Основы теории и основные понятия ВЭЖХ. Изучение классификации методов ВЭЖХ по механизму разделения. Приготовление сорбентов и колонок. Устройства для формирования градиента. Практические рекомендации по ремонту, наладке и обслуживанию аппаратуры.
Е.Л.СТЫСКИН, Л.Б.ИЦИКСОН, Е.В.БРАУДЕБурное развитие жидкостной хроматографии в последние 10 лет обусловлено, главным образом, интенсивной разработкой теоретических основ и практическим использованием ее высокоэффективного варианта, а также созданием и промышленным выпуском необходимых сорбентов и аппаратуры. Однако в большинстве из них, так же как в изданных до 1985г. монографиях советских авторов, многие вопросы практического характера либо рассмотрены очень кратко, либо содержащаяся в них информация устарела и не соответствует современному уровню развития метода. Авторы стремились изложить в простой и доступной форме основы наиболее распространенных вариантов ВЭЖХ с учетом последних достижений метода. Введение и главы 1, 5, 7, 12, раздел 11.3, приложения 5, 6 и материал по адсорбционной и распределительной хроматографии в главах 2, 4 и приложениях написаны Е. Л. Метод оказался очень удобным и был позднее назван Цветом хроматографией (цветописью).Процесс хроматографического разделения очень сложен, тем не менее его отдельные стадии могут быть смоделированы и представлены в виде уравнений, достаточно точно и верно отражающих реальный процесс.Компоненты образца движутся по колонке, когда они находятся в подвижной фазе, и остаются на месте, когда находятся в неподвижной фазе. За счет различия в сродстве компонентов смеси к неподвижной и подвижной фазам достигается основная цель хроматографии ? разделение за приемлемый промежуток времени смеси на отдельные полосы (пики) компонентов по мере их продвижения по колонке с подвижной фазой. Из этих общих представлений ясно, что хроматографическое разделение возможно только в том случае, если компоненты образца, попадая в колонку при вводе пробы, во-первых, будут растворены в подвижной фазе и, во-вторых, будут взаимодействовать (удерживаться) с неподвижной фазой. Точно так же компоненты, не взаимодействующие с неподвижной фазой, пройдут через колонку с подвижной фазой, не разделяясь на компоненты. Вид хроматограммы в зависимости от эффективности и селективности колонки: а ? обычная селективность, пониженная эффективность (меньше теоретических тарелок), б ? обычные селективность и эффективность; в ? обычная эффективность, повышенная селективность (больше отношение времен удерживания компонентов)Вещества вводятся в колонку в виде узкой зоны, которая по мере ее движения с подвижной фазой по колонке становится все шире, т. е. размывается в результате диффузионных процессов. Общая ВЭТТ (H) колонки получается путем суммирования вкладов всех этих факторов, вызывающих размывание хроматографической зоны: H = Hp Hd Hs Hm, где Нр ? вклад в размывание вихревой диффузии; На ? вклад в размывание молекулярной диффузии; Hs ? вклад, связанный с сопротивлением массопередаче в неподвижной фазе; Нт ? вклад, связанный с сопротивлением массопередаче в подвижной фазе. Величина Нм уменьшается при уменьшении размера частиц (пропорционально квадрату диаметра частиц), более равномерном и плотном заполнении колонки сорбентом, менее вязком растворителе, меньших скоростях потока. Таким образом, размывание в колонке уменьшается и эффективность повышается, когда используют более мелкий сорбент, более равномерный по составу (узкая фракция), более плотно и равномерно упакованный в колонке, при использовании более тонких слоев привитой фазы, менее вязких растворителей и оптимальных скоростей потока. Однако наряду с размыванием полосы хроматографической зоны в процессе разделения в колонке может происходить также и размывание ее в устройстве для ввода пробы, в соединительных капиллярах инжектор ? колонка и колонка ? детектор, в ячейке детектора и в некоторых вспомогательных устройствах (микрофильтры для улавливания механических частиц из пробы, устанавливаемые после инжектора, предколонки, реакторы-змеевики и др.).Для того чтобы анализируемые вещества разделялись на колонке, как уже упоминалось выше, коэффициент емкости k’ должен быть больше 0, т.е. вещества должны удерживаться неподвижной фазой, сорбентом. Если для данной смеси веществ выбрана неподвижная фаза, которая их удерживает, то дальнейшая работа по разработке методики анализа заключается в выборе такого растворителя, который обеспечил бы в идеальном случае различные для всех компонентов, но приемлемо не очень большие k’. В случае адсорбционной хроtrialрафии на силикагеле или оксиде алюминия, как правило, силу двухкомпонентного растворителя (например, гексана с добавкой изопропанола) увеличивают, увеличивая в нем содержание полярного компонента (изопропанола), или же уменьшают, уменьшая содержание изопропанола. Примерно так же подбирают силу растворителя в случае использования привитых полярных фаз (нитрил, амино, диол, нитро и др.), учитывая возможные химические реакции и исключая опасные для фазы растворители (например, альдегиды и кетоны для аминофазы).
План
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . 6 Введение . ..7
ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ВЭЖХ . ..8
1.1. Эффективность и селективность .8 1.2. Размывание в колонке и вне ее ..12 1.3. Удерживание и сила растворителя ..14 1.4. Размер частиц сорбента, проницаемость и эффективность ..14 trial 2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ВЭЖХ ПО МЕХАНИЗМУ РАЗДЕЛЕНИЯ ...16
2.1. Адсорбционная хроматография .16 2.1.1. Адсорбционная хроматография на силикагеле ..17 2.1.2. Адсорбционная хроматография на оксиде алюминия .. 20 2.1.3. Недостатки адсорбционной хроматографии, ограничивающие ее использование ..20 2.2. Распределительная хроматография .21 2.2.1. Нормально-фазная распределительная хроматография с привитыми фазами. .22 2.2.2. Обращенно-фазная распределительная хроматография с привитыми фазами. .25 2.2.3. Распределительная хроматография с нанесенными фазами ..31 2.3. Ионообменная хроматография 32 2.3.1. Основы метода 32 2.3.2. Выбор подвижной фазы и условий разделения 37 2.3.3. Ионная хроматография .38 2.3.4. Практические рекомендации 39 2.4. Эксклюзионная хроматография ..41 2.4.1. Основные понятия ..41 2.4.2. Особенности аппаратуры ..44 2.4.3. Выбор сорбента ...45 2.4.4. Выбор растворителя ...47 2.4.5. Исследование полимеров 49 2.4.6. Другие области применения .58
ГЛАВА 3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЭЖХ 60
3.1. Препаративная ВЭЖХ ..60 3.2. Микроколоночная ВЭЖХ .63 3.3. ВЭЖХ с градиентом состава растворителя .66 3.4. ВЭЖХ с получением производных до и после колоночного разделения. 69 3.4.1. Получение производных до введения вещества в колонку 70 3.4.2. Получение производных после разделения в колонке .71 3.5. Ион-парная хроматография .75 3.6. Лигандообменная хроматография 83 3.7. Определение микропримесей .85 3.7.1. Общие положения ...85 3.7.2. Предварительная подготовка образца и его ввод в хроматограф .85 3.7.3. Разрешающая способность колонки ..86 3.7.4. Детекторы ..86 3.7.5. Калибровочные графики 87
ГЛАВА 4. СОРБЕНТЫ ДЛЯ ВЭЖХ ...88
4.1. Силикагель, его структура и химия поверхности 89 4.2. Оксид алюминия .90 4.3. Привитые сорбенты на основе силикагеля для нормально-фазной и обращенно-фазной хроматографии ..91 4.4. Полимерные сорбенты для распределительной хроматографии ..101 4.5. Сорбенты для эксклюзионной хроматографии .103 4.5.1. Полужесткие гели ..104 4.5.2. Жесткие гели ..107 4.6. Сорбенты для ионообменной хроматографии 111
ГЛАВА 5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ, СОРБЕНТОВ И КОЛОНОК ДЛЯ ВЭЖХ ..112
5.1. Получение узких фракций для ВЭЖХ из силикагеля для ТСХ и промышленного силикагеля КСК-2 ..113 5.2. Суспензионные методы приготовления колонок для ВЭЖХ ..115 5.3. Заполнение колонок «сухим» методом ..122 5.4. Тестирование и оценка качества приготовленных колонок ..123 5.5. Хранение, регенерация и ремонт колонок для ВЭЖХ 123
ГЛАВА 6. ПОДВИЖНАЯ ФАЗА ДЛЯ ВЭЖХ .127
6.1. Основные требования к растворителям .128 6.2. Элюирующая сила растворителя и элюотропные ряды 130 6.3. Смеси растворителей ..131 6.4. Селективность растворителя 132 6.5. Очистка растворителей для ВЭЖХ ..132
ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОДБОРА УСЛОВИИ РАЗДЕЛЕНИЯ. .136
ГЛАВА 8. АППАРАТУРА ДЛЯ ВЭЖХ .138
8.1. Насосы .139 8.2. Устройства для формирования градиента 143 8.3. Инжекторы ..147 8.4. Детекторы для ВЭЖХ ..150 8.4.1. Фотометры для работы в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. ..151 8.4.2. Спектрофотометрические детекторы .152 8.4.3. Рефрактометрические детекторы .154 8.4.4. Флуориметрические детекторы .156 8.4.5. Другие детекторы ..157 8.5. Системы регистрации и обработки данных . ..160 8.5.1. Самописцы ..160 8.5.2. Интеграторы ...160 8.6. Вспомогательные устройства для ВЭЖХ ..161 8.6.1. Сосуды для подвижной фазы 161 8.6.2. Проточные фильтры 162 8.6.3. Устройства для измерения давления ..163 8.6.4. Демпферы ...163 8.6.5. Шприцы для ввода проб ..164 8.6.6. Измерители скорости потока ..165 8.6.7. Термостаты колонок .165
8.7. Конструкционные материалы для ВЭЖХ, требования к их химической стойкости и прочности 166
ГЛАВА 9. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ .. .169
9.1. Идентификация веществ нехроматографическими методами 172 9.2. Спектральный анализ непосредственно в хроматографической системе. 175
ГЛАВА 10. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ...175
10.1. Хроматографическое разделение .175 10.2. Измерение площадей или высот пиков 177 10.3. Расчет количественного состава смесей (методы калибровки) ...178 10.4. Интерпретация полученных результатов 180
ГЛАВА 11. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА В ВЭЖХ ..181
11.1. Сборка хроматографической системы .181 11.1.1. Соединительные линии .182 11.1.2. Соединители и уплотняющие муфты 183 11.1.3. Резка и обработка концов капиллярных трубок 186 11.1.4. Особенности присоединения детектора ...187 11.1.5. Запуск и герметизация системы .188 11.1.6. Типичные ошибки при сборке системы 189 11.2. Подготовка растворителя и пробы ...189 11.2.1. Дегазация растворителя ...190 11.2.2. Особенности работы с водными растворителями .191 11.2.3. Подготовка раствора пробы .191 11.2.4. Подготовка растворов полимерных образцов .191 11.3. Выбор варианта ВЭЖХ для анализа .192
ГЛАВА 12. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕМОНТУ, НАЛАДКЕ И ОБСЛУЖИВАНИЮ АППАРАТУРЫ ДЛЯ ВЭЖХ 195
Основные поставщики аппаратуры .200
Библиографический список ..202
ПРИЛОЖЕНИЯ .205
1. Свойства сорбентов для ВЭЖХ
1.1. Свойства адсорбентов и привитых сорбентов для ВЭЖХ 1.2. Свойства ионообменных смол для ВЭЖХ
1.3. Свойства ионообменных силикагелей для ВЭЖХ
1.4. Свойства полужестких сорбентов для эксклюзионной ВЭЖХ 1.5. Свойства жестких сорбентов для эксклюзионной ВЭЖХ
2. Свойства основных растворителей для жидкостной хроматографии
3. Применимость растворителей для эксклюзионной хроматографии различных полимеров
4. Константы Кц и а в уравнении Марка ? Куна ? Хаувинка
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
