Файл: Методы анализа лакокрасочных материалов..pdf

ричные пики. Если с ростом концентрации в газе концентрация вещества в жидкой фазе растет медленнее, чем по линейному за­ кону (например, в соответствии с изотермой Лэнгмюра), обра­ зуется пик с крутым фронтом и плоским тылом, если быстрее (по S-образиой изотерме)—пик имеет размытый фронт и крутой тыл.

Время (объем) удержидания

Рнс. 1.2. Типичная хроматограмма многокомпонентной смеси, полученная с помощью дифференциального детектора:

Асимметрия и размытие пиков могут быть вызваны перегрузкой колонки или адсорбционным взаимодействием компонентов с твер­ дым носителем.

хроматографическими характеристиками вещества при данных ус­ ловиях разделения. Они измеряются от момента ввода пробы до

19

Обозначая через Vi, п соответственно удерживаемый объем и время удерживания г'-го компонента, Vi и V0 можно выразить уравнением

Коэффициент извлечения k связан с коэффициентом распреде­ ления /\, характеризующим отношение концентраций анализируе­ мого компонента в жидкой и газовой фазах, уравнением

Эффективность разделяющей способности колонки, как и в других процессах распределения, характеризуется средней высотой теоретической тарелки Я или их общим числом N. Подбирая па­

20

сторонам пика проводят касательные до пересечения с нулевой линией и измеряют колученный отрезок (у) и расстояние до мак­ симума пика (х) (рис. 1.3). Тогда N выразится приближенным уравнением

Величина N определяется этим методом лишь для симметричных пиков. Поскольку, как правило, Х\1у\ф х21у2, эффективность раз­ деления колонки зависит не только от ее параметров, но и от природы вещества.

Техника хроматографического анализа

Рассмотрим кратко основные узлы хроматографической уста­ новки, а также факторы, влияющие на эффективность работы при­ бора.

Подача газа-носителя

В колонку газ поступает из баллона через двухступенчатый ре­ дуктор тонкой регулировки. Для получения воспроизводимых хроматограмм скорость газа-носителя должна быть постоянной. Ско­

21

минимума. Последнее условие достигается быстрым выталкива­ нием пробы в поток газа, достаточно высокой температурой в не­ зависимо обогреваемом и небольшом по объему инжекторе. Тем­ пературу в испарителе поддерживают приблизительно на уровне тем­ пературы кипения наименее летучего компонента. Инжектор герме­ тизируется мембраной из неопренового или силиконового каучука.

Точность анализа зависит от общего количества пробы и вос­ производимости условий ее ввода в колонку. Перегрузка колонки приводит к падению эффективности, образованию «хвостов» и дру­ гим отрицательным последствиям. Желательно по возможности уменьшить пробу, однако объем ее ограничен точностью измере­ ния, чувствительностью детектора и количественным соотношением компонентов в смеси.

Для точного измерения пробы, необходимого в количественном анализе, применяются шприцы с градуированным капилляром или микрометрическим измерением объема. В этих шприцах достига­ ется воспроизводимость до 0,5% при объеме 2—5 мкл.

Колонка

Колонка является основным узлом хроматографа. Признаком хорошей работы колонки и всего прибора в целом является сим­ метричность всех пиков. Асимметрия указывает на недостаточную эффективность разделения, которая в общем случае может опреде­ ляться как колоночными, так и внеколоночными факторами, уве­ личивающими значения х и у в уравнении (7). Оценка влияния некоторых виеколоночных факторов на число теоретических таре­

Все перечисленные факторы уменьшают N и, следовательно, разделительную способность колонки.

Максимальная эффективность колонки достигается при мини­ мальном количестве вводимой пробы. Влияние величины пробы обычно оценивают, экстраполируя зависимость N от различных количеств вещества на «нулевую пробу».

Симметрия пиков улучшается при повышении температуры, од­ нако таким способом не всегда удается достигнуть более четкого разделения всей смеси компонентов, так как могут быть ухудшены

22