Способ получения капиллярной колонки для хроматографии Советский патент 1986 года по МПК G01N30/56 B01D15/08 

Изобретение относится к газовой хроматографии и можеТ быть использовано при получении капиллярных хроматографических колонок со слоем неподвижной фазы.

Целью изобретения является повышение хроматографической эффективности колонки.

Способ осуществляется следующим обра.зоМ.

Капилляр с необработанной или заранее модифицироваиной внутренней поверхностью запаивают с однрго конца, а другой конец соединяют с ваку- умиьм насосом, предварительно по - местив капилляр в печь. Нагревают капилляр до температуры в5-500°С и откачивают его при этой температуре в течение 0,5-1 ч при остаточном давлении 10 мм рт.ст,

Не прекращая откачивания, капилляр отпаивают, охлаждают и свободно подвешивают на штативе. Один из запаянных концов капилляра опускают в раствор неподвижной фазы и вскры- вают его, следя за тем, чтобы во время вскрытия и после конец капилляра находился в растворе. Вследствие перепада давлений внутри и снаружи капилляра раствор неподвижной фазы будет входить в капилляр и через некоторое время (0,5-2 ч ) в зависимости от длины капилляра и концентрации неподвижной фазы в растворе практически полностью заполнит его.. «

Кап1й1ляр сразу же после заполнения готов к нанесению на его стенки слоя неподвижной фазы. Для этого заполненный капилляр соединяют с системой сжатого газа и удаляют из капилляра раствор неподвижной фазы с помощью избыточного давления , известным динамическим спбсо- бом..

П р им е р 1. Дпя приготовления капиллярной колонки берут капилляр, длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, вытянутый из стеклянной трубки .(стекло № 46, молибденовое), обрабатывают его раствором фтористоводородной кислоты (1%-ный раствор HF в количестве, равном двум объемам капилляра), водой и метанолом. Один конец капилляра запаивают, устанавливают капилляр в термостат, соединяют открытый .его конец с вакуумным насосом и откачивают 1 ч.пр и давлении 10 мм рт.ст. Не

прекращая откачивания, капилляр отпаивают,, охлаждают и свободно подвешивают на штативе.

Один из запаяных концов капилляра опускают в сосуд с 10%-ным раствором неподвижной фазы ПЭГ 20М в метаноле и вскрьгеают его. Раствор ПЭГ 20 М под действием атмосферного давления начинает заполнять капилляр и в течение 1 ч 45 мин полностью его заполняет. Заполненный капилляр соединяют одним концом с буферной колонкой, а другим - с системой сжатого газа и при давлении

5 1,5 ати выдавливают раствор неподвижной фазы из капилляра с постоянной :1коростью 1 см/с. Время выхода раствора из капилляра - 50 мин. Эффективность полученной колонки

0 по пропиловому спирту равняется 2500 теоретических тарелок на метр. Воспроизводимость способа больше чем 85%.

П р и м е р 2. Капиллярную колон5 КУ со слоем неподвижной фазы OV-101 готовят из капилляра длиной 15 м и внутренним диаметром 0.,25 мм. Капилляр обрабатывают по методике, приведенной в примере 1 с той лишь

0 разницей, что капилляр выдерживают 1 ч при 500 С. Для заполнения капилляра один из его запаянных концов опускают в 10%-ный раствор неподвижной фазы OV-101 в хлороформе, вскрывают его и заполняют капилляр раствором этой фазы с помощью атмосферного давления. Скорость заполнения капил- . ляра вначале высокая, затем понижается. Так, после 28-го витка скорость заполнения понижается до- 1 см/с, а к концу заполнения она же равняется 0,6 см/с.Колонка заполняется раствором 43 мин.

Нанесение слоя неподвижной фазы , проводят известным способом, выдавливая сжатым газом раствор из капилляра со скоростью 0,67 см/с при давлении газа 0,5 ати. I

Эффективность полученной колонки, измеренная при по н-парафину , составляет-3500 теоретических тарелок на метр. Условия хроматогра- фирования: давление перед колонкой - 0,5 ати,программирование температу- 55 ры 100-240 С со скоростью 5 С/мин. Все пики имеют симметричную форму без хвостов. Наклон нулевой линии к .концу анализа незначителен.

5

3

в условиях примера 2 получают 4 колонки с эффективностью 3300-350 теоретических тарелок на метр.

П р и м е р 3. Капилляр длиной 10 м и внутренним диаметром 0,25 мм обрабатьтают парами НС1 при в течение А ч, продувают его ин1ерт- ным газом при той же температуре в течение 0,5 ч для удаления паров НС1 и затем вакуумируют 0,5 ч при 300°С и вакууме 10 мм рт.ст. Отва- куумированный и запаянный с обоих концов капилляр охлаждают, опускают один конец капилляра в 3%-ный раствор неподвижной фазы SE-30, вскрывают, этот конец, не вынимая его из раствора, и заполняют капилляр полностью этим раствором с помощью атмосферного давления в течение 40 M1JH, Зйтем вьшимают вскрытый конец из раствора, вскрывают второй конец капилляра, соединяют капилляр с буферной колонкой и систамой сжатого газа и вьщавливают раствор из капилляра со Скоростью 1 см/с.

Эффективность полученной колонки измеренная по метиловому эфиру три- декановой кислоты, составляет 2000 теоретических тарелок на метр, а по н-парафину Сц - 2500 теоретических тарелок на метр. Симметричная форма пиков и отсутствие хвостов указывают на равномерность покрытия внутренних стенок колонки слоем неподвижной фазы.

П р и м е р 4. Колонку приготавливают из стеклянного капилляра длиной 15 м и внутренним диаметром 0,25 мм, внутреннюю поверхность которого ничем не обрабатьшают. Капилляр прогревают при в течение 1 ч при одновременном вакууми- ровании, отпаивают, охлаждают и заполняют 10%-ным раствором -неподвижной фазы OV -lOl в хлороформе с помощью атмосферного давления аналогично примеру 2.

нанесения слоя фазы на внут реннкю поверхность капилляра и кондиционирования ej o эффективность полученной колонки по н-парафину € составляет 3200 теоретических тарелок на метр,т.е. близка к эффективности колонки, полученной в примере 2.

591864

Пики полярных соединений { окта- (Нол, 2-деконол) на колонке немного размыты и имеют :восты, т.е. внутренняя поверхность необработан- 5 ного капилляра проявляет адсорбцион - ные свойства по отношению к поляр- Hbw веществам, неподвижная фаза менее прочно удерживается на такой поверхности; в колонке, приготовto ленной в условиях примера 4, раз- мьгоание полярных соединений быстро увеличивается по мере испытания колонки, а фон значительно больше, чем в приведенных примерах.

15 Пример5. Готовят стеклянную капиллярную колонку длиной 50 м и внутренним диаметром 0,25 мм со слоем OV -101 на ее внутренней поверх- ности, нанесенным из 5%-ного раст20 вора OV-10I в хлороформе.

Условия предварительной обработки колонки аналогичны условиям обработки колонки в примере 3. Затем

25 отвакуумированный и охлажденньй капилляр опускают одним концом в 5%-ный раствор OV-101 в хлороформе, вскрьшают этот конец и заполняют капилляр с помощью атмосферного дав0 ления. После сорокового витка (а всего колонка содержит 125 витков), скорость заполнения равняется 0,5 см/с,а к коЯцу колонки она равняется 0,1 см/с. Время заполнения колонки 2 ч 15 мин. После чего колонку сразу присоединяют к системе со сжатым газом для нанесения слоя неподвижной фазы путем продавливания раствора фазы через капилляр с посQ тоянной скоростью. После нанесения слоя и его кондиционирования эффективность полученной колонки по н-гек- сану при и давлении 0,7 ати равняется 6600 теоретических тарелок на метр.

П р и м е р 6. Готовят колонку д длиной 50 м и внутренним диаметром 0,3 мм в соответствии с известным, способом и по предлагаемому спосоg бу - с термообработкой в вакууме для фазы OV-101 и для фазы С 2ом). В таблице приведены сравнительные данные по эффектив- ностя колонок, полученных извест- . ным и предложенным способом.

5

1. Известный

Формула изобретения

Способ получения капиллярной колонки для хроматографии, включапщий химическую обработку внутренней поверхности капилляра, заполнение его раствором жидкой фазы и нанесение ее на внутреннюю поверхность калил

ляра, отличающийся тем, что, с целью повышения хроматографи- ческой эффективности колонки, капилляр перед заполнением предварительно термообрабатьюаютв вакууме и раствор жидкой фазы подают в вакуумированный и охлазкденный до комнаткой температуры капйляр при атмосферном давлений.

Изобретение относится к способу получения капиллярной колонки и позволяет повысить хррматографи- ческук) эффективность колонки. Стеклянный капилляр обрабатывают раствором фтористоводородной кислоты, водой и метанолом. Затем капилляр запаивают с одного конца, а другой конец соединяют с вакуумным насосом, предварительно поместив капилляр в печь. Нагревают капилляр до температуры выбираемой в интервале 165-500 С и откачивают его при этой температуре в течение 0,5-1 ч при остаточном давлении 10 мм рт .ст. Не прекращая откачивания, капилляр отпаивают и охлаждают. Один из запаянных концов капилляра опускают в раствор неподвижной фазы и вскрывают его, следя за тем, чтобы во время вскрытия и после конец капилляра находился в растворе. Вследствие перепада давления внутри и снаружи капилляра раствор неподвижной фазы будет входить в капилляр и через некоторое время заполнит его. Капилляр готов к нанесению на его стенки слоя неподвижной фазы. Для этого заполненный капилляр соединяют с системой сжатого воздуха и удаляют из него раствор неподвижной фазы с помощью избыточного давления газа динамическим способом. 1 табл. Ь9 СП СО 00 О)