о стекла.

Рис. 3-8. Соотношение между длиной колонки и числом теоретических тарелок. Неподвижная фаза TSK-GEL 3000H; подвижная фаза тет-рагидоофуран (ТГФ); объемная скорость 1,04 мкл/мин; проба бензол.

Рис. 3-8 демонстрирует зависимость между числом теоретических тарелок и длиной колонки в эксклюзионкой хроматографии. При использовании насадки с размером зерна 5 мкм эффективность колонки может составлять 60000 теоретических

гг

56

3. Микроколонка

1 Микооколонки

57

тарелок на метр [13]. Высокой эффективности разделения удается достигнуть также в обращенно-фазовой хроматографии на колонках длиной 1 - 2 м [1, 14, 15]. Разделение методом обращенно-фазовой хроматографии на длинной колонке требует большой затраты времени; эксклюзионная хроматография позволяет произвести разделение гораздо быстрее.

На рис. 3-9 приведена хроматограмма, полученная при разделении методом обращенно-фазовой хроматографии смеси полихлорированных бифенилов на колонке размером 0,34 мм (внутр. диам.) х 100 мм, наполненной октадецилсиликагелем.

__jLiLi

Рис. 3-9. Хроматограмма разделения смеси полихлорированных бифенилов (ПХБ) на микроколонке из кварцевого стекла (внутр. диам. 0,34 мм, длина 1 м). Насос FAMILIC-300, неподвижная фаза SC-01, подвижная фаза ацетонит-рил/вода (85/15), давление на входе 80 кг/см2, объемная скорость 2,8 мкл/мнн, детектор УФ, длина волны 254 нм. Проба 0,29 мкл 1%-ного раствора ПХБ-48 (содержание хлора 48%).

0 20 АО 60 80 Время, мин

Рис. 3-10. Разделение фталатов методом микро-ВЭЖХ. Колонка 0,35 мм (внутр. диам.) х 142,6 см, неподвижная фаза 100011 (5 мкм); объемная скгл рость 1,04 мкл/ммн.

1 - диметилфталат, 2 - диэтилфталаг, 3 - ди-к-пропилфталат, 4 - ди-н-бутилфталат, 5 - дигептилфталат, 6 - ди-2-этилгексилфталат, 7 - дннонилфта-лат. Содержание каждого компонента в пробе 0,2%.

Эффективность разделения равна примерно 70 000 теоретических тарелок, однако для полного разделения исследуемой смеси этого недостаточно. На рис. 3-10 изображено разделение смеси фталатов методом эксклюзионной хроматографии на колонке размером 0,35 мм (внутр. диам.) х 143 см. На этой же колонке удалось добиться удовлетворительного разделения Эпоксидных и фенолформальдегидных смол (см. гл. 7).

3-4.4. Программирование температуры

Малая теплоемкость микроколонок облегчает программирование температуры [15, 16]. По сравнению с градиентным элюированием программирование температуры требует гораздо Менее сложного аппаратурного оформления. Достаточно поме3. Микооколонки

стить колонку в термостат, температура которого программируется. Для этого можно воспользоваться даже обычным термостатом газового хроматографа. При разделении некоторых термостойких соединений градиентное элюирование удается" заменить программированием температуры.

На рис. 3-11 даны хроматограммы л-нитробензиловых эфи-ров жирных кислот, полученные при разделении в изотермическом режиме и в режиме программирования температуры [16]. Нетрудно заметить, что во втором случае продолжительность анализа существенно уменьшается, а чувствительность возрастает.

Г8Л__

J MUKOOKI

3.4.5. Применение необычных подвижных фаз

Микро-ВЭЖХ облегчает применение токсичных, дорогостоящих, горючих или экзотических подвижных фаз. В частности, рядом авторов изучена возможность применения в качестве таковых низкомолекулярных алканов [17], диоксида углерода [18] и дсйтсрированных растворителей [19, 20]. Последние могут использоваться при сочетании ВЭЖХ с ИК- или ЯМР-спектроскопией. Низкомолекулярные алканы и диоксид углерода отличаются малой вязкостью, и поэтому с их помощью можно осуществить высокоскоростное разделение. Однако, чтобы такие низкокипящие растворители могли служить подвижными фазами, необходимо модифицировать всю систему, поскольку она должна выдерживать давление, превышающее давление их паров. С низкокипящими растворителями в качестве подвижной фазы исследуемая проба в зависимости от выбранной температуры разделяется в режиме либо жидкостной хроматографии (ЖХ), либо сверхкритической флюидной хроматографии (СФХ). Критическая температура для диоксида углерода (ок. 31°С) близка к комнатной, что позволяет на одном и том же приборе проводить разделение в режиме как ЖХ, так и СФХ. Характеристики хроматографического разделения с применением низкокипящих растворителей рассмотрены в гл. 7.

JL

время, v

Рис. 3-11. Разделение н-нитробензиловых эф и ров жирных кислот C^-Cig при программированни температуры <«) и в изотермическом режиме (б). Колонка 0,2 мм (внутр. диам.) х 1 м, насадка с размером частиц 3 мкм; подвижная ф;иа ацетопнтрил/вода (90/10); давление 300 кг/см~ детектор УФ, длина волны 254 нм. Номера пиков соответствуют числу атомов углерода в молекуле кислоты.

3.5. ОТКРЫТЫЕ (БЕЗНАСАДОЧНЫЕ) КАПИЛЛЯРНЫЕ КОЛОНКИ

3.5.1. Введение

Капиллярные колонки, впервые предложенные Голеем [21, 23], вскоре получили широкое распространение. В ГХ открытые капиллярные колонки отличаются высокой проницаемостью и позволяют получить больше