Обращенно-фазовая распределительная хроматография

Вариант распределительной хроматографии, в котором используют сорбенты с привитыми неполярными, как правило, длинными алкильными или алкилсилильными группами (а также фенильными, аминопропильными и др.) и полярный растворитель (например, водно-метанольные, водно-ацетонитрильные смеси) получил название обращенно-фазовой ВЭЖХ. Этот термин, указывает на перемену полярности неподвижной и подвижной фаз на противоположные в данном варианте ВЭЖХ.

В качестве разбавителя в ОФХ используют бидистиллированную и (или) деионизированную воду, а в качестве модификаторов преимущественно метанол и ацетонитрил, реже тетрагидрофуран. Спирты, кроме метанола, используют редко, так как их вязкость и вязкость водно-спиртовых элюентов слишком большие, что приводит к высокому рабочему давлению, ухудшает эффективность разделения вследствие затрудненной диффузии в подвижной фазе. Тетрагидрофуран нестабилен при хранении (легко окисляется, накапливая гидропероксиды, которые уменьшают диапазон пропускания УФ света, способны окислять привитую фазу, сорбаты и взрывоопасны). Ацетонитрил имеет ряд преимуществ перед метанолом. При хорошей очистке он лучше пропускает в ближнем ультрафиолетовом диапазоне (ниже 210 нм) и позволяет работать в смеси вода-ацетонитрил при 200 и даже 190 нм. Он обычно обладает лучшими растворяющими свойствами для органических проб, чем метанол, водно-ацетонитрильные смеси менее вязки, чем смеси вода - метанол. Наконец, не малую роль играет и то обстоятельство, что метанол относится к группе особо опасных ядов, находящихся на строгом контроле и учете, тогда как ацетонитрил к этой группе не относится.

Существует принципиальное различие между процессами сорбции на полярных поверхностях из относительно неполярных растворителей (НФХ) и сорбции из воды либо сильнополярных растворителей на неполярных поверхностях (ОФХ). В первом случае между молекулами сорбатов и неподвижных фаз образуются ассоциаты за счет кулоновских взаимодействий или водородных связей. Во втором случае причиной ассоциации на поверхности являются так называемые сольвофобные взаимодействия в подвижной фазе. Для полярных ПФ, в особенности содержащих воду, характерно сильное кулоновское взаимодействие и образование водородных связей между молекулами растворителей. Все молекулы в таких растворителях связаны довольно прочно межмолекулярными силами. Для того чтобы поместить в эту среду молекулу сорбата, необходимо образование "полости" между молекулами растворителя. Энергетические затраты на образование такой "полости" лишь частично покрываются за счет взаимодействия полярных групп в молекуле сорбата с полярными молекулами растворителя. В аналогичном положении по отношению к растворителю находятся и неполярные молекулы неподвижной фазы. С энергетической точки зрения более выгодно такое положение, когда поверхность раздела между полярной средой (растворителем) и неполярными фрагментами неподвижной фазы и молекул сорбата минимальна. Уменьшение этой поверхности и достигается при сорбции.

Наряду с неполярными привитыми фазами, выпускаемыми специально для ОФХ, в обращенно-фазовом варианте часто используют нитрильную и аминную привитые фазы, а иногда и диольную. В этом случае они разделяют вещества в основном по сольвофобному механизму, как имеющие короткий (C₃) привитой алкилcилан, а полярные группы или не участвуют в разделении, или играют второстепенную роль, несколько меняя селективность для ряда веществ определенной химической структуры.

ОСАДОЧНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ОХ), разновидность жидкостной хроматографии, основанная на разл. р-римости осадков, образующихся при взаимод. компонентов анализируемой смеси в подвижной фазе с реагентом-осадителем, к-рый в смеси с носителемсоставляет неподвижную фазу. Напр., при разделении галогенид-ионов реагентом-осадителем служит соль серебра. В качественосителя используют дисперсное в-во (в частности, Аl₂О₃, силикагель, целлюлозу, крахмал, уголь, иониты) или фильтровальную бумагу, а в качестве подвижной фазы - чистый р-ритель или р-р, в к-ром р-римость осадков разного состава различна (напр., р-р к-ты или щелочи). Разделение смеси в ОХ происходит в результате многократного повторения актов образования и растворения осадков; скорость перемещения осадков пропорциональна их р-римости в данном элюенте и определяется произведением HYPERLINK "http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3687.html"активностейобразующихся малорастворимых соединений. Хроматограммой в ОХ называют картину распределения хроматографич. зон по слою неподвижной фазы после завершения разделения.

Различают колоночную и плоскостную ОХ. В первом случае анализируемый р-р вводят в колонку, наполненную смесью носителя и осадителя. Выделяют капиллярную ОХ, в к-рой смесью носителя и осадителя заполняют капилляр, запаянный с одного конца; при анализе капилляр открытым концом погружают в анализируемый р-р. К плоскостной ОХ относят бумажную (ОБХ) и тонкослойную (ОТСХ). В ОБХ используют пропитанную осадителем фильтровальную бумагу. В ОТСХ суспензией носителя и осадителя покрывают стеклянную или металлич. пластинку; полученный слой высушивают на воздухе или в сушильном шкафу. На пластинку или фильтровальнуюHYPERLINK "http://www.xumuk.ru/lekenc/1366.html" бумагу наносят каплю анализируемого р-ра объемом 1-10 мкл; край пластинки (бумаги) погружают в р-ритель, к-рый перемещается вдоль неподвижной фазы под действием капиллярных сил. В плоскостной ОХ возможно разделение сразу неск. смесей; для увеличения эффективности используют многократное элюирова-ние в том же или перпендикулярном направлении, тем же или др. растворителем.

В т. наз. диффузионной ОХ неподвижной фазой служит гель желатины или агар-агара, в который заранее введен осадитель. Анализируемый р-р вносят в чашку Петри (плоскостной вариант) или в пробирку (колоночный вариант) с застывшим гелем; разделение осуществляется благодаря диффузии.

После завершения хроматографич. процесса устанавливают положение зон на хроматограмме разл. способом, напр. опрыскиванием окрашивающими реагентами или облучением УФ светом. Идентификацию компонентов смеси проводят по окраске зон или по величине R_f которая равна отношению пути, пройденного компонентом, к пути, пройденному элюентом. Кол-во компонента в зоне определяют по высоте или объему зоны в колоночной ОХ, по площади пятна или интенсивности его окрашивания - в плоскостной. Для количеств. анализа применяют также разновидность плоскостной ОХ-т. наз. пиковую ОХ, в которой хроматографич. зона проявляется на плоскости в форме пика; тогда кол-во в-ва в зоне пропорционально высоте или площади этого пика.

ОХ применяют для анализа неорг. (в т. ч. катионов переходных, редкоземельных и рассеянных элементов, галоге-нидов, роданидов) и орг. в-в, образующих с осадителем или элюентом осадки разл. растворимости, а также для определения р-римости в-в в разл. средах.

Метод предложен Е. Н. Гапоном в 1948.

Поиск по сайту: