Классификация неподвижных жидких фаз

По индексам удерживания Ковача.

В основу следующей классификации неподвижных жидких фаз Роршнейдер положил индексы удерживания исследуемых соединений, предложенные Ковачем.

В системе индексов удерживания Ковача в качестве стандартных соединений используется не одно вещество, а гомологический ряд нормальных углеводородов. Для этого ряда величина индекса удерживания каждого его представителя рассчитывается как произведение числа атомов углерода в молекуле на 100.

Величина индекса удерживания любого члена гомологического ряда алифатических углеводородов всегда остается постоянной, не зависит от используемых колонок, температуры и вообще любых условий хроматографического разделения и является основой для установления индексов удерживания соединений других гомологических рядов в выбранных условиях разделения.

Таким образом, величина индекса удерживания Ковача для метана оказывается равной 100 единицам, этана – 200, гексана – 600 и т.д.

 

Классификация неподвижных жидких фаз

По веществам-стандартам

Следующий шаг в вопросе классификации неподвижных жидких фаз вновь был сделан Роршнейдером.

Он предложил сопоставлять величины индексов удерживания Ковача для строго определенного набора веществ, полученные на колонке со скваланом (характеризующейся величиной относительной полярности равной нулю) и на колонке с исследуемой неподвижной жидкой фазой в абсолютно одинаковых условиях процесса хроматографирования.

 

В состав набора веществ-стандартов были выбраны соединения с очень близкими температурами кипения, однако способные к преимущественно какому-то одному определенному типу взаимодействий с неподвижной жидкой фазой.

Роршнейдер предложил в качестве веществ-стандартов следующие соединения: бензол, этанол, метилэтилкетон, нитрометан, пиридин.

Действительно, для бензола основным типом взаимодействия является донорно-акцепторное взаимодействие, для этанола (акцептор электронов) – образование водородных связей, для метилэтилкетона (донор электронов) – образование водородных связей, для нитрометана – донорно-акцепторное взаимодействие, для пиридина – ориентационное взаимодействие.

Система классификации неподвижных жидких фаз Роршнейдера позволяет:

• выявить взаимозаменяемые неподвижные жидкие фазы;

• осуществить рациональный выбор неподвижной жидкой фазы для разделения конкретной смеси веществ.

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.

Газоадсорбционная хроматография. Классификация адсорбентов. Свойства и область применение адсорбентов. Органические адсорбенты. Примеры применения газоадсорбционной хроматографии.

При классификации вариантов методов газовой хроматографии предполагается, что подвижная фаза (газ-носитель) абсолютно инертна к неподвижной фазе и разделяемым соединениям.

Таким образом, классификация вариантов основывается только на особенностях неподвижной фазы.

 

В качестве неподвижной фазы в газовой хроматографии используется или твердый адсорбент, или жидкость, нанесенная в виде тонкой пленки на адсорбционно-инертный твердый носитель.

 

В соответствии с типом используемых неподвижных фаз газохро-матографические методы подразделяются на газо-адсорбционный и газо-жидкостный.
Разделение компонентов анализируемой смеси в газо-адсорбционном варианте основано на различии разделяемых веществ в величинах адсорбции на поверхности адсорбента, а в случае газожидкостной хроматографии на различии в растворимости компонентов анализируемой смеси в неподвижной жидкой фазе.

 

Для проведения хроматографических разделений очень важно, чтобы взаимодействие разделяемых веществ с неподвижной фазой было не очень сильным. Иначе затрудняется процесс десорбции вещества.

В общем виде различают две группы сил: физические и химические, хотя между ними имеются и переходные моменты.

При физической адсорбции взаимодействие разделяемых молекул с поверхностью адсорбента осуществляется за счет ориентационных, индукционных и дисперсионных сил, называемых в совокупности ван-дер-ваальсовыми.

Силы полухимического взаимодействия – это прежде всего водородная связь и образование комплексов переноса заряда.

И, наконец, хемосорбция протекающая за счет образования прочной химической связи между молекулами разделяемых веществ и адсорбентом.