Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ

ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ГЖХ, газожидко-твердофазная хроматография), вид хроматографии, в к-рой подвижной фазой служит газ, а неподвижной - жидкость, нанесенная тонким слоем (1092-13.jpg100 нм) на твердый носитель; вариант газовой хроматографии. Неподвижная жидкая фаза (НЖФ) должна быть термически стабильной, химически устойчивой, иметь небольшую вязкость. В кач-ве НЖФ используют1092-14.jpg-дигидроксидипропионитрил, диглицерол, сквалан, три-n-крезилфосфат, эвтектич. смеси, напр. NaN02 (18,2%) + KNO3 (54,5%) + LiNO3 (27,3%), и др. Особую селективность проявляют комплексообразующие НЖФ, напр. р-р соли Ag(I) в этиленгликоле, к-рый позволяет разделять непредельные соединения, в т. ч. их цис-и транс-изомеры. Термически стойки и селективны полиэтиленгликоли (устойчивы до 225 °С), полиметилцианоэтилсилоксаны (до 275°С), апиезон L-смесь углеводородов разветвленного строения (до 300 °С), полидиметилсилоксан (до 350 °С), полиметилфенилсилоксан (до 375 °С), полиметилкарборансилоксаны (до 400 °С).

Слой жидкости на твердом носителе служит для улучшения массообмена разделяемых соед. между подвижной и неподвижной фазами. В кач-ве носителей используют специально обработанные для снижения адсорбц. активности диатомиты (цветохромы, динахромы, хромосорбы), материалы на основе политетрафторэтилена (полихромы), неорг. соли (хлориды, сульфаты) и др. Удельная пов-сть носителей составляет 0,1-1,5 м2/г. При проведении газо-жидкостной хроматографии в капиллярной колонке роль твердого носителя выполняют внутр. стенки капилляра.

Удерживание разделяемых соед. обусловлено их растворением в НЖФ и адсорбцией на границах НЖФ с твердым носителем и газом-носителем. В газо-жидкостной хроматографии измеряют истинный объем удерживания VN:

1092-15.jpg

где Кl,1092-16.jpg и Ks- константы распределения исследуемого соед. в системах соотв. жидкость - газ, пов-сть жидкости -газ и пов-сть твердого носителя - жидкость, vl- объем НЖФ, Sl и Ss - площадь пов-сти соотв. НЖФ и твердого носителя. Разработаны методы, позволяющие количественно определить вклад в величину VN всех осн. видов взаимодействия в-ва с НЖФ и, следовательно, вклад адсорбции в-ва на межфазных границах, к-рый может составлять от 0,01 до 90%, а также вклад растворения в-ва в НЖФ. Хроматографич. зоны идентифицируют при сопоставлении величин удерживания компонента анализируемой смеси и эталона, причем используют совокупность данных по удержанию соед. на колонках с разл. по природе НЖФ. Идентификацию часто проводят по относит. величинам удерживания, т.к. они определяются с существенно большей точностью, чем абсолютные (погрешность меньше в 2 и более раз). Наиб. широко используют индексы удерживания Ковача I, шкала к-рых построена на основе характеристик удерживания нормальных алканов; при увеличении числа атомов углерода в молекуле н-алкана на единицу I увеличивается на 100:
1092-17.jpg

где z-число атомов углерода в н-алкане, к-рый элюируется перед i-тым в-вом; (z + 1)-число атомов углерода в н-алкане, элюируемом после i-того в-ва; VN(i) VN(z) и VN(Z + 1)-исправленные объемы удерживания соотв. i-того в-ва и двух н-алканов с z и (z + 1) атомами углерода. Величина I для данного соед. существенно зависит от типа используемого сорбента. Напр., индексь - удерживания этил-формиата для разл. силоксановых НЖФ составляют 487, 605 и 766.

Адсорбция исследуемыл соед. на межфазных границах приводит к тому, что относит. объем удерживания в общем случае определяется не только отношением констант распределения данного и стандартного соед., но и адсорбц. св-вами пов-стей раздела НЖФ-твердый носитель и газ -жидкость, т.е.1092-18.jpgи I не являются хроматографич. константами в-ва. Хроматографич. константой i-того соединения служит инвариантный (предельный) индекс удерживания I0i, учитывающий взаимод. данного соед. только с НЖФ:
1092-19.jpg

где Кl(i), Кl(z) и Кl(z+1) - коэф. распределения в системе НЖФ-газ соотв. i-того в-ва и двух стандартных соед., молекулы к-рых содержат z и (z 4- 1) атомов углерода, причем Кl(z)1092-20.jpgКl(i) < Кl(z+1). Для определения I0i,- измеряют значения I для данного i-того соединения (I(i)) на неск. колонках, отличающихся содержанием НЖФ.

При продвижении хроматографич. зоны в потоке газа-носителя происходит одновременно ее расширение (размывание), гл. обр. вследствие вихревой и продольной диффузии, а также конечной скорости межфазной массопередачи. При малых скоростях газа осн. причина размывания -обычно продольная, диффузия, при больших - конечная скорость массопередачи.

Эффективность колонки, характеризуемая высотой (Я), эквивалентной теоретич. тарелке (ВЭТТ), описывается ур-нием Ван-Деемтера:
1092-21.jpg

где1092-22.jpg,1092-23.jpg-постоянные; dp-диаметр частиц сорбента;1092-24.jpg -коэф. диффузии в-ва в газовой фазе; u-линейная скорость газа-носителя в колонке; k = VN/Vм-коэф. емкости, или коэф. извлечения; Ум-объем удерживания несорбируемого компонента (мертвый объем колонки); dl-эффективная толщина пленки НЖФ; Dl-коэф. диффузии в-ва в жидкой фазе. Использование ур-ния Ван-Деемтера позволяет оптимизировать условия хроматографич. разделения.

Газо-жидкостную хроматографию применяют для разделения и анализа соед., к-рые могут быть переведены в парообразное состояние без разложения, а также для определения таких физ.-хим. характеристик в-ва, как константа распределения, константа комплексообразования, теплота растворения, коэф. активности и др. Газо-жидкостная хроматография используется также для исследования кинетики жидкофазных р-ций, протекающих в хроматографич. колонке между летучим реагентом и нелетучим в-вом, растворенным в жидкой фазе.

Преимущества газо-жидкостной хроматографии по сравнению с газоадсорбционной хроматографией: возможность простого изменения разделительной способности сорбента путем направленного подбора оптимальной НЖФ, получение симметричных зон разделяемых соед. и лучшая воспроизводимость св-в сорбента.

Газо-жидкостная хроматография была предложена А. Мартином и Р. Сингом в 1941 и реализована А. Джеймсом и А. Мартином в 1952.


===
Исп. литература для статьи «ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ»: НогареС.Д., ДжуветР.С., Газо-жидкостная хроматография, пер. с англ.. Л., 1966; Березкин В. Г., Пахомов В. П., Сакодынский К. И.. Твердые носители в газовой хроматографии, М., 1975; Супима В., Насадочные колонки в газовой хроматографии, пер. с англ., М., 1977; Газовая хроматография в нефтехимии, М., 1975; Березкин В. Г., Газо-жидко-твердофазная хроматография, М., 1986. См. также лит. при ст. Газовая хроматография. В. Г. Березкин.

Страница «ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн