адсорбційніХРОМАТОГРАФІЯ
Поділ методом адсорбційноїхроматографії здійснюється в результаті взаємодії речовини задсорбентами, такими, як силікагель або оксид алюмінію, що мають наповерхні активні центри. Різниця в здатності до взаємодії задсорбційними центрами різних молекул проби призводить до їх поділу на зони впроцесі руху з рухомою фазою по колонці. Достигаемое при цьому поділзон компонентів залежить від взаємодії як з розчинником, так і задсорбентом.
В основі сорбції на поверхніадсорбенту, що має гідроксильні групи, лежить специфічна взаємодіяміж полярною поверхнею адсорбенту і полярними (або здатнимполяризуватися) групами або ділянками молекул. До таких взаємодій відносятьдиполь-дипольна взаємодія між постійними або індукованими диполями,освіту водневого зв'язку аж до утворення ПЂ-комплексів або комплексівз переносом заряду. Можливим і досить частим в практичній роботіє прояв хемосорбції, яка може призвести до значногопідвищенню часу утримування, різкого зниження ефективності, появипродуктів розкладу або необоротної сорбції речовини.
Ізотерми адсорбції речовин маютьлінійну, опуклу або увігнуту форму. При лінійної ізотерми адсорбції пікречовини симетричний і час утримування не залежить від розміру проби. Частішевсього ізотерми адсорбції речовин нелінійні і мають опуклу форму, що призводитьдо деякої асиметрії піку з утворенням хвоста.
Найбільше застосування в ВЕРХ знаходятьадсорбенти з силікагелю з різним обсягом пір, поверхнею, діаметром пор. Значнорідше використовують оксид алюмінію і вкрай рідко - інші адсорбенти, широкозастосовуються в класичній колоночной і тонкошарової хроматографії. Основнапричина цього - недостатня механічнаміцність більшості інших адсорбентів, не дозволяє упаковувати їхі використовувати при підвищених тисках, характерних для ВЕРХ.
Полярні групи, що обумовлюютьадсорбцію і знаходяться на поверхні силікагелю і оксиду алюмінію, повластивостями близькі. Тому зазвичай порядок елюювання сумішей речовин іелюотропний ряд розчинників для них однакові. Проте відмінність хімічної будови силікагелю і оксиду алюмініюіноді призводить до появи відмінностей у селективності - тодіперевагу віддають тому чи іншому адсорбентів, більш відповідному для даноїконкретного завдання. Наприклад, оксид алюмінію забезпечує більшувибірковість при поділі деяких багатоядерних ароматичнихвуглеводнів.
Перевага, що віддається зазвичайСилікагель в порівнянні з оксидом алюмінію, пояснюється більш широким виборомсилікагелів по пористості, поверхні і діаметру пор, а також значнобільш високою каталітичною активністю оксиду алюмінію, нерідко приводить доспотворення результатів аналізу внаслідок розкладу компонентів проби або їхнезворотною хемосорбції.
Адсорбційнахроматографія на силікагелі
адсорбційної хроматографії звикористанням в якості наповнювача колонок силікагелю дуже широко застосовуютьв класичному варіанті рідинної хроматографії. При одноразовому поділісилікагель виявляється досить зручним, ефективним і недорогим сорбентом.Дуже інтенсивно використовують силікагель як адсорбенту для ТШХ (такожодноразово). Адсорбційна активність силікагелю досить легковідтворюється шляхом певних операцій гідроксилювання, сушіння,активації. Великий досвід застосування силікагелю в ТШХ та колонкової хроматографії,природно, стимулював широке його використання на ранніх стадіях розвиткуВЕРХ.
Виявилося, що при багаторазовомувикористанні досить важко підтримувати колонку з силікагелем в умовахроботи, при яких часів утримування і отримується поділ залишалися бстабільними (на відміну від ТШХ та класичної колоночной ЖХ). Це пов'язано з тим,що алкани, використовувані як основні розчинників ( н - гексан, н - гептан, ізооктан), містять дуже невелику кількість води (десятки ппм) в стані насичення або менше, якщо їхосушували тим або іншим способом. Силікагель в колонці, що не має наповерхні адсорбованої води, є ефективним осушувачем і віднімаєводу від розчинника, змінюючи при цьому свою активність як адсорбент.Хроматографічні характеристики його при цьому, природно, також змінюються.
Це продовжується до тих пір, поки невстановиться рівновага між кількістю води, що поглинається і віддаєтьсясилікагелем. Якщо при зміні розчинника нова партія буде мати іншуступінь насиченості водою, ніж старий розчинник, знову почнеться процесвстановлення нового динамічного рівноваги, і хроматографічніхарактеристики знову зміняться.
Аналогічний процес може йти і взворотному напрямку, коли розчинник добре висушений, а силікагель міститьбагато адсорбированной води.
Основна проблема тут полягає в тому,щоб мати розчинник, наприклад гексан, з постійною вологістю, наприклад,що становить 50% від максимальної. Зазвичай цього домагаються, змішуючибезпосередньо перед використанням рівні об'єми гексану, що знаходиться врівновазі з водою, і абсолютно безводного.
Якщо зволоження і осушення проводятьідентично і відтворено, то і вологість виходить одна і та ж, силікагельпрацює в стані динамічної рівноваги В»і Хроматографічніхарактеристики колонки зберігаються. Правда, встановлення рівноваги займаєбагато часу, так як для встановлення початкового рівноваги вимагаєтьсяпропустити через колонку більше 200 об'ємів колонки розчинника.
Існують ще методи, які дозволяютьотримати відтворювані хроматографічні характеристики колонки зсилікагелем. Один з них полягає у використанні безводного гексану,модифікованого для отримання потрібної селективності метиленхлоридом абоацетонітрилом.
Так як їх вміст у генсанеістотно вище, ніж води (при рівній елюірующей силі), рівновагувстановлюється істотно швидше, і його легше підтримувати. При цьому завданняотримання безводного гексану залишається.
В іншому методі з використанням гексанупри його модифікації водою застосовують так звану систему контрольованоївологості (ВКВ). Метод заснований на створенні замкнутого циклу розчинника,який після детектора повертається в систему через велику колонку зобігрівається термостатом сорочкою.
Велика колонка містить силікагель абооксид алюмінію (зволожені) і служить для утримування компонентів проб і підтримки необхідної вологості гексану.
велічівая абознижуючи температуру в сорочці, можна змінювати кількість води в циркулюючомугексані і, отже, змінювати параметри утримуванняаналітичної колонії. Детально пристрій і робота системи ВКВ описані влітературі [6].
При аналізі речовин, досить сильновзаємодіючих з силікагелем, наприклад фенолів, спиртів, часто аліфатичнівуглеводні модифікують спиртами, наприклад ізопропанолом.
На рис. 1 представлена ​​хроматограмма,демонструє високу селективність доподілі складної суміші метілфенолов і фенолу: розділені ізомери, дужескладно розділяються методом газової хроматографії і володіють дуже близькими властивостями, такі, як м і n-крезоли та 2,4 - і2,5-ксіленоли.
Рис. 1. Хроматограмма суміші аміннихстабілізаторів полімерів, отримана на колонці розміром 250x4, 1мм з сіласорбом-600 (5 мкм), рухома фаза - гексан - метиленхлорид -ізопропанол - діетил-амін (100:10:1:0,01 за обсягом), витрата 1 мл/хв, детектор- УФ (254 нм), проба 2 мкл: 1 - феніл-ОІ-нафтиламін; 2 -N-феніл-N'-ізопропіл-n-фенілендіамін; 3 -N-1 ,3-діметілбутіл-N '-феніл-n-фенілендіамін; 4 -N, N'-біс (1,4-діметіламіл-n-фенілендіамін)
Найбільш сильний вплив на утримуванняфенолів надає, як видно з хроматограми, екранування гідроксильної групинавіть такий малооб'ємному і слабоекранірующей групою, як метильная. За рахунокцієї відмінності відбувається чіткий поділ на 3 групи: орто -, орто '- Заміщені; орто - заміщені з неекрані-рова гідроксильною групою (не має орто - заступників).Приклад поділу амінних стабілізаторів - на рис. 2.2.
У загальному вигляді можна сформулюватинаступне положення: утримування в адсорбційної хроматографії на силікагелівизначається хімічною природою функціональних г...
