Способ стабилизации неподвижных жидких фаз Советский патент 1977 года по МПК G01N31/08 B01D15/08 

1

Изобретение относится к области газожидкостной хроматографии, в частности к способам снижения летучести жидкой фаэьь

Летучесть жидкой фазь отрицательно ска зывается как на хроматотрафических свойст вах, так и на предельных возможностях детектирования, поэтому ошжение летучести является одной из нанбопее актуальных проблем газожидкостной хроматографии.

Одним из ианес1ных способов снижения летучести является уменьшение количества жидкой фазы, нанесенной на инертный .носитель I . Однако при этом неи.збежно сокращается сорбционная емкость сорбента и резко снижается селективность разделения,

Другой способ снижения летучести состоит в химической прививке жидкой фазы, молекулы которой имеют активную функцис -. нальную группу, к поверхности носителя, обладающего соотве;тствуюшей химической природой 2 , При этом получаются так называемые щеточные сорбенты, которые занимают промежуточное положение между адсорбентами и обычными сорбентами, содержащими жидкую фазу. Однако щеточные

сорбенты имеют малую сорбционную емкость их носитель прО51Гшяет адсорбционные свойства, что ухудшает 5)азделение и вызывает acKMivJGTpviio пиков.

На 5более блнзли.- к предлагаемому яв)1яется способ стабилизации жидких фаз пу- тем (1об;5Вки малых количеств веществ, свя ;3biBaji;mtfx молекулгл жидкой фазы 3j ,

Стабилизирующий эффект достигается за счет химического сшивания молекул назван ными веществами , что затрудняет испарение жидкой фазы благодаря большей прочности связи между сщитыми молекулами. Достоинством метода является также сохранение хроматографических свойств жидкой фазы.

Однако область применения этого способа ограничена из-за специфичности химическотО механизма процесса стабилизации; в част 1ости, он расггространяется только на жидг.ости полиэ||)ирной природы.

Иель изобретения - повышение термоста- бильности жидких фаз, относящихся к разным классам веществ достигается тем, что по предлагаемому способу в качестве добавки для связывания молекул жидкой фазы используют мелкодисперсный адсорбент в количестве 1О-25% от веса жидкой фазы. При высокой дисперсности и достаточном количестве адсорбента вся жидкая фаза оказывается адсорбционно связанной, что приводит к существенному снижению ее летучести. П р и м е р . В качестве связывающего агента используют аэросил - непористый порошок чистой окиси кремния с удельной поверхностью 100-200 м / г и размером частиц около 1000 А. В определенное количество растворенной жидкой фазы, предназначенное для приготовления сорбента, добавляют 10-20% (от мас сы жидкой фазы) предварительно прокаленно го аэросила. Раствор жидкой фазы с аэросилом помещают в установку для непрерывного энергичного встряхивания. Через 1-2 час готовую суспенашо используют для нанесения обычным способом на инертный носитель. Эффект снижения летучести предлагаемым способом многократно наблюдали и измеряли для ряда неполярных и малополярных жидких фаз с различной термостойкостью, в частности для сквалана, апиезона, полиэтиленгликольадипата (ПЭГА) и силиконового эластомера Е-ЗО1. В таблице приведены значения коэффициента стабилизации ( отно- щения летучестей до и после стабилизации ) апиезона в зависисости от количества введенного аэросила и температуры.

Коэффициент стабилизации возрастает с увеличением рабочей температуры, что весьма ценно для практических целей, так как именно в области предельных температур необходимо получить наибольший эффект стабилизации жидкой фазы. Наибольшее значение коэффициента стабилизации достигает 5 при температуре ЗОО С, для жидкой, фазы силиконового эластомера Е-301,

В результате стабилизации аэросилом одновременно возрастает предельная рабочая температура жидких фаз. Например, для эластомера Е-ЗО1 это увеличение достигает 45°С, т.е, расширение температурного предела эксплуатации жидкой фазы может быть значительным.

Эффект стабилизации, достигаемый предлагаемым способом, существенно превышает эффект стабилизации полиэфирных жидких фаз

введением сшивающих добавок. Так, при введении триэтаноламина, в ПЭГА в сопоставимых условиях измерения получают коэффициенты стабилизации на уровне 1,4-1,9, а соответствующее увеличение максимальной рабочей температуры не превышает 12-15 С

Подавление летучести жидких фаз описанным способом возрастает с увеличением количества аэросила. Однако существенное увеличение количества аэросила нецелесообразно так как может привести к нежелательному изменению хроматографических свойств жидкой фазы, С целью выяснения влияния добавки аэросила на хроматические свойства жидкой фазы предприняли сопоставление эффективности и селективности хроматографических колонок и асимметрии пиков парафиновых и ароматических углеводородов для нескольких жидких фаз (апиезон, Е-ЗО1,ПЭГА Результаты хроматографических измерений свидетельствзтот о том, что распределенный в пленке жидкой фазы аэросил в количестве до 20% практически не влияет на разделение неполярных и малополяркых веществ, т.е. не вызывает заметного кзмеменкя хроматографических свойств жидких фаз. При использовании в качестве адсорбента высокодисперсной графи1 ированной сажи изменение хроматографических свойств сорбента полностью отсутствует. Применение предлагаемого способа стабилизации неподвижных жидких фаз позволяет увеличить максимальную рабочую температуру колонок на 40-50 С; повысить чувствительность хроматографических анализов с ис пользованием ионизационно-пламенного детектора в несколько раз ( до одного порядка); добиться длительной стабильности первоначальной степени разделения анализируемых веществ, т.е. увеличить срок службы колонки в несколько раз; повысить точность обработки хроматограмм благодаря уменьшению искажений нулевой линии хроматографа. Формула изобретет ;; Способ стабилизации неподвижных жнлКс; фаз, нанесенных на твердый носитель в хрзматстрафической колонке, заключаюшийс;-: со ввеп.екки в фазу добавок веилсст:;, свяаь.ающих моле}сулы жидкой фазЫ; г л и I а ю ш и и с я тем, что, с це:::ы-,-. аовыгаенкл терк остабильности жидких , - гносящихся к разным классам веществ, в качестве добавки используют мелкодисперсный адсорбент в количестве 10-25% от lieca ки,ц. кой фазы. Источники информации, принятые во мание при экспертизе: l.Kotroer b.L, Irooke W.I). Li|W;ey Eoaded coEumnau.-,, Adv. CTir-omato r ed MartJ J Debker, New-York, -1967, v.-l, спЭ. 2.7. Cbnonnoito§r, -1975,85т . 3. Информационные материалы Mnot8ab5 Qois-Chromato raphy chem-t0a s oind oiccessorLes ,1967,