Эффективность разделения на открытых колонках

Сущность хроматографии, ес физико-химические основы, история ее возникновения и развития, значение для науки и техники. Разновидности хроматографии. Виды хроматографии. Жидкостная и газовая хроматография, их отличительные особенности и области применения. Газовая хроматография как один из наиболее эффективных и -перспективных методов анализа и препаративного разделения сложных смесей. Варианты газовой хроматографии. Основные задачи газовой хроматографии. Предварительные сведения об аппаратуре, методике и примеры применения газовой хроматографии. Широкие и капиллярные колонки, заполненные и открытые. [c.296]

Приготовление заполненных высокоэффективных хроматографических колонок описано в фундаментальной работе Чешира и Скотта (1957). Эти исследователи получили колонки с эффективностью в 30 ООО теоретических тарелок и разделили м- и ге-ксилолы на сквалане. После открытия капиллярных колонок достижение такого рода экстремальных значений эффективности разделения не представляло особого интереса. Однако практика ставила бесчисленные задачи, которые целесообразно было решать на заполненных колонках, причем часто имела значение разделительная способность колонки. Необходимо придерживаться некоторых правил при изготовлении и производстве высокоэффективных хроматографических колонок. [c.68]

Открытые колонки внутренним диаметром около 1 мм — мы называем их широкими капиллярными колонками — принадлежат по своей разделительной способности к истинным капиллярным колонкам. Они оказались эффективней заполненных колонок обычного диаметра (4—6 мм). Допустимое количество пробы значительно выше, чем у истинных капиллярных колонок. Количество пробы составляет примерно 1 мкл, и можно обойтись без применения делителя потока (ср. разд. 5.3.2). При больших количествах пробы проще применять другие физикохимические методы (как, нанример, масс-спектрометрию) для идентификации хроматографических пиков. Наконец, при больших диаметрах удобнее изготовлять и очищать колонки, а также наносить неподвижную фазу. При умеренных требованиях к эффективности разделения широкие капиллярные колонки можно рассматривать как наиболее удобный тип колонок. [c.336]

Размер колонок выбирают непосредственно по данным предварительных опытов по тонкослойной хроматографии. Чем труднее разделить компоненты дайной смеси, тем более длинной должна быть колонка. На рис. 7.13 представлен график, который поможет выбрать необходимую длину слоя адсорбента в колонке. В средних разделениях обычно приходится иметь дело с относительно подвижными веществами (Rf 0,4). Если диаметр колонки составляет 50 мм, то, согласно графику на рис. 7.13, для того, чтобы осуществить разделение 6 г смеси средних соединений, длина колонки должна быть около 300 мм. Еслн же исследуемые вещества более трудноразделяемы ( f 0,1), то для разделения 6 г смеси, согласно данным рис. 7.13, нужно взять колонку длиной около 600 мм. Следует заметить, что графики на рис. 7.13 указывают максимально возможное количество вещества, которое может быть разделено на дайной колонке. Если брать пробы, составляющие всего лишь 0,75—0,5 г от максимальной емкости колонки, то эффективность разделения может быть существенно увеличена. Так, например, пробы массой от 3 до 4,5 г в приведенном выше примере будут разделяться существенно лучше, чем проба массой 6 г. В процессе заполнения колонки ее кран нужно оставлять открытым, чтобы свести к минимуму количество воздуха, захватываемого адсорбентом. Сухой адсорбент медленно засыпают в Колонку, осторожно постукивая по ней или применяя электрический вибратор, как показано на рис. 7.12. [c.441]

Открытые (безнасадочные) и насадочные капиллярные колонки широко используются в ГХ Применительно к ЖХ основной их недостаток заключается в том, что неподвижная жидкая фаза постепенно смывается со стенок колонки подвижной фазой Тем не менее такие колонки все-таки получили распространение, поскольку их сравнительно легко изготовить и они удобны для изучения параметров, влияюш их на эффективность разделения Зависимость эффективности колонки от вязкости подвижной и неподвижной фаз, диаметра трубки, толщины пленки неподвижной фазы, коэффициента емкости и линейной скорости подвижной фазы можно определить из уравнения (3) Эффективность колонки зависит также и от ряда других факторов, однако предсказать их значение, пользуясь основным уравнением, не представляется возможным В число этих факторов входит предварительная подготовка колонки, объем дозатора и объем вводимой пробы [c.63]

Увеличение эффективности хроматографических колонок потоковых хроматографов. Решение этой проблемы позволит расширить область использования потоковых хроматографов и применять их для решения новых практически важных задач. Для повышения эффективности разделения целесообразно использовать в потоковых хроматографах капиллярные колонки как с насадкой, так и открытые. [c.216]

Калибровочный график строят в координатах высота пика (мм) — количество вещества (мг). Средняя относительная ошибка определения ацетилена 2,8%. Снизив температуру колонки да 55 °С (для более эффективного разделения пиков воздуха и ацетилена), на этом же хроматографе можно анализировать воздушную среду над стоками. Объем воздуха для анализа 2 мл. Этим способом определено содержание ацетилена в промывных водах производства карбидного ацетилена (после колонны промывки, в сборнике шламовых вод, иловых ямах и др.). Содержание ацетилена в промывных водах после промывной колонны колеблется от 100 до 170 мг/л, в сборнике шламовых вод — от 10 до 80 мг/л в открытых иловых ямах оно достигает 20 мг/л. [c.241]

Введение в практику исследований открытых капиллярных колонок с пористым слоем позволило существенно увеличить разрешающую способность метода ГЖХ [257]. В некоторых случаях можно хроматографировать немодифицированные стероиды [258], однако обычно используют их производные, которые вводят в капиллярные колонки при помощи специальных инжекторов [259, 260]. Влияние температуры колонки на эффективность разделения изучено в работе [261]. Приведенная в работе [262] хроматограмма сложной смеси стероидов, обычно называемая стероидным профилем, в настоящее время ши- [c.309]

Одной из основных тенденций современной аналитической химии является миниатюризация аналитического эксперимента. Идея миниатюризации хроматографического эксперимента (включая в первую очередь хроматографическую колонку) была высказана лауреатом Нобелевской премии А. Мартином в 1956 г., а в 1957 г. М. Голей впервые предложил проводить разделение на открытых капиллярных колонках. Миниатюризация хроматографической колонки (и одновременно создание колонок нового типа с сорбентом, расположенным только на ее внутренних стенках) позволила увеличить удельную и общую эффективность колонки уменьшить количества используемых сорбентов и газов-носителей повысить чувствительность (при использовании концентрационных детекторов) улучшить такие характеристики эксперимента, как, например, радиальный градиент температуры в условиях ее программирования упростить реализацию гибридного метода газовая хроматография — масс-спектрометрия и т. д. [c.5]

Разделения с помощью жидкостной хроматографии в больщинстве случаев проводят при комнатной температуре, реже (например, при хроматографии синтетических полимеров) используют нагревание, причем обычно не выше 100 °С. Для термостатирования часто применяют водяные термостаты. В современных жидкостных хроматографах используют обычно воздущное термостатирование с открытым нагревателем и быстрым принудительным перемешиванием. Чтобы исключить при этом опасность взрыва в случае негерметичности жидкостных систем хроматографа, через термостат иногда продувают поток инертного газа (азота или аргона). Программирование температуры колонки в жидкостной хроматографии так же эффективно, как и в газовой. [c.318]

При выборе подходящей колонки для конкретных разделений могут помочь примеры, приведенные в гл. 13, которые ограничиваются в основном разделениями на открытых стеклянных колонках. Совершенно ясно, однако, что при всей первостепенной важности эффективности колонки существенную роль играет и полярность неподвижной жидкой фазы. [c.130]

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]

Использование ступенчатых градиентов. Как отмечено в разд. 1.2.3 и на рис. 1.3, препаративную ЖХ можно использовать как быстрое средство выделения или обогащения классов соединений в условиях ступенчатого градиента. Иногда для простых смесей на этом может быть закончена необходимая очистка (см. пример на рис. 1.27). В других случаях для разделения сложного образца с компонентами, сильно отличающимися по полярности, может быть необходимо использовать многоступенчатую последовательность. Если оставить в стороне вопросы, связанные с растворимостью образца (см. разд. 1.6.2.2.6), то в адсорбционной ЖХ с помощью комбинации только четырех растворителей можно создать последовательность восьми градиентных ступеней и быстро разделить образец на фракции, которые затем можно индивидуально очистить в изократическом режиме. В каждой фракции спектр компонентов будет перекрывать диапазон к примерно только на 5—10 единиц. При скорости 1 мертвый объем в минуту процесс разделения, показанный в табл. 1.8, потенциально может быть закончен менее чем за 20 мин. Размер колонки может быть выбран в соответствии с имеющимся в наличии образцом. Для быстрого фракционирования образца можно аналогичным образом достаточно эффективно использовать градиентные схемы и в других методах разделения (ионный обмен, аффинная хроматография, распределение и т.д.). Классическая колоночная хроматография на открытых колонках часто выполнялась с использованием ступенчатого градиента, создаваемого элюотроп-ным рядом, подходящим для используемой неподвижной фазы. Однако, поскольку приготовление хорошей препаративной ЖХ-колонки требовало искусства и длительного времени. [c.100]

Дальнейших успехов в химии гликонротеинов следовало ожидать на основе развития методов и лабораторной техники идентификации и количественного определения малых количеств сахаров и аминокислот, структурного анализа олиго- и полисахаридов, эффективного разделения и очистки белков, оценки гомогенности макромолекул и определения их молекулярных весов. С введением улучшенных методов исчерпывающего метилирования и периодатного окисления углеводов, реагентов (борогндридов щелочных металлов), избирательно восстанавливающих карбонильную группу, аналитической ультрацентрифуги Сведберга, аппарата Тизелиуса для электрофореза с подвижной границей, ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии, метода меченых атомов, метода фракционирования белков плазмы крови холодным спиртом по Кону, хроматографии на бумаге и на колонках, хроматографии на ионообменниках, полученных из целлюлозы, упрощенных микрометодов электрофореза (электрофорез на бумаге, крахмальном или агаровом гелях), иммуноэлектрофореза и, наконец, последнего по времени, но важного в этой области открытия конститутивных и индуцируемых бактериальных ферментов, действующих избирательно на гетеросахариды, настало время для третьего и наиболее сложного и плодотворного периода исследования гликонротеинов. [c.18]

Открытые колонки отличаются от колонок других типов тем, что роль носителя неподвижной фазы в данном случае выполняет внутренняя поверхность капилляра При попытке применить в ЖХ [1, 10] капиллярные колонки, аналогичные используемым в ГХ, выяснилось, что эффективность их мала из-за малой скорости диффузии молекул в жидкости Как показали Исии и сотр [8], для разделения методом ЖХ пригодны открытые капиллярные колонки диаметром менее 60 мкм Характеристики колонок подробно рассмотрены в гл 3 [c.10]

Капиллярные колонки, впервые предложенные Голеем [21, 23], вскоре получили широкое распространение В ГХ открытые капиллярные колонки отличаются высокой проницаемостью и позволяют получить больше теоретических тарелок на единицу времени и на единицу перепада давления, чем насадочные колонки На высокоэффективных открытых капиллярных колонках можно осуществлять разделение сложных смесей, плохо поддающихся разделению на обычных насадочных колонках Естественно, что делались попытки использовать открытые капиллярные колонки и в жидкостной хроматографии Эффективность разделения в режиме ЖХ на открыть х капиллярных колонках тех же размеров, что и применявшиеся в оказалась невелика Это объясняется малой скоростью диффузии в жидкой подвижной фазе [24-28 ] Теоретически было показано, что для ЖХ необходимы колонки с каналом Меньшего диаметра Группа Исии [26] впервые продемонстри- [c.59]

Тонкослойная хроматография — это разделение веществ в тонком слое нористого материала, нанесенного на стеклянную пластинку. Получается хроматография как бы в открытых колонках, т. е. в колонках с частично удаленной стенкой. При такой постановке опыта слой пористого материала по всей длине доступен для детектирования зон вещества, разделяемых на пластинке. Последнее обстоятельство удобно тем, что для завершения хроматографического разделения достаточно времени пробега наиболее быстрого компонента. Отсюда вытекает первое преимущество метода — большая скорость процесса (время опыта мало). При этом появляется возможность увеличения эффективности анализа путем применения особо мелкодисперсных материалов, которые обеспечивают высокую разрешающую способность тонкослойной хроматографии. [c.197]

В связи с этим особое значение приобретает использование хроматографических методов и промышленных хроматографов, которые позволяли бы значительно уменьшить продолжительность анализа, т. е. обладали бы малой инерционностью. Одним из таких приборов с малой инерционностью является прибор Микрохром , в котором используются капиллярные насадочные колонки. Применение капиллярных насадочных колонок позволяет не только увеличить эффективность разделения, но и сократить время анализа без существенного уменьшения эффективности [41 в гл. 2]. Необходимо указать также на перспективность разработки потоковых хроматографов с открытыми капиллярными колонками, первые опытные образцы которых описаны в работе [11]. [c.163]

Открытые капиллярные колонки наиболее пригодны для проведения термической фокусировки. Насадочные материалы являются обычно хорошими изоляторами и плохо проводят тепло. Следовательно, во время охлаждения (стадия улавливания) и нагревания (стадия ввода пробы) в насадочной колонке должен существовать поперечный температурный градиент. В соответствии с этим от стенок к центру колонки будут меняться параметры распределения и ухудшаться как эффективность разделения, так и чувствительность. В открытых капиллярных колонках тонкая пленка жидкой фазы непосредственно прилегает к стенке колонки и поперечный температурный градиент, а также связанные с ним осложне- [c.39]

Лауб и Пернелл предложили новый метод выбора смесей неподвижных жидких фаз, обеспечивающих оптимальное разделение известных [6] и неизвестных [7] смесей. Этот метод позволяет установить, при каких объемных долях двух (или большего числа) смешиваемых неподвижных жидких фаз будут обеспечены наибольшие относительные удерживания (значения а) всех компонентов анализируемой смеси, сколько пиков будет на хроматограмме и каков будет порядок элюирования разделенных компонентов. Несмотря на то что наибольшую ценность этот метод имеет для насадочных колонок в силу присущей им малой эффективности, он может быть полезен и при проведении особенно трудных разделений на открытых колонках. [c.133]

Как отмечали Новотны и сотр. [1], в силу чрезвы-чайной сложности смесей летучих соединений, определяющих запах пищевых продуктов, загрязнений воздуха, табачного дыма и физиологических жидкостей, для их достаточно эффективного разделения требуются высокоэффективные капиллярные колонки. Кроме того, многие компоненты таких смесей (а также некоторые пестициды, производные наркотиков, фармацевтические вещества, аминокислоты., стероиды и сахариды) при анализе в обычной газохроматографиче-ской системе сильно разрушаются или совсем не доходят до детектора. В связи с этим иногда пытаются использовать для подобных специфических анализов более инертные и высокоэффективные стеклянные открытые хроматографические колонки. Некоторые из этих попыток были связаны с подробным анализом соединений определенного класса, другие сводились к поверхностному анализу для демонстрации преимуществ этих хроматографических систем. [c.158]

Замена обычиых насадочных колонок на полые ( открытые ) капиллярные трубки, внутренние стенки которых покрыты слоем сорбента (открытые капиллярные колонки), приводит к значительному увеличению эффективности разделения. Неподвижную жидкую фазу либо непосредственно наносят на внут- [c.26]

Несмотря на то что с помощью насадочных колонок стандартных размеров (длиной около 2 м и внутренним диаметром 0,3—0,6 мм) могут быть получены вполне удовлетворительные результаты, капиллярные колонки, имеющие более высокую разрешающую способность и позволяющие существенно сократить время разделения, обладают несомненными преимуществами, особенно при исследовании сложных смесей, образующихся, например, при анализе полисахаридов методом метилирования. Прекрасные результаты разделения метилированных сахаров в виде их ацетатов полиолов получены Линдбергом с сотр. [228, 242] на открытой капиллярной колонке с пористым слоем (15 мХ0,5 мм), содержащей ЕСЫ55-М или более новую фазу ОУ-225. Еще более эффективного разделения этих производных удалось достичь при помощи открытой капиллярной колонки (25 мХ0,25 мм) с непористым слоем (фаза 5Р-1000) [242]. Использование таких колонок (разрешающая способность до 10 теоретических тарелок) позволило решить проблему разделения энантиомерных п- и ь-форм некоторых сахаров в виде их хиральных модифицированных гликозидов (разд. 7.3.3.7) [249]. Аналогичные результаты были получены при разделении энан-тиомероБ на капиллярных колонках (25 мХ0,31 мм) со стенками, покрытыми 5Е-30 [250, 251]. [c.41]

Современная высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) — один из эффективных методов анализа и разделения сложных смесей. Она как метод была открыта в 1903 г. русским ученым-ботаником М.С.Цветом, который использовал для разделения растительных пигментов на их составляющие колонки, заполненные порошком мела [1]. При вымывании пигментов петролейным эфиром они перемещались вдоль колонки, разделяясь при этом на кольца разного цвета. Метод оказался очень удобным и был позднее назван Цветом хроматографией (цветописью). [c.6]

Дальнейшее использование никеля Ренея для изучения органических сульфидов, содержащихся в минеральных маслах. Берч и сотрудники [66] опубликовали ценный обзор своих работ по сернистым соединениям, содержащимся в керосиновой фракции иранской нефти смешанного происхождения. В этом обзоре приведено много новых сведений, а также дана схема, показывающая, какой обработке подвергалась смесь сульфидов, выделяющаяся при разбавлении водой сернокислотного гудрона . Обработке ацетатом окиси ртути предшествовала тщательная разгонка на очень эффективной колонке. Кроме того, в специальной таблице дан полный список насыщенных циклических сульфидов и алкилированных тиофенов, которые были выделены или обнаружены, а также указаны методы их идентификации. В этой работе Берч с сотрудниками отмечают, что метод, основанный на применении ацетата окиси ртути, не только позволяет осуществлять частичное разделение сульфидов с открытой цепью углеродных атомов и циклических сульфидов, но и оказывается очень полезным при концентрировании моно- и бициклическихсульфидов в различных фракциях. По легкости своей экстракции водным раствором ацетата окиси ртути сульфиды располагаются в следующий ряд трициклические > бициклические > [c.130]

Ионообменную хроматографию белков [20] выполняют на ионообменниках, имеющих гидрофильную матрицу, например на целлюлозе и декстране. Анионообменники, особенно ОЕАЕ-целлюлозу и ОЕАЕ-сефадекс, используют чаще, чем катионооб-менники типа СМ-целлюлозы. Ионообменники на основе целлюлозы имеют открытую сетчатую структуру с ионизованными центрами, легкодоступными для белков. Число ионных связей, образующихся между обменником и белком, зависит не только от используемого материала, но также в большой степени от pH и ионной силы буфера. Эти ионные пары постоянно диссоциируют и образуются вновь, так как ионы элюента конкурируют за центры обмена. Обменники, пригодные для фракционирования белков, имеют низкую плотность зарядов, поэтому число ионных связей между ионитом и отдельными молекулами белка не столь велико, чтобы вообще воспрепятствовать продвижению последних вдоль колонки. Хотя ионные связи постоянно диссоциируют и образуются вновь, в начале хроматографирования белок связывается с ионообменником и не элюируется с колонки. Однако когда концентрация небольших конкурирующих ионов буфера возрастает до такого уровня, что все связи одновременно разрываются, белок начинает двигаться вниз по колонке. Если в процессе разделения используют градиент ионной силы, белок, перемещающийся в стартовой зоне медленнее, чем буфер, элюируется им при увеличении концентрации ионов. Таким образом, элюирующая способность буферного раствора постоянно увеличивается и макромолекула перемещается все быстрее и быстрее. Скорость ее перемещения становится сравнимой со скоростью движения жидкости, когда в элюенте достигается такая концентрация соли, которая эффективно препятствует взаимодействию молекулы белка с обменником. Важное значение в каждом отдельном случае имеет профиль градиента чтобы увеличить разрешение пиков в определенных участках хроматограммы, используемый градиент должен быть сравнительно пологим, но в то же время достаточно крутым в других участках, чтобы избежать уширения пиков. [c.108]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология