Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Химические , свойства исследуемых соединений и хроматографические методы их определения
1.1.1. Гидразины 9
1.1.2. N-нитрозодиметиламин 25
1.1.3. Тетраметил-2-тетразен 32
1.2. Ион-парная хроматография 34
1.2.1. Влияние природы и концентрации ион-парного реагента 35
1.2.2. Зависимость удерживания от рН подвижной фазы и природы буферного раствора 43
1.2.3. Влияние природы и концентрации органического модификатора 46
1.2.4. Влияние температуры на удерживание 49
1.2.5. Роль природы неподвижной фазы 50
1.2.6. Влияние ионной силы и природы нейтральных солей 52
Глава 2. Исходные вещества, аппаратура, методики эксперимента 55
2.1. Аппаратура и реактивы 55
2.2. Методика выполнения хроматографического эксперимента 57
2.3. Методика изучения изотерм сорбции ион-парных реагентов 57
2.4. Методика изучения твердофазной экстракции 58
2.5. Методика изучения жидкостной экстракции 58
Глава 3. Сопоставление возможностей методов жидкостной хроматографии 75
3.1. Метод обращенно-фазовой хроматографии 59
3.2. Метод ионной хроматографии 64
3.3. Метод ион-парной хроматографии 72
Глава 4. Исследование зависимостей удерживания соединений в варианте ион-парной хроматографии
4.1. Влияние природы и концентрации ион-парного реагента 75
4.2. Влияние типа и концентрации органического модификатора 88
4.3. Влияние рН среды на удерживание соединений 96
4.4. Влияние природы и концентрации буферного раствора 98
4.5. Удерживание соединений на сорбентах на основе силикагеля 108
Глава 5. Выбор условий хроматографического разделения соединении 110
5.1. Выбор критерия оптимизации 110
5.2. Влияние природы сорбента 112
5.3. Выбор ион-парного реагента 115
5.4. Выбор условий детектирования 120
121
5.5. Метрологические характеристики определения гидразинов, НДМА и ТМТ методом ион-парной хроматографии 123
Глава 6. Практическое применение варианта ион-парной хроматографии
6.1. Определение НДМГ и продуктов его трансформации в водах 123
6.2. Определение НДМГ и продуктов его трансформации в почвах 125
Выводы 132
Список литературы 134
- Ион-парная хроматография
- Влияние ионной силы и природы нейтральных солей
- Методика изучения жидкостной экстракции
- Влияние рН среды на удерживание соединений
Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время все более высокие требования предъявляются к контролю содержания вредных примесей в различных природных и промышленных объектах. Среди методов, имеющихся в арсенале химиков-аналитиков, большое внимание уделяется хроматографическим. Высокоэффективная жидкостная- хроматография (ВЭЖХ) является удобным и экспрессным многокомпонентным методом, отвечающим современным требованиям. Перспектива ее применения обусловлена тем, что в отличие от газовой хроматографии этот метод практически не имеет ограничений по свойствам определяемых соединений, позволяя напрямую определять как нелетучие, так и сильнополярные соединения.
Несимметричный диметилгидразин (1,1-Диметил гидразин, гептил, НДМГ) широко используют в качестве компонента ракетного топлива, что приводит к загрязнению окружающей среды на космодромах, в районах падения ступеней ракет и в местах производства. Отрицательное воздействие НДМГ на окружающую среду и опасность для человека связаны не только с высокой токсичностью и канцерогенным воздействием самого НДМГ (это соединение относится к первому классу опасности), но и с многочисленными продуктами его трансформации, например, N-нитрозодиметиламином (НДМА) или тетраметил-2-тетразеном (ТМТ), принадлежащими к соединениям первого и третьего классов опасности соответственно.
Тем не менее на данный момент не существует методик, позволяющих одновременно определять исследуемые соединения. Сложность поставленной задачи связана со значительным различием в свойствах определяемых соединений, в первую очередь гидразинов и НДМА. Гидразины характеризуются слабой гидрофобностью, однако способность протонироваться позволяет использовать ионную хроматографию для их определения. НДМА не имеет кислотно-основных групп и для его определения используют обращенно-фазовую ВЭЖХ. Методик определения ТМТ в объектах окружающей среды в открытой печати не опубликовано,
однако благодаря наличию гидрофобных групп и способности протонироваться его определение представляется возможным с помощью обоих методов. Метод ион-парной хроматографии (ИПХ) позволяет определять как заряженные, так и нейтральные соединения, поэтому его применение является перспективным для решения задачи одновременного определения НДМГ и продуктов его трансформации - гидразина, метилгидразина, НДМА и ТМТ.
Для рационального выбора условий определения соединений необходимо четкое понимание влияния различных факторов на процессы, происходящие во время хроматографического разделения. Изучение этих зависимостей позволяет подобрать наилучшую хроматографическую систему для одновременного определения соединений в объектах окружающей среды.
Цель работы: изучение особенностей хроматографического поведения и выбор условий разделения гидразинов, НДМА и ТМТ на гидрофобизированных силикагелях в режиме ион-парной хроматографии; сопоставление возможностей вариантов обращенно-фазовой, ион-парной и ионной ВЭЖХ; оценка возможностей и перспектив практического применения предложенного подхода при анализе реальных объектов.
Для достижения этих целей были решены следующие задачи:
исследовано хроматографическое поведение гидразинов, НДМА и ТМТ в условиях обращенно-фазовой и ионной ВЭЖХ;
изучены особенности хроматографического поведения гидразинов, НДМА и ТМТ в условиях ион-парной хроматографии на алкилсиликагелях разной гидрофобности: Synergi Hydro RP с полярным эндкеппингом и сорбентах марки "Диасфер" с различной длиной привитого алкильного радикала;
сопоставлено удерживание гидразинов и ТМТ на сорбентах Диасфер 110-Cg и Synergi Hydro RP, динамически модифицированных алкилсульфонатами или алкилсульфатами натрия с различной длиной алкильного радикала;
оценена применимость стехиометрических и нестехиометрических
моделей для описания влияния природы и концентрации ион-парных
реагентов (ИПР), а также концентрации аммонийно-ацетатного буферного
раствора на удерживание гидразинов, НДМА и ТМТ в режиме ион-парной
хроматографии;
оценена применимость сольвофобной модели и модели Снайдера-Сочевинского для описания влияния концентрации органического модификатора (ацетонитрила) на удерживание соединений;
выбраны условия определения соединений в условиях ион-парной ВЭЖХ при анализе природных вод и отгонов из почв.
Научная новизна. Впервые систематически изучены зависимости удерживания и разделения НДМГ и продуктов его трансформации в условиях ион-парной хроматографии на ряде гидрофобизированных силикагелей. Установлено, что использование Synergi Hydro RP по сравнению с остальными сорбентами позволяет обеспечить большее удерживание НДМА при сравнимой экспрессности определения соединений, поэтому является предпочтительным.
Найдено, что применение алкилсульфатов в качестве ИПР по сравнению с использованием алкилсульфонатов позволяет улучшить селективность разделения веществ и увеличить экспрессность анализа.
Показано, что стехиометр'ические модели позволяют адекватно описать влияние концентрации ион-парного реагента (независимо от его природы) и буферного раствора на удерживание гидразинов, НДМА и ТМТ в режиме ИПХ и могут использоваться для объяснения соответствующего механизма. В указанные модели введены поправки, учитывающие возможность, сорбции соединений на участках поверхности, удерживающих ион-парный реагент, а также "высаливающий эффект". Показано также, что сольвофобная модель, обычно использующаяся для описания влияния органического модификатора в режиме обращенно-фазовой хроматографии, подходит и для описания удерживания веществ в режиме ион-парной ВЭЖХ.
Установлено, что метод ион-парной ВЭЖХ является более подходящим для одновременного определения гидразинов, НДМА и ТМТ по
сравнению с методами ионной и обращенно-фазовой ВЭЖХ и позволяет одновременно определять исследуемые соединения.
Практическая значимость. Предложен способ одновременного определения НДМГ и продуктов его трансформации: гидразина, метилгидразина, НДМА и ТМТ в природных водах и почвах методом ион-парной ВЭЖХ на уровне предельно-допустимых концентраций (ПДК).
На защиту выносятся следующие положения:
данные по сопоставлению возможностей различных вариантов ВЭЖХ при определении НДМГ и продуктов его трансформации;
данные о влиянии ряда факторов (состава подвижной фазы, природы и концентрации ион-парных реагентов) на удерживание гидразинов, НДМА и ТМТ в режиме ион-парной ВЭЖХ и их соответствие теоретическим, представлениям;
результаты сопоставления удерживания гидразинов и ТМТ на гидрофобизированных силикагелях, динамически модифицированных октилсульфонатом и октилсульфатом натрия;
возможность практического применения метода ион-парной хроматографии для определения НДМГ и продуктов его трансформации в природных водах и отгонах из почв.
Апробация работы. Основное содержание работы изложено в 8 публикациях. Результаты исследований докладывались на International Conference "Instrumental Methods of Analysis: Modern Trends and Applications" (Iraklion, Crete, Greece, 2005), International Congress on Analytical Sciences (Moscow, 2006), VI Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды "Экоаналитика- 2006" (Самара, 2006), Всероссийском симпозиуме "Хроматография в химическом анализе и физико-химических исследованиях" (Москва, 2007), Всероссийском симпозиуме "Хроматография и хромато-масс-спектрометрия" (Москва, 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи и 5 тезисов докладов.
Ион-парная хроматография
Методом ион-парной хроматографии называют подход, при котором для увеличения удерживания заряженных соединений и улучшения их разделения в хроматографическую систему добавляется гидрофобный ион противоположного заряда - так называемый ион-парный реагент (ИіIP). В качестве реагентов обычно используют ионогенные соединения с длинным алкильным радикалом, их введение в хроматографическую систему значительно влияет на удерживание ионизированных веществ, при этом практически не изменяя хроматографическое поведение нейтральных молекул [73-76]. Метод ион-парной хроматографии является хорошей альтернативой методам обращенно-фазовой и ионной хроматографии и обычно используется для разделения ионогенных соединений на неполярном сорбенте (хотя позволяет определять и нейтральные соединения) [77-81]. Привлекательность метода обусловлена его простотой, минимальной пробоподготовкой и возможностью широкого практического применения. Концентрация ИПР является дополнительным параметром, варьирование которого позволяет более тщательно подобрать состав подвижной фазы и обеспечить лучшую селективность разделения.
Удерживание соединений в режиме ион-парной хроматографии можно рассматривать с позиций двух групп моделей: стехиометрических и нестехиометрических [82-84]. Группа стехиометрических моделей предполагает удерживание заряженных сорбатов в виде их стехиометрических комплексов с ИПР. Зависимость их удерживания от концентрации ИПР в этом случае рассматривается с позиций химической термодинамики с использованием устанавливающихся равновесий в системе. Применение этих моделей позволяет получить простую и наглядную картину хроматографического поведения сорбатов с учетом только неспецифических взаимодействий. Общим недостатком стехиометрических моделей является неполный учет электростатических взаимодействий заряженных сорбатов и ИПР (пренебрежение дальностью их действия и влиянием большого количества посторонних ионов). Нестехиометрические модели предполагают доминирующее влияние электростатических взаимодействий, в этом случае поведение сорбатов рассматривается с позиций их взаимодействия с электрическим полем, созданным адсорбированным на поверхности сорбента ИПР. Стехиометрические модели удерживания и их применение Основными стехиометрическими моделями, описывающими удерживание соединений в режиме ион-парной хроматографии, являются модель образования ионных пар (ИП) и модель динамического ионного обмена (ДИО). Первая модель [82, 83, 85] предполагает, что ионы сорбата и ИПР, заряженные противоположно, образуют комплекс ("ионную пару") в подвижной фазе, способный за счет высокой гидрофобности удерживаться на поверхности сорбента. Тема существования ионных пар и их стабильности в условиях хроматографического определения до сих пор является открытой, поскольку в соответствии с современными представлениями образование подобных ассоциатов в средах с высокой диэлектрической проницаемостью маловероятно.
В соответствии с теорией электролитической диссоциации простые электролиты в таких средах при их обычных концентрациях (ниже 1 М) ионных пар не образуют, существуя в виде ионов, сольватированных молекулами растворителя. При использовании подвижных фаз с высоким содержанием воды в условиях ион-парной хроматографии ионные пары также не образуются, поэтому не могут вносить заметный вклад в удерживание [74, 86-88]. Тем не менее использование электролитов, содержащих крупные неполярные группы, позволяет увеличить устойчивость ионных пар и вклад этого механизма в удерживание. Для ряда гидрофобных ионов в водных растворах были рассчитаны константы устойчивости их ионных пар [89-91]; показано, что заметной устойчивостью характеризуются пары с общим количеством атомов углерода в алкильных цепях выше двадцати [92]. Увеличение содержания органического модификатора в подвижной фазе позволяет понизить диэлектрическую проницаемость подвижной фазы и увеличить устойчивость ионных пар в ней [93], однако этот эффект несколько нивелируется за счет ослабления гидрофобных взаимодействий между ее компонентами [94]. В работе [95] возможность существования
Влияние ионной силы и природы нейтральных солей
Известно, что ионная сила подвижной фазы является одним из параметров, позволяющих значительно изменять удерживание соединений и селективность их разделения. Влияние ионной силы на удерживание соединений в режиме обращенно-фазовой хроматографии незначительно и наиболее корректно описывается с помощью сольвофобной модели (т.н. "эффект высаливания"): где к о-коэффициент емкости определяемого вещества в отсутствие ИПР, 1-ионная сила подвижной фазы, а, р-константы. Хроматографическое поведение заряженных соединений в режиме ион-парной хроматографии более значительно зависит от ионной силы подвижной фазы и в первую очередь определяется конкурентным участием ко- и противоионов соли в процессах образования ионных пар между сорбатами и ИПР [104]. Удерживание нейтральных соединений при этом уменьшается менее значительно. Электростатическая теория объясняет этот факт уменьшением поверхностного потенциала сорбента с ростом концентрации соли, что частично компенсируется увеличением поверхностной концентрации ИПР и уменьшением площади свободной поверхности [160, 162]. Кроме того, при возможности сорбции КОНОНОВ соли на гидрофобной поверхности этот процесс будет дополнительно снижать ее электростатический потенциал и уменьшать взаимодействие с заряженными сорбатами.
Подобное поведение характерно для карбоновых, сульфо- и аминокислот, пептидов, сульфамидов, катехоламинов и ряда других соединений [119, 161]. В некоторых случаях наблюдаются нетипичные зависимости коэффициентов емкости от концентрации соли, например, гиперболические или параболические. Добавление электролитов приводит к увеличению констант диссоциации сорбатов и степени их ионизации, что может привести к заметному изменению их удерживания (особенно в области рН рКа). Также может наблюдаться изменение растворимости определяемых соединений, ион-парных реагентов и ионных пар, образуемых между ними. Таким образом, следует выделить несколько явлений, позволяющих оценить влияние ионной силы подвижной фазы на удерживание сорбатов [158, 162]: Таким образом, удерживание сорбатов в режиме ион-парной хроматографии определяется целым набором различных параметров. С одной стороны, это позволяет обеспечить большую гибкость системы и возможность выбора лучших условий их разделения, но, с другой стороны, приводит к существенному усложнению теоретической основы для описания их влияния. В отличие от группы стехиометрических моделей, нестехиометрические модели разработаны недостаточно, поэтому нуждаются в постановке дополнительных экспериментов. В работе использовали хроматографическую установку, состоящую из ВЭЖХ насоса «Стайер серия II» ("Аквилон", Россия), шестиходового крана-дозатора "Knauer" ("Knauer", Германия), амперометрического детектора «Цвет-Яуза» (НПО "Химавтоматика", Россия) и спектрофотометрического детектора «SPD-lOAi» ("Shimadzu", Япония). Объем вводимой пробы составлял 100 мкл.
В работе использовали следующие колонки: Диасфер ПО-С4 (4.0x150 мм, 5 мкм, "Биохиммак СТ", Россия), Диасфер 110-С8 (4.0x150 мм, 5 мкм, "Биохиммак СТ", Россия), Диасфер 110-Ci6 (4.0x150 мм, 5 мкм, "Биохиммак СТ", Россия), Nucleosil CN (3.0x150 мм, 7 мкм, "Macherey-Nagel", США), Separon SGX-Ci8 (4.0x150 мм, 7 мкм, "Tessek LTD", Чехия), Mightysil RP-18 (4.6x150 мм, 5 мкм, "Kanto Chemical Со", Япония), Kromasil Ci8 (4.6x100 мм, 4.6x250 мм, 5 мкм, "Akzonobel", Швеция), Luna Cig (2) (4.6x150 мм, 5 мкм, "Phenomenex", США), Synergy Polar RP (4.6x250 мм, 4 мкм, "Phenomenex", США) и Synergi Hydro RP (4.6x250 мм, 4 мкм, "Phenomenex", США). В работе также использовали стальные колонки для ВЭЖХ (4.0x150 мм и 4.0x100 мм), заполненные соответственно сорбентами Synergi Hydro RP (10 мкм, "Phenomenex", США) и Nucleosil SA (10 мкм, "CS-Chromatographie service GmbH", Германия) суспензионным способом. В качестве подвижных фаз использовали смеси ацетонитрила, метанола, тетрагидрофурана с различными буферными растворами и водой. Для работы в режиме ион-парной хроматографии в подвижную фазу добавляли ион-парный реагент. Перед использованием подвижную фазу дегазировали в ультразвуковой ванне ("Сапфир", Россия) в течение 15 мин. Удаление воздуха необходимо для обеспечения нормальной работы насоса и снижения колебания фонового сигнала.
Методика изучения жидкостной экстракции
Для изучения жидкостно-жидкостной экстракции (ЖЖЭ) гидразинов, НДМА и ТМТ в качестве органической фазы использовали гексан. Водный раствор исследуемых соединений готовили аналогично написанному выше. Для осуществления эктракции обе фазы смешивали/ (1:1), и после интенсивного перемешивания (1 мин) отстаивали в течение 5 мин до их расслоения. Для расчета степени извлечения при экстракции определение соединений проводили в водной фазе до и после экстракции. ВЭЖХ является одним из наиболее универсальных методов и практически не имеет ограничений по свойствам определяемых соединений, поэтому ее применение является перспективным. Варианты обращенно-фазовой и ионной хроматографии . являются одними из наиболее распространенных, возможность их использования обусловлена гидрофобными свойствами всех исследуемых соединений, а также возможностью протонироваться для гидразинов и ТМТ соответственно. Использование ион-парной хроматографии выгодно дополняет возможности обоих вариантов, поэтому ее применение представляется более перспективным. Гидразины характеризуются малой гидрофобностью и слабым удерживанием в режиме обращенно-фазовой хроматографии, поэтому выбор подходящего сорбента для их определения является определяющим. Пригодность сорбента можно предварительно оценить на основании данных фирмы-производителя (преимущественно на качественном уровне), однако более универсальным способом является проверка его базовых характеристик (гидрофобность, полярность, силанольная активность) с помощью тестирования. Существует достаточно большое число предлагаемых тестовых соединений и условий тестирования, наиболее часто в тестах используют характеристики хроматографических пиков пиридина, фенола и толуола [176].
Гидрофобность сорбента определяется коэффициентом емкости толуола, полярность и силанольная активность — соотношением коэффициентов емкости пиридина и фенола и размыванием хроматографического пика (коэффициентом его асимметричности) пиридина соответственно. Тестирование сорбентов с помощью указанных соединений рекомендуется проводить с использованием следующей подвижной фазы — 10 мМ гидрофосфат калия, рН 7.0, 80 % метанола, однако вместо метанола ввиду его ограниченной доступности использовали 50 % ацетонитрила. Значения гидрофобности, полярности и силанольной активности, полученные на ряде сорбентов на основе силикагеля, приведены в табл. 5. Как можно увидеть, выбранные сорбенты характеризуются значительным различием в свойствах. Далее для выявления наиболее важных характеристик сорбента проводили оценку его пригодности на основе хроматографического разделения смеси гидразинов. Удерживание гидразинов в режиме обращенно-фазовой хроматографии увеличивается с ростом рН и достигает максимума при его значениях, больших 10, поэтому выбор более высокого рН является предпочтительным. С другой стороны, для большинства силикагелей при значениях рН 7.0 происходит их разрушение вследствие растворения матрицы, поэтому наиболее оправданным является выбор рН 7.0 (по причине применимости для всех сорбентов). Фосфатный буферный раствор принадлежит к числу наиболее распространенных и обладает буферной емкостью при этих значениях рН, поэтому в качестве подвижной фазы использовали 10 мМ гидрофосфат аммония,/?//7.0. Наилучшее хроматографическое разделение гидразинов (гидразин, метилгидразин и НДМГ) достигнуто на трех сорбентах: Диасфер 110-С4, Nucleosil CN и Separon SGX-Ci8 (рис. 2). Как можно увидеть, хроматографическое разделение гидразинов возрастает с увеличением полярности сорбента в ряду Диасфер 110-C4 Nucleosil CN Separon SGX-C]8.
Влияние остальных характеристик сорбента (гидрофобность, силанольная активность) на его пригодность явной корреляции не обнаруживает, что, по-видимому, связано с доминирующим влиянием полярного механизма удерживания. Стоит отметить, что Separon SGX-Cis - единственная колонка, на которой при этих условиях удалось добиться полного разделения гидразинов (7?s 1.5). ТМТ в изученных условиях характеризуется очень сильным удерживанием (свыше 100 мин), поэтому их дальнейшее применение нецелесообразно. Одними из основных факторов, позволяющих добиться существенного уменьшения удерживания ТМТ, являются добавление органического модификатора и уменьшение рН подвижной фазы, однако разделение гидразинов при этом ухудшается. Так, использование 4 % ацетонитрила является оптимальным при определении соединений на сорбенте Separon SGX-C]8, поскольку обеспечивает приемлемое удерживание ТМТ (около 50 мин, " 40) в сочетании с удовлетворительным разделением гидразинов (i?s 1.2). Понижение рН подвижной фазы до значения 4.7 (с использованием аммонийно-ацетатного буферного раствора) или промежуточного является менее перспективным, поскольку не позволяет в достаточной степени снизить удерживание ТМТ (менее 70 мин), а разделение гидразинов при этом заметно ухудшается за счет уменьшения доли их молекулярной формы и дополнительного размывания хроматографических пиков (рис. 3).
Влияние рН среды на удерживание соединений
Варьирование рН подвижной фазы является еще одним параметром, позволяющим изменить удерживание соединений, обладающих кислотно-основными свойствами, и селективность их разделения. Удерживание при этом определяется как степенью ионизации соединений, так и удерживанием их различных форм на сорбенте. Данные по кислотно-основным свойствам характеризуют гидразины и ТМТ как слабые основания (табл. 2), поэтому варьирование рН подвижной фазы может привести к улучшению их разделения. Для изучения удерживания был выбран диапазон рН 3.3 - 6.4, поскольку в данных условиях гидрофобизованные силикагели стабильны, а разделяемые соединения пробы существуют в виде катионов и способны к образованию ионных пар (это особенно актуально по отношению к гидразинам). Стоит отметить, что при низких значениях рН (рН 4.0) из-за смещения зависимости силы тока окисления от потенциала (нернстовской кривой) в область более высоких потенциалов амперометрическое детектирование характеризуется более низкой чувствительностью, поэтому оптимальным диапазоном рН является 4.0 - 5.5. Зависимости коэффициентов емкости сорбатов от рН элюента, полученные на ряде сорбентов, приведены на рис. 16. Как можно увидеть, профиль полученных зависимостей практически не зависит от природы сорбента (кроме зависимости удерживания ТМТ от рН подвижной фазы на сорбенте Диасфер 110-С4) и природы ИПР. НДМА не содержит кислотно-основных групп, поэтому зависимость его удерживания от рН подвижной фазы является наиболее простой. При уменьшении рН происходит уменьшение удерживания НДМА, причем при более низких рН этот эффект выражен сильнее. По-видимому, добавка уксусной кислоты, применяющейся для создания рН, приводит к заметному увеличению элюирующей силы подвижной фазы и уменьшению удерживания.
При этом для соизмеримого уменьшения рН при его низких значениях (рН 4.0) требуются более значительные добавки кислоты, что приводит к более резкому уменьшению удерживания в этом диапазоне рН (в т.ч. и для остальных сорбатов). Остальные сорбаты (гидразины и ТМТ) способны протонироваться, поэтому зависимость их удерживания от рН подвижной фазы выражается более сложным образом. Так, для гидразинов при увеличении рН в области 5.5-6.2 наблюдается уменьшение их удерживания, что связано с увеличением доли их молекулярной формы, характеризующейся слабым удерживанием в этом режиме хроматографии. Молекулярная форма ТМТ, напротив, характеризуется большей гидрофобностью, поэтому в зависимости от гидрофобности сорбента ее вклад по сравнению с протонированной формой является сопоставимым или даже большим (в случае использования силикагелей с длиной цепи привитого алкильного радикала больше 4 атомов углерода). Таким образом, в условиях, когда необходимо существенно уменьшать время удерживания ТМТ, выбор рН подвижной фазы является важным параметром оптимизации ее состава и позволяет значительно улучшить селективность разделения соединений. Применение буферных растворов помимо традиционной роли — поддержания рН элюента и предотвращения нарушения равновесия на колонке — в режиме ион-парной ВЭЖХ позволяет гибко регулировать удерживание и разделение соединений.
Согласно [81-83], удерживание веществ определяется природой (гидрофобностью) противо- и коионов буферного раствора, а также их концентрацией. Как правило, в качестве буферных растворов добавляют доступные соли, содержащие однозарядный коион, обладающие необходимой буферной емкостью и совместимые с применяемым способом детектирования. Буферная емкость используемой соли определяется кислотно-основными свойствами образующей ее сопряженной пары и является достаточно высокой в интервале (pKa-l) -f- (рКа+\). Список наиболее распространенных буферных растворов, обладающих буферной емкостью в этом диапазоне, приведен в табл. 13. Как можно увидеть из табл. 13, наиболее подходящими кислотно-основными свойствами (рКа 4.0 - 5.0) обладают ацетатный и цитратный буферные растворы. Влияние природы противоиона буферного раствора Влияние природы противоиона на удерживание обычно связывают с его гидрофобными свойствами - с образованием соответствующих ионных пар в подвижной или неподвижной фазах. Изучение влияния этого фактора проводили на примере сравнения удерживания соединений при использовании ацетатного и цитратного буферных растворов. Для большей корректности сравнение проводили при рН 4.7, когда все заряженные соединения находятся преимущественно в протонированной форме, а добавки кислот сравнительно незначительны, чтобы можно было пренебречь изменением элюирующей силы подвижной фазы (рис. 17). 980 нА
