Предисловия к книгам по жидкостной хроматографии в настоящее ,емя обычно начинают с сравнения этого метода с газовой хрома-(графией. При всех несомненных достоинствах, к числу которых от->сится и отличная оснащенность аппаратурой, и быстрота проведе-[я анализа, газовый метод имеет и некоторые недостатки. Прежде ;его, исследованию могут быть подвергнуты смеси веществ, обла— даших заметной упругостью пара при выбранной достаточно высо-эй температуре, а многие вещества в этих условиях подвергаются вструкшш. Правда, разделение можно констатировать и по продук-ам деструкции, но тем не менее этот недостаток весьма существен.
Метод жидкостной хроматографии, который в обычном колоноч-ом оформлении считался медленным, имеет свои преимущества, а менно возможность работы с конденсированными фазами при высо-их температурах, что очень важно при биохимических исследовани-х. Ускорение анализа достигается использованием колонок малого ечения и применением высоких давлений и высокодисперсных сор-ентов. Жидкостная хроматография стала успешно конкурировать с .ругими разновидностями метода.
Особые надежды авторы этой книги возлагают на суперкритичес-:ую жидкостную хроматографию, где некоторые вещества (двуокись глерода, к-пентан, изопропанол, диэтиловый эфир) выше своей кри-'ической точки под давлением могут применяться в качестве под-дажной фазы. Развитие этого метода сулит большие перспективы в фоматографии органических веществ.
Название книги достаточно точно соответствует ее содержанию 5десь детально описываются практические приемы подготовки и проведения исследований в области жидкостной хроматографии в колонках и хроматографии в тонких слоях, причем под словом "подготовка" следует понимать не только обеспечение эксперимента необходимыми материалами и оборудованием. Описание каждого вида коло-очной хроматографии предшествует краткое теоретическое введение. Задача такого введения - дать физическую картину описываемого явления и процесса, установить связь между различными параметрами. Изложение этого материала имеет целью помочь читателю ра-
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............................. 5
Предисловие авторов........................ у
Предисловие к американскому изданию...............g
Глава 1. Жидкостная хроматография. Основные положения .... ц
1.1. ВВЕДЕНИЕ.............................J,
1.2. ПЛАН КНИГИ............................ц
1.3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ХРОМАТОГРАФИИ...............ig
1.3.1. Адсорбционная хроматография.............]з
1.3.2. Ионообменная хроматография.............н
1.3.3. Распределительная хроматография...........н
1.3.4. Ситовая хроматография..................н
1.4. МЕТОДЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ХРОМАТОГРАММ.............15
1.4.1. Злюирование.......................15
1.4.2. Фронтальный анализ...................J6
1.4.3. Вытеснение........................щ
1.5. АППАРАТУРНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ХРОМАТОГРАММ ... -П
1.5.1. Хроматография в колонке................17
1.5.2. Хроматография в слое......., .........ig
1.6. КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ РАЗДЕЛЕНИЙ ................................ig
1.6.1.ВЭТТ...........................]8
1.6.2. Разделительная способность..............20
1.7. ПАРАМЕТРЫ УДЕРЖИВАНИЯ...................21
1.7.1. Критерии удерживания.................21
1.7.2. Удерживание и идентификация.............22
* СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................ .23
Глава 2. Размывание хроматографических зон...........24
2.1. ВВЕДЕЩЕ.............................24
2.2. ФАКТОРЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ РАЗМЫВАНИЕ ЗОН..........J25
2.3. КОНЦЕПЦИЯ "СЛУЧАЙНОГО ШАГА"...............30
2.4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНЦЕПЦИИ "СЛУЧАЙНОГО ШАГА".............................. .32
2.5„ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИФФУЗИЯ................... 33
2.6. МАССОПЕРЕДАЧА......................... 36
2.7. ВИХРЕВАЯ ДИФФУЗИЯ...................... 40
2.8. ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ТАРЕЛКИ...........,.................43
2.9. ВНЕКОЛОНОЧНЫЕ ВКЛАДЫ В РАЗМЫВАНИЕ ПОЛОСЫ.....45
2.10. СРАВНЕНИЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК И ПЛАСТИН 46
2.11. ПРАКТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ.................... 46
2.11.1. Выбор неподвижной фазы................47
2.11.2. Размер частиц неподвижной фазы...........47
2.11.3. Размеры слоя неподвижной фазы...........48
2.11.4. Выбор подвижной фазы.................49
2.11.5. Скорость подвижной фазы...............50
2.11.6. Температура.....................50
2.11.7. Аппаратура......................51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................51
Глава 3. Адсорбционная хроматография. Механизм процесса и используемые материалы........................52
3.1. ВВЕДЕНИЕ.............................52
3.2. ИЗОТЕРМЫ АДСОРБЦИИ......................52
3.3. ПРИРОДА АДСОРБЦИОННЫХ СИЛ.................54
3.3.1. Вандерваальсовы силы (лондоновские дисперсионные силы) ..........................54
3.3.2. Индукционные силы..................54
3.3.3. Водородная связь....................55
3.3.4. Перенос заряда.....................55
3.3.5. Ковалентная связь (хемосорбция)...........55
3.4. ВЫБОР ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В АДСОРБЦИОННОЙ ХРОМАТОГРАФИИ.........................56
3.4.1. Выбор адсорбента....................56
а. ОБЩИЕ СВОЙСТВА АДСОРБЕНТОВ..............56
б. ТИП АДСОРБЕНТА.......................58
в. ВЕЛИЧИНА УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ДИАМЕТР ПОР. . .59
3.4.2. Размер образца и линейная емкость..........59
а. РАЗМЕР ОБРАЗЦА И ФОРМА ПОЛОСЫ.............59
б. ЛИНЕЙНОСТЬ ИЗОТЕРМЫ.................61
в. ЛИНЕЙНАЯ ЕМКОСТЬ.....................61
г. ПРИЧИНЫ НЕЛИНЕЙНОСТИ ИЗОТЕРМЫ............61
Д. УВЕЛИЧЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ЕМКОСТИ . . .........; 62
е. ЛИНЕЙНЫЕ ЕМКОСТИ В КОЛОНКАХ И ТОНКИХ СЛОЯХ ... 64
3.4.3. Стандартизация адсорбента..............65
3.4.4. Выбор подвижной фазы.................67
3.5. ЗАВИСИМОСТЬ АДСОРБЦИОННОГО КОЭФФИЦИЕНТА К ° ОТ СТРУКТУРЫ РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА...........'71
3.6. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ АДСОРБЕНТЫ................72
3.6.1. Силикагель....................... 72
3.6.2. Окись алюминия...................76
3.6.3. Силикаты магния................... 78
3.6.4. Окись магния......................79
3.6.5. Модифицированные адсорбенты.............79
3.6.6. Поверхностно-пористые носители........... 80
3.6.7. Углеродные адсорбенты................ 81
3.6.8. Ионообменные смолы..................84
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................87
Глава 4. Жидкостная распределительная хроматография Механизм процесса и используемые материалы............... 90
4.1. ВВЕДЕНИЕ . . . . ,....................... 90
4.2. ТЕРМОДИНАМИКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВА МЕЖДУ ДВУМЯ ЖИДКИМИ ФАЗАМИ..................... 91
4.2.1. Зависимость коэффициента распределения от свойств
раствора.........................91
4.3. ВЫБОР ПОДХОДЯЩЕЙ ПАРЫ ПОДВИЖНОЙ И НЕПОДВИЖНОЙ
ФАЗ................................ 92
4.3.1. Селективность..................... 92
4.3.2. Стабильность двухфазной системы.......... 99
4.3.3. Зависимость динамических свойств системы от выбора системы фаз.....................101
4.4. НОСИТЕЛИ..............................Ю4
4.5. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ........Юб
4.5.1. Приготовление неподвижных фаз............дое
4.5.2. "Нагрузка" по жидкой фазе и величина образца .... 107 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................107
Глава 5. Ситовая хроматография. Механизм процесса и используемые материалы............................щ
5.1. ВВЕДЕНИЕ.........................'. ... .108
5.2. РАЗМЫВАНИЕ ПИКОВ В СИТОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ.....110
5.3. ТЕОРИЯ СИТОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ,.............113
5.4. НЕПОДВИЖНЫЕ ФАЗЫ ДЛЯ СИТОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ .... 114
5.4.1. Неорганические неподвижные фазы..........120
5.4.2. Алкил ированные сшитые декстраны..........122
5.4.3. Поливинилацетатные гели................123
5.4.4. Полистирол-дивинилбензольные гели..........123
ПРИЛОЖЕНИЕ. ПРИМЕНЕНИЕ СИТОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ .... 125
1. Высокомолекулярные соединения.............125
2. Низкомолекулярные соединения..............j2g
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................щ
Глава 6. Хроматография в тонком слое..............132
fi.l. ВВЕДЕНИЕ............................132
6.2. ОСНОВЫ МЕТОДА..........................133
6.3. НЕПОДВИЖНАЯ ФАЗА......................135
6.4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПЛАСТИН ДЛЯ ТСХ..............136
6.4.1. Выбор подложки....................1зе
6.4.2. Приготовление суспензии................137
6.4.3. Нанесение слоя на пластины..............щ
6.4.4. Высушивание и хранение пластин............138
6.4.5. Пластины с готовым слоем...............139
6.4.6. Выводы..........................141
6.5. НАНЕСЕНИЕ ОБРАЗЦА......................142
6.5.1. Аналитический метод.................142
6.5.2. Препаративный метод..................144
6.6. ВЫБОР ПОДВИЖНОЙ ФАЗЫ.....................145
6.7. ПРОЯВЛЕНИЕ ХРОМАТОГРАММ.................145
6.7.1. Проявление в баке...................147
6.7.2. С-камеры........................J48
6.7.3. Другие методы проявления...............148
6.8. ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ ЗНАЧЕНИЙ............... 152
6.8.1. Введение........................152
6.8.2. Факторы, влияющие на воспроизводимость.......152
6.8.3. Выводы.........................156
6.9. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ........157
6.9.1. Осмотр пластинки в ультрафиолетовом свете..... 157
6.9.2. Обнаруживающие реагенты............... 157
Реагенты общего назначения............... 158
Специфические реагенты.................. 160
6.10. ЗАПИСЬ ХРОМАТОГРАММ....................167
6.11. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НЕПОСРЕДСТВЕННО НА СЛОЕ .
6.11.1. Введение........................167
6.11.2. Визуальное сравнение................169
6.11.3. Измерение площади...................169
6.11.4. Метод денситометрии..................170
6.11.5. Метод флуориметрии................. 175
6.11.6. Спектрофотометрические измерения по методу отражения .........................175
6.11.7. Методы измерения по радиоактивности........176
6.12. ИЗВЛЕЧЕНИЕ РАЗДЕЛЕННОГО ВЕЩЕСТВА ИЗ СЛОЯ АДСОРБЕНТА...............................177
6.12.1. Введение........................177
6.12.2. Чистота адсорбента..................178
6.12.3. Требования, предъявляемые к растворителю.....179
: 6.12.4. Методика обращения с образцом........... 180
6.13. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ......182
« 6.13.1. Спектрофотометрия.................182
v 6.13.2. Флуоресценция в УФ-области.............183
6.13.3. Другие хроматографические методики........18з
6.13.4. Инфракрасная спектроскопия и масс-спектрометрия . 184
6.13.5. Детектирование с помощью пламенно-ионизационного детектора.......................185
6.14. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ.......385
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................ 186
Глава 7. Оборудование для хроматографии в колонке.......189
7.1. ВВЕДЕНИЕ.............................189
7.2. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА.................. 190
7.2.1. Использование сжатых газов..............190
7.2.2. Насосы.........................192
7.2.3. Перистальтические насосы...............193
7.2.4. Насосы с возвратно-поступательным движением ... .193
7.2.5. Ротационные насосы.................. 194
7.2.6. Насосы с постоянно толкающим поршнем....... 195
7.2.7. Методы демпфирования пульсирующих потоков .... 196
7.2.8. Обезгаживание растворителя.............198
7.3. МАНОМЕТРЫ............................198
7.4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГРАДИЕНТНОГО ЭЛЮИРОВА-НИЯ................................199
7.5. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВВОДА ПРОБЫ................200
7.6. КОЛОНКИ И АРМАТУРА..............,......203
7.7. МЕЛЬНИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ . . 206
7.8. КОЛЛЕКТОРЫ...........................207
7.9. ДЕТЕКТОРЫ............................208
7.9.1. Введение.........................208
7.9.2. Детектирующие системы, выпускаемые промышленностью ...........................212
а. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ...........212
б. ДЕТЕКТОРЫ ПО ТЕПЛОТЕ АДСОРБЦИИ ^..........215
в. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ,........219
г. ТРАНСПОРТНО-ИОНИЗАНИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ.......221
д. ДЕТЕКТОРЫ ПО РАДИОАКТИВНОСТИ............227
е. ДЕТЕКТОРЫ ПО ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ..........228
7.9.3. Экспериментальные системы детектирования.....229
а. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ.............229
