Способ приготовления стеклянной капиллярной колонки для хроматографии

Патент 1132227

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. .СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛЯННОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ КОЛОНКИ Для ХРОМАТОГРАФИИ , включающий нанесение стационарной фазы на внутреннюю поверхность стеклянного капилляра из раствора , содержащего 5-10 мас.% модификатора от массы стационарной фазы , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и 1 стабильности колонки, стеклянный капилляр предварительно вьщерживают при 420-430°С в токе инертного газа, а, в качестве модификатора используют полиэтиленгликоль. 2. Способ ПОП.1, отличаю щ ц и с я тем, что в качестве стационарной фазы используют полисшто ксаны.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1132227 A

31 1) С 01 N .31/08; В 01 0 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTNA

Ж "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3630312/23-26 (22) 19,07,83 (46) 30.!2,84. Бюл.№ 48 (72) P.В.Головня, А.Л.Самусенко, А.В.Васильев и Т.Е.Кузьменко (71) Ордена Ленина институт элементоорганических соединений им.А.Н.Несмеянова (53) 543.544(088.8) (56) 1. Arrendale R.F., Severson К.F., Chortyk О.T. вЂ” "J.Chromatogr", 1983, v. 254, р. 63-67.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3570855/26,.кл.G 01 N

31/08, 1983 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

СТЕКЛЯННОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ КОЛОНКИ ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ, включающий нанесение стационарной фазы на внутреннюю поверхность стеклянного капилляра из раст вора, содержащего 5-10 мас.% модификатора от массы стационарной фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективнос" ти и,стабильности колонки, стеклянный капилляр предварительно выдерживают при 420-430 C в токе инертного газа, а в качестве модификатора используют полиэтиленгликоль.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что в качестве ста- ф ционарной фазы используют полисилоксаны.

1 1132

Изобретение относится к получению колонок для.газовой хроматографии и может быть использовано для разделения и анализа органических веществ методом капиллярной гаэожид5 костной хроматографии.

Известен способ получения капиллярных колонок, заключающийся в промывке капилляра хлористым метиленом, высушивании в токе азота, промывке

0,27-ным раствором полиэтиленгликоля в хлористом метилене, высушивании в токе азота при 330 С и нанесении стационарной фазы, содержащей до- бавку полиэтиленгликоля t.13 .

Недостатком этого метода является большое время приготовления колонки. Кроме того, предварительная обработка поверхности капилляра является трудноконтролируеьым процессом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в обработке капилляра раствором ппавиковой кислоты, водой и метанолом с последующим нанесением стационарной фазы иэ раствора, содержащего 5-20 мас. соли щелочного маталла по отношению к массе фазы, Данный способ позволяет за

3-3,5 ч приготовить колонку с различными по полярности фазами E2l, Недостатками известного способа являются невысокая эффективность и стабильность колонок при использовании в качестве стационарных фаз поликсилоксанов, Цель изобретения вЂ” повышение эффективности и стабильности колонки.

Поставленная цель достигается тем,40 что согласно способу, включающему нанесение стационарной фазы на внутреннюю поверхность стеклянного капилляра из раствора, содержащего

5-10 мас. модификатора, стеклянный капилляр предварительно выдерживают при 420-430 С в токе инертного гаэа, а в качестве модификатора используют полиэтиленгликоль.

В качестве стационарной фазы ис- 50 пользуют полисилоксаны.

Способ предложен для широкого круга полисилоксановых фаз.

Прогрев капипляра при температуре меньше 420еC не приводит к улучше- 55 нию селектинности по сравнению с прототипом, прогрев при температуре выше 430 G не способствует дальней227 2 шему увеличению эффективности колонок.

Сущность способа заключается в следующем.

Непосредственно перед нанесением стационарной фазы стеклянный капилляр прогревают при 420-430 С в токе сухого азота, охлаждают до комнатной температуры, заполняют раствором стационарной фазы, содержащим

5-10%-ную добавку:(от веса фазы )

ПЭГ-40М полиэтиленгликоль с мол. массой 40000), после чего наносят фазу статическим методом высокого давления. Благодаря предварительному прогреву достигается удаление адсорбированной на стекле воды, что способствует улучшению смачиваемости стеклянной поверхности стационарной фазой и приводит к увеличению эффективности колонок. Добавка ПЭГ-.40М к раствору стационарной фазы снижает адсорбированную активность стеклянной поверхности и создает условия для равномерного распределения пленки полисилоксановой стационарной фазы, т.е. также способствует улучшению газохроматографических характеристик колонок..Добавка ПЭГ-40М в количестве меньшем 5Е не позволяет получить эффективные колонки, а добавка в количестве, превышающем 107., нецелесообразна, поскольку существенно изменяя полярность полисилоксановой фазы, не обеспечивает увеличение эффективности колонок, Пример 1, Капилляр длиной 45 м, с внутренним диаметром 0,25 мм из боросиликатного стекла прогревают при 420- С в течение 1,5 ч в гоке p сухого азота, охлаждают до комнатной температуры и заполняют D 137-ным раствором ОЧ-101 в свежеперегнанном тетрагидрофуране, содержащем 107 добавки ПЭГ-40М (от веса стационарной фазы). После этого стационарную фазу наносят статическим методом высокого давления при температуре термостата 200 С и температуре устройства предварительного нагрева

400 С.. Готовят 10 колонок. Эффективность полученных колонок 3500+200 теоретических тарелок на метр по н.тридекану при 110 С.

П р и м.е р 2. Получение колонок длиной 45,м, с внутренним диаметром

0,25 мм .проводят аналогично примеру 1, но прогревание осуществляют при 430 С в токе сухого азота в те1132227 ченне 2 ч и используют 0,25 -ный раствор полисилоксановой стационарной фазы OV вЂ” 17 в тетрагидрофуране с добавкой ПЭГ-40М в количестве

10 . от веса стационарной фазы. Готовят 5 колонок. Эффективность полученных колонок 4000 200 теоретичес-. ких тарелок на метр по н.тридекану при 110оС.

Пример 3. Получение колонки 10 длиной 40 м, с внутренним диаметром

0,25 мм проводят аналогично примеру 2, но используют .0,07 .-ный раствор полисилоксановой стационарной фазы OV-25 с добавкой ПЭГ-40М в ко- 15 личестве 5Х от веса стационарной фазы, Готовят 5 колонок с эффективностью 3300- 200 теоретических тарелок на метр по метиловому эфиру генейкозановой кислоты при 200 С. 20

1I р и и е р 4. Получение колонки длиной 45 м, с внутренним диаметром 0,25 мм проводят аналогично примеру 1, но используют 0,13 -ный раствор полисилоксановой стационарной 25 фазы OV-225 с добавкой ПЭГ-40М в количестве 5 . от массы стационарной фазы. Готовят 10 колонок. Эффективность полученных колонок составляет

4000+200 теоретических тарелок на метр по орто-нитробромбензолу при

150ОС. Воспроизводимость получения колонок оценивают по индексам удерживания метилпиридинов при 110оС, В табл,1 приведены индексы удержи- д5 вания метилпиридинов на СКК с OV-225+

+5 ПЭГ-40М при 110 С.

Как видно из табл.1, индексы удерживания иетилпридинов практически оди- 40 иаковы на всех колонках.

Пример 5, Стеклянный капиляр длиной 50, с внутренним диаметром 0,25 мм прогревают 1 ч 45 мин при 425ОС в токе сухого азота, охлаждают до комнатной температуры и заполняют 0,20 -ным раствором

OV-101 в свежеперегнанном тетрагидрафуране, содержащем добавку ПЭГ-40М в количестве 7Х от веса стационар- 50 ной фазы. После этого стационарную фазу наносят статическим методом высокого давления при температуре тер1чостата 2004С и температуре устройства предварительного нагрева. 55

4004С. Готовят 5 коЛонок. Эффек". тивность 35001200 по пиридину при, 110 С.

Пример б . В условиях примера 4 готовят колонки, изменяя время и температуру предварительного прогрева капилляра; В табл.2 представ-. лены данные по изменению эффективности колонок (число теоретических тарелок на метр длины по н.тридекану при 110ОС) при изменении температуры и времени прогрева капилляра.

Как видно из табл.2, прогрев капилляров прн температурах ниже

420 С не приводит к получению эффективных колонок, а прогрев прн температурах-.выше 430 С не способствует дальнейшему увеличению эффективности колонок. Кроме того, табл.2 показывает, что необходимым и достаточным временем прогрева капилляров является 1,5-2,0 ч, так как при этом достигается максимальная эффективность колонок. Более длительное прогревание не приводит к увеличению эффективности колонок, а лишь удлиняет процедуру их изготовления, что особенно нежелательно при серийном производстве капиллярных колонок в заводских условиях.

Пример 7.В табл.3 приведены данные по изменению индексов удерживания различных соединений в про-, цессе эксплуатации на стеклянных icaпиллярных колонках, приготовленных по предлагаемому и известному способам.

Как видно из табл.3, индексы удер- живания азотосодержащих органических оснований (пиридин и его производные) остаются постоянными в те-чение длительной эксплуатации колонок, изготовленных по предлагаемому способу, в то время как для колонок, изготовленных по известному способу, индексы удерживания со временем значительно изменяются, что делает невозможным их использование для идентификации компонентов сложных природных смесей.

Пример 8. В табл.4 приведены сравнительные данные по эффективности стеклянных1капиллярных колонок, приготовленных известным и предлагаемым способами (ЧТТ/и по пиридину при 110 С).

Из табл.4 видно, что для одинаковых стационарных фаз эффективность выше в случае предлагаемого способа, Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать колонки, об1132227

Предлагаемый способ применим для наиболее широко используемых полионка

Соединение

2 3

1076

1077

1075

1076

Пиридин

1114

I1)5

ll14

1!14

2-Метилпиридин

1145

2,6-Диметилпиридин

1201

1199

1200

3-Метилпиридин

1207

1206

1207

4-Метилпиридин

Т а б л и ц а 2 ффективность колонок с OV-225 при температуре прогрева, С

400

Время прогрева, 420 430 450 490

0,5

1,0

1,5

3800

2700

3800

4000

2,0

2700

4000

5,0

2700

4000

Т аблиц аЗ

Индексы удерживания при 110 С а ОЧ-225 + 57 ПЭ -40M Колонка (прототип)

OV-225 + IOX KF

Соединени

Продолжительность эксплуатации, мес

1076 1076 1076 1076 1085 1081 1070 1063

Пиридин

1114 1114 115 1114 1110

1145 . 1145 . !145 1145 1!52

1107 1100 1095 ! l49 143 1138

2-Метилпиридин

2; 6-Метилпиридин

1199 1200 1200 1199 ..1205 1201 1195 1190

3-Метилпиридин -Метилпиридин

1207 1208 1206 !207 1215 1210 1201 1193 ладаюшие высокой стабильностью и эффективностью. силоксановых фаз: OV-10!, OV 17, OV-25, 0V-225.и SP 2300, что позволяет анализировать органические соединения различной полярности, в том

5 числе и при высоких температурах.

Таблица l

1132227

Т.аблица4

Эффективность колонок, изготовленных по способу!

Известному PPj, Предлагаемому

I f

ОЧ-101+10X ПЭГ-40М 0V-17+10X ПЭГ-40М 10V-101+10X K CO OU-17+15X КС1

-+1!

3100+200 .3000+200

t t

4000+200

3500+200

Заказ 9785/38 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Староверов

Редактор N.Петрова Техред 7(.Кастелевич Корректор М.Максимишинец