53. Сверхкритическая флюидная хроматография.

В сверхкритической флюидной хроматографии (СФХ) подвижной фазой служит сверхкритический флюид — вещество, находящееся в сверхкритическом состоянии и имеющее показатели, промежуточные между характеристиками газов и жидкостей, благодаря тому, что пребывает при так называемой критической температуре Т и критическом давлении р. Наиболее важными параметрами используемых в хроматографии подвижных фаз являются плотность, вязкость и коэффициент диффузии. Аномально высокая плотность сверхкритических флюидов обусловливает чрезвычайно высокую растворяющую способность в них большинства нелетучих веществ. Например, диоксид углерода в сверхкритическом состоянии растворяет н-алканы с числом С-атомов от 5 до 40, а также очень многие полициклические ароматические углеводороды.

Оптимальными для СФХ параметрами являются температура Т около 1 ,2°С и давление Рс ОТ 1 до З Па, т. е. находятся в диапазоне обычных для ГХ и ВЭЖХ условий, и, следовательно, хроматограф для СФХ может состоять из блоков, аналогичных применяемым в ГХ и ЖХ. Наиболее часто в качестве подвижной фазы в СФХ используют диоксид углерода, поскольку это достаточно дешевый, нетоксичный, не имеющий запаха, удобный в обращении реагент, не поглощающий УФ-излучение вплоть до 190 им. Критические параметры диоксида углерода таковы, что температура и давление могут варьироваться в достаточно широких пределах. При его применении в качестве подвижной фазы оптимизация разделения компонентов смеси может быть достигнута введением органического модификатора, например метанола или диоксана.

Неподвижные фазы в СФХ могут находиться в набивных или капиллярных колонках. Набивные колонки заполняются адсорбентами с диаметром частиц 3-10 мкм, в капиллярных колонках из плавленого кварца в качестве неподвижных фаз используют жидкие или химически привитые на внутреннюю стенках силоксаны. Толщина слоя неподвижной фазы в капилляре составляет 0,05—1,00 мкм.

Температура может поддерживаться с помощью обычных для ГХ колоночных термостатов. Давление в колонке необходимо точно контролировать, поскольку плотность сверхкритического флюида зависит от давления и изменения давления приводят к изменению коэффициентов емкости. Более высокое давление обеспечивает большую плотность флюида. Это повышает элюирующую силу подвижной фазы и снижает время удерживания компонентов разделяемой смеси. Например, увеличение давления диоксида углерода с 7 до 9 МПа сокращает время удерживания компонентов некоторых смесей примерно в 5 раз. Благодаря этому в СФХ используют градиентное программирование давления, по достигаемому эффекту аналогичное программирование температур в газовой хроматографии и градиентному элюированию в жидкостной.

СФХ объединила преимущества газовой и жидкостной хроматографии, она особенно полезна при установлении соединений, которые не могут быть определены ни ГХ, ни ЖХ. Это, с одной стороны, нелетучие вещества, которые не могут испаряться без разложения, и, с другой стороны, вещества, не содержащие функциональных групп и, следовательно, не дающие сигнал при использовании обычных для жидкостной хроматографии спектроскопических или электрохимических детекторов.

С ее помощью эффективно анализируются многие природные продукты, лекарства, пищевые продукты, поверхностноактивные вещества, полимеры, сырая нефть и продукты ее переработки и многие другие объекты.