Хроматографы

Хроматография − физико-химический метод анализа. Современный уникальный метод, с помощью которого исследуют материалы, распределяя между двумя фазами – подвижной и неподвижной.

Компоненты анализируемого объекта дифференцируют, используя свойства растворимости (адсорбируемости) и летучести исследуемого вещества.

Такой физический подход даёт возможности для наблюдений как за органическими, так и неорганическими соединениями, в конечном итоге выясняя их состав.

Данный метод был разработан в 1903 г. Михаилом Семеновичем Цветом − выдающимся русским учёным химиком. Первоначально, в 1903 году, этот метод учёный определил как адсорбционный анализ. И спустя время, в 1906 году он уточнил термин, назвав его хроматографическим методом.

Основной фазой газовой хроматографии (ГХ), которую порой называют газожидкостной хроматографией (ГЖХ), является процесс разделения, при котором газ является подвижной фазой.
Для прохождения процесса ГХ-разделения необходимо специальное оборудование – колонка насадочная или капиллярная.

Насадочная колонка − достаточно распространённое устройство, применимое в процессе газовой хроматографии. Они недороги, просты в применении и обслуживании и, самое главное – обладают отличной производительностью.

Но более дорогое устройство − капиллярные колонки − дают лучшее разрешение. Конечно, они дороже, тем не менее весьма распространены при анализе более сложных смесей.

Капиллярные колонки существуют в трёх основных типах, различаясь покрытием:

• PLOT (с пористым слоем);
• WCOT (с настенным покрытием);
• SCOT (с опорным покрытием).

В колонках типа PLOT неподвижная фаза адсорбируется на внутренних поверхностях колонки.
Колонки типа WCOT обладают неподвижной фазой, химически связанной с внутренними поверхностями.
Колонки типа SCOT обладают признаками и типа PLOT, и типа WCOT − частицы-носители и прилипают к поверхностям колонки, и химически связаны с жидкой фазой.

Самые распространённые материалы, из которых изготавливают колонки с насадкой − нержавеющая сталь или стекло. Капиллярные колонки обычно сделаны из кварца или плавленого кремнезема.

Основа процесса газовой хроматографии ГХ состоит в уравновешенном распределении вещества (объекта исследования), его различных состояний твёрдой или вязкой (жидкой) в неподвижной фазе с подвижной фазой – газом.

При процессе жидкостной хроматографии ЖХ, жидкость является подвижной фазой. Процесс ЖХ осуществляется либо в колонке, либо в плоскости. В современной науке использование ЖХ, при которой задействованы мельчайшие упаковочные частицы под воздействием высокого давления, называют высокоэффективной жидкостной хроматографией ВЭЖХ.
При проведении ВЭЖХ в подвижной фазе исследуемый образец обрабатывается жидкостью (под большим давлением) через колонку, которая представляет собой неподвижную фазу, заполненную частицами неправильной или сферической формы, при этом имеет пористую структуру монолитного слоя и мембраны.

По типу подвижной фазы (элюента) современные хроматографы подразделяются на две основные группы − газовые и жидкостные.

Газовые хроматографы как элюент используют газ. Газ является инертным, например − водород, гелий, азот и аргон в смеси с метаном.

Жидкостная хроматография использует жидкость, в основном это органические растворители. Обычная вода и водные растворы применимы при специальной хроматографии, например, в гель-фильтрующей.

Хроматограф является прибором, с помощью которого проводят различные разделения. Так, происходят процессы газового или жидкостного хроматографического разделения для разложения смесей на отдельные компоненты.

Главным элементом конструкции хроматографа являются колонки, представляющие собой трубки. Объёмы данных трубок наполнены неподвижной фазой, по которым при выполнении анализа идут процессы движения (подвижная фаза) и анализируемый образец. В колонке и происходит разложение исследуемой смеси на монокомпоненты.

Колонка определяется такими параметрами, как:

• эффективность,
• селективность,
• ёмкость.

Под эффективностью следует понимать меру увеличивающегося пика вещества в его движении по колонке, которое напрямую связано с количеством теоретических тарелок (воображаемых участков по длине колонки, в каждом из которых как бы достигается термодинамическое равновесие фаз). Необходимо также учитывать такие немаловажные факторы, как вихревая диффузия, продольная молекулярная диффузия и сопротивление массопереносу. Количество теоретических тарелок в данных капиллярных колонках значительно, это может быть десятки тысяч единиц. Но, при верном подборе селективности неподвижной фазы, это и обеспечивает достоверность разделения и определение индивидуальности компонентов в любых сложных смесях.

Селективность является разницей степени удержания различных веществ в неподвижной фазе. Данный параметр выражают через относительное удержание пары критически важных компонентов пробы − отношение их приведённых времён удерживания. При отношении больше 1, пики разделяются. Селективность напрямую зависит от принципа взаимодействия определяемого вещества и неподвижной фазы. С позиции полярности, такие взаимодействия могут быть неполярными (дисперсионными − силы Ван-дер-Ваальса) или полярными специфическими (как, например, диполи и водородные связи).

Ёмкость колонки зависит от её физических размеров, позволяющих максимальную загрузку пробы в колонку, не допуская перегруза, то есть без превышения пиков от гауссовой формы. Ёмкость набивных колонок более значительна, чем у капиллярных.

Второй по значимости элемент хроматографа – детектор. С помощью данного устройства, происходит реагирование на меняющуюся концентрацию определяемого вещества.

Детекторы принято разделять на универсальные и селективные. Более подробно детекторы следуют различать по таким параметрам, как:

• теплопроводность (ДТП);
• светорассеяние испарённого образца (ELSD);
• заряженность аэрозоля (CAD);
• ИК-детекторы;
• лазерные детекторы испарительного светорассеяния (ELLSD);
• масс-спектрометрические детекторы (МСД или МС);
• пламенно-ионизационные детекторы (ПИД);
• пламенно-фотометрические детекторы (ПФД);
• рефрактометрические детекторы;
• масс-спектрометрические детекторы (МСД или МС);
• термоионные детекторы (ТИД);
• электронозахватные детекторы (ЭЗД);
• электрохимические детекторы (ЭХД);
• хемилюминесцентные детекторы (ХЛД);
• УФ-детекторы с диодной матрицей;
• флуориметрические детекторы.

Все хроматографы оснащаются термостатом. Он поддерживает заданную температуру в определённом пользователем интервале значений. От определённой температуры напрямую зависит движение разделяемых компонентов. Для элюирования в колонке, в течение заданного времени, надо поддерживать заданный температурный режим. При этом рабочие значения могут достигать больших величин: от температуры жидкого азота до +400 градусов (и больше), что зависит от природы объекта и конструкции самого хроматографа. Допустимые погрешности минимальны − не более 0,1 градуса. Современные хроматографы оборудованы надёжными термостатами, способными выполнить требования поддержания температуры в малом интервале. Конструкция термостатов обычно включает в себя и вентилятор, и нагреватель, для обеспечения высокой чувствительности при повышенных температурах.

Сегодня хроматографический метод анализа является признанием высокой точности научных исследований. Метод повсеместно применим и актуален для комплексного исследования сложнейших веществ, качественной и количественной оценки любого из компонентов.

Ввиду гарантированно высокой достоверности данных стоимость хроматографов достаточна высока, но учитывая минимальные трудовые и финансовые затраты при проведении конкретного исследования эта цена себя оправдывает.

Группа компаний «Крисмас» поставляет наиболее популярные и отлично себя зарекомендовавшие на отечественном рынке хроматографы. В данном разделе представлены различные хроматографы с подробным описанием и фотографиями.

По вопросам приобретения и консультаций обращайтесь:
Телефоны:
8 (800) 302-92-25 (звонок по России бесплатный)
+7 (812) 575-54-07
+7 (812) 575-50-81
+7 (812) 575-55-43
+7 (812) 575-57-91
E-mail: info@christmas-plus.ru

Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.