Классификация неподвижных жидких фаз Мак-Рейнольдса

Дальнейшее развитие система классификации Роршнейдера получила в работах Мак-Рейнольдса, который предложил изменить список веществ-стандартов таким образом, чтобы в нем были представлены члены большего числа гомологических рядов с близкими температурами кипения.

Список предложенных Мак-Рейнольдсом соединений следующий: бензол, бутанол, метилпропилкетон, нитропропан, пиридин, 2-метил-пентанол-2, 1-иодбутан, октин-2, 1.4-диоксан, цис-гидриндан.

Кроме этого Мак-Рейнольдс предложил использовать температуру колонки при разделении равной 120 ^оС и отказаться от деления полученных индексов удерживания на 100. Используемые количества неподвижных жидких фаз – 20 % по массе.

На практике в большинстве случаев для характеристики неподвижных жидких фаз используются пять первых веществ-стандартов Мак-Рейнольдса.

13.5. Важнейшие неподвижные жидкие фазы

Известно более 1000 неподвижных жидких фаз, нашедших применение в газовой хроматографии. Стремление резко ограничить число применяемых неподвижных жидких фаз неправомерно, поскольку именно возможность реализации различного типа межмолекулярных взаимодействий – сильная сторона газо-жидкостной хроматографии.

Применение нашли около 100 достаточно часто используемых неподвижных жидких фаз, из которых 20 используют примерно в 6070 % всех хроматографических анализов.

Использование капиллярных хроматографических колонок с их высокой эффективностью в какой-то мере дало возможность снизить требования к селективности и сделать эти 20 фаз достаточными примерно для 80 % разделений. Однако всегда найдутся задачи, для которых селективность каких-либо неподвижных фаз является уникальной.

Поскольку каждый из классов соединений характеризуется своей спецификой взаимодействий, в каждом классе можно подобрать вещества, пригодные для использования в качестве неподвижных фаз.

Неароматические углеводороды

Неароматические углеводороды, будучи неполярными, являются очень хорошими растворителями для всех анализируемых веществ углеводородного типа. На этих неподвижных фазах алканы обладают большими (по сравнению с другими неподвижными фазами с сопоставимыми значениями вязкости) удерживаемыми объемами, чем можно было бы ожидать из давления пара чистых веществ.

Взаимодействие таких фаз как с неполярными, так и с поляризуемыми или полярными анализируемыми веществами определяется исключительно или преимущественно дисперсионными силами. Поэтому спирты, например, элюируются значительно быстрее из колонок с углеводородными фазами, чем из сопоставимых колонок с полярными фазами. Кроме того, межмолекулярные силы, вызывающие ассоциацию спиртов, не действуют при малой концентрации спирта в неподвижной фазе, так что удерживаемые объемы на практике даже меньше, чем это следовало бы из температур кипения.

Углеводороды в качестве неподвижных фаз особенно пригодны для отделения первичных, вторичных и третичных спиртов от других органических соединений, и прежде всего от кислородсодержащих веществ. Это относится также и к отделению перфторированных углеводородов от нефторированных или частично фторированных углеводородов. Разделение углеводородов на неподвижных фазах этой группы происходит, как правило, в соответствии с их температурами кипения. В этом смысле рассматриваемые фазы неселективны по отношению к углеводородным соединениям или обладают лишь небольшой селективностью.

Поскольку все типы углеводородов хорошо растворяются в углеводородных неподвижных фазах и поэтому удерживаются ими значительно сильнее, чем большинство близкокипящих полярных соединений. На этом основано применение фаз этой группы для определения примесей полярных веществ в углеводородах. Различие в величинах удерживания членов гомологических рядов на парафиновых фазах существенно больше, чем на любых других неподвижных фазах. Причина этого заключается в высоком содержании метиленовых групп, обуславливающих важную роль дисперсионных сил.

Благодаря химической инертности углеводородные фазы пригодны для хроматографического исследования почти всех летучих соединений, хотя селективность их незначительна.

Следует отметить их важную роль как стандартных неполярных неподвижных фаз, поскольку они способны лишь к дисперсионным взаимодействиям. Сравнением величин удерживания, измеренных на этих и других неподвижных фазах (например, электроноакцепторных или электронодонорных), можно провести качественную оценку неизвестных анализируемых веществ.

Представители группы:

• сквалан: С₃₀Н₆₂ насыщенный углеводород разветвленного строения

получают полным гидрированием сквалена, добываемого из жира печени акул (температура кипения – 375 ^оС, интервал рабочих темпе-ратур 20150 ^оС;

• гексадекан: температура кипения 280 ^оС, интервал рабочих температур 2030 ^оС;

• парафиновое масло: смесь переменного состава нормальных и разветвленных твердых при комнатной температуре парафинов, циклопарафинов, нафтенов (температура кипения 350 ^оС, верхний температурный предел 120 ^оС).