Влияние газа-носителя на относительное удерживание сорбатов и применение расширенного уравнения голея-гиддингса в капиллярной газо-адсорбционной хроматографии Малюкова, Ирина Васильевна

Введение к работе

Актуальность работы

В газовой хроматографии реально используются два

основных варианта: газо-жидко-твердофазная (газо-жидкостная) и газо-твердофазная (газо-адсорбционная) хроматография. В развитие газо-адсорбщюнной хроматографии (ГАХ) большой вклад внесли работы школы проф. А.В.Киселева [1-3]*. Однако, как отмечено в монографии [2], в ГАХ "зависимость удерживания от природы газа-носителя и его давлешія в колонке мало изучены", что справедшшо и до настоящего времени.

В последнее десятилетие интенсивно развивается кагашмрньш вариант газо-адсорбционной хроматографии [4], характеризующийся высокой разрешающей способностью и повышенной точностью измерения величин удерживания. Поэтому значительно возросла и необходимость исследований влияния газа-носителя на характеристики хроматографического удерживания в капиллярной ГАХ.

В связи с вышеизложенным продолжение изучения физико-химических основ влияния газа-носителя на величины удерживания является актуальным. Цели работы:

1. теоретическое и экспериментальное исследование влияния природы и давления различных газов-носителей (Не, Н₂, N₂ и С0₂) на характеристики удерживания;

2. оценка степени соответствия эксперименту различных уравнений, используемых для описания зависимости высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ) от линейной скорости газа-носителя

(U).

1. А.В.Киселев, Я.И.Яшин. Газо-адсорбционная хроматография. М,
Наука, 1967; М., Химия, 1979.

2. А.В.Киселев., Д.П.Пошкус, Я.И-Яшин. Молекулярные основы адсорбционной хроматографии. М., Химия, 1986.

3. А.В.Киселев. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. М., Высшая школа, 1986.

4. V.G.Berezkiri, J.de Zeeuw. Capillary Gas Adsorption Chromatography. Heidelberg, Huthig Verlag, 1996.

Научная новизна

Исследованы физико-химические основы влияния газа-
носителя на величины удерживания в капиллярной ГАХ. Впервые
теоретически получены и экспериментально подтверждены
функциональные зависимости величин удерживания от природы и
среднего давления газа-носителя в колонке. Предложены
корреляционные соотношения для расчета величин удерживания
сорбатов, полученных в различных условиях

газохроматографического эксперимента а также при использовании различных газов-носителей.

В результате оценки трех уравнений (Голея-Гиддингса, Ван Деемтера и расширенного уравнения Голея-Гиддингса) с использованием как собственных, так и литературных экспериментальных данных по зависимости B3TT=f(u) показано, что оптимальным по отношению к эксперименту является расширенное уравнение Голея-Гиддингса. Отметим, что данное уравнение практически не используется в газовой хроматографии и нам известна только одна работа [5] , в которой это уравнение было успешно применено для описания экспериментальных данных, полученных авторами [5] на одной капиллярной колонке при одной температуре и использовании одного газа-носителя. Практическая значимость работы

Относительные величины удерживания ранее

рассматривались как хроматографические константы вещества (см., например, [6-7]). Однако, нами теоретически и экспериментально показано, что традиционно определяемые в капиллярной ГАХ относительные величины удерживания не являются хроматографическими константами сорбатов. Действительно инвариантными величинами являются относительные величины

5. E.de Vanssay, Р.СарШа, D.Coscia, L.Do, R.Stemberg. Gas chromatography

of Titan's atmosphere. ГУ. Analysis of permanent gases in the presence of hydrocarbons and nitriles with a Molsieve PLOT capillary column. J. Chromatogr., 639(1993)255.

6. МКрейчи, ЯЛаюрек, Р.Комерс и сотр. Вычисления и величины в сорбционной колоночной хроматографии. М., Мир, 1993.

7. Хроматографические постоянные в газовой хроматографии: углеводороды и кислородсодержащие соединения. М., Стандарти, 1978.

удерживания Rel(P->0) - фактор удерживания (коэффициент емкости), относительное время удерживания, индекс удерживания, полученные при их экстраполяции к "нулевому" давлению.

Предложенные нами корреляционные зависимости, отражающие влияние природы газа-носителя и его давления, целесообразно использовать для определешія величин удерживания при наличии ограниченных массивов экспериментальных данных.

Для описания зависимости B3TT=f(u) в капиллярной ГАХ и оптимизации условий разделения целесообразно использовать расппгренное уравнешіе Голея-Гнддингса.

Работа проводилась в соответствии с темой № 6 ИНХС РАН, регистрационный № 01.9.70 001053. Апробация работы

Результаты исследований, изложенные в диссертащш, докладьшались и обсуждались на XYI, XX Международных симпозиумах по капиллярной хроматографии (Рива-дель-Гарда, 1994, 1998), Научных конференциях ИНХС РАН (Москва, ИНХС РАН, 1994, 1997), II Международном симпозиуме "Хроматография и спектроскопия в анализе объектов окружающей среды и токсиколопш" (Санкт-Петербург, 1996), X Международном симпозігуме "Достижения и применение хроматографии в промышленности" (Братислава, 1996). Публикации

По материалам диссертации опубликовано 11 статей. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключеїшя. Содержит Н& страниц машинописного текста, включая if рисунков, }4- таблиц и список литературы из /3/ наименования.