Хроматография на колонках

Процесс хроматографирования, протекающий с использованием сорбента (или твердого носителя), помещенного в цилиндрическую колонку получил название хроматографирования на колонках. На колонках может быть реализован любой механизм хроматографического разделения. Колонка представляет собой стеклянную трубку, снабженную на выходе краном.

Анализируемый препарат в виде раствора или смеси с небольшим количеством сорбента помещают в колонку сверху, после этого через нее со скоростью около 20 капель в мин. пропускают подвижную фазу, что должно приводить к разделению хроматографической смеси по длине колонки на отдаленные друг от друга зоны, содержащие индивидуальные вещества. Так как зоны перемещаются по сорбенту со скоростью меньшей скорости течения подвижной фазы, это позволяет выделять отдельные компоненты анализируемой смеси с использованием элюентного метода (пропускают подвижную фазу через колонку до тех пор, пока разделенные вещества не будут элюированы из нее. Элюат собирают по фракциям. Вещества, содержащиеся в различных его фракциях могут быть выделены и определены качественно и количественно обычными препаративными и аналитическими методами. Применение данного метода позволяет многократно использовать хроматографическую колонку. Хроматографию на колонках применяют в основном для препаративных целей, а также используют для определания чистоты или однородности химических соединений. Метод пригоден для обнаружения следовых количеств примесей и очистки вещества от них.

Для идентификации веществ через колонку пропускают растворы исследуемого и стандартного образцов. Два вещества считаются идентичными в хроматографическом смысле, если их смесь при хроматографировании на различных сорбентах с использованием различных систем растворителей образует на хроматограмме одну зону.

Газовая хроматография

предназначена обеспечивать определение тех количеств анализируемых веществ, которые элюируются из колонки. Обычно детектирование основано на эффектах ионизации в пламени, теплопроводности, термоионном эффекте или на эффекте захвата электронов.

Методика. Колонку, устройство ввода пробы и детектор термостатируют при указанной температуре. Готовят испытуемый раствор и раствор(ы) сравнения, как указано в частной статье. Используя растворы сравнения, настраивают прибор и подбирают объемы вводимых проб, которые позволяют получить необходимый сигнал. Выполняют повторные введения для проверки сходимости сигнала и проверяют, если необходимо, число теоретических тарелок.

Вводят растворы и регистрируют результаты хроматографирования. Для проверки сходимости сигнала выполняют повторные введения. Определяют площади пиков анализируемых компонентов. В случае, если коэффициент симметрии, вычисленный, как описано ниже, имеет значение от 0.8 до 1.20, то допускается определение по высоте пиков. При использовании программирования температуры необходимо проводить определение по площадям пиков. При использовании внутреннего стандарта следует удостовериться, что ни один из пиков, относящихся к анализируемому веществу или его примеси не маскируется пиком внутреннего стандарта.

Из полученных значений вычисляют содержание анализируемого компонента или компонентов.

Если указано в частной статье, процентное содержание одного или нескольких компонентов анализируемой пробы определяют посредством вычисления процентной доли площади соответствующего пика или пиков в суммарной площади всех пиков, исключая пики растворителей или добавленных реактивов (метод внутренней нормализации). В этих случаях рекомендуется использование широкодиапазонного усилителя и автоматического интегратора.

Коэффициент симметрии пика может быть вычислен по формуле:

, где:

b_0.05 - ширина пика на одной двадцатой высоты пика;

A - расстояние между перпендикуляром, опущенным из максимума пика, и передней границей пика на одной двадцатой высоты пика.

Коэффициент разделения (Rs) может быть вычислен по формуле:

, где:

и - расстояния вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляров, опущенных из максимумов двух соседних пиков, в миллиметрах;

b_0.5a и b_0.5b - ширина пиков на половине их высоты, в миллиметрах.

Если нет других указаний в частной статье, результаты анализа считаются достоверными, если коэффициент разделения для измеряемых пиков на хроматограмме больше 1,0.

Число теоретических тарелок (n) может быть вычислено из данных, полученных в изотермическом режиме, по формуле:

, где:

t_R - расстояние вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляра, опущенного из максимума пика анализируемого вещества, в миллиметрах;

b_0.5 - ширина пика на половине высоты, в миллиметрах.

Коэффициент емкости k' (известный также как коэффициент распределения масс D_m) определяют как:

, где:

КВНФ - количество растворенного вещества в неподвижной фазе;

КВПФ - количество растворенного вещества в подвижной фазе;

K - равновесный коэффициент распределения;

Vs - объем неподвижной фазы;

Vm - объем подвижной фазы.

Коэффициент емкости компонента может быть определен из данных хроматограммы по формуле:

, где

t_R - расстояние вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляра, опущенного из максимума пика анализируемого компонента, в миллиметрах;

t_R’ - расстояние вдоль базовой линии от точки ввода пробы до перпендикуляра, опущенного из максимума пика неудерживаемого компонента, в миллиметрах.

Отношение сигнал/шум (S/N) вычисляют по формуле:

, где

H - высота пика соответствующего компонента на хроматограмме, полученной для указанного раствора сравнения;

h_n - абсолютное значение наибольшей флуктуации шума базовой линии на хроматограмме холостого раствора, наблюдаемое на промежутке, равном двадцатикратной ширине на полувысоте пика на хроматограмме раствора сравнения, размещенном равномерно вокруг места расположения пика.