Газ-сұйықтық хроматография және газ-адсорциялық хроматографиялық тәсілдерін салыстыратын болсақ, газ-адсорбциялық хроматография ертерек дамыған. Бірақ бұл тәсілдің газ-сұйықтықты хроматографиялық тәсілге қарағанда аналитикалық мүмкіндігі төмен. Осыған қарамастан газ-адсорбциялық хромотография үздіксіз дамыды, оны газдарды және қайнау температурасы төмен қосылыстарды айыру үшін кеңінен пайдаланды. Көптеген дәрі-дәрмектерді, түрлі препараттарды, көптеген қосылыстарды іс жүзінде газ-сұйықтық хроматографиялық тәсілмен бөліп талдайды.
Газ-сұйықтық хроматография
Жалпы сипаттамасы. Негізгі принциптері. Бұл тәсілді алғаш 1952 ж. Мартин және Джеймсон ұсынған. Тәсілдің негізгі принципі зерттелетін сынама газ ағынымен (тасушы) араласып бағанаға түседі. Бағананың ішінде қайнау температурасы жоғары жұқа қабатты сұйық қондырылған тасушының қатты түйіршіктері болады. Зерттелетін қоспаның компоненттері осы сұйықта еріп, қозғалмалы газды фаза (ҚГФ) мен қозғалмайтын сұйық фаза (ҚСФ) арасында үлестіріледі. Үлестірілуі олардың үлестіру коэффициентіне тәуелді. Бірінші кезеңде қозғалмалы газды фаза мен қозғалмайтын сұйық фаза арасында тепе-теңдік орналған соң, газ қозғалмайтын сұйық фазада ерімеген компонентермен бірге бағананың ішкі жағына қарай жылжиды, онда да тепе-теңдік орнайды. Сонымен қатар таза газдың жаңа порциясы (тасушы) құрамында зерттелетін қосылыстың компоненттері бар қозғалмайтын сұйық фазамен тепе-теңдік орнайды. Бір бөлігі қозғалмалы газ фазасына ауысады. Бұл процестер, демек бір фазадан екінші фазаға ауысуы, мысалы қозғалмалы газ фазасынан қозғалмайтын сұйық фазаға немесе керісінше, зерттелетін қосылыстың молекулалары бағанадан толық өткенше байқалады. ҚСФ-да нашар еритін компонент бағанадан жылдам өтеді, себебі, оның стационарлық фазада болу уақыты төмен. Екі компоненттің үлестірілу коэффициентін - К1 және К2 деп белгілесе, онда осы екі шаманың қатынасы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым үлестіру дәрежесі жоғары болады. К1/К2 = 1 болған жағдайда жүйе бөлінбейді. Хроматографиялық бағанада бөлінгендер детекторға келеді, ал ол концентрацияны электр сигналға айналдырады.
Газды хроматографтың құрылысы. 1-баллоннан тасушы газды даярлайтын жүйеге (2) барады. Бұл жерде сүзгіштер арқылы газ механикалық және химиялық қоспалардан тазартылады. Даярлау жүйесі (2) сонымен қатар газдың жұмсалуын өлшеуге мүмкіндік береді. Содан соң газ анализаторға (3) барады. Анализатор буландырғыштардан тұрады, мұнда сынаманы буға айналдырылады, оның құрамына хроматографиялық бағана және детектор кіреді. Барлық процесті басқару жүйесі (4) арқылы бақылайды. Электр сигналы тұрақты тоқты күшейткіш арқылы тіркегішке барады (көбіне электронды потенциометр).
1 2 3 4 6
Газды хроматографтың құрлысы
1- газы бар баллон; 2 - газды даярлау жүйесі; 3 - анализатор: а) буландырғыш; б) бағана; в) детектор; 4 - басқару блогы; 5 - тұрақты тоқтың күшейткіші; 6 – тіркегіш.
Тасушы газ. Тасушы газ ретінде гелий, азот, сирек аргон, көміртек (IV) оксиді т.б. қолданылады.
Сынаманы енгізу. Газ қоспасын дозалаушы шүмек көмегімен қосады. Сұйық сынамаларды микрошприцпен 0,1 мкл-ден 50 мкл-де дейін дозалайды. Қатты үлгілерді органикалық еріткіштерде ерітеді немесе жеңіл балқитын амидтерге айналдырады.
Бағаналар. Газды хроматографияда екі түрлі бағана пайдаланылады капиллярлық және қондырылған бағаналарда қондырма ретінде қозғалмайтын сұйық фазамен жабылған қатты тасушы бөлшектер пайдаланылады. Бағаналарды тот баспайтын болаттан, шыныдан, басқа да материалдардан даярлайды. Бағананың диаметрі 2-8 мм, биіктігі 0,5-6 м формасы түрлі болуы мүмкін: спираль, тегіс, U-тәрізді. Капиллярлық бағаналар бұл жіңішке металдың капиллярлары. Қозғалмайтын сұйық фазалар бағаналардың жанында капиллярлық күш арқылы ұсталып тұрады. Мұндай бағаналардың диаметрі 0,1-0,2 мм, биіктігі 10 шақты метрден жүздеген метрге дейін болады. Бұл тәсілді 1957 ж. Голлем ұсынған. Фармацевтикалық талдауда көбіне қондырылған бағаналар пайдаланылады. Қондырылған хроматографияда маңызды шарттарының бірі тасушыны таңдау. Тасушыларға келесі шарттар қойылады: 1) тасушы механикалық берік, беткі қабатының белсенділігі жоғары болуы қажет. Оның бетінде қозғалмайтын сұйықтың қажетті мөлшері ұсталып тұру қажет; 2) ол бейтарап болуы қажет, демек адсорбциялық және каталитикалық белсенділігі өте төмен немесе мүлдем болмауы қажет. Егер тасушы катализаторлық қасиет көрсететін болса, онда зерттелетін қосылыс пен химиялық өзгерістер болуы мүмкін. Ал адсорбциялық қасиеттері хроматограммалардың формасын, биіктігін өзгертеді. Қазіргі кезде тасушының екі түрін пайдаланады: диатомитті және тефлонды. Диатомитті тасушыларды тас қабықтарын арнайы өңдеу арқылы алады. Тасушыларды әр түрлі атаумен шығарады: газхром (АҚШ), хромасорб (АҚШ), динохром (КСРО), хроматон (Чехославакия) т.б. Диатомитті тасушылар жоғары температурада тұрақты, сонымен қатар адсорбциялық қасиеттері жоғары. Адсорбциялық белсенділігін төмендету үшін оларды кремний органикалық қосылыстармен өндейді (тасушыны силандандыру). Тефлонды тасушылар - жасанды. Олардың бейтараптығы жоғары, бірақ жоғары температураға шыдамайды. 200 0С-де бөлек түйіршіктер балқып, бір-біріне жабысады да, бағананың өткізу қасиеті төмендейді.
Достарыңызбен бөлісу: |
