорбентов ограничен, и эти адсорбенты геометрически и химически неоднородны. Однако с расширением применения и развитием техники газохроматографического анализа, в частности с повышением чувствительности детекторов, расширением интервала температур работы хроматографов и с ростом применения газовой хроматографии для автоматического контроля состава смесей в промышленности и для анализа микропримесей, выявились некоторые существенные недостатки газо-жидкостной хроматографии. Это прежде всего летучесть и нестабильность жидких фаз, затрудняющие анализ микропримесей, а также анализ при высоких температурах и с программированием температуры в препаративной хроматографии эти недостатки способствуют загрязнению выделенных веществ [2]. [c.84]

В книге описаны теория и техника сравнительно нового метода разделения сложных смесей — препаративной газовой хроматографии. Рассмотрены влияние перегрузки на эффективность препаративных колонн и на достигаемую степень разделения, методы повышения эффективности и производительности препаративных колонн, варианты препаративной хроматографии, в том числе при программировании температуры, непрерывные и квазинепрерывные варианты, ступенчатые, градиентные и др. Приведены схемы препаративных хроматогра- фических установок и хроматографов. Даны обш,ие рекомендации по разделению различных многокомпонентных смесей методом препаративной хроматографии и показаны преимущества этого метода по сравнению с другими методами разделения. [c.2]

До последнего времени, несмотря на явные преимущества сажи, ее почти не применяли в газовой хроматографии, а если и использовали, то лишь в газо-жидкост-ном варианте в качестве носителя жидкой фазы. Вместе с тем использование графитированной сажи обладает рядом преимуществ. Поэтому мы попытались использовать графитированную термическую сажу Стрелинг Г-1 (3000°С), вводя ее в широкие поры модифицированного триметилхлорсиланом силикагеля в количестве около 18% [2]. [c.469]

Хроматографический метод был создан Цветом в 1903 г. как адсорбционный [2]. Некоторые вопросы, близкие фронтальной газо-адсорбционной хроматографии, рассматривались независимо от задач газовой хроматографии в работах по динамике сорбции в противогазах еще в двадцатые годы, например в работе Шилова, Ленинь и Вознесенского [3] (см. также монографии [4] и [5]). Однако газо-хроматографический метод анализа сложных смесей начал быстро развиваться только с 1952 г., когда Джемс и Мартин [6] предложили проявительный газожидкостный вариант хроматографии. С тех пор в аналитической практике в основном применяется этот метод. Преимущества газожидкостного метода перед газо-адсорбционным связаны, во-первых, с возможностью большого выбора различных по химическому строению и молекулярному весу неподвижных жидкостей, пригодных для разных практических задач, и, во-вторых, с однородностью жидкостей, благодаря чему в широкой области рабочих концентраций, начиная от самых низких, изотермы растворимости практически линейны. Выбор же твердых дисперсных тел с поверхностями различного химического состава среди выпускаемых промышленностью адсорбентов весьма ограничен, и эти адсорбенты геометрически и химически очень неоднородны. [c.7]

Как указывалось в разд. 1.2.2, развитие теории удерживания в различных вариантах жидкостной хроматографии существенно отставало от газовой хроматографии. Такие первоначальные преимущества 1 азовой хроматографии, как экспрессность и эффективность, в значительной степени обусловили ее большую популярность по сравнению с жидкостной хроматографией, к тому же в большинстве случаев разделение в жидкостной хроматографии в той или иной степени основано на адсорбционном механизме удерживания, что создает два препятствия на пути развития теории. Это, во-первых, отсутствие понимания взаимосвязи между химической структурой и адсорбционными явлениями, что вызывает необходимость эмпирического подхода, и, во-вторых, отсутствие адсорбентов с воспроизводимыми Свойствами. [c.40]

Теоретически любые растворимые вещества можно разде--лить с помощью подходящего метода жидкостной хроматографии. Ионообменная хроматография и электрофорез применимы в тех случаях, когда соединения имеют ионный характер или содержат ионогенные группы. Область применения гель-хроматографии ограничена соединениями с относительно высокой молекулярной массой (10 —10 дальтон). Адсорбционная и распределительная хроматография используются для разделения веществ со средней молекулярной массой (10 —10 дальтон),. и поэтому эти методы представляют особый интерес для хими-ков-органиков. Небольшие количества веществ можно разделить с помощью различных методов плоскостной хроматографии. Преимуществом последних является возможность анализа одновременно нескольких образцов, а также низкая стоимость, оборудования. Методы плоскостной хроматографии отличаются очень простым аппаратурным оформлением, однако требуют от экспериментатора определенных навыков. Разработано несколько вариантов препаративной плоскостной хроматографии и количественного анализа хроматограмм, однако они в известной степени несовершенны. Современная колоночная хроматография обладает теми же достоинствами и недостатками, что и газовая хроматография, однако в отличие от последней ее можно рекомендовать не только для анализа, но и для препаративного выделения веществ, особенно если эти вещества недостаточно термостойки, разлагаются на свету или легко окисляются. [c.31]

Если неподвижная фаза — жидкость, нанесенная на поверхность инертного носителя, то говорят о распределительной хроматографии. Хроматография в газовой фазе, особенно вариант газо-жидкостной распределительной хроматографии, благодаря своей эффективности получила широкое применение в анализе сложных смесей газов и паров. Газо-жидкостная распределительная хроматография обладает рядом преимуществ перед газо-адсорбционной хроматографией. В случае газо-жидкостной хроматографии получают узкие, почти симметричные прояйительные полосы (пики), что способствует лучшему разделению компонентов и сокращению времени анализа. Это можно наблюдать на примере разделения углеводородов. Если методом адсорбционной хроматографии разделяют главным образом низкокипящие газообразные соединения, то с помощью газовой распределительной хроматографии можно анализировать почти все вещества, обладающие хотя бы незначительной летучестью, подобрав соответствующую неподвижную жидкую фазу и условия разделения. [c.98]

Концентрация сорбата в газовой фазе может быть повышена за счет увеличения молекулярного взаимодействия между разделяемым компонентом и неидеальным газом-носителем. Для этого в качестве элюента используются вещества в условиях температуры и давления, близких к критическим [129—131]. Таким образом хрс-матографический процесс осуществляется в переходной области между газовой и жидкостной хроматографиями. При этом сочетаются преимущества обоих методов. Коэффициент распределения становится зависимым от давления и его- можно уменьшить в 1000 и более раз. Большие возможности открывает варьирование давления во время опыта. Существенное влияние на удерживание оказывает и природа подвижной фазы, ее способность к специфическому взаимодействию с сорбатом. При выбо-ре соответствующих параметров можно достичь эффективности и скорости разделения, близких к аналогичным скоростям и эффективности ГХ и значительно более высоким, чем при жидкостной хроматографии, вследствие меньшей вязкости НФ и больших значений коэффициентов диффузии. ГХ при высоких давлениях может быть осуществлена как в газс-жидкостном, так и в газо-адсорбционном вариантах. Ассортимент НФ из-за повышения их летучести ограничен и в каждом конкретном случае необходима проверка возможности их миграции. Этого недостатка лишены твердые адсорбенты. Сообщается, что при больших давлениях в СОг возможно растворение D 200, SE-30, ПЭГ 4000, апиезона L, в NH3 — ПЭГ 20М, OV-17 [133], в F2 I2 — полипропи-ленгликоля, апиезона М, SE-52 [202]. Приведенные данные свидетельствуют о высокой элюирующей способности плотных подвижных фаз, В табл. 4 приведены некоторые примеры, иллюстрирующие аналитические возможности флюидной хроматографии. [c.94]