КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

Kapillarchromatographie

Смотреть больше слов в «Русско-немецком словаре по химии и химической технологии»

КАПИЛЛЯРНАЯ ЯЧЕЙКА →← КАПИЛЛЯРНАЯ СКЛЯНКА

Смотреть что такое КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ в других словарях:

КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

вариант хроматографии, в к-ром для разделения используют капиллярные колонки (с внутр. диаметром 0,1-1,0 мм). Сорбент (насадка) в таких колонках расположен только на внутр. стенках, а центр. часть по сечению остается незаполненной. Такие колонки наз. полыми или открытыми. Иногда к К. х. относят разделение на капиллярных насадочных колонках, внутр. объем к-рых заполнен сорбентом. Главные особенности К. х. заключаются в увеличении скорости массообмена хроматографируемых соед. между подвижной и неподвижной фазами и в относительно низком сопротивлении потоку подвижной фазы на единицу длины колонки. По сравнению с др. видами хроматографии К. х. позволяет увеличить удельную и общую эффективность разделения; увеличить скорость изменения т-ры при ее программировании; повысить экспрессность аналит. определения; упростить сочетания газовой хроматографии с масс-спектрометрией; снизить т-ру хроматографич. колонки и анализировать термически нестойкие (при повыш. т-рах) соед.; уменьшить расход подвижной фазы, что позволяет применять дорогостоящие жидкости и газы. Сорбентом в полых колонках служит пленка неподвижной жидкой фазы (НЖФ), слой сорбента (графитир. сажа, силикагель и т. д.) или слой твердого носителя (напр., диатомита), на пов-сть к-рого нанесена пленка НЖФ. Широко используются иммобилизованные НЖФ (напр., т. наз. привитые и сшитые). Колонки с тонким слоем НЖФ наз. классическими. В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы различают газовую, жидкостную и флюидную К. х. <br> <b> Газовая К. х. </b> Эффективность колонок описывается ур-нием Голея с учетом влияния сжимаемости подвижной фазы: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/587e499d-ce06-4f12-a216-6ff156fdaaea" alt="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №1"> <br> где Н - высота, эквивалентная теоретич. тарелке, D<sub> д</sub> - коэф. диффузии хроматографируемого в-ва в газовой фазе при давлении на выходе из колонки, и <sub>0<i></i></sub> -линейная скорость газа-носителя на выходе из колонки, u<sub>0 </sub>= L/t<sub>M</sub>.f<sub>1</sub>, где <sup> </sup>L - длина колонки, <i><t>M -&gt;</t></i> время удерживания несорбирующегося в-ва, f= f<sub>1</sub>/f<sub>2</sub>, где f<sub>1</sub> = 3/2(P<sup>2</sup><sub>i,0</sub> - 1)/(Р <sup>3</sup><sub>i,0</sub> - 1) - фактор градиента давления при усреднении по длине колонки, f<sub>2</sub> = 4/3(P<sup>3</sup><sub>i,0</sub> - 1)/(P<sup>4</sup><sub>i,0</sub><i></i>-<i></i>1) - фактор градиента давления при усреднений по времени пребывания газа в колонке: P<sub>i.0</sub><i></i>= P<sub>i</sub>/P<sub>0</sub>,<i></i> где P<sub>i</sub> - давление на входе, Р <sub>0 </sub>- давление на выходе, k - коэф.емкости колонки, r - внутр. радиус, <i><d>l</d></i> - эффективная толщина пленки НЖФ, <i><d>l </d></i>- коэф. диффузии хроматографируемого в-ва в НЖФ. Первый член ур-ния отражает размывание хроматографич. зоны, обусловленное продольной диффузией в-ва в газе-носителе, второй - размывание, обусловленное параболич. изменением скоростей по сечению полой колонки и конечной скоростью массопередачи в газовой фазе, третий - размывание, обусловленное конечной скоростью массопередачи в НЖФ. Для характеристики удерживания хроматографируемых соед. с целью их идентификации в К. х. используют относит. величины: индекс Ковача I (логарифмич. индекс удерживания), линейный индекс удерживания IL и относит. удерживание <i>r:</i> <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/fa0afc27-c962-423b-b2bb-a9b0ae8e1a93" alt="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №2"> <br> где t'<sub>R</sub>, t'<sub>Rz</sub>, t'<sub>R(z+1)</sub>, t'<sub>Rst </sub>- соотв. приведенные времена удерживания хроматографируемого в-ва, нормального парафина с числом углеродных атомов <i>z,</i> нормального парафина с числом углеродных атомов (<i>z +</i>1) и в-ва сравнения. В К. х. удерживание определяется не только сорбцией в-в в НЖФ, но и сорбцией на пов-стях раздела газ - НЖФ и НЖФ - стенка колонки (или твердый носитель). Напр., rдля определения констант распределения летучих соед. в системе газ - НЖФ описывается ур-нием: <p> r = t'<sub>R</sub>/t'<sub>Rst</sub> = r<sup>0</sup> + а(1/k<sub> сr</sub>), </p><p> где r<sup>0</sup> = <i> К/К</i><sub>st</sub><i> -</i> величина инвариантного относит. удерживания, Ки К <sub>st </sub>- коэф. распределения НЖФ-газ, для исследуемого соед. и для в-ва сравнения, k<sub> сr </sub>- коэф. емкости соед., используемого как стандарт для характеристики колонок с разл. содержанием НЖФ. Низкое сопротивление потоку газа-носителя в полых колонках позволяет на стандартном хроматографич. оборудовании после модификации устройства для ввода пробы и детектора использовать классич. капиллярные колонки большой длины (50-300 м), высокой удельной (2000-4000 теоретич. тарелок/м) и общей эффективности (100-300 тыс. теоретич. тарелок). Hаиб. широко в К. х. используют кварцевые и стеклянные колонки (в частности, для анализа полярных и неустойчивых соед.); применяют также колонки из нержавеющей стали, латуни, никеля, полимеров и др. материалов. В циркуляц. газовой хроматографии на стеклянных капиллярных колонках реализуют разделения, эквивалентные по эффективности 15 млн. теоретич. тарелок и выше. Малое кол-во пробы в К. х. (до 10<sup>-4</sup>-10<sup>-8 </sup> г) существенно осложняет ее ввод. Различают 3 главных способа дозирования: с делением потока, без деления и прямое дозирование. В последнем способе жидкая проба вводится в колонку без предварит. испарения. Пробу в избытке легколетучего р-рителя дозируют в колонку, т-ра к-рой ниже т-ры кипения р-рителя; при этом происходит резкое увеличение емкости фазы в начале колонки и концентрированна "тяжелых" (по отношению к р-рителю) примесей. Детектирование в-в в К. х. осуществляется с помощью высокочувствит. детекторов: пламенно-ионизационного (спец. конструкции или с применением вспомогат. газа), электронозахватного, натрийтермоионного, фотоионизационного и др. Для регистрации разделения ряда в-в, напр., неорг. газов, используют микрокатарометр спец. конструкции. К. х. применяется для разделения сложных многокомпонентных смесей, особенно широко для разделения углеводородов, спиртов, фенолов и т. д., липидов, стероидов, пестицидов и др., летучих соед. с близкими св-вами, в т. ч. геом. и оптич. изомеров, изотопов, напр. D<sub>2</sub>, H<sub>2</sub> и DH, <sup>16</sup> О <sub>2</sub> и <sup>18</sup> О <sub>2</sub>, изотопнозамещенных молекул орг. в-в, напр. С <sub>6</sub> Н <sub>6</sub> и C<sub>6</sub>D<sub>6</sub>. Использование полых капиллярных колонок с внутр. диаметром 0,3-1,0 мм с толстой пленкой НЖФ в комбинации с простейшей системой ввода пробы без деления потока перспективно в качеств. и количеств. анализе, в анализе легко- и среднесорбируемых соед., а также в анализе следов, рутинном анализе и в пром. хроматографии на потоке. Капиллярные насадочные 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. аппаратуры). Осн. препятствие для широкого применения таких колонок в существующих приборах для газовой хроматографии - значит. сопротивление потоку газа-носителя. <br> <b> Жидкостная К. х.</b> При работе с несжимаемой подвижной фазой зависимость приведенной высоты h, эквивалентной теоретич. тарелке, от приведенной скорости n для полых капиллярных колонок выражается ур-нием: <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/eee9105f-f34a-4d95-825b-744a849ca610" alt="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №3" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ фото №3"> <br> где <i><h h>c,&gt;</h></i>n<i>&lt; = ud<sub>c</sub></i>/<i><d>m, d<sub>c </sub>-&gt;</d></i> внутр. диаметр колонки, <i><d>m</d></i> - коэф. диффузии хроматографируемого в-ва в подвижной (жидкой) фазе, и - линейная скорость подвижной фазы, <i><d>s -&gt;</d></i> толщина слоя неподвижной фазы, <i><d>s</d></i> - коэф. диффузии хроматографируемого в-ва в неподвижной фазе, k - коэф. емкости колонки. Для ввода пробы используют метод остановки потока, введение пробы непосредственно в колонку и с помощью микрокрана. Для детектирования используют спектральные (в УФ и ИК областях), масс-спектральные, пламенно-ионизационные и электрохим. детекторы. Объем кюветы или ячейки детектора должен соответствовать объему колонки (в К. х. - несколько нл). В К. х. на насадочных колонках реализованы осн. варианты жидкостной хроматографии: прямо-фазный, обращенно-фазный, ионный, эксклюзионный. Она успешно используется для определения полициклич. ароматич. углеводородов, аминов, нуклеозидов, фенолов, полимеров дейтерированных и прир. соед., лек. ср-в и т. д. Однако жидкостная К. х., в отличие от газовой, еще не нашла широкого применения. <br> <b> Флюидная К. х.</b> основана на использовании в качестве подвижной фазы СО <sub>2</sub>, N<sub>2</sub>O и др. газов, сжатых до сверхкритич. состояния (флюиды), и полых капиллярных колонок с внутр. диаметром 25-100 мкм. Растворяющая способность флюида сопоставима с растворяющей способностью подвижной фазы в жидкостной хроматографии, а значение коэф. диффузии растворенных во флюиде в-в на 2-3 порядка выше, чем в жидкостной хроматографии. Это св-во флюида в сочетании с относительно низкой его вязкостью позволяет увеличить эффективность разделения. При разделении многокомпонентных смесей в-в коэф. распределения и время элюирования регулируют программированием плотности флюида. Для детектирования применяют универсальный к орг. в-вам пламенно-ионизац. детектор, оптич. спектральный детектор или масс-спектрометр. Сверхкритич. флюидная хроматография расширяет границы применения К. х. в области анализа смесей труднолетучих и термолабильных соед., особенно соед. прир. происхождения (тяжелые фракции нефти, лек. ср-ва, смеси олигомеров и др.) с мол. м. до 3000. Создатель газовой К. х. и теоретич. основ метода -М. Голей. В газовой и жидкостной хроматографии полые капиллярные колонки предложены соотв. М. Голеем в 1957 и Г. Нота, Дж. Марино, В. Буопокоре, А. Баллио в 1970. <i> Лит.:</i> Руденко Б. А., Капиллярная хроматография, М., 1978; Березкин В. Г. [и др.], "Успехи химии". 1978. т. 47. в. 10. с. 1875-1903: Дженнингс В., Газовая хроматография на стеклянных капиллярных колонках, пер. с англ., М., 1980; Березкин В. Г., Золоторев П. П., "Успехи химии", 1984, т. 53. в. II, с. 1891-1924; Тесаржик К., Комарек К., Капиллярные колонки в газовой хроматографии, пер. с чеш., М., 1987; Microcolumn separations, ed. by M. Novotny and Daido Ishi. Amst., 1985. <i> В. Г. Березкин.</i> </p><p><br></p>... смотреть

КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

газовая или жидкостная хроматография, в к-рой неподвижная фаза наносится на внутр. стенки капилляра диам. 0,1-1,0 мм или заполняет объём такого капилля... смотреть

КАПИЛЛЯРНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

capillary (column) chromatography, open-tubular column chromatography

T: 37