Промежуточный слой для металлической капиллярной колонки Советский патент 1983 года по МПК G01N31/08 

Изобретение относится к хроматогр фическим методам анализа, точнее к капиллярной газожидкостной хроматог.рафии, и может быть использовано в разту чных областях химии. Для улучшения разделяющей способч мости металлических капиллярных коло нок путем увеличения их сорбционной емкости на внутреннюю поверхность колонок наносят промежуточный слой. Кроме того,промежуточный слой способгствует равномернсму распределению неподвижной жидкой фазы по длине и сечению колонки.. Известен промежуточный слой из аэросила, предварительно диспергирог ван-ного с помощью ультразвука в неподвижной жидкой фазе, нанесенный на медную капиллярную колонку. Слой увеличивает рабочую поверхность колонки 1. однако указанный слой не устраняе полностью адсорбционную способность внутренней поверхности колонки. Это |приводит к тому, что при анализе полярных химических соединений, наирймер спиртов, хроматографические Jпocлeдниx имеют размытый задний фронт. Наиболее близким к предлагаемому является промежуточный слой для металлической капиллярной колонки, содержащий органический полимерс-из меламинформальдегидной смолы и твердые минеральные частицы из окси ИОВ металлов 2.. Применение известного слоя обеспе , чивает повышение эффективности разделёния смесей полярных и неполярных органических соединений,однако хроматографические пики также имеют несколько размытые задние фронты. Кроме того, слой не облгщает высокой термостойкостью, необходимой при мндгочасор вом прогреве при температуре 250 С в процессе кондиционировании колонок Цель изобретения - улучшейие характрристик колонки. Указ.анная целн достигается тем, что промежуточный слой для металли.ческой капиллярной колонки, содержащий органический полимер и твердые минеральные частицы, выполнен из аэросила в количестве 30-70 мас,% с частично привитым к его поверхности органическим полимером. При этомВ качестве органического полимера взят полиметилметакрилат пр соотношении привитого полимера к непривитому 1:(0,6-6,7) или полистирол, или полиакрилонитрил при соотношении привитого полимера к неприви тому 1:(0,7-8,0). В качестве аэросила целесообраано использовать, например, эросил марк А-175 (ГОСТ 14922-69) сразмером ча тиц 10-40 мкм с удельной поверхност 17542,5 м / г следующего химическог состава, SiO 99,8, 0,05,F€,0 Q,Op3,.Ti02 0,03. , . Аэросил с привитьм к его поверхности органическим полимером с некоторой частью непривитого полимера может быть получен растворной радиальной полимеризацией соответствующих мономеров в присутствии.аэросила с привитыми к его поверхности инициирующими группами или группами, р содержащими кратные связи, спр-, собными вступать в сополимеризацию с мономерами 3. Аэросил, модифицированный органическим полимером вьщержи.вает без потерь массы многочасовой прогрев в атмосфере азота при . Приготовление колонки осуществляют следующим образом. . Медную (или лЛ)бую другую металли ческую колонку. размером 10 м х 0,25 мм промывают стандартным способом рядом растворителей. На внутреннюю поверхность промытого и высушенного капилляра наносят модифицированный аэросил путем пропускания суспензии 0., 1 г аэросила в 2 мл подходя1цего растворителя (диметилформамид для модифицирующего полиметилметакрилата и полиакрилониррила и м-ксилол;для модифицирующего полистирола), с доследующим - удалением растворителя и. кондиционированием при в течение 3 ч в токе азота. Далее на колонку обычным способом наносят жидкую неподвижную фазу, например полипропиленгликоль с молекулярной массой 10251 ЗтББОХ, Колонку устанавливают в хроматографии кондиционируют продуванием авота со скоростью 0,5-1,0 мл/мин при ступенчатом подъеме температуры по 1 град/ч до . . Характеристики приготовленной . вышеописанным способом колонки с предлагаемыми промежуточНЕЛЛИ слоями бьши изучены на примере разделения . ряда органических соединений:Н-алканов С fo - С 4/.,спиртов Ci - Cg , смесей бензол-толуол-ксилол и диэтиловый эфир-ацетон-метанол. Разделение проводили на хроматографе ЛХМ-8МД с пламенно-ионизационным детектором в токе азота при давлении на входе 10 кПа. Диапазон усилителя 2.10-ОА. Эффективность разделения смесей органических соединений оценивалось высотой, эквивалентной теоретической таредке (ВЭТТ), в миллиметрах, . показателями асимметричности пиков, (АО, и )V найденными как. отношение горизонтальных отрезков, отсекаемых высотой и касательными, к сторонам пика на уровнях 0, 0,5 полной вьюоты пика. Различие этих показателей позволяет количественно охарактеризовать наличие расплывчатых

задних фронтов пиков (хвостов), которые свидетельствуют о менее эф- фе стивном разделении, коэффициентов селективности (Kg).

В таблице приведены характеристики колонки с предлагаемыми промежуточньми слоями для среднего значения .заявленного инТ;ервала соотношения привитого и непривйтого полимера и содержания аэросила в иих.

В сравнении с прототипом и анало гом где используется та же неподвижная фаза, эффективность-разделения увеличилась: хроматографические пики характеризуются большей симметрично ч .

стью при наличии высокого коэффициента селективности, уменьшилась высота эквивалентной теоретической тарелки. Испытания, проведенные через 6 мес после приготовления колонок, показывают их высокую .стабильность при длительном, хранении.

Предлагаемый промежуточный слой .для капиллярной колонки улучшает,.. 10 разделение различных смесей органйче ких соединений и может найти кое примене-ние в аналитической газавой хроматографии, в химии, медицине, (промышленнсэсти. .

1. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ СЛОЙ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ КОЛОНКИ, содержащий органический полимер и . твердые минеральные частицы, о т л ич а ю щ и и -с я тем, , с целью улучшения характеристик колонки, он выполнен, из аэросила в количестве 30-70 мас.% с. частично привитым к его поверхности .полиме юм V 2.5 Промежуточный слой по п.1, о т -. личающийся тем, что, в качестве органического полимера взят полиметилметакрилат при соотноше« НИИ привитого полимера к непривитому 1 :

Полиметилметакрил-; .

лат 1 : 2,7

I 1

|

|

3 I

5 Полисти

1:3 1 рол

б Полиакриле нитрйл 1:4

1,0 1,0 1,1 0,8

Н -алканы Я (О -

-- Бензол-толуол - 1,2 1,0 1,1. 0,7 -ксилол .

-- Диэтиловый

эфир-ацетон-.

метанол .1,3 1,0 1,1 0,7

Спирты С, - Cg2,2 d.O 1,1 :0,8

,.-...- 47 . Спирты С| - Cg 5vt) 1,0 1,1 0,7