Способ нанесения стационарной фазы на стенки капиллярной колонки для газожидкостной хроматографии

Способ нанесения стационарной фазы на стенки капиллярной колонки для газожидкостной хроматографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Совфтских

Социалистммеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2500431/23-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 31/08

Государственный комитет

СССР по делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 543.544 (088.81

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретения

Л. В. Харебава и В. Г. Малюк (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СТАЦИОНАРНОЛ ФАЗЫ

НА СТЕНКИ КАПИЛЛЯРНОЙ КОЛОНКИ

ДЛЯ ГАЗО-ЖИДКОСТНОГ1 ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно — к технике газохроматографического анализа и может быть использовано при изготовлении высокоэффективных капиллярных колонок для газо-жидкостной хроматографии.

Известен способ нанесения стационарной фазы на внутренние стенки капиллярной колонки газо-жидкостной хроматографии, включающий предварительную тщательную очистку капилляра с помогцью щелочей, кислот и (или) органических растворителей. В некоторых случаях эффективность очистки капилляр» повышают с помощьк1 ультразвука, а Очищеншнй капилляр перед нанесением ст»цион»рной фазы дополнительно Обрабатыв»К1т веществами, понижающими адсорб1цик1 ан»лизируемых соединений на стенках к»пиллярной колонки. Однако во всех случаях подготовки капилляра к нанесению стационарной ф»зы завершающим процессом подготовки является сушка (продувка) очищенного к»пилляра чистым сухим газом для удаления из него каких-либо следов растворителя, которую рекомендуют проводить при обычной температуре и давлении газа порядка 1 кгс/см - около

2 часов. После этого в капилляр под»к1т раствор стационарной фазы B TA l или иш м органическим растворителе (11. I! ðи:-том существенное значение для получения эффективной колонки с равномерной плеllкой фазы имеет обеспечение возможности контроля за продвижением р»oiBop» ст»ционарной фазы по капилляру с целью под ц ржания постоянной скорости поток» в течение всего процесса. Для этого р»»р»ботаны довольно сложные присгОсобл Hия, позво10 ляющие стабилизиров»ть и контролиров»ть

cKopocTb перемещения О»створ» OT»llilоп»(1ной фазы.

Прототипом изобретения является способ нанесения стационарной фазы н» стенки колонки для газo-жи.lкостпой : и(и 1то! ра!

5 фии, заключающийся B пропу к..»ии через колонку раствора стационар.!Al! фазы в подходящем растворителе (21.

Однако известный способ нанесения стационарной фазы на стенки капиллярной колонки характеризуется весьма существенными недостатками. Продавлив»ние раствора стационарной фазы сквозь пустой и сухоА капилляр чревато опасностью глубокой блокировки последнего. поскольку по мере

661ЗЗ1 продвижения раствора фазы по сухому капилляру. концентрация ее в начальной порции раствора возрастает настолько, что может образоваться своеобразная густая пробка (плаг), полностью прекращающая дальнейшее продвижение раствора по капилляру. Попытки подогреть капилляр в таких случаях вызывают еще большее загустевание пробки, т. к. растворитель стационарной фазы при этом еще интенсивнее испаряется в свободное пространство перед пробкой, тогда как вязкость самой стационарной фазы с повышением температуры снижается весьма незначительно. Не помогает в таких случаях и повышение давления в наполнителе колонки. Практически чистый и сухой капилляр из нержавеющей стали длиной

50 м и внутренним диаметром 0,25 мм блокируется раствором стационарной фазы, еСли ее концентрация в растворе (в зависимости от типа фазы) превышает 5 — 10 /р.

Таким образом, известный способ не позволяет использовать растворы фазы более вы- 20 сокой концентрации, хотя последнее весьма желательно, исходя из соображений повышения эффективности и долговечности капиллярной колонки, а скорость перемещения раствора трудно регулировать.

Целью изобретения является упрощение способа, предотвращение блокировки капилляра пробкой стационарной фазы, обеспечение возможности пропускания сквозь капилляр раствора стационарной фазы повышенной концентрации, что повышает эффективность и долговечность капиллярной колонки.

Поставленная цель достигается тем, что перед пропусканием раствора колонку заполняют растворителем стационарной фазы, затем подают в колонку раствор стационарной фазы.

Пример. Капиллярная колонка из нержавеющей стали длиной 50 м и внутренним диаметром 0,25 мм, разделительная способность которой заметно снизилась к концу месяца непрерывной работы с Карбоваксом 20М (полиэтиленгликоль с молекулярным весом 20000) в диапазоне 70 †2 С, вначале была очищена от загрязнения эксплуатационного харатера и остатков стационарной фазы путем последовательного пропускания через нее при комнатной температуре аликвот хлористого метилена, ацетона, 20 /р-ного водчого аммиака, 10 /р-ного водного аммиака, 5 /р-го водного аммиака, воды (до нейтральной реакции), ацетона и хлористого метилена. После этого капилляр заполняли чистым хлористым метиленом и сразу же вводили в наполнитель (Hàïîëнител6 для капиллярной колонки входит в комплект каждого хроматографа) 2 мл раствора полиэтиленгликоля с молекулярным весом 20000 в хлористом метилене концентрацией 15 /р (весовых) . Наполнитель герметизировали и подавали на него из ба35

SS ллона давление чистого и сухого инертного газа. Скорость прохождения раствора стационарной фазы по капилляру регулировали изменением давления на наполнителе и контролировали по скорости выхода растворителя (а затем — раствора стационарной фазы) из колонки таким образом, чтобы интервал между любыми двумя каплями раствора или растворителя на выходе из капилляра был равен 10 секундам. Заданный интервал легко поддерживался на протяжении всей процедуры нанесения стационарной фазы путем постепенного изменения давления инертного газа на наполнителе с 0 до

9,5 кгс/см и вновь до нуля. Повышение давления газа осуществляли путем обычного двухкамерного газового редуктора — вворачиванием регулирующего винта. Понижение давления осуществляли периодически травлением газа путем ослабления затяжки гайки наполнителя при полностью вывернутом регулирующем винте редуктора. В момент выхода последней капли раствора стационарной фазы давление газа в наполнителе было равно атмосферному. После этого колонку отсоединяли от наполнителя, пере— носили в термостат неработающего хроматографа и присоединяли к испарителю. С помощью регуляторов газа-носителя хроматографа на вход колонки подавали давление 0,25 кгс/см, что обеспечивало продувку колонки гелием при комнатной температуре со скоростью 0,4 — 0,5 мл/мин. Продувку проводили в течение 12 часов. После этого температуру колонки повышали до

70 С, а скорость гелия — до 2 мл/мин и продували колонку еще в течение трех часов.

Способ нанесения стационарной фазы на стенки капиллярной колонки для газо-жидкостной хроматографии полностью исключает опасность блокировки капилляра пробкой стационарной фазы при концентрациях фазы вплоть до 20Р/р (экспеРименты пРоводили с полиэтиленгликолем с молекулярным весом 20000 в качестве стационарной фазы и с хлористым метиленом в качестве растворителя стационарной фазы). Повышение же концентрации стационарной фазы в растворе позволяет получить на внутренних стенках капилляра более толстую пленку фазы, что положительно сказывается на эффективности колонки (улучшается разделение и симметрия пиков) и на ее долговечности (позже начинают сказываться последствия частичного естественного уноса стационарной фазы газом-носителем). Кроме того способ обладает высокой воспроизводимостью и позволяет в любое время приготовить капиллярную колонку, практически полностью идентичную отмытой. Наконец способ очень прост в исполнении — не требуется накакого дополнительного или специально изготовленного оборудования, не требуется особой квалификации работника

661331

Составитель Г. Винокурова

Редактор А. Абрамов Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2430 39 Тираж 1089 Подписное

ЦНИ И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «П атент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 каждый лаборант может приготовить высокоэффективную и воспроизводимую капиллярную колонку за 1,5 — 2 суток.

В заключение следует отметить, что капиллярные колонки для газо-жидкостной хроматографии обеспечивают, как известно, наиболее эффективное разделение сложных летучих соединений, однако используются они значительно реже, чем обычные — насадочные. Объясняется это, в основном трудностями, связанными с их приготовлением. В этом свете простой, надежный и воспроизво- 10 димый способ приготовления эффективных капиллярных колонок может оказаться весьма полезным для широкого круга исследователей, пользующихся методом газо-жидкостной хроматографии.

Формула изобретения

Способ нанесения стационарной фазы на стенки капиллярной колонки для газо-жидкостной хроматографии, заключающийся в пропускании раствора стационарной фазы в растворителе через колонку с последующей продувкой и сушкой, отличающийся тем, что, с целью предотвращения блокировки капиллярной колонки пробкой стационарной фазы, обеспечения возможности применения растворов стационарной фазы повышенной концентрации и упрощения способа, капиллярную колонку предварительно заполняют растворителем стационарной фазы, после чего в колонку подают раствор стационарной фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Swain Т. «Studies on potato flavour».

1964, «Eu r op. P o t. Z» 7 (4), 228 — 337.

2. Zevy R. «Analytical Chemistry» 40(2), 459 †4.