30. Выбор подвижной фазы (пф) в жидкостной хроматографии (жх) (элюирующая сила и селективность) и условий разделения. Подготовка растворителя, колонки, пробы, качественный анализ.

Особ-сти ЖХ:ПФ-ж-сть,а сорбция комп-тов из газообразн.и жидк. элюента протек. по-разному.Если в газ.хром-фии(ГХ)газ-носитель выполн. только транспортн.ф-цию и неподвижн.фазой(НПФ)не сорбируется,то жидкая ПФ в ЖХ явл-ся активн. элюентом,его мол-лы м.сорбироваться НПФ.Применяя различн. элюенты, м.изменять пар-тры удерживания и селект-сть хроматографич.сис-мы.Селект-сть в ЖХ в отличие от ГХ опред-ся не 1,а 2 факторамиприродой ПФ(элюент)и НПФ.

Выбор ПФ часто важнее,чем НПФ.В адсорбц.ЖХ ПФ,т.е.растворитель,д. обеспе-чив.различн.емкость колонки и эффективн.разделение за приемлемое вр. ПФ д. полностью растворять анализир.пробу,обладать невысок.вязкостью(чтобы коэф-ты диффузии были достат-но большими),желат-но,чтобы из нее было возм. выделение разделенных комп-тов.Она д.б. инертной по отношениию к мат-лам всех частей хроматографа, безопасной, дешевой, подходящей для детектора.

ПФ,применяемые в ЖХ,различаются по своей элюирующей силе. Элюирую-щая сила растворителя показыв.во сколько раз эн.сорбции данного элюента на данном адсорбенте больше,чем эн.сорбции элюента,выбранного в кач-ве стан-дарта,напр.,н-гептана.Слабые растворители слабо адсорбируются НПФ,поэтому коэф-ты распределения сорбируемых в-в(сорбата)высокие.Наоборот,сильн. растворители адсорбируются хорошо,поэтому коэф-ты распределения сорбата низкие.Растворитель тем сильнее,чем выше раствор-сть в нем анализир. пробы, чем сильнее взаимод-ие растворитель–сорбат.

Для обеспеч-ия высокой эф-сти разделения на колонке н.подобрать такую ПФ, кот.имеет полярность,оптимальн.для разделяемой смеси в выбранных усл-ях разделения. Обычно сначала выбир.НПФ, кот. имеет полярность, близкую к полярности разделяемых комп-тов. Затем подбир.ПФ,добиваясь того,чтобы коэф-т емкости k^’ был в интервале от 2 до 5. Если полярность ПФ слишком близка к по-лярности НПФ, вр. удерживания комп-тов будет слишком малым,а если поляр-ности ПФ и НФ различаются оч.сильно,вр.удерживания стан-ся слишком боль-шим. Растворители д.подбираться так,чтобы коэф-ты распредел-ия комп-тов сме-си различались достаточно существенно.При подборе ПФ ориентир-ся на элюо-тропн.ряды,основанные на примен-и индексов полярности Снайдера Р^’, кот.под-раздел.растворители на сильн.(полярн.)и слабые (слабополярн.и неполярн.).Ос-нова шкалы полярности–растворимость в-в, исп-емых в кач-ве ПФ,в диоксане, нитрометане и этаноле.Наиб.исп-емые раство-рители:циклогксан,н-гексан, диэтиловый эфир, хлороформ, этанол, уксусн. кислота, вода.В ЖХ часто примен.не индивид.раство-рители,а их смеси.Часто незначительн. добавки др. раствори-теля,особенно воды, существенно увеличив.элюирующую силу элюента.

При разделении многокомпонентн.смесей одна ПФ в кач-ве элюента м.не разде-лить все комп-ты пробы за приемлемое вр.Тогда примен. метод ступенчат.или градиентн. элюирования,при кот.в процессе хроматографирования последоват-но примен. более сильн. элюенты, что позвол. элюировать сильноудерживаемые в-ва за меньшее вр. В ЖХ сущ-ют эмпирич.правила,кот.полезны при выборе элюента:

сорбция соед-я увелич-ся с увелич-ем в нем кол-ва двойных св.и ОН-гр

сорбция уменьш-ся в ряду органич.соед-ий: к-ты  спирты  альдегиды  кетонысложн.эфиры  ненасыщ.углеводороды  насыщ. углеводороды;

-для разделения в-в разн.полярности и разделения в-в разн.классов примен. нормально-фазовую хроматографию:анализир.проба растворяется и элюируется неполярн.элюентом,соед-я разн.классов выходят из колонки с полярн.адсорбен-том за разн.вр.,при этом вр.удерживания соед-ий с разн.функцион.гр.увелич-ся при переходе от неполярн.соед-ий к слабополярн.Для оч. полярн.мол-л знач-я вр.удерживания так велики,что при использ-и неполярн. элюента ан-з невозм. Для уменьш-я вр.удерживания полярн.комп-тов переходят к полярн. элюентам;

в обращенно-фазовом варианте НПФ(неполярн.адсорбент) сильнее адсорбирует неполярн.комп-т из полярных элюентов, например из воды;

снижая полярность элюента добавлением менее полярн. растворителя, можно уменьшить удерживание компонентов.

В распределительн. или жидкость-жидкостной хроматографии к жидким фазам предъявляются следующие требования:

 используемые растворители должны хорошо растворять разделяемые в-ва, причём их растворимость в НПФ должна быть больше, чем в ПФ;

 растворители,исп-емые в кач-ве ПФ и НПФ,д.б.взаимонасыщаемы, т.е. состав растворителя д.б.постоянным во вр.прохождения через колонку;

взаимод-ие растворителей,исп-емых в кач-ве ПФ,с НПФ д.б. миним.

Чаще всего в распределительн.ЖХ в кач-ве подвижн.жидких фаз исп-ют не индивид.в-ва,а их смеси в различн.соотнош-ях.Это позвол.регулировать полярность ПФ,изменять соотнош-е полярностей ПФ и НПФ и добиваться оптим.усл-ий разделения комп-тов конкретн.анализир. смеси.

Задача кач.анализа–устан-ть принадлежность пиков хроматограммы(хр-мы)конкретным хим.соединениям.Методы идент-ции на 1-й колонке:

-примен-е индивид.этал.в-в или их смесей(последоват.раздел-ие в одинак.усл-ях анализир.и этал.смесей,состав кот.точно известен.Идент-ция–по равенст-ву вр. удерживания,исправленного вр.удерживания или исправленных удерживаемых объёмов пиков соотв-щих комп-тов анализир.и этал.смесей.Или в анализир. смесь вводят этал.в-во,наличие кот. предполагается в этой смеси.Увелич-е вы-соты пика без его расширения по сравнению с высотой этого пика на хр-ме, полученной до введения этал.в-ва,говорит о наличии этого в-ва в смеси.)

- использ-е табличн. данных о хар-ках удерживания (сравнение получ.знач-й относительн.удерживаемых объёмов с табличн.М. использ-ся графики завис-сти логарифма этих объёмов от числа атомов. Они д.б. прямолинейны.По знач-ю этих объёмов по графику находят число атомов и идентифицир.в-во,но для этого н.знать относительн.удерживаемые объёмы для 3-4 членов данного гомологич. ряда.Если в пробе нах-ся различн.классы в-в,то строят несколько калибровочн. графиков для раз-личн.полярности неподвижн.жидких фаз.Также исп-ся метод Ковача,кот. основан на использ-и лин.зав-сти между логарифмами объёмов удерживания и числом атомов углерода нормальн.алканов,выраженными индексами удерживания.В одинак.усл-ях измер.удерживаемые объё-мы 3-х в-в–идентифицируем. и 2-х н-алканов,различающихся по числу углеродн.атомов на единицу.Их выбир.так,чтобы удержив.объём неизвестн.комп-та находился между этими объёмами н-алканов.По знач-ю удерживаемого объёма по справочн. данным идентифицируют в-во.)

-исп-е графич.и аналитич.зав-стей между относит.удерживаемыми объёмами и др.физ-хим(темп-рой кипения,модульной рефракцией и др)св-вами в-в(исп-ся соотв-щие зав-сти для определ.гомологич.рядов. Анализ проводят именно при тех усл-ях, для кот.построены соотв-щие графики.)

Методы идент-ции комп-тов анализир.в-в на нескольких колонках:

- анализ на параллельн.колонках с сорбентами различн.полярности (исп-ся гра-фики зав-сти удерживаемых объёмов в-в на колонке с полярн. НПФ от удержива-емых объёмов этих в-в на той же колонке с неполярн. НПФ.Эти графики постро-ены для разн.классов.Сначала устан-ют принадлежность в-ва к определ. клас-су,сопоставляя получ.знач-я удерживаем.объёмов на разн.сорбентах на графи-ке.Полож-е точки на этой линии даст ответ,какое это в-во.Исп-ся так же зав-сть логарифма удерживаем.объёма от параметра Z, кот. равен отношению темп-ры кипения к темп-ре колонки.Строят калибровочн. графики этой зав-сти.Опр-ют удерживаемые объёмы,затем находят Z.Зная темп-ру колонки,находят темп-ру кип.в-ва,а затем по справочн.данным темп-р кип. находят в-во.)

-ан-з на последоват-но соедин.колонках с сорбентами различн.поляр-ности(исп-ся,когда при построении 2-3-х хр-мм 1-й смеси,получ. на ко-лонках с различн. полярностью сорбента,трудно устан-ть соотв-ие пиков. Тогда смесь раздел.на последоват-но соедин.колон-ках с сорбен-тами различн.полярности. Тогда м.точно опр-ть хар-ки удерж-ия комп-тов)

Также исп-ся сочетание хром-фии с др.методами исслед-ия (исп-е кач.р-ций на соотв-щие классы соед-ий с выделенными из хроматографич. колонки в-вами; исп-е реагентов, взаимод-ющих с соед-ями с обр-ем осадка и хроматографич.ан-за такой смеси до р-ции и после. Тогда на 1-й хр-мме будут все пики комп-тов, а на 2-й – только пики непрореагировавших в-в (метод удаления или вычитания). Также можно исп-ть спектр.методы ан-за (ИК-, ЯМР- и массспектроскопия) и детекторы повышенной чув-сти к некоторым классам соединений).