В современной науке и технике едва ли найдется вторая такая область, в которой объем опубликованной информации и темпы его дальнейшего роста достигали бы столь внушительных размеров, как в хроматографии. Помимо обширной периодической литературы в этой области лишь за 80-е годы появились десятки монографий, анализирующих успехи отдельных наиболее актуальных и динамично развивающихся направлений.
Тем не менее книгу П. Схунмакерса «Оптимизация селективности в хроматографии» по праву можно считать полностью оригинальной — в своем роде пионерской. Автор впервые систематизирует и мастерски излагает накопленный опыт выбора хроматографических методов для решения той или иной конкретной задачи, выбора фазовой системы, т. е. оптимальных сорбентов и элюентов, оптимизации селективности разделения в строгом соответствии с характером задачи и оптимизации хро-матографичеокой аппаратуры для реализации разделения.
Восприятие материала существенно облегчается безупречной логикой изложения. В этом плане книга предельно оптимизирована. Каждый ее раздел можно читать самостоятельно, так как на необходимую для его понимания информацию, изложенную в предыдущих главах, даются четкие ссылки. Рассматриваемые закономерности наглядно проиллюстрированы многочисленными рисунками.
Книга представляет большой интерес прежде всего для хроматографистов-практиков, перед которыми возникают проблемы разделения сложных смесей соединений на индивидуальные компоненты или оптимизации рутинных анализов, когда требуется за предельно короткое время надежно определить лишь ограниченное число компонентов. Книга столь же полезна и для методистов, развивающих, например, методы градиентного элюирования, многомерной хроматографии, препаративных разделений и т. д.
Книга П. Схунмакерса, несомненно, заслуживает того, чтобы с ней ознакомились как начинающие, так и опытные хроматографисты.
В. Даванков
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода ........... 5
Предисловие................ 6
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ............. 8
1.1. Хроматография............. 8
1.2. Разделение на хроматографической колонке..... 9
1.2.1. Время удерживания и коэффициенты емкости . . 10
1.2.2. Коэффициенты распределения....... 12
1.2.3. Селективность........... 12
1.2.4. Фазовое отношение.......... 13
1.3. Разрешение.............. 15
1.4. Эффективность............. 16
1.4.1. Число тарелок........... 17
1.5. Оптимизация............. 18
1.6. Пиковая емкость............ 23
1.7. Разработка метода............ 24
1.7.1. Последовательный подход........ 25
1.7.2. Разработка методов в лаборатории..... 28
Литература.............. 29
ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДОВ........... 30
2.1. Классификация хроматографических методов .... 30
2.2. Выбор хроматографических методов....... 31
2.2.1. Экспертные системы.......... 35
2.3. Методы характеристики и классификация...... 35
2.3.1. Полярность; параметры растворимости..... 35
2.3.2. Схема характеристики по Роршнайдеру .... 39
2.3.3. Схема Снайдера для классификации растворителей 44
2.3.4. Заключение............ 48
Литература.............. 49
ГЛАВА 3. ПАРАМЕТРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ 50
3.1. Газовая хроматография.......... 50
3.1.1. Газо-жидкостная хроматография (ГЖХ) .... 50
3.1.2. Газо-твердофазная хроматография...... 57
3.1.3. Применение индексов удерживания...... 60
3.2. Жидкостная хроматография......... 62
3.2.1. Жидко-жидкостная хроматография..... 69
3.2.2. Жидкостная хроматография на связанных фазах . . 73
3.2.3. Жидко-твердофазная хроматография (ЖТХ) ... 98
3.3. Разделение ионов в жидкостной хроматографии .... 106
3.3.1. Ионообменная хроматография....... 106
3.3.2. Ион-парная хроматография........ 118
3.4. Сверхкритическая флюидная хроматография . . . . 128
3.5. Классификация параметров......... 133
3.5.1. Сводка параметров для оптимизации селективности 136
Литература.............. 143
ГЛАВА 4. КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ........ 146
4.1. Введение.............. 146
4.1.1. Разрешение двух пиков......... 146
4.1.2. Разделение пиков на хроматограмме..... 148
4.2. Основные критерии........... 150
4.2.1. Отношение высота пика/глубина (высота) седловины 150
4.2.2. Частичное наложение пиков........ 154
4.2.3. Коэффициент разделения........ 155
4.2.4. Обсуждение вышеизложенного материала .... 159
4.3. Оценка всей хроматограммы в целом....... 163
4.3.1. Критерии на основе суммы........ 163
4.3.2. Критерии на основе произведения...... 166
4.3.3. Критерии на основе минимальных значений . . . 175
4.3.4. Другие критерии.......... 179
4.3.5. Заключение............ 180
4.4. Смешанные критерии........... 181
4.4.1. Число пиков............ 181
4.4.2. Время анализа........... 184
4.4.3. Временные факторы, не зависящие от колонки ... 188
4.4.4. Критерий по произведению величин разрешения с учетом времени анализа .......... 191
4.5. Критерии, рекомендуемые для общего случая .... 197
4.6. Особые проблемы............ 198
4.6.1. Хроматограммы с ограниченным числом пиков, представляющих интерес.......... 198
4.6.2. Анализ с программированием условий..... 204
4.6.3. Некоторые вопросы, связанные с пиками растворителя 208 Литература.............. 210
ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ...... 212
5.1. Введение.............. 213
5.1.1. Одновариантная оптимизация....... 215
5.1.2. Локальный или глобальный оптимум?..... 218
5.1.3. Характеристики процедур оптимизации .... 219
5.1.4. Определения............ 221
5.2. Параллельные методы без распознавания компонентов . . 223
5.3. Симплекс-метод............. 227
5.4. Сужение параметрического пространства...... 233
5.4.1. Метод полного факториала........ 233
5.4.2. Методика поиска.......... 238
5.5. Интерпретативные методы.......... 249
5.5.1. Параллельные интерпретативные методы .... 249
5.5.2. Итеративные схемы.......... 273
5.5.3. Заключение............ 291
5.6. Отнесение и распознавание пиков....... 292
5.6.1. Одноканальное обнаружение....... 292
5.6.2. Двухканальное обнаружение....... 296
5.6.3. Многоканальное обнаружение....... 299
5.7. Заключение.............. 304
Литература.............. 309
ГЛАВА 6. ПРОГРАММИРУЕМЫЙ АНАЛИЗ....... 312
6.1. Применение программируемого анализа...... 312
6.2. Параметры, влияющие на селективность в программируемом анализе............... 316
6.2.1. Программирование температуры в ГХ..... 318
6.2.2. Градиентное элюирование в ЖХ...... 320
6.3. Оптимизация программируемого анализа...... 327
6.3.1. Оптимизация программирования температуры в ГХ 331
6.3.2. Оптимизация жидкостной хроматографии с программированием элюента.......... 339
Литература.............. 360
ГЛАВА 7. ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ......... 362
7.1. Введение.............. 362
7.2. Оптимизация эффективности......... 365-
7.2.1. Полые или упакованные колонки?...... 366
7.2.2. Газовая хроматография (полые колонки) ... . 367
7.2.3. Жидкостная хроматография (упакованные колонки) 369
7.2.4. Заключение............ 373
7.3. Оптимизация чувствительности........ 374
7.4. Оптимизация прибора........... 380
7.4.1. Газовая хроматография (полые колонки) .... 384
7.4.2. Жидкостная хроматография (упакованные колонки) 387
7.4.3. Заключение............ 389
Литература.............. 390
11.2.4. Подготовка растворов полимерных образцов..... 252
11.3. Выбор варианта ВЭЖХ для анализа........ 253
ГЛАВА 12. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕМОНТУ, НАЛАДКЕ И ОБСЛУЖИВАНИЮ АППАРАТУРЫ ДЛЯ
ВЭЖХ.............. 256
ПРИЛОЖЕНИЯ............... 262
1. Свойства сорбентов для ВЭЖХ......... 262
1.1. Свойства адсорбентов и привитых сорбентов для ВЭЖХ . . 262
1.2. Свойства ионообменных смол для ВЭЖХ...... 265
1.3. Свойства ионообменных силикагелей для ВЭЖХ..... 267
1.4. Свойства полужестких сорбентов для эксклюзионной ВЭЖХ 268
1.5. Свойства жестких сорбентов для эксклюзионной ВЭЖХ . . 274
2. Свойства основных растворителей для жидкостной хроматографии 227
3. Применимость растворителей для эксклюзионной хроматографии различных полимеров............... 788
4. Константы /Ст] и а в уравнении Марка — Куна — Хаувинка . . . 279
5. Основные поставщики аппаратуры для ВЭЖХ....... 281
6. Жидкостные хроматографы, серийно выпускаемые в странах — членах СЭВ, и их характеристики........... 284
Библиографический список............. 285
