Хроматографические методы анализа. Установление тождественности многокомпонентных лекарственных средств методом ТСХ.

 

         Хроматографические методы анализа в виде тонкослойной, бумажной, газовой и ионообменной хроматографии с давних пор применялись в качественном и количественном анализе лекарственных средств и для оценки количеств некоторых примесей. В последнее время в связи с повышением требований к качеству лекарственных средств обязательными стали методы газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии в анализе субстанций и готовых лекарственных средств. Ионообменная хроматография еще применяется для количественного определения некоторых субстанций, тем не менее, с улучшением технического оснащения контрольно-аналитических лабораторий инспекций, производителей она отходит в прошлое как метод контроля качества и остается лишь как метод разделения отдельных ионных соединений. Тонкослойная хроматография остается важным методом подтверждения тождественности лекарственных веществ, бывшая ее задача – оценка предельного содержания примесей посторонних веществ постепенно передается газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии.

 

Теоретические основы хроматографических методов.

         Хроматография – это процесс, который базируется на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении ее в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.

         Вещество подвижной фазы непрерывно вступает в контакт с новыми участками сорбента и частично сорбируется, а сорбированное вещество контактирует со свежими порциями подвижной фазы и частично десорбируется.

         При постоянной температуре адсорбция увеличивается с увеличением концентрации раствора или давления газа. Зависимость количества поглощенного вещества от концентрации раствора или давления газа при постоянной температуре называется изотермой адсорбции.

а                                    

 

 

 

 

         Математически эта зависимость может быть выражена уравнением Ленгмюра:

где– количество адсорбированного вещества при равновесии;

n_∞ – максимальное количество вещества, которое может                                                                 быть адсорбировано на данном сорбенте;

b – постоянная;

с – концентрация.

         В области небольших концентраций изотерма линейная. Действительно, при bc << 1, то (1+ bc) ® 1, тогда

         Это уравнения линейной адсорбции. Оно отвечает уравнению Генри (Г – коэффициент Генри). Изотерма адсорбции может быть также вогнутой, S–образной и.т.д., что связано с образованием полимолекулярных слоев на поверхности сорбента, неоднородностью поверхности сорбента.

 

Классификация хроматографических методов.

         Разные методы хроматографии можно классифицировать за агрегатным состоянием фаз, способом их относительного перемещения, аппаратурном оформлении процесса.

 

1.                За физической природой неподвижной и подвижной фаз

Подвижная фаза	Жидкостная	Газовая
Неподвижная фаза	Твердая (жидкостно-адсорбционная)	Твердая газоадсорбционная
	Жидкость (жидкостно-жидкостная)	Жидкость (распределительная газожидкостная)

 

2.       В зависимости от механизма сорбции

а) молекулярная (взаимодействие между неподвижной фазой (сорбентом) и компонентами разделяемой смеси – межмолекулярные силы типа Ван-дер-Ваальса;

б) хемосорбционная (ионообменная, осадочная, комплексообразующая или лигандообменная, ох-red). Причиной сорбции в хемосорбционной хроматографии есть соответствующие химические реакции.

3.       За способом хроматографирования:

–           фронтальная;

–           проявительная (элюентная) – наиболее употребляемая;

–           витеснительная.

4.       За техникой выполнения:

–           колоночная (неподвижная фаза в колонке);

–           плоскостная: а) бумажная (неподвижная фаза – бумага);

                              б) тонкослойная (неподвижная фаза – сорбент на стеклянной, – металлической, полимерной пластинке).

 

Неподвижная фаза	Газообразная	Жидкостная
Твердая	Газо-адсорбционная хроматография	Жидкостно-адсорбционная колоночная, тонкослойная, ионообменная, осадочная
Жидкость	Распределительная газо-жидкостная хроматография	Распределительная жидкостно-жидкостная хроматография

 

По способу относительного перемещения фаз различают фронтальную, проявительная, витеснительная хроматографию.

                                                 

 

 

 

 

Фронтальный метод. Используют сравнительно редко (при очистке от примесей, или для выделения из смеси наиболее слабо сорбируемого вещества).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проявительный (элюентный) метод. Компоненты анализируемой смеси разделяются на зоны: вещество, которое лучшее сорбируется, занимает верхнюю зону колонки, а то, которое хуже сорбируется – нижнюю. Поэтому, А быстрее будет выходить (вымывается или элюироваться) из колонки и ее пик на хроматограмме будет раньше, а то, которое более сильно сорбируется, будет выходить позже.

 

Витеснительный метод. Промывают раствором вещества Д, которое сорбируется лучше от А и В. Концентрация раствора при хроматографировании не изменяется, но часто есть наложение зоны вещества А и зоны вещества В, поскольку они не разделяются растворителем.

В хроматографии наиболее часто используют проявительный (элюентный метод), при котором газ или раствор, который выходит из колонки, анализируется непрерывно.

 

 

 

 

 

нулевая линия

высота пику (площадь)

ширина пику

время или объем удержания t или Vr

 

 

         Полнота разделения двух компонентов количественно может быть выражена критерием разделения К:

Dl – расстояние между максимумами пиков разделяемых элементов;

m_0,5(1) и m_0,5(2) – ширина хроматографического пика 1 и 2 компонента на половине высоты.

При К = 1 разделение будет достаточно полным.

Если пики взаимно перекрываются, то определение ширины пика каждого вещества невозможно, тогда рассматривают степень разделения Y:

 

 

 

 

 

 

 

 

 ;

h₂ – высота пика с меньшей концентрацией вещества;

h_min – высота минимума.

         В хроматографии: качественный анализ базируется на определении времени удержания, а количественный – на определении высоты или площади пику.

         Известно несколько теорий хроматографического процесса. Существенное значение имеет метод теоретических тарелок и кинетическая теория.

         Метод Мартина и Синджа (теоретических тарелок). Колонка стеклянная и делится условно на ряд элементарных участков – тарелок. Равновесие на каждой тарелке сорбент – подвижная фаза устанавливается очень быстро. Каждая новая порция газа – носителя вызовет смещение этого равновесия, вследствие чего часть вещества переносится на следующую тарелку, на которой, в свою очередь, устанавливается равновесие и происходит переход вещества на другую тарелку. Поэтому, вещество распределяется по нескольких тарелкам, но на средних тарелках его концентрация оказывается максимальной сравнительно с соседними тарелками. Распределение вещества вдоль слоя сорбента подчиняется уравнению:

х – расстояние от начала колонки к точке, в которой концентрация равна С;

х₀ – координата центра полосы;

Н – высота, эквивалентная теоретическая тарелка (ВЭТТ)

l – длина слоя сорбента, на которой проведены поглощения и размещенотеоретических тарелок, при этом= l/Н

эффективность колонки тем выше, чем меньше высота ВЭТТ и больше число теоретических тарелок.

         Кинетическая теория хроматографии. Главное внимание предоставляет кинетике процесса, связывая высоту ВЭТТ с процессами диффузии, медленным установлением равновесия и неравномерностью процесса. Высота ВЭТТ связана со скоростью потока уравнением Ван-Деемтера:

где А (вихревая диффузия), В (продольная диффузия), С (сорбция-десорбция) – const, a U – скорость подвижной фазы.

         Константа А связана с действием вихревой диффузии, которая зависит от размера частичек, плотности или плотности заполнения колонки;

         В связана с коэффициентом диффузии молекул в подвижной фазе, эта составная учитывает продольную диффузию;

         С характеризует кинетику процесса сорбция – десорбция, массопереноса и прочие эффекты.

 

 

         При небольшой скорости потока высота эквивалентная теоретической тарелке уменьшается, а потом начинает возрастать. Поскольку эффективность колонки тем выше, чем меньше высота ВЭТТ, то оптимальная скорость подвижной фазы будет равна скорости, которая отвечает точке минимума этой кривой.

         Чтобы найти эту точку, продифференцируем уравнение

H = A + B/U + CU:

 

Тогда  

Итак, кинетическая теория дает основу для оптимизации хроматографического процесса.

 

Главные узлы хроматографического оснащения:

–                   дозатор (воспроизводимость размера пробы и постоянность условий ее введение в колонку).

–                   колонка (1-2-3 г и 50 г; прямые, спиральные)

–                   детектор

                        набивные (с адсорбентом)

Колонки

                        капиллярные

металлические (сталь, Сu, латуни)

стеклянные

фторопластовые

Колонки обязательно термостатируются!

Требования к адсорбенту (Al₂O₃, силикагели, активированный уголь, пористые капилляры на основе стирола, дивинилбензола, синтетические цеолиты ):

1.                необходимая селективность.

2.                химическая инертность к компонентам смеси.

3.                Доступность.

         Детектор предназначен для выявления изменений в составе газа (или жидкости) который прошел через колонку. Показатели детектора превращаются в электрический сигнал и передаются регистрирующему прибору.

 

         Главными характеристиками детектора есть:

–                     чувствительность

–                     границы детектирования

–                     инерционность

–                     диапазон линейности I = f (c)

Детекторы :

дифференциальные (отображают мгновенное изменение концентрации), часто применяются

Интегральные (отображают изменение концентрации за целый промежуток времени), применяются не часто

 

К группе дифференциальных детекторов принадлежат:

–                     катарометр (детектор по теплопроводности);

–                     ПИД;

–                     детектор по эктропроводности;

–                     пламенно-фотометрические и др. в зависимости от:

1.                свойств системы;

2.                агрегатного состояния фаз;

3.                другие причины

 

Газовая хроматография

         Подвижной фазой в газовой хроматографии есть газ. В зависимости от состояния неподвижной фазы газовая хроматография делится на газоадсорбционую (ГАХ), если неподвижная фаза – жидкость, а точнее пленка жидкости на поверхности частичек твердого сорбента.

 

 

Аппаратура для газовой хроматографии. Функциональная схема газового хроматографа

В аналитических хроматографах используют проявительный вариант хроматографии, в этом случае газ-носитель непрерывно продувается через хроматографическую колонку. Расход газа-носителя создается за счет перепада давления на входе и выходе колонки.

 

Схема современного газового хроматографа.

         Для создания перепада давления через колонку хроматограф подсоединяют к источнику со сжатым газом 1 (баллонная или лабораторная линия со сжатым газом). Через колонку поток газа-носителя должен проходить с постоянной и определенной скоростью, поэтому на входе в колонку на линии газа-носителя устанавливают регулятор и стабилизатор расхода газа-носителя 2 и измеритель расхода газа 3. Если газ-носитель загрязнен нежелательными примесями, то в этом случае устанавливается еще фільтр 4. Таким образом, на входе в колонку подключается ряд устройств, часто объединяемых в один блок (блок подготовки газа), назначение которого — установка, стабилизация, измерение и очистка потока газа-носителя. Перед входом в колонку устанавливается устройство для ввода анализируемой пробы в колонку — дозатор-испаритель 5. Обычно анализируемую пробу вводят микрошприцем 8 через самозатекающее термостойкое резиновое уплотнение в дозаторе, газовые пробы вводят дозирующим шестиходовым краном.

         Анализируемая проба, введенная в дозатор, захватывается потоком газа-носителя (если анализируемая проба — жидкость, то она предварительно переходит в дозаторе-испарителе в парообразное состояние) и направляется в хроматографическую колонку 6. За счет различной сорбируемости компоненты смеси будут с разной скоростью продвигаться по колонке. Вещества, которые сорбируются слабо, будут продвигаться по колонке с большей скоростью и выходить первыми. Сильносорбируемые вещества будут продвигаться по колонке медленнее.

         Если выбран достаточно селективный сорбент и подобраны оптимальные условия, то на выходе колонки компоненты смеси будут полностью разделены. Детектор 11 зарегистрирует присутствие разделенных компонентов в газе-носителе. Эти сигналы в случае необходимости усиливаются (усилитель 13) и регистрируются на шкале вторичного самопишущего прибора 14 или дисплея ПЭВМ в виде выходных кривых (или пиков). Для обеспечения стабильного режима работы детектора используется блок питания детектора 12.

         Сорбируемость веществ зависит от температуры. Для исключения влияния колебания температуры на результаты разделения, колонку помещают в специальную камеру-термостат, температура которой устанавливается и поддерживается терморегулятором 9. В случае необходимости температура колонки в процессе разделения может изменяться по определенной программе с помощью блока программирования температуры 10.

         Высота или площадь пика пропорциональны количеству или концентрации компонента в смеси. Площадь пика может быть измерена с помощью электронного інтегратора 15 или ПЭВМ. Значения площадей пиков могут быть отпечатаны на бумажном носителе.

Элементы блока подготовки газов

         Как было указано выше, назначение блока подготовки газов (БПГ) или системы подготовки газов — очистка, установка, регулировка стабилизация и измерение газовых потоков: газа-носителя, воздуха, водорода и других дополнительных газовых потоков. Поддержание стабильного потока газа-носителя важно для получения воспроизводимых значений параметров удерживания и параметров пиков. Колебания расходов газа-носителя влияют на шумы (флуктуации) детектирующих систем.

         Основные элементы БПГ: дроссель, регулятор давления и регулятор расхода.

         Дроссель изменяет расход газа путем изменения сопротивления канала, по которому проходит газ.

         Регулятор давления стабилизирует давление на входе в колонку при возможных внешних колебаниях давления газа. Специальная мембрана в регуляторе давления воспринимает изменение давления газа и передает соответствующее смещение исполнительному механизму.

         В режиме программирования температуры термостата сопротивление колонки повышается, а расход падает. В этом случае для сохранения постоянного расхода в колонке используется регулятор расхода. При падении расхода в связи с увеличением сопротивления в колонке регулятор расхода повышает входное давление настолько, чтобы восстановился первоначальный расход газа-носителя. Расход газов измеряют мыльно-пенным измерителем, реометром, ротаметром или специальным электронным измерителем расхода на принципе теплового расходомера. Фильтры для очистки газа-носителя заполняют адсорбентами (активированный уголь, силикагель, цеолит).

         В современных хроматографах используются БПГ с электронным заданием и управлением расходов газов.

Дозирующие устройства (дозаторы)

         Дозаторы предназначены для ввода в хроматографическую колонку точно выбранного количества анализируемой пробы. Общие требования к дозаторам: воспроизводимость ввода пробы (желательно ниже 1–2%), сохранение состава исходной анализируемой пробы. Кроме того, ввод пробы должен происходить быстро, без сильного размывания исходной смеси. Различают дозаторы для ввода газообразных, жидких и твердых проб. Для быстрого ввода газообразных проб используют микрошприцы, мембранные краны (чаще всего в автоматических промышленных хроматографах), золотниковые, поршневые и вращающиеся поворотные краны. В современных лабораторных хроматографах чаще всего применяются поворотные краны. Такой кран состоит из неподвижного корпуса со штуцерами для подвода газа-носителя и анализируемого газа и сверху движущейся поворотной втулки с каналами, соединяющими линии газа-носителя и анализируемого газа. На корпусе устанавливается трубка-доза для точного ввода пробы. Корпус и вращающаяся втулка сильно прижаты друг к другу, их контактирующие поверхности тщательно отполированы и при повороте должны плавно скользить относительно друг друга. Такие краны могут быть 6, 8, 10 и даже 14-ходовые (или портовые). Чаще всего для дозирования применяются 6-ходовые краны.

Схема ввода газовой пробы.

 

         Поворот крана может проводиться вручную или автоматически, электрическим или пневматическим приводом. При изготовлении крана используются следующие материалы: нержавеющая сталь, хостеллой, тефлон, наполненный тефлон, веспел и др.

Шприц

         Жидкие пробы вводятся в газовые хроматографы микрошприцами на 1, 5, 10, 50 мкл через термостойкое резиновое уплотнение испарителя. Величина дозируемой пробы легко регулируется в широких діапазонах. Эти шприцы сравнительно недороги и удобны для очистки.

         Для автоматического ввода жидких проб применяют специальные поршневые, вращающиеся и золотниковые дозирующие краны. В поршневом кране движущийся поршень имеет сбоку кольцевую канавку, глубина которой определяет объем введенной пробы. Поршень двигается между полостью, промываемой непрерывным потоком анализируемого вещества, и нагретым испарителем.

         Твердые пробы в основном вводят в пиролизных устройствах через специальные шлюзы.

         Всего для газовой хроматографии предложено более 60 типов детектирующих систем. По общепринятой классификации детекторы подразделяются на дифференциальные и интегральные по форме зарегистрированного сигнала. Дифференциальные детекторы измеряют мгновенное различие в концентрации вещества в потоке газа-носителя. Хроматограмма, зарегистрированная таким детектором, представляет собой ряд пиков, площадь которых пропорциональна количеству разделенных соединений. Интегральные детекторы измеряют суммарные количества соединений, выходящих из колонки. Хроматограмма в этом случае ступенчатая, высота ступеней пропорциональна количеству соответствующих соединений.

         В зависимости от однократной или многократной регистрации молекул анализируемых соединений выделяют концентрационные и потокове детекторы. В концентрационных детекторах сигнал пропорционален концентрации соединения в подвижной фазе (элюенте). Здесь имеет место многократная регистрация молекул анализируемых соединений. В потоковых (или массовых) детекторах сигнал пропорционален количеству пробы компонента, достигаемому ячейки детектора в единицу времени. В этом случае происходит только однократная регистрация.

По селективности детекторы классифицируются на универсальные, селективне и специфические. В универсальных детекторах регистрируются все компоненты смеси, выходящие из колонки, за исключением подвижной фазы. Селективные детекторы регистрируют определенные группы соединений на выходе из колонки. Специфические детекторы регистрируют только один компонент или ограниченное число компонентов с подобными химическими характеристиками.

Основные технические характеристики детекторов:

·                     чувствительность или предел детектирования;

·                     линейность (динамический диапазон);

·                     инерционность (постоянная времени, быстродействие);

·                     стабильность (уровень шума и дрейфа);

·                     величина эффективного объема чувствительной ячейки.

         В последние годы чаще всего определяют предел детектирования. Для оценки минимально обнаруживаемой концентрации необходимо, кроме чувствительности, знать уровень флуктуаций (шума) нулевой линии. Минимальным сигналом, поддающимся измерению, обычно принято считать сигнал, высота которого в несколько раз (2–5) превышает уровень шумов d.

         Величина с_min — предел детектирования — определяет предельные возможности прибора.

         Под линейностью детекторов понимают диапазон концентраций, в пределах которых наблюдается линейность зависимости сигнал – концентрация. Для определения величины линейности строят соответствующий график. Обычно диапазон линейности расположен от предела детектирования до концентраций, в которых уже наблюдается отклонение от линейности на 5–10%.

         Под инерционностью (быстродействием, постоянной времени) подразумевается скорость реагирования детектора на быстрое изменение концентрации на выходе из колонки. Детектор должен иметь такое быстродействие, чтобы при регистрации не искажать формы полосы соединения, выходящего из колонки. В современных, особенно ионизационных детекторах постоянная времени — менее 0,1–0,01 с. В некоторых катарометрах, чаще всего устаревших конструкций, постоянная времени может составлять около 1 с и даже выше.

         Быстродействие сильно зависит от величины эффективного объема ячейки.

         Уровень шума нулевого сигнала детектора определяется кратковременными флуктуациями. Дрейф — это монотонное смещение нулевой линии. Величину смещения оценивают в течение 1 часа. Обычно требования к этим показателям таковы: шум 0,5% рабочей шкалы и дрейф не более 3% в час.

В табл. 1 приведены технические характеристики детекторов, применяемых в современных газовых хроматографах.

Таблица 1

Технические характеристики наиболее часто применяемых детекторов для ГХ

Детектор	Предел детектирования (S/N = 2)	Линейный динамический дапазон	Тип	Анализируемые соединения
ПИД	5 · 10–12 гс × c–1	107	Селектив.	Регистрирует органические соединения, ионизируемые в пламени водорода
ДТП	4 · 10–1г × мл–1	106	Универс.	Регистрирует все соединения, отличающиеся по теплопроводности от газа-носителя
ЭЗД	1 · 10–14 г × с–1	103–104	Селектив.	Регистрирует в основном галогенорганические соединения
ФИД	2 · 10–12 г × с–1	107	То же	Регистрирует все соединения за счет УФ-излучений с потенциалом ионизации менее 10,7 эВ или 11,7 эВ
ТИД	4 · 10–13 г(N) × с–12 · 10–13 г(P) × с–1	104	То же	Селективно определяет гетеросоединения, имеющие атомы N и P в молекуле
ПФД	2 · 10–11 г(S) × с–19 · 10–13 г(P) × с–1	103104	Специф.	Специфичен к S- и P- содержащим соединениям
АЭД	1 · 10–13 2 · 10–11 г × с–1	104	Универс.	Регистрирует все соединения, имеющие в своем составе 12 основных элементов (H, C, S, N, P и др.)
МСД	1 · 10–11 г × с–11 · 10–9 г × с–1	105	Универс.	Регистрирует все соединения и может по масс-спектрам идентифицировать соединение

 

Механизм работы детекторов

         Пламенноионизационный детектор (ПИД) основан на ионизации органических соединений в пламени водорода. Точный механизм ионизации не выяснен. С использованием масс-спектрометрометрии проведено исследование и обнаружено, что механизм ионообразования связан с термодеструкцией и последующей хемоионизацией.

         В ПИД одним из электродов служит горелка, второй электрод — коллектор — располагается над горелкой. Малые токи (1 · 10^–9–10^–12А) усиливаются, т.к. шумы самого детектора малы. Из-за высокой чувствительности, большого диапазона линейности ПИД стал наиболее распространенным детектором. В табл. 2 приведены атомные инкременты для показаний ПИД к соединениям разных классов.

Таблица .2

Атомные инкременты для показания ПИД

Атом	Тип атома	Вклад в общий сигнал (эффективное углеродное число)
С	Алифатический	1
С	Ароматический	1
С	Олефиновый	0,95
С	Ацетиленовый	1,30
С	Карбонильный	0
С	Нитрильный	0,30
О	Простой эфир	–1
О	Первичный спирт	–0,60
О	Вторичный спирт	–0,75
О	Третичный спирт	–0,25
Cl	У алифатического углерода	–0,12
Cl	У атома углерода при двойной связи	+0,05

 

Детектор по теплопроводности (ДТП) — катарометр

         Чувствительными элементами в ДТП являются нагретые нити (филаменты) из ряда металлов (платина, вольфрам, сплав вольфрам-рений и др.), помещенные в специальные камеры, продуваемые газом-носителем. Филаменты включены в плечи моста Уинстона. Через сравнительную камеру проходит поток чистого газа-носителя, через рабочую камеру — газ-носитель с примесями разделяемых соединений. Сопротивление нитей зависит от температуры. При изменении состава газа в рабочей камере теплопроводность его изменяется, изменяется теплопередача от нити к стенкам камеры, температура нити и, следовательно, сопротивление нити по сравнению с сопротивлением нити в сравнительной камере. Происходит разбаланс моста, возникает сигнал на нулевой линии. В табл. 3 приведены значения теплопроводности газов-носителей и некоторых органических веществ.

Таблица 3

Значения теплопроводимостей некоторых газов и паров

Соединение	Теплопроводность при 100 °С · 103 Вт · (м · К)–1	Теплопроводность по отношению к гелию, %
Водород	223,6	128
Гелий	174,2	100
Азот	31,4	18,0
Диоксид углерода	22,2	12,7
Аргон	21,8	12,5
Этан	30,6	17,5
Бутан	23,4	13,5
Нонан	18,8	10,8
Бензол	17,2	9,9
Ацетон	16,7	9,6
Этанол	22,2	12,7
Этилацетат	17,2	9,9
Хлороформ	10,5	6,0
Метилиодид	7,9	4,6

 

Электронно-захватный детектор (ЭЗД)

         ЭЗД предназначен для анализа веществ, обладающих электронным сродством, в частности галогенно-органических соединений. Полезный сигнал детектора — это уменьшение начального тока, однозначно связанного с количеством анализируемого соединения.

В ионизационной камере ЭЗД помещается радиоактивный источник (например, ⁶³Ni). Под воздействием радиации молекулы газа-носителя (азот, аргон, гелий) ионизируются с высвобождением электрона:

N₂ ® + e.

         В камере между электродами приложено напряжение, фоновый ток создается в основном электронами, т.к. их подвижность на три порядка выше, чем подвижность ионов. Кроме того, большая часть ионов рекомбинирует, не доходя до электродов. При попадании в ячейку детектора соединений, обладающих сродством по отношению к электрону, происходит захват ими свободных электронов:

М®М + е ^–,

что приводит к снижению начального фонового тока.

         ЭЗД обладает высокой ионизационной эффективностью. В газе-носителе недопустимо присутствие кислорода, влаги и др. соединений, снижающих количество электронов или их подвижность.

         Предел детектирования ЭЗД на два-три порядка ниже ПИД, он сильно зависит от числа и положения атомов галогенов в молекулах. В табл. 4 приведены данные по относительной чувствительности (относительно хлорметана) ЭЗД к некоторым соединениям.

Таблица 4

Относительная чувствительность ЭЗД к некоторым соединениям

Соединения	Относительная чувствительность	Соединения	Относительная чувствительность
Хлорметан	1	Фторбензол	0,3
Дихлорметан	11	Хлорбензол	10
Хлороформ	4 · 105	Бромбензол	10
Четыреххлористый углерод	5 · 106	Иодбензол	3 · 104

 

Термоионный детектор (ТИД)

         ТИД селективен к N- и P-содержащим соединениям за счет введения в пламя водорода паров солей щелочных металлов (К, Na, Rb и Cs). Скорость введения паров щелочных металлов должна быть стабилизирована. ТИД чувствителен к стабильности поддержания скорости водорода, воздуха и газа-носителя. Селективность ТИД к N- и P- органическим соединениям по сравнению с ПИД — порядка 10²–10³.

 

Пламенно-фотометрический детектор (ПФД)

         ПДФ селективен к S- и P-содержащим соединениям, при сжигании которых в пламени, обогащенном водородом, по сравнению с ПИДом, излучаемый свет от этих элементов направляется в фотоумножитель через специальные фильтры (394 нм для S и 526 нм для Р).

Особенности детектора:

·                     чувствительность ПФД к S-и Р-содержащим соединениям тем больше, чем выше содержание этих элементов в соединениях;

·                     сигнал к Р-содержащим соединениям пропорционален концентрации этого вещества в газе-носителе;

·                     сигнал к S-содержащим соединениям пропорционален логарифму потока вещества.

 

Фотоионизационный детектор (ФИД)

         В ФИДе ионизация анализируемых соединений происходит за счет УФ-излучения в специальной камере с двумя электродами. При фотоионизации молекулы анализируемых соединений диссоциируются на ион и электрон:

А + hn A®⁺ + е^–.

         Образуемые ионы собираются электродами. Ионизируются только те соединения, потенциал которых ниже энергии фотонов. В зависимости от лампы энергия фотонов может быть 9,5; 10,2 и 11,7 эВ.

         ФИД как и ПИД обладает высокой чувствительностью ко всем органическим соединениям. К ароматическим соединениям ФИД имеет в 10–50 раз большую чувствительность, чем ПИД.

         В отличие от ПИД, ФИД может регистрировать H₂S, PH₃, NH₃, AsH₃ и

 

Колонки для газовых хроматографов

         Колонки в газовой хроматографии подразделяются на насадочные (НК): препаративные, аналитические, микронасадочные и капиллярные (КК). В табл. 5 приведены характеристики этих колонок.

Таблица 5

Характеристики колонок для газовых хроматографов

Типы колонок	Внутренний диаметр колонок, мм	Длина колонки, м
Препаративные насадочные	Более 4	0,5–2
Аналитические насадочные	2–4	0,2–6
Микронасадочные	0,5–1	0,5–3
Капиллярные	0,2–0,3	5–100
Узкие капиллярные	0,05–0,2	5–100
Капиллярные широкого диаметра	0,3–0,8	10–60
Поликапиллярные	0,04	0,2; 1

 

         В насадочных, микронасадочных колонках сорбент находится внутри трубки и имеет форму цилиндра. Набивка должна быть плотной и однородной, без пустот. Чем плотнее и однороднее набивка, тем меньше размывание полос и больше эффективность колонки.

         В КК слой сорбентов наносится на внутреннюю поверхность капилляра в виде слоя жидкой неподвижной фазы или в виде слоя адсорбента.

         По форме НК бывают прямые, U-образные, W-образные и спиральные с разным радиусом кривизны.

Типы колонок

         Прямые и U-образные НК легко и наиболее плотно заполняются сорбентом без специальных приспособлений. W-образные и спиральные колонки заполняют под давлением на входе, либо с вакуумом на выходе из колонки.

         На спиральных колонках при большом радиусе кривизны витков появляется дополнительное размывание, связанное с неоднородностью скоростей по сечению. Сопротивление потоку у ближней (к центру окружности) стенки трубки меньше, чем у дальней, так как пути прохождения газовых потоков у ближней стенки меньше.

         Колонки изготавливаются из металла (нержавеющая сталь, никель, медь), стекла, тефлона и других материалов. Чаще всего в аналитической практике применяются колонки из нержавеющей стали (для особо агрессивных смесей — колонки из никеля). Для разделения неустойчивых соединений (каталитически разлагающихся при контакте с металлической поверхностью) используют стеклянные и тефлоновые колонки; в частности, стеклянные колонки широко применяются при анализе пестицидов.

         КК изготавливались из нержавеющей стали, меди и латуни, затем начали использовать стекло (была предложена специальная лабораторная установка для вытягивания капилляров из толстостенной стеклянной трубки с внешним диаметром 6–10 мм). Позднее (с 1980 г.) начали применять кварцевые КК, которые имеют наиболее инертную поверхность. Кварцевые капилляры для придания гибкости и прочности с внешней поверхности покрываются тонким слоем высокотемпературного полиамидного лака (до 350 С) или слоем алюминия. Кварцевые КК со слоем лака допускают изгиб до 8–10 мм. В последние годы вновь появился интерес к металлическим КК, но с инертной (пассивированной) внутренней поверхностью.

 

Основные типы газовых хроматографов

         В табл. 6 приведены основные типы газовых хроматографов, выпускаемых серийно.

Среди хроматографов разных типов отметим газовые хроматографы с масс-спектрометрическим и инфракрасными детекторами, а также газовые анализаторы, под которыми обычно понимаются газовые хроматографы, укомплектованные для решения конкретных аналитических задач «под ключ», т.е. оснащенные специальными колонками, аттестованной методикой и стандартами для градуировки. Иногда приборы такого типа называют газохроматографическими комплексами.

Таблица 6

Основные типы газовых хроматографов

Типы хроматографов	Назначение
Лабораторные	Работают в стационарном режиме в лабораториях разного профиля
Промышленные (хроматографы на потоке)	Применяются для контроля производственных процессов в автоматическом режиме. Чаще всего имеют взрывобезопасное исполнение
Портативные
Малогабаритные	Для передвижных и стационарных лабораторий. Экономия средств, энергии, места, расходных материалов при сохранении аналитических характеристик. Вес 10–25 кг
Портативные, транспортируемые, полевые	Для анализа на месте расположения обследуемого объекта. Оперативность анализа, автономность по электрическому и газовому питанию. Вес 5–15 кг
Микрохроматографы (кремниевая технология), переносные, персональные, карманные	Для оперативных относительно простых аналитических задач. Полная автономность. Ограниченные аналитические возможности. Вес 0,2–3 кг
Специальные микрохроматографы	Для космических исследований. Автоматизация анализа, малая масса, устойчивость к ударам и тряске
Препаративные	С широкими колонками для выделения веществ в чистом виде

 

         В табл. 7 приведен перечень лабораторных газовых хроматографов, выпускаемых в нашей стране, характеристики основных лабораторных газовых хроматографов зарубежных фирм.

Таблица 7

Отечественные лабораторные газовые хроматографы

Название модели	Фирма, город	Детекторы	Термостаты	Отличительные особенности
1.Кристалл-2000М	ЗАО СКБ «Хроматэк» г. Йошкар-Ола	ПИД, ЭЗД, ПФД, ДТП, ФИД, ТИД	40–400 °С, изотермич. + программир.	Блочное исполнение детекторов; термостат 6 л для многоколоночных систем недостаточен
2. Кристалл-5000	То же	То же	То же	Термостат увеличен до 9 л
3. Цвет-800	ОАО «Цвет» г. Дзержинск	То же	50–400 °С	Большой объем термостата — 22 л
4.Кристал-люкс-4000	НПФ «Мета-Хром» г. Йошкар-Ола	То же	То же	Блочное исполнение детекторов
5. ЛХМ-2000	«Милаб» г. Москва	ПИД, ДТП, ЭЗД, ТИД	50–400 °С	Разработан на базе старой модели 3700
6. Кристалл 2000	ФГУП «Купол» г. Ижевск	ПИД, ДТП, ПФД, ЭЗД, ТИД, ФИД	40–400 °С	Устаревшая конструкция по сравнению с Кристалл-2000М
7. Хромос ГХ-1000	ЗАО «Химаналитсервис» г. Дзержинск	ПИД, ЭЗД, ТИД, ДТП	50–450 °С	На базе Цвет 500, снятого с производства. Все узлы и блоки заимствованы
8. ГАЛС-311	НПФ АП «Люмэкс» г. Санкт-Петербург	ПИД, ЭЗД, ДТП, ПФД, ТИД	50–399 °С	Прибор на базе модели 4890 (Hewlett Packard, КНР)
9. Цвет Яуза Т	НПО «Химавтома-тика» г. Москва	ПИД, ДТП, ФИД	50–400 °С изотермич.	Надежный специализированный хроматограф для технологического контроля
10. Цвет Яуза, модель 100	НПО «Химавтома-тика» г. Москва	ПИД, ДТП, ДЭЗ, ТИД, ПФД, ФИД	50–400 °С изотермич. + программир.	Универсальный хроматограф

 

Дополнительные устройства для газовой хроматографии

         Криогенное устройство — система термостатирования колонок (диапазон температур: от комнатных до –100 С) для разделения трудно разделяемых газовых смесей. Для этих целей используется жидкий азот из сосуда Дьюара.

         Система обратной продувки: шестиходовый кран-дозатор и четырехходовый кран, — включает обратную продувку колонки для быстрого элюирования суммы тяжелых компонентов, в частности, при определении природного газа С₁ – С₅ и S С₆.

         Обогатительные устройства для концентрирования тяжелых примесей из газовых потоков с последующей десорбцией и дозирования в аналитическую колонку. Концентрирование примесей происходит в охлаждаемой небольшой обогатительной колонке. После обогащения десорбция производится специальной разогретой печкой.

         Криофокусирующее устройство позволяет концентрировать примеси в начале охлажденной капиллярной колонки. Сильносорбируемые высококипящие соединения удерживаются на начальном участке колонки, а газ-носитель и легкие соединения проходят через колонку, не сорбируясь. После окончания процесса концентрирования происходит быстрый нагрев (тепловой удар) для того, чтобы при десорбции проба не размывалась, но вводилась в колонку в виде узкой полосы с десорбированными сконцентрированными компонентами.

         Устройство для концентрирования методом выдувания и накопления (purge and trap) предназначено для выдувания из загрязненных вод летучих и малолетучих примесей и накопления их на специальной адсорбционной ловушке с последующей тепловой десорбцией и переводом в хроматографическую колонку.

         Устройство парофазного концентрирования (head-space) позволяет повысить чувствительность определения легкокипящих соединений, растворенных в воде, имеющих коэффициенты распределения менее 10. Эти устройства позволяют также извлекать и дозировать легкие анализируемые соединения из биологических проб, из твердых материалов (пород, почв, полимерных материалов и др.).

         Устройство пиролизное. Пиролизная газовая хроматография применяется для анализа нелетучих высокотемпературных соединений (полимеров, каучуков, смол, олигомеров, биополимеров и др.) по продуктам их разложения в инертной среде (пиролиз).

         Пиролиз проводят с помощью обычного термического нагрева, высокочастотного нагрева (до точки Кюри), лазерного разогрева и разряда. Устройство для пиролиза изготавливается в виде приставки к стандартным газовым хроматографам, которые включают вместо узла ввода пробы или параллельно ему. Пиролизные устройства бывают трех типов: филаментного, печного и высокочастотного с ферромагнитными держателями. Различают мягкий пиролиз до 500 С, в основном для биологических объектов (бактерий, белков, крахмала и др); средний пиролиз при 500–800 С для исследования полимеров; жесткий пиролиз при 800–1100 С, полимеры разрушаются на небольшие фрагменты, образуется много продуктов разложения.

         Автоматические дозирующие устройства (автосамплеры). Автосамплер включает от 8 до 120 стеклянных пробирок с пробами, которые подаются к месту отбора и дозирования по специальной программе. Кроме пробирок с пробами, имеются пробирки с промывочными растворителями для промывки дозирующего узла после ввода анализируемой пробы. Последовательность операций задается и контролируется микропроцессорным блоком управления и может быть откорректирована под конкретные задачи.

         Метанатор. В некоторых аналитических задачах чувствительность детектора по теплопроводности недостаточна для определения СО и СО₂. В этих случаях проводят конверсию СО и СО₂ до метана в специальной трубке с Ni-катализатором в потоке водорода после разделения СО и СО₂ на хроматографической колонке. Получаемые пики метана регистрируют ионизационно-пламенным детектором на уровне < 10^–4 %.

         Прочие устройства. В составе газовых хроматографов применяют иногда измерители потоков, разные интерфейсы (ГХ-МС, ГХ-ИКС, ЖХ-ГХ и др.), генераторы водорода, азота, сверхчистого воздуха, фильтры-очистители газов.

         Газоанализатор КОЛИОН-1В применяется для определения загрязненности воздуха рабочей зоны на предприятиях лакокрасочной, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, пищевой промышленности, на предприятиях по хранению и транспортировке нефти и нефтепродуктов, а также в помещениях химчисток, при проведении покрасочных работ, в вагонных депо и пр.

         Газоанализатор КОЛИОН-1В обеспечивает измерение концентрации веществ во всем диапазоне, подлежащем контролю согласно требованиям пожарной безопасности и санитарным нормам, действующим на предприятиях. Газоанализатор КОЛИОН-1В позволяет выявить источники загрязнений, дать рекомендации по расположению рабочих мест и установке вентиляционной системы.

         Следует иметь в виду, что газоанализатор не предназначен для измерения концентрации загрязнителей на уровне ПДК атмосферного воздуха или санитарно-защитной зоны, поскольку эти значения ниже предела измерений газоанализаторов КОЛИОН-1В.

         Измерение содержания в воздухе паров углеводородов нефти и нефтепродуктов.В соответствии с требованиями охраны труда и пожарной безопасности во избежание несчастных случаев на предприятиях по транспортировке и хранению нефти и нефтепродуктов необходимо контролировать содержание паров этих веществ в воздухе. Измерения концентрации паров углеводородов нефти и нефтепродуктов следует проводить в резервуарах для их транспортировки и хранения, при зачистке и перед проведением огневых работ, в помещениях насосных по перекачке легковоспламеняющихся нефтепродуктов и пр.

         Диапазон контролируемых концентраций очень широк: от долей ПДК воздуха рабочей зоны (ПДК бензина – 100 мг/м3, других нефтепродуктов и углеводородов нефти – 300 мг/м3) до 5% НКПР (примерно 2000 мг/м3) – предельно допустимой взрывобезопасной концентрации горючих веществ (ПДВК), выше которой огневые работы запрещены.Долгое время для контроля санитарных норм вышеперечисленных веществ применялись газоанализаторы УГ-2, основанные на использовании одноразовых индикаторных трубок, довзрывные концентрации измерялись (и измеряются) термокаталитическими газоанализаторами. Время одного измерения для газоанализатора УГ-2 составляет около 3 минут. Изменение цвета индикаторной трубки определяется визуально, то есть на результат измерения в значительной мере влияет человеческий фактор. Термокаталитические датчики “отравляются” сернистыми, хлорсодержащими соединениями и тетраэтилсвинцом, часто встречающимися в нефти и нефтепродуктах.

         Газоанализатор КОЛИОН-1В позволяет контролировать как санитарные нормы, так и выдавать разрешение на ведение огневых работ.По сравнению с другими приборами, используемыми для контроля соблюдения пожарных требований и санитарных норм, (в том числе и фотоионизационными газоанализаторами другого типа) газоанализатор КОЛИОН-1В обладает следующими преимуществами:

         1. детектор прибора не “отравляется” тетраэтилсвинцом и сернистыми соединениями, сохраняет стабильную работу после значительных концентрационных перегрузок;

         2. измеряемая концентрация регистрируется в числовом виде на индикаторе;

         3. высокая чувствительность и быстродействие позволяют определять места утечек;

         4. при работе прибор не требует использования расходуемых материалов и дополнительных газов;

         5. поверка прибора производится с использованием поверочной газовой смеси этилен/воздух в баллонах по давлением и может быть легко проведена региональными органами на местах;

         6. влажность измеряемого воздуха не влияет на результаты измерений.          Газоанализатор градуируется по бензину, при измерении концентрации бензина показания индикатора соответствуют измеряемой концентрации. При измерении концентрации других нефтепродуктов и нефти для расчета концентрации используются коэффициенты пересчета, приведенные в РЭ. Полученные значения концентраций сравниваются с ПДК или ПДВК. Для измерения содержания паров загрязнителя внутри резервуара следует использовать удлинитель пробоотборника. При этом необходимо учитывать, что удлинение пробоотборной трубки приводит к увеличению времени установления показаний. При длине пробоотборной трубки 10 м время установления показаний составляет примерно 60 секунд.Следует иметь в виду, что газоанализатор измеряет текущее значение концентрации. В зависимости от условий на объекте (например, ветер, вентиляция и пр.), где проводятся замеры, концентрация паров загрязнителя в воздухе за время проведения измерения может изменяться в широком интервале значений, что проявляется в изменении показаний газоанализатора. В этом случае следует зафиксировать максимальное значение концентрации, полученное за время измерения в данной точке.

         ФИД газоанализатора чувствителен ко всем углеводородам нефти, кроме метана и этана. Эти газы содержатся в большом количестве только в местах добычи нефти в попутном газе. В условиях нефтяного промысла газоанализатор может использоваться только для контроля содержания паров стабилизированной нефти. Пары нефти, перекачиваемой по магистральным нефтепроводам, и нефтепродукты содержат следовые количества метана и этана, что существенно не влияет на получаемые результаты измерений газоанализатора КОЛИОН-1В и позволяет использовать прибор на всех предприятиях нефтепродуктообеспечения.

 

Измерение содержания пропана в воздухе

         Газоанализатор КОЛИОН-1В может использоваться на газоперерабатывающих заводах и газозаправочных станциях для измерения содержания пропана и пропан-бутановой смеси в воздухе. Чувствительность прибора к этим компонентам очень высока, что делает возможным контроль концентраций на уровне долей ПДК воздуха рабочей зоны (для пропана ПДК воздуха рабочей зоны – 300 мг/м3). Прибор в этом случае градуируется по пропану. Для определения пропана в ФИД газоанализатора используется источник ВУФ-излучения с энергией 11,8 эВ. Срок службы этого источника зависит от условий применения и составляет несколько сотен часов.

 

Измерение содержания этанола и других спиртов

         Газоанализатор КОЛИОН-1В может использоваться для определения содержания в воздухе этанола (или других спиртов, например, н- и изо-пропанолов, бутанолов и т. д.) в помещениях цехов, а также при зачистке технологических емкостей и перед проведением огневых работ. Чувствительность прибора позволяет проводить измерения концентраций на уровне долей ПДК воздуха рабочей зоны (для этанола ПДК воздуха рабочей зоны – 1000 мг/м3, пропанолов – 10 мг/м3, бутанолов – 10 мг/м3). Прибор в этом случае градуируется по этанолу или другому спирту, концентрацию которого необходимо измерить.

 

Измерение содержания метанола и формальдегида в воздухе.

         Газоанализатор КОЛИОН-1В может использоваться для определения содержания метанола и формальдегида в воздухе. Для определения этих компонентов в ФИД газоанализатора устанавливается источник ВУФ-излучения с энергией 11,8 эВ. Срок службы этого источника зависит от условий применения и составляет несколько сотен часов.

 

Измерение загрязненности воздуха органическими растворителями.

         Газоанализатор КОЛИОН-1В может использоваться в лакокрасочной промышленности и при покрасочных работах для определения уровня загрязненности воздуха органическими растворителями.

         Газоанализатор измеряет суммарное содержание загрязнителей в анализируемом воздухе.

         Если качественный состав смеси неизвестен, то газоанализатор позволяет определить места повышенного содержания загрязнителей, оценить эффективность работы вентиляционной системы, выявить застойные зоны, оптимальным образом расположить рабочие места.Если качественный состав смеси загрязнителей известен, обычно считается, что компонентом, определяющим уровень опасности, является вещество с минимальным значением ПДК рабочей зоны (или ПДВК, если речь идет о разрешении на проведение огневых работ). Помимо ПДК необходимо учитывать соотношение содержания компонентов в загрязняющей смеси, поскольку соединение с большим значением ПДК может присутствовать в большем количестве. Если соотношение компонентов смеси неизвестно, то, используя показания и соответствующие значения коэффициентов пересчета, следует рассчитать концентрацию каждого компонента так, как если бы он присутствовал один, полученные значения сравнить с пороговыми. Дополнительный анализ необходим только для компонентов, измеренная концентрация которых выше ПДК. Например, необходимо определить соответствие уровня загрязненности лакокрасочного цехе санитарным нормам. В состав используемого растворителя входят ацетон (ПДК рабочей зоны 200 мг/м3), н-бутилацетат (ПДК рабочей зоны 200 мг/м3), ксилол (ПДК рабочей зоны 50 мг/м3), этанол (ПДК рабочей зоны 1000 мг/м3). При градуировке по бензолу коэффициенты пересчета для этих соединений равны: для ацетона 1,8, для н-бутилацетата – 6.1, для ксилола – 0,95 и для этанола – 10,0. Значение суммарной концентрации загрязнителей в воздухе по показаниям газоанализатора составляет 43 мг/м3 . Тогда концентрации отдельных загрязнителей (рассчитываются путем умножения показаний газоанализатора на соответствующий коэффициент пересчета) составляют: для ацетона – 77 мг/м3, для н-бутилацетата – 262 мг/м3, для ксилола – 41 мг/м3, для спирта – 430 мг/м3. Превышение ПДК получено только для н- бутилацетата, и таким образом только содержание одного компонента нужно определять дополнительно, например, с помощью индикаторной трубки.

 

Измерение содержания в воздухе три – и тетрахлорэтилена

         Три – и тетрахлорэтилен (перхлорэтилен) используются в процессе химической чистки одежды. ПДК для этих соединений в воздухе составляет 10 мг/м3. Чувствительность газоанализатора КОЛИОН-1 позволяет проводить измерение концентрации этих компонентов на уровне долей ПДК. Для определения концентрации соединений показания газоанализатора умножаются на соответствующие коэффициенты пересчета, приведенные в РЭ.

 

Измерение содержания аммиака в воздухе

         Аммиак широко используется в качестве хладагента в холодильных цехах пищевых предприятий. Определение аммиака обычно проводится с использованием фотометрии или ионометрии. Анализу предшествует специальная пробоподготовка.

         Высокая чувствительность газоанализатора КОЛИОН-1В позволяет измерять с его помощью концентрацию аммиака в воздухе на уровне долей ПДК рабочей зоны (20 мг/м3). Прибор в этом случае градуируется по аммиаку

 

Измерение содержания сероуглерода в воздухе

         Сероуглерод является основным загрязнителем воздуха предприятий, производящих химическое волокно. Обычно для анализа сероуглерода используются фотометрический или газохроматографический методы анализа, для которых необходимы специальная пробоподготовка и лабораторное оборудование. 

         Благодаря высокой чувствительности, газоанализатор КОЛИОН-1В может использоваться для экпресс-измерения концентрации сероуглерода в воздухе на уровне ПДК рабочей зоны (10 мг/м3) без применения пробоотбора, расходуемых материалов и лабораторных средств анализа. 

 

Переносные двухдетекторные азоанализаторыколион-1в-02, колион-1в-03, колион-1в-04

         В двухдетекторных газоанализаторах используются ФИД и электрохимический сенсор. ФИД дает возможность использовать приборы для решения всех задач, перечисленных в главе, посвященной применению газоанализатора КОЛИОН-1В. Электрохимический сенсор позволяет проводить селективное измерение оксида углерода (КОЛИОН-1В-02), сероводорода (КОЛИОН-1В-03), диоксида азота (КОЛИОН-1В-04) в присутствии других компонентов.

         Газоанализатор устанавливается в помещении, вне взрывоопасной зоны. Место пробоотбора соединяется с газоанализатором при помощи газоподводящей линии (так называемый метод удаленного пробоотбора). Для транспортировки анализируемого воздуха в газоанализаторе имеется побудитель расхода, обеспечивающий расход до 2 л/мин. На входе газоанализатора установлен огнепреградитель, а на выходе – поглотитель измеряемых компонентов, предотвращающий попадание измеряемого компонента в помещение, где установлен газоанализатор.Газоанализатор может использоваться для одновременного контроля в двух точках.Текущее значение измеряемой концентрации в мг/м3 выводится на индикатор. Газоанализатор снабжен световой сигнализацией (2 или 3 порога), имеет встроенные реле (2 или 3 в зависимости от числа порогов срабатывания сигнализации) для приведения в действие внешних устройств. Градуировка газоанализатора производится по измеряемому веществу по согласованию с заказчиком.

         Конструкция газоанализатора предназначена для настенного монтажа. При установке газоанализатора и прокладке газоподводящих линий следует соблюдать требования, изложенные в «Методических указаниях по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций химических веществ в воздухе производственных помещений» ВСН 64-86 (МУ).

         Согласно п. 2.15 МУ, газоподводящие линии к датчику следует выполнять из труб с внутренним диаметром от 6 до 12 мм. В месте отбора проб они должны заканчиваться обращенными вниз воронками высотой от 100 до 150 мм и диаметром от 50 до 100 мм. В тоже время в соответствии с п. 2.16 МУ время запаздывания поступления пробы к датчику за счет газоподводящих линий должно быть минимальным и не превышать 60 секунд. Таким образом, для соблюдения требования п. 2.16 объем газоподводящих линий, соединяющих точку отбора пробы с газоанализатором, не должен превышать 2 л. То есть при диаметре трубы 6 мм ее длина не должна быть больше 70 м, при диаметре трубы 8 мм – 40 м, при диаметре 10 – 25 м и т. д.

         При контроле содержания загрязнителей на уровне ПДК воздуха рабочей зоны точки пробоотбора должны находиться на высоте до 2 м над уровнем пола или площадки (п. 2.14 МУ).

         При контроле довзрывоопасных концентраций точки пробоотбора следует размещать в соответствии с плотностями газов и паров (п. 2.12 МУ):при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха менее 1,0 – на высоте от 0,5 до 0,7 м над источником; при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха от 1,0 до 1,5 – на высоте источника или ниже его не более чем на 0,7 м; при выделении газов и паров с плотностью относительно воздуха более 1,5 – не более 0,5 м над полом.

 

Многоканальные стационарные газоанализаторы оксида углерода эсса

Контроль содержания оксида углерода в воздухе рабочей зоны.

         Газоанализаторы предназначены для непрерывного измерения содержания оксида углерода в воздухе рабочей зоны (в помещениях котельных, ТЭЦ, гаражах и пр.); сигнализации о превышении заданных уровней концентрации; управления вторичными устройствами: вентиляцией, световой и звуковой сигнализацией и пр.

         Газоанализаторы выполнены в соответствии с требованиями Инструкции по контролю за содержанием окиси углерода в помещениях котельных РД 12-341-00.

         Измерение концентрации оксида углерода производится устанавливаемыми в контролируемой зоне измерительными преобразователями (могут размещаться во взрывоопасных зонах В-1а, В-1б, В-1г). Блок сигнализации обеспечивает электрическое питание измерительных преобразователей, световую и звуковую сигнализацию и выдачу управляющих релейных сигналов на вторичные исполнительные устройства. Измерительные преобразователи и блок сигнализации соединены двужильным экранированным кабелем. Тип кабеля МКЭШ, толщина жил от 0,35 мм до 1 мм. При сопротивлении жил кабеля не более 100 Ом, максимальная длина кабеля может достигать 1000 м. Газоанализатор работает от сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 2 Вт/канал.

         Блок сигнализации и измерительные преобразователи выполнены для настенного монтажа. Исполнение блока сигнализации и измерительных преобразователей по степени защиты от пыли и влаги – IP54. Газоанализатор может иметь от 1 до 16 измерительных каналов и два порога срабатывания сигнализации (20 мг/м3 и 100 мг/м3) . Газоанализатор имеет также одноканальное моноблочное исполнение. В моноблочном исполнении газоанализатора функции измерительного преобразователя и блока сигнализации объединены в одном блоке, конструкция которого предназначена для настенного монтажа

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ СЕРОВОДОРОДА ЭССА

Контроль содержания сероводорода в воздухе рабочей зоны.

         Газоанализаторы предназначены для непрерывного измерения содержания сероводорода в воздухе рабочей зоны; сигнализации о превышении заданных уровней концентрации; управления вторичными устройствами: вентиляцией, световой и звуковой сигнализацией и пр.

         Измерение концентрации сероводорода производится устанавливаемыми в контролируемой зоне измерительными преобразователями (могут размещаться во взрывоопасных зонах В-1а, В-1б, В-1г). Блок сигнализации обеспечивает электрическое питание измерительных преобразователей, световую сигнализацию и выдачу управляющих релейных сигналов на вторичные исполнительные устройства. Измерительные преобразователи и блок сигнализации соединены двужильным экранированным кабелем. Тип кабеля МКЭШ, толщина жил от 0,35 мм до 1 мм. При сопротивлении жил кабеля не более 100 Ом, максимальная длина кабеля может достигать 1000 м. Газоанализатор работает от сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 2 Вт/канал. 

         Блок сигнализации и измерительные преобразователи выполнены для настенного монтажа. Исполнение блока сигнализации и измерительных преобразователей по степени защиты от пыли и влаги – IP54. Газоанализатор может иметь от 1 до 16 измерительных каналов и два порога срабатывания сигнализации (10 мг/м3 и 30 мг/м3) . 

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ ХЛОРА ЭССА

Контроль содержания хлора в воздухе рабочей зоны.

         Газоанализаторы предназначены для непрерывного измерения содержания хлора в воздухе рабочей зоны; сигнализации о превышении заданных уровней концентрации; управления вторичными устройствами: вентиляцией, световой и звуковой сигнализацией и пр.

         Измерение концентрации хлора производится устанавливаемыми в контролируемой зоне измерительными преобразователями (могут размещаться во взрывоопасных зонах В-1а, В-1б, В-1г). Блок сигнализации обеспечивает электрическое питание измерительных преобразователей, световую сигнализацию и выдачу управляющих релейных сигналов на вторичные исполнительные устройства. Измерительные преобразователи и блок сигнализации соединены двужильным экранированным кабелем. Тип кабеля МКЭШ, толщина жил от 0,35 мм до 1 мм. При сопротивлении жил кабеля не более 100 Ом, максимальная длина кабеля может достигать 1000 м. Газоанализатор работает от сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 2 Вт/канал. Блок сигнализации и измерительные преобразователи выполнены для настенного монтажа. Исполнение блока сигнализации и измерительных преобразователей по степени защиты от пыли и влаги – IP54. Газоанализатор может иметь от 1 до 16 измерительных каналов и два порога срабатывания сигнализации (1 мг/м3 , 3 мг/м3 или 10 и 30 мг/м3) . 

 

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ ОЗОНА ГОЗОН

Контроль содержания озона в воздухе рабочей зоны.

         Газоанализаторы предназначены для непрерывного измерения содержания озона в воздухе рабочей зоны; сигнализации о превышении заданных уровней концентрации; управления вторичными устройствами: вентиляцией, световой и звуковой сигнализацией и пр.Измерение концентрации озона производится устанавливаемыми в контролируемой зоне измерительными преобразователями (могут размещаться во взрывоопасных зонах В-1а, В-1б, В-1г). Блок сигнализации обеспечивает электрическое питание измерительных преобразователей, световую сигнализацию и выдачу управляющих релейных сигналов на вторичные исполнительные устройства. Измерительные преобразователи и блок сигнализации соединены двужильным экранированным кабелем. Тип кабеля МКЭШ, толщина жил от 0,35 мм до 1 мм. При сопротивлении жил кабеля не более 100 Ом, максимальная длина кабеля может достигать 1000 м. Газоанализатор работает от сети переменного тока напряжением 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность не более 2 Вт/канал. Блок сигнализации и измерительные преобразователи выполнены для настенного монтажа. Исполнение блока сигнализации и измерительных преобразователей по степени защиты от пыли и влаги – IP54. Газоанализатор может иметь от 1 до 16 измерительных каналов и два порога срабатывания сигнализации (0,1 мг/м3 и 0,3 мг/м3 ) . 

 

Газовая хроматография

         Газовый хроматограф ГАЛС-311 предназначен для проведения анализов сложных многокомпонентных смесей органических и неорганических соединений в лабораторных условиях.

Достоинства:

·                     Детекторы: пламенно-ионизационный (ПИД), электронного захвата (ЭЗД), по теплопроводности (ДИП)

·                     Стандартные системы ввода пробы в насадочные колонки (on-column), в капиллярные колонки с делением потока газа-носителя (split), в капиллярные колонки большого внутреннего диаметра без деления потока газа-носителя (splitless)

·                     Использование дозирующих кранов для ввода газообразных проб

·                     Высокая точность поддержания температуры колонок, испарителей и детекторов

·                     Пятиступенчатое линейное программирование температуры колонок с высокой воспроизводимостью

·                     Автоматизированная система самодиагностики, система защиты от внезапных перепадов напряжения электропитания и его внезапного отключения, система автосохранения условий анализа

·                     Возможность регистрации хроматограмм на самописце или c использованием компьютерной системы сбора и обработки данных.

 

Метод газо-жидкостной и газо-адсорбционной хроматографии.

         Газовая хроматография — метод разделения смесей летучих веществ, основанный на многократном динамичечском перераспеделении их компонентов между сорбентом и газом-носителем при движении газа-носителя вдоль слоя сорбента.

         Разделение сложных смесей на хроматографической колонке, детектирование их компонентов и регистрация результатов.

Области применения:

– контроль загрязнения объектов окружающей среды (воздух, вода, почва) и выбросов промышленных предприятий

– технологический контроль в химической, нефтехимической, газовой, пищевой и других отраслях промышленности

– контроль качества и сертификация пищевых продуктов

научные исследования

 

Подготовка к выполнению измерений

         Перед выполнением измерений проводят следующие работы:

подготовка хроматографической колонки, приготовление газових смесей, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

Приготовление газовых смесей

         Исходная газовая смесь для градуировки. В газовый шприц на100 мл вводят 1 мл метилацетилена, отобранного шприцем из баллона с метилацетиленом. Весовое содержание метилацетилена в исходной стандартной газовоздушной смеси составляет (с учетом плотности метилацетилена и содержания основного вещества) 9,1 мкг/мл. Срок хранения – 4 часа.

Подготовка хроматографической колонки

         Хроматографическую колонку перед заполнением неподвижной фазой промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа – носителя (азота) с расходом 40 куб. см/мин. при температуре200- C в течение 18 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе. Окись алюминия, просеянную через сито с размером ячеек 0,25 – 0,5 мм, готовят прокаливанием при 750- C в течение 7 часов и охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры.

 

Установление градуировочной характеристики

         Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных газовых смесях метилацетилена. Онавыражает зависимость площади пика на хроматограмме (кв. мм) от массы метилацетилена (мгк) и строится по 5 сериям газовых смесей для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 газовых смесей готовят в газовых пипетках объемом 500 мл. Для этого в каждую пипетку (предварительно вакуумированную) вносят исходную газовую смесь. Давление в газовой пипетке приводят к атмосферному. Срок хранения – 4 часа. Примечание. Если объем газовой пипетки отличается от 500 мл, необходимо учесть при расчете концентрации газовой смеси объем применяемой газовой пипетки.

         В хроматографическую колонку через испаритель вводят по 1 мл каждого градуировочного газового раствора и анализируют в условиях:

– температура термостата колонок 180- C

– температура испарителя 190- C

– скорость потока газа – носителя (азот) 30 мл/мин.

– скорость потока водорода 30 мл/мин.

– скорость движения диаграммной ленты 20 мм/ч

– время удерживания метилацетилена 3 мин. 25 с.

         На полученной хроматограмме определяют площади пиков метилацетилена и по средним результатам из 5 серий строять градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в неделю и при смене партии реактивов.

 

Отбор проб

         Воздух медленно аспирируют вручную поршнем шприца (примерно со скоростью 0,1 л/мин). После окончания отбора открытый конец шприца фиксируют заглушкой. Срок хранения пробы не более 4 часов.

 

Выполнение измерений

         После выхода прибора на режим вводят в испаритель 1 – 10 мл анализируемого воздуха. Объем пробы воздуха выбирают в зависимости от концентрации метилацетилена в атмосферном воздухе. На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют массу метилацетилена в пробе.

 

Оперативный контроль точности

         Контроль качества разделения и отсутствия мешающих компонентов выполняется визуально путем оценки форм хроматографического пика метилацетилена. Пик метилацетилена должен быть симметричным, искажения переднего или заднего фронтов не допускаются. Дополнительный контроль появления мешающих компонентов осуществляется путем анализа холостой пробы. За “холостую” пробу принимают пробу воздуха, отобранную в местности, где предполагается отсутствие метилацетилена. В области регистрации метилацетилена не должно быть пиков.

 

Максимальное расхождение между двумя параллельными результатами

         Готовятся две газовые смеси, соответствующие одному значению метилацетилена, лежащему в диапазоне 0,02 – 0,03.

Эти смеси подвергают процедуре анализа и определяют значения

концентраций Х1 и Х2. Найденная величина d не должна превышать 0,3. Контроль проводится не реже одного раза в неделю и обязательно после замены хроматографических колонок или длительного перерыва в работе.

 

Контроль погрешности анализа

         Выполняются методом “введено – найдено” путем анализа двух газовых смесей. Значения концентраций C1 и C2 должны лежать в первой и последней трети диапазона ГХ. Значения C1 и C2 определяют в соответствии с п. 7.3. Смеси подвергают процедуре анализа и сравнивают найденные значения концентраций Х1 и Х2 с рассчитанными значениями C1 и C2. Наибольшее из полученных значений не должно превышать 0,25.

         При проведении газовой хроматографии в нагретый до определенной температуры поток газа-носителя вводят анализируемую пробу. Компоненты пробы испаряются и вместе с потоком газа поступают в термостатированую колонку с неподвижной фазой (адсорбентом). В колонке протекают многократные процессы адсорбции и десорбции на твердом носителе или растворение и выделение в жидкой пленке смеси газообразных веществ. Разделения сложной смеси здесь определяется коэффициентами адсорбции или распределения анализируемых веществ между фазами. На выходе из колонки смесь разделяется на индивидуальные вещества, которые поступают с потоком газа на детектор.

         Как подвижную фазу используют  Н₂, Не, N₂, Ar, CO₂. Газ-носитель не взаимодействует с разделяемыми веществами и неподвижной фазой. Процесс разделения базируется на отличиях в летучести и растворимости (адсорбированности) разделяемых компонентов. Через хроматографическую колонку быстрее двигается тот компонент, растворимость которого в неподвижной фазе меньше, а летучесть (упругость паров) при данной температуре t⁰ больше.

         Количественный анализ можно провести только в том случае, если вещество термоустойчивое, то есть испаряется воспроизводимо и вымывается по колонке без разложения. При разложении вещества на хроматограмме появляются ненастоящие пики, которые принадлежат продуктам разложения.

Схема будь-какого газового хроматографа включает:

 

 

 

дозатор      самописец-

 

           регистратор сигнала                              регулятор тока  

                                                                                            колонка                                                                            газ-носитель                              термостат       

 

Детекторы

1.     По теплопроводности (катарометр) – универсальный детектор, широко используемый.

 

 

 

 

 

        

         Измеряется сопротивление нагретой проволоки, которая помещенная в поток газа.

         Температура проволоки и ее сопротивление изменяются в зависимости от концентрации компонентов пробы. Которые вымываются с колонки

        

         Калориметр – универсальный, но малочутоивий (10^-2-10^-3%). На чуствительность калориметра влияет теплопроводность газа-носителя, поэтому необходимо использовать газы-носители с максимально возможной теплопроводностью (Не, Н₂).

 

2.     ПИД

3 вывод в атмосферу                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                4 – собирающий электрод                                                                                              4                                                                                                                                                                                                                      2 Н₂        6 воздух                                                                                                       1 из колонки газ-носитель                                                  

 

         Газ, который входит в колонку смешивается с Н₂ и поступает в форсунку горелки детектора. Ионизированные частички, которые получаются, заполняют междуэлектродное пространство, в результате чего сопротивление снижаются, а ток увеличивается. Стабильность и чувствительность ПИД зависит от выбора скорости потока всех используемых газов (газ – носитель » 30-50 мл/мин; Н₂ » 30 мл/мин, воздух » 300 – 500 мл/мин). ПИД реагирует практически на все соединения, кроме Н₂, инертных газов, О₂, N₂, оксидов нитрогена, S, C, а также воды. Этот детектор имеет широкую область линейности (6-7 порядков), поэтому он пригодный для определения “следов” веществ.

3.     ДЭЗ        

 

 

 

 

 

 

         В камере газ – носитель облучается постоянным потоком b-электронов, поскольку это есть

         В детекторе происходит реакция свободных электронов с молекулами определенных типов с образованием стабильных анионов

         В ионизированном газе-носителе (N₂, He) в качестве отрицательно заряженных частичек присутствуют только электроны. В присутствии соединения, которое может захватывать электроны, ионизационный ток детектора уменьшается. Этот детектор дает ответ на соединения, которые содержат Hal, P, S, NO₃^–, Pb, O. На большинство углеводов он не реагирует.

         Количественный анализ в газовой хроматографии.

Базируется на измерении разных параметров пика, которые зависят от концентрации хроматографированного вещества:

– высоты                                 – площади

– ширины                               – удерживаемого объема

– произведения удерживаемого объема на высоту пика.

         Метод нормирования. Принимают сумму всех параметров пиков (∑h, или ∑S, или   ∑ ширин) за 100%. Тогда отношение высоты отдельного пика к сумме высот или отношения площади одного пика к сумме площадей, умноженное на 100 будет характеризовать W(комп.) (%) в смеси. Понятно, что такой метод предусматривает существование одинаковой зависимости величины измеренного параметра от концентрации всех компонентов смеси.

         В методе нормирования с колибровальными коэффициентами за 100% принимают сумму параметров пиков с учетом чувствительности детектора. Отличия в чувствительности детектора учитываются с помощью поправочных коэффициентов для любого компонента. Один из доминирующих компонентов смеси считают сравнительным и поправочный коэффициент для него принимают равным единице. Калибровальные (градуировочные) коэффициенты К_і рассчитывают за формулой:

К_ст = 1 (принимают)

С_і – концентрация компонента и в модельной смеси со стандартным веществом

С_ст – стандартного вещества

П_ст и П_і – параметры пиков вещества – стандарта и вещества і.

         За 100% принимают сумму исправленных параметров К_іП_і и результат анализа рассчитывается так, как и в методе нормирования

Преимущество: 1) нет потребности точно дозировать образец пробы;

                              2) не абсолютная тождественность условий анализа при повторных определениях.

3. Метод абсолютной калибровки (наиболее точный).

Экспериментально определяют зависимость высоты или площади пика от концентрации вещества и строят градуировачный графики. Дальше определяют те же характеристики пиков в анализируемой смеси и за градуировачным графиком находят концентрацию анализируемого вещества. (Основной метод определения примесей).

Преимущество: не требует разделения всех компонентов пробы, а только тех, которые необходимо определить.

4. Метод внутреннего стандарта.

Базируется на введении в анализируемую смесь точно известного количества стандартного вещества. В качестве стандартного вещества выбирают вещество, близкое по физико-химическим свойствам к компонентам смеси, но не обязательно компонент смеси. После хроматографирования измеряют параметры пиков анализируемого компонента и стандартного вещества. Если стандартное вещество не входит в состав анализируемой смеси, W_{компон.} (в %) рассчитывают по формуле:

Q_i и Q_ст. – параметры пиков и вещества и стандарта соответственно;

r – отношение массы внутреннего стандарта к массе пробы.

Преимущество: 1) учет режима работы прибора (t°, V_{газа носителя}).

                            2) повышенная точность вследствие независимости воспроизводимости.

 

Требования к внутреннему стандарту:

1. Хорошо растворимый в пробе и химически инертный к компонентам анализируемой смеси, неподвижной фазы и твердого носителя.

2.     Внутренний стандарт выбирают из числа соединений, близких к объектам анализа по структуре и летучести.

3.     Внутренний стандарт в пробе подбирают так, чтобы отношение площадей пиков стандарта и определяемого вещества было близко до 1.

4.     Пик внутреннего стандарта на хроматограмме должен размещаться в непосредственной близости к пикам соединений – объектов анализа, не накладываясь ни на них, ни на пики других веществ.

5.     Внутренний стандарт не должен содержать примесей, которые накладываются с пиками определяемых веществ-компонентов пробы.

6.     Если определяют в пробе два и больше веществ, которые значительно отличаются временами удержания, то целесообразно использовать 2 и больше внутренних стандарта.

 

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

         Жидкостная хроматография – это метод разделения и анализа сложных смесей, в котором подвижной фазой является жидкость. Он применяется для разделения более широкого спектра веществ, чем ГХ, поскольку большинство веществ – нелетучие, многие из них – неустойчивы при высоких температурах (в особенности ВМС) и разлагаются при переведении в газообразное состояние. В ЖХ разделение наиболее часто происходит при комнатной t°.

 

Теоретические представления.

         Базируется на адсорбции из раствора. Адсорбционное равновесомое между раствором и адсорбентом подчиняется уравнению изотермы адсорбции Ленгмюра, в области разбавленных растворов изотерма линейная. Селективность адсорбции зависит от природы сил взаимодействия между адсорбированными веществами и адсорбентом.

         Эффективность хроматографической колонки зависит, главным образом, от процессов диффузии и массопереноса в обоих фазах и определяется, как и в газовой хроматографии, высотой эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ) Н. С линейной скоростью подвижной фазы U и некоторыми другими величинами ВЭТТ связана уравнением

H = 2Rr(1 – Rr)Uts,

где

где t_m – среднее время между десорбцией и повторной адсорбцией молекулы вещества, если она двигается со скоростью подвижной фазы U;

t_s – среднее время пребывания молекулы в неподвижной фазе.

         Таким образом, с ростом линейной скорости движения подвижной фазы ВЭТТ возрастает и, соответственно, эффективность колонки уменьшается.

         В классическом варианте ЖХ состоит из стеклянной колонки l=1-2 г, заполненной сорбентом (размер частичек (100 мкм), вводят анализируемую пробу и пропускают элюент. Скорость прохождения элюента под действием силы тяжести маленькая, а продолжительность анализа большая. Вследствие использования сорбентов с размером зерен 10-30 мкм, поверхностно- и объемно-пористых сорбентов с размером частичек 5-10 мкм, насосов, чувствительных детекторов состоялся переход от классической к ВЭЖХ. Быстрый массоперенос при высокой эффективности разделения разрешает использовать ВЭЖХ для разделения и определения молекул (адсорбционная и распределительная хроматография), для разделения и определения ионов (ионообменная, ионная, ион-парная хроматография), для разделении макромолекул (эксклюзионная или гель-хроматография). Методами аффинной и лигандообменной хроматографии разделяют БА молекулы и оптические изомеры.

Адсорбционная хроматография

                                                

                                        Фазовая                        обратно фазовая

                              хроматография                      хроматография

          – полярный адсорбент                     – неполярный адсорбент

          – неполярная подвижная фаза        – полярная подвижная фаза.

         Выбор подвижной фазы всегда важнее, чем выбор неподвижной. Неподвижная фаза должна удерживать разделяемые вещества. Подвижная фаза, то есть растворитель, должна обеспечить разную емкость колонки и эффективное разделение за оптимальное время.

Неподвижная фаза – пористые тонкодисперсные материалы с удельной поверхностью большее 50 м²/г.

 

                            полярные                    неполярные

    SiО₂, Al₂O₃, Me_xO_y, флоросил       графитованая сажа, кизельгур,

                            и т.д.                          диатомит.

           а также с привитими               (Не имеют селективности

           полярными группами                  к полярным молекулам).

         Указанные сорбенты наносятся на поверхностно-пористые носители.

Подвижная фаза. От нее зависит:

–                   селективность разделения;

–                   эффективность колонки;

–                   скорость движения хроматограмной полосы.

Требования к подвижной фазе:

1)                должна растворять анализируемую пробу;

2)                маленькая вязкость (Д_диф. компонентов пробы достаточно высокие);

3)                возможно выделение из нее разделенных компонентов;

4)                инертная по отношению к материалам всех частей хроматографа;

5)                отвечает требованиям выбранного детектора;

6)                безопасная;

7)                дешевая.

         Как было сказано, сила элюенции подвижной фазы – растворителя влияет на разделение.

         Сила элюенции растворителя показывает, в сколько раз энергия сорбции данного элюента больше, чем энергия сорбции элюента, выбранного в качестве стандарта, например, н-гептана. Растворители (элюенты) делят на слабые и сильные.

         Слабые элюенты мало адсорбируются неподвижной фазой, поэтому Д сорбата высокие.

         Сильные элюенты сильно адсорбируются неподвижной фазой, поэтому коэффициент распределения сорбированных веществ (сорбата) низкие.

Например: SiО₂ – Неподвижная фаза.

Сила растворителей увеличивается в ряду:

пентан (0) < CCl₄ (0,11) < C₆H₆ (0,25) < CHCl₃ (0,26) < CH₂Cl₂ (0,32) < ацетон (0,47) < диоксан (0,49) < ацетонитрил (0,5) < этанол < метанол.

         В качестве меры относительной полярности принимают шкалу Гильдебранда.

         Размещение растворителей в соответствии с возрастанием их силы элюенции называют элюотропным рядом. В жидкостной адсорбционной хроматографии элюотропный ряд Снайдера имеет вид: пентан (0) < н-гексан (0,01) < циклогексан (0,04) < CCl₄ (0,18) < бензол (0,32) < CHCl₃ (0,38) < ацетон (0,51), этанол (0,88) <  вода, СН₃СООН  (очень большая).

         Для обратно-фазовой хроматографии на С₁₈ элюотропный ряд имеет вид: метанол (1,0) <  ацетонитрил (3,1), этанол (3,1) < изопропанол (8,3) < н-пропанол (10,1) < диоксан (11,7).

         Часто применяют не отдельные растворители, а их смеси. Незначительные количества добавленных других растворителей, в особенности воды, существенным образом увеличивают элюирующую силу элюента.

         При разделении многокомпонентных смесей одна подвижная фаза в качестве элюента может не разделить все компоненты пробы за достаточно оптимальное время. Тогда используют метод ступенчатого или градиентного элюирования. Для увеличения силы элюента в процессе хроматографирования последовательно применяют все более сильные элюенты. Это разрешает элюировать все более сильно удерживаемые вещества за меньшее время.

         Существуют эмпирические правила, которые помогают при выборе элюента. Сорбция, как правило, возрастает с ростом числа двойных связей и ОН-групп в соединениях. Сорбция уменьшается в ряду органических соединений: кислоты > спирты > альдегиды > кетоны > сложные эфиры > ненасыщенные углеводороды > насыщенные углеводороды.

         Для разделения веществ разной полярности и для разделения соединений разных классов применяют нормально-фазовую хроматографию: из неполярных подвижных фаз соединения разных классов выходят из колонки с полярным адсорбентом за разное время (время удержания соединений с разными функциональными группами увеличивается при переходе от неполярных соединений к слабополярным). Для очень полярных молекул t очень большое и анализ при использовании неполярного элюента невозможен. Для уменьшения времени удержания полярных сорбатов переходят к полярным элюентам. В обратно-фазовом варианте неподвижная обратная фаза более сильно адсорбирует неполярные компоненты из полярных элюентов, например из воды. Снижая полярность элюента добавлением менее полярного растворителя (метанол), можно уменьшить содержания компонентов.

 

Распределительная хроматография.

         Метод распределительной, или жидкостно-жидкостной, хроматографии базируется на распределении вещества между двумя фазами, которые не смешиваются, подобно к многократной ступенчатой экстракции.

         Жидкую неподвижную фазу наносят на пористый достаточно инертный сорбент, как в газожидкостной хроматографии, и заполняют ним колонку. При пропускании жидкой подвижной фазы через колонку смесь разделяется на компоненты главным образом за счет их разной растворимости в жидкой неподвижной фазе соответственно одних и тех же механизмов, которые были в газожидкостной хроматографии. Обычно растворимость компонентов пробы в неподвижной и подвижной фазах, которые владеют разной полярностью, очень отличается. Если растворимость пробы выше в неподвижной фазе, то время удержания компонентов значительно возрастает, если растворимость выше в подвижной фазе, то время удержания может быть близкой к t_m – времени удержания несорбированного компонента. Чтобы достичь разделения, в подвижную фазу, насыщенную неподвижной, включают третий компонент, который снижает различия в полярности неподвижной и подвижной фаз. Например, к смеси неполярного (гексан) и полярного (вода) растворителей прибавляют спирт. Только в этом случае удается подобрать оптимальные условия для разделения компонентов смеси.

         Обычно полярный растворитель (вода, спирт) фиксирован на твердом носителе – силикагели, диатомите, целлюлозе, Al₂O₃. Подвижной фазой в этом случае есть неполярные растворители – изооктан, бензол и т.д. Такие системы используют в нормально-фазовой распределительной хроматографии.

         Если неполярный растворитель зафиксировать на носителе, а в качестве подвижной фазы использовать полярные растворители (вода, спирт, буферные растворы, сильные кислоты), то такой вариант называют обратно-фазовой распределительной хроматографией. Нанесенные жидкие фазы имеют большой недостаток – они быстро смываются подвижной жидкой фазой из поверхности носителя, в особенности при использовании ВЭЖХ. Поэтому жидкие фазы “пришивают” к носителю. В качестве носителей неподвижных жидких фаз для нормально-фазовой распределительной хроматографии используют силикагели с пришитыми нитрильными, аминными и др. группами. В обратно-фазовом варианте распределительной хроматографии используют силикагели с привитыми алкилсильными группами от С₂ к С₂₂.

 

Главные узлы жидкостного хроматографа

–                   система подачи подвижной фазы (насос, дегазатор, система для создания градиента концентрации подвижной фазы, измерители давления).

V_рух.ф. = 0,1-10 мл/мин  р = до 400 атм.

–                   система введения пробы (петля);

–                   колонка в термостате; (10, 15, 25 см с диаметром 4-5,5 гг) (5-6 см и диаметром 1-2 гг).

–                   детектор;

–                   регистрирующее устройство.

         Для непрерывного контроля состава элюата, который вытекает из колонки, используют детекторы:

–                   дифференциальные рефрактометры; (чуствительность ~ 10-6 г, 10^х – 10^х+4);

–                   УФ-детектор (10^-9 г; (10^х – 10^х+5) (254 нм);

–                   фотометры и ДФ;

–                   флуоресцентные (более чувствительные в 100 раз);

–                   кондуктометрический (0,01 мкг/мл – 100 мг/мм).

 

Применение ВЭЖХ:

Адсорбционная:

–                   углеводные;

–                   полициклические углеводороды;

–                   пластификаторы;

Распределительная:

–                   пластификаторы;

–                   углеводные;

–                   пестициды;

–                   ароматические углеводороды и кислоты;

–                   стероиды;

Ионообменная:

–                   аминокислоты;

–                   наркотические и болеуталяющие средства;

–                   фторованые углеводороды;

–                   компоненты масел (вазелинового).

 

Ионообменная хроматография

         Основателем ионообменной хроматографии считается У. Самуэльсон, который, начиная с 1939 г., опубликовал серию работ по разделению катионов, анионов методами ионообменной хроматографии. Термодина­мическая теория метода развита Б.П. Никольским. Г. Щтаудингер пока­зал возможность сополимеризации стирола и дивинилбензола, что от­крыло пути получения ионообменников на основе полимерных цепей, сшитых поперечными связями, с введением в них ионогенных групп.

 

 

         Сущность метода. Метод ионообменной хроматографии основан на использовании яв­ления ионного обмена между неподвижной твердой фазой – ионообменником (сорбентом) и подвижной жидкой фазой – раствором, содер­жащим ионы, обмениваемые с ионами сорбента.

         Ионный обмен – это гетерогенный процесс, при котором сорбент и находящийся с ним в контакте раствор обратимо и стехиометрически обменивается одноименно (одного и того же знака) заряженными ионами.

В качестве сорбентов используют ионообменники – иониты, пред­ставляющие собой обычно нерастворимые в воде твердые фазы. Иониты состоят из матрицы, в которой распределены ионогенные группы, включающие фиксированные, прочно связанные в матрице, ионы, и менее прочно связанные противоионы (т.е. ионы противоположного знака), способные к отщеплению от ионита и к переходу в раствор. Эти проти­воионы могут обмениваться с одноименными (катионы – с катионами, анионы – с анионами) ионами раствора.

Иониты, обменивающиеся катионами раствора, называются катионитами (катионообменниками), а иониты, обменивающиеся анионами раствора, – анионитами (анионообменниками).  

         Известны также амфотерные иониты (амфолиты способные об­мениваться с раствором как катионами, так и анионами.

Разделение ионов осуществляется за счет различной способности разделяемых ионов к ионному обмену с ионитом.

         В рассматриваемом случае катионит в Н-форме (в Н⁺-форме, в ки­слой форме) состоит из матрицы R (основы органического полимера – полимерной смолы) и ионогенной группы –SO₃^–H⁺. Отрицательно заря­женные группы –SO₃^– прочно связаны ковалентной связью с матрицей и в условиях ионного обмена отщепляться не могут. Напротив, противоио­ны – положительно заряженные катионы водорода Н⁺ – могут отщеп­ляться от исходной ионогенной группы. Их замещают катионы металла Mеⁿ⁺, которые переходят из раствора в фазу сорбента и удерживаются в ионогенной группе –SO₃^–Meⁿ⁺. В целом осуществляется катионный обмен, при котором катионы металла Ме⁺, ранее входящие в состав подвижной фазы – раствора, остаются на катионите, а катионы водорода Н⁺ перехо­дят в раствор и уносятся подвижной фазой.

         Анионный обмен происходит аналогично. В рассматриваемом слу­чае анионит в основной форме, т.е. содержащей гидроксильные группы ОН^–, состоит также из матрицы R и ионогенной группы –N(CH₃)₃⁺OH^–.

         Эта группа включает положительно заряженный катион –N(CH₃)₃⁺, прочно связанный в матрице ковалентной связью и не способный к отщепленню в условиях ионного обмена, и отрицательно заряженный противоион ОН^–, который, напротив, способен к отщеплению от ионогенной группы и к обмену с анионами А^– раствора. В результате такого обмена анионы А^– переходят в ионогенную группу анионита и удерживаются в ней, а группы ОН^–, перешедшие в раствор в подвижную фазу, уносятся вместе с нею. В целом происходит анионный обмен.

         Кроме ионитов, обладающих кислотно-основными свойствами, из­вестны также сорбенты, проявляющие окислительно-восстановительные и комплексообразующие свойства.

         Для катионитов в основном характерна следующая последователь­ность сорбируемости катионов:

Li⁺<H⁺<Na⁺<K⁺, NH₄⁺; <Rb⁺<Сs⁺<Аg⁺<Тl⁺<Нg²⁺<Сd²⁺< Mn²+ < Mg²⁺ < Zn²⁺ < Сu²⁺ < Ni²⁺ < Co²⁺ < Ca²⁺ < Sr²⁺ < Рb²⁺< Ba²⁺ < A1³⁺< Sc³⁺<Y³⁺<Eu³⁺ <Sm³⁺<Nd³⁺<Ce³⁺ <La³⁺<< Pu⁴⁺.

         Наименьшим сродством к катиониту обладают катионы лития и во­дорода, наибольшим – катионы плутония.

         Для сильноосновных анионитoв последовательность сорбируемости анионов можно представить рядом:

ОН^– < F^– < пропионат< ацетат <формиат< JO₃^– < НСO₃^– <Сl^–<NO₂^– < ВrO₃^–, HSO₃^– <CN^– <Br^– < NO₃^– < СlO₃^–<HSO₄^–<фенолят<J^–<SCN^–< СlO₄^–.

         Наибольшим сродством к анионитам обладают йодид-, тиоцианат-, перхлорат-ионы, наименьшим – гидроксильные фуппы и фторид-ионы.

         Ионообменная хроматография используется для разделения электролитов, их очистки от примесей, извлечения и концентрирования, количе­ственного определения, получения кислот, оснований, солей, для выде­ления редкоземельных металлов, для очистки сахара, при анализе многих лекарственных препаратов—таких, как атропина сульфат, мезатон, па­паверина гидрохлорид, сальсолина гидрохлорид, скополамина гидробро­мид, тифен, фенадон, хинина гидрохлорид, эфедрина гидрохлорид и др.

         Определение лекарственных препаратов. Для определения в препара­тах содержащихся в них лекарственных веществ, представляющих собой соли органических оснований — гидрохлориды, гидробромиды (папаверина, сальсолина, хинина гидрохлориды), методами ионообменной хроматографии используют катионообменники, например, катионит СДВ-3.

 

Тонкослойная хроматография

         Одним из наиболее распространенных методов адсорбционной хроматографии является тонкослойная хроматография – сокращенно ТСХ – разновидность плоскостной хроматографии, при которой адсорбент ис­пользуют в виде тонкого слоя на пластинке.

Принцип и основные понятия метода ТСХ. На чистую плоскую поверхность (пластинку из стекла, металла, пластмассы) тем или иным способом наносят тонкий слой сорбента, который чаще всего закрепляет­ся на поверхности пластинки. Размеры пластинки могут быть различны­ми (длина и ширина — от 5 до 50 см, хотя это и не обязательно). На по­верхности пластинки осторожно, чтобы не повредить слой сорбента, на­мечают (например, карандашом) линию старта (на расстоянии 2–3 см. от нижнего края пластинки) и линию финиша растворителя.

Схема разделения компонентов А и В методом ТСХ

         На линию старта пластинки наносят (микрошприцом, капилляром) пробу – небольшое количество жидкости, содержащей смесь разделяе­мых веществ, например, двух веществ А и В в подходящем растворителе. Дают возможность испариться растворителю, после чего пла­стинку погружают в хроматографической камере в жидкую фазу ПФ, представляющую собой специально подобранный для данного случая растворитель или смесь растворителей. Под действием капиллярных сил ПФ самопроизвольно перемещается вдоль НФ от стартовой линии до линии фронта растворителя, увлекая с собой компоненты А и В пробы, которые перемещаются с различной скоростью. В рассматриваемом слу­чае сродство компонента А к НФ меньше сродства к той же фазе компо­нента В, поэтому компонент А перемещается быстрее компонента В. По­сле достижения за время t подвижной фазой (растворителем) линии фронта растворителя хроматографирование прерывают, пластинку извле­кают из хроматографической камеры, высушивают на воздухе и опреде­ляют положение пятен веществ А и В на поверхности пластинки. Пятна (зоны) обычно имеют овальную или круглую форму. В рассматриваемом случае пятно компонента А переместилось от линии старта на расстояние l_A, пятно компонента В – на расстояние l_В, а растворитель прошел рас­стояние L.

         Иногда одновременно с нанесением пробы разделяемых веществ на линию старта наносят небольшие количества вещества-стандарта, а так­же веществ-свидетелей (тех, которые предположительно содержатся в анализируемой пробе).

Для характеристики разделяемых компонентов в системе вводят ко­эффициент подвижности R_f (или R_f -фактор):

R_f =l_i/L      

где l_i, и L — путь, пройденный i-м компонен­том и растворителем соответственно; Расстояния l_i отсчитывают от линии старта до центра пятна, соответст­вующего компонента.

         Обычно коэффициент подвижности лежит в пределах Rf= 0–1. Оп­тимальное значение составляет 0,3–0,7. Условия хроматографирования подбирают так, чтобы величина R_f отличалась от нуля и единицы.

         Коэффициент подвижности является важной характеристикой сис­темы сорбент-сорбат. Для воспроизводимых и строго постоянных усло­вий хроматографирования R_f = const.

         Коэффициент подвижности Rf зависит от целого ряда факторов: природы и качества растворителя, его чистоты; природы и качества сор­бента (тонкого слоя), равномерности его зернения, толщины слоя; актив­ности сорбента (содержания в нем влаги); техники эксперимента (массы образца, длины L пробега растворителя); навыка экспериментатора и т. д. Постоянство воспроизведения всех этих параметров на практике иногда бывает затруднительным. Для нивелирования влияния условий проведе­ния процесса вводят относительный коэффициент подвижности R_S,

R_S = l / l_S = R_f / R_f(cт)

где Rf – l/L; R_f(ст) = l_ст/l_ст – расстояние от линии старта до центра пятна стандарта.

         Относительный коэффициент подвижности r_s является более объек­тивной характеристикой подвижности вещества, чем коэффициент под­вижности Rf.

 

Бумажная хроматография (хроматография на бумаге)

         Распределительная хроматография осно­вана на использовании различий в растворимости распределяемого веще­ства в двух контактирующих несмешивающихся жидких фазах. Обе фазы – ПФ и НФ – представляют собой жидкие фазы. При перемещении жид­кой ПФ вдоль жидкой же НФ хроматографируемые вещества непрерывно перераспределяются между обеими жидкими фазами.

         К распределительной хроматографии относится бумажная хромато­графия (или хроматография на бумаге) в ее обычных вариантах. В этом методе вместо пластинок с тонким слоем сорбента, употребляемых при ТСХ, применяют специальную хроматографическую бумагу, по которой, пропитывая ее, перемещается жидкая ПФ во время хроматографирования от линии старта до линии финиша растворителя.

         Различают нормальнофазовую и обращеннофазовую бумажную хро­матографию.

         В варианте нормальнофазовой бумажной хроматографии жидкой НФ является вода, сорбированная в виде тонкого слоя на волокнах и находя­щаяся в порах гидрофильной бумаги (до 25% по массе). Эта связанная вода по своей структуре и физическому состоянию сильно отличается от обычной жидкой воды. В ней и растворяются компоненты разделяемых смесей.

         Роль ПФ, перемешающейся по бумаге, играет другая жидкая фаза, например, органическая жидкость с добавлением кислот и воды. Жидкую органическую ПФ перед хроматографированием насыщают водой для того, чтобы ПФ не растворяла в себе воду, сорбированную на волокнах гидрофильной хроматографической бумаги.

         Хроматографическая бумага выпускается промышленностью. Она должна отвечать ряду требований: готовиться из высококачественных волокнистых сортов хлопка, быть однородной по плотности и толщине, по направлению ориентирования волокон, химически чистой и инертной по отношению к НФ и разделяемым компонентам.

         В нормальнофазовом варианте в качестве ПФ чаще всего применяют жидкие смеси, составленные из различных растворителей. Классическим примером такой ПФ является смесь уксусной кислоты, н-бутанола и воды в объемном отношении 1:4:5. Используют и такие растворители, как этилацетат, хлороформ, бензол и т. д.

В варианте обращеннофазовой бумажной хроматографии жидкая НФ представляет собой органический растворитель, тогда как в роли жидкой ПФ выступает вода, водные или спиртовые растворы, смеси ки­слот со спиртами. Процесс проводят с использованием гидрофобной хро­матографической бумаги. Бе получают обработкой (пропиткой) бумаги нафталином, силиконовыми маслами, парафином и т. д. Неполярные и малополярные органические растворители сорбируются на волокнах гид­рофобной бумаги и проникают в ее поры, образуя тонкий слой жидкой НФ. Вода не удерживается на такой бумаге не смачивает ее.

Техника бумажной хроматографии в общих чертах такая же, как и в методе ТСХ. Обычно на полоску хроматографической бумаги на линию старта наносят кашпо анализируемого раствора, содержащего смесь раз­деляемых веществ. После испарения растворителя бумагу ниже линии старта погружают в ПФ, располагая бумагу вертикально (подвешивая ее). Закрывают камеру крышкой и проводят хроматографирование до тех пор, пока ПФ не достигнет обозначенной на бумаге линии фронта рас­творителя. После этого процесс прерывают, бумагу сушат на воздухе и проводят детектирование пятен и идентификацию компонентов смеси.

Бумажная хроматография подобно методу ТСХ применяется как в качественном, так и в количественном анализе.

 

Гель-хроматография

         Метод ситовой (эксклюзионной) хроматографии представляет собой один из вариантов жидкостной распределительной хроматографии. Он основан на использовании в качестве НФ пористых веществ – так назы­ваемых молекулярных cuт, размеры пор которых могут быть больше или меньше размеров частиц разделяемых компонентов. Частицы с размера­ми, меньшими размеров пор сорбента, проникают вместе с растворите­лем ПФ в эти поры и могут удерживаться в них, тогда как более крупные частицы не могут проникнуть в поры из-за своих размеров и уносятся с ПФ. Происходит разделение мелких и крупных частиц. Крупные частицы элюируются, таким образом, первыми. Более мелкие частицы, попавшие в поры НФ, элюируются после крупных частиц.

         Методом ситовой хроматографии можно разделять высокомолеку­лярные и низкомолекулярные вещества, проводить обессоливание рас­творов, удалять примеси из газов, жидкостей и т. д.

         В качестве НФ применяют пористые стекла, уголь, продукты пиро­лиза пластмасс, силикаты натрия или кальция, различные гели. Ситовая хроматография, в которой в качестве НФ применяют гели, называется гель-хроматография (гель-проникающая хроматография).

         Гели представляют собой вещества, способные к набуханию и имеющие поры разного размера. В зависимости от поставленных задач применяют гидрофильные и гидрофобные гели. К гидрофильным гелям относятся декстрановые (сефадексы, малселекты), полиакриламидные (биогели), оксиалкилметакрилатные (сфероны) и некоторые другие гели. К гидрофобным гелям относятся некоторые сефадексы, полистиролъные (стирогель, порагель), поливинилацетатные гели, пористый силикагель, пористоестекло (порасил).

Процессы разделения компонентов смеси в гель-хроматографии проводят либо в хроматографических колонках, заполненных сорбентом – гелем, либо на стеклянных пластинках, покрытых тонким закреплен­ным слоем геля (метод восходящей хроматографии), с использованием окрашенного стандарта, предварительно наносимого на линию старта и перемещающегося вместе с ПФ.

 

Идентификация лекарственных веществ методом тонкослойной хроматографии.

         Точную навеску порошка растертых таблеток (0,31 г “Аскофен”, 0,42 г “Цитрамон”, 0,13 г “Парацетамол-325”)

 

 

 

 

 

 

 

помещают в мерный стакан вместительностью 50 мл, прибавляют 20 мл смеси метанол-хлороформ (4:6) и перемешивают 5-10 мин. Полученную суспензию фильтруют через бумажный фильтр в мерную колбу вместительностью 25 мл, промывая фильтр с осадком 5 мл смеси метанол-хлороформ (4:6). Объем полученного раствора доводят до метки смесью метанол-хлороформ (4:6).

 

        

Параллельно готовят раствор стандартного образца вещества свидетеля (СОВС) кофеина. В мерную колбу вместительностью 25 мл помещают 0,025 г стандартного образца кофеина, прибавляют 10 мл смеси метанол-хлороформ (4:6), растворяют и доводят объем раствора этой смесью до метки.

         На линию старта хроматографической пластинки типа “Сорбфил – УФ” наносят по 5 мкл исследуемых растворов (фильтраты лекарственных препаратов, которые содержат кофеин, парацетамол) и 5 мкл раствора СОВС кофеина. Пластинку с нанесенными веществами высушивают на воздухе на протяжении 5 мин и помещают в хроматографическую камеру со смесью растворителей: раствор аммиака концентрированный – ацетон – хлороформ – бутанол (10:30:30:40).

         Когда фронт растворителей пройдет 12 см от линии старта, пластинку вынимают из камеры и высушивают в вытяжном шкафу на протяжении 10 мин.

Потом пластинку просматривают в УФ с длиной волны 254 нм. На хроматограмме исследуемых растворов должны проявиться:

–                     пятна кофеина на уровне пятна кофеина на хроматограмме раствора СОВС кофеина;

–                     пятна парацетамола на уровне пятна парацетамола на хроматограмме препарата “Парацетамол-325”;

–                     пятна ацетилсалициловой кислоты на одном уровне на хроматограммах препаратов “Аскофен” и “Цитрамон”.

         Контуры пятен обводят простым карандашом на хроматограммах и рассчитывают факторы подвижности (R_f) ацетилсалициловй кислоты, парацетамола и кофеина.

         Схема хроматограммы и расчеты R_f заносят в протокол, делают вывод о присутствии в исследуемых лекарственных средствах ацетилсалициловой кислоты, парацетамола и кофеина.

 

 

 

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

а) Основные: 1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Ч.2. – Г.: Высшая школа, 2001. – С.402-445.

2. Пономарев В.Д. Аналитическая химия. ч. 2. – Г.: Высшая школа, 1982. – С. 261-277.

б) Дополнительные: 1. Основы аналитической химии: Ч.2 / Под ред. акад. Ю.А.Золотова. – Г.: “Высшая школа”, 2002.

2.Яшин Я.И. Физико-химические основы хроматографического разделения. – Г.:Химия, 1976. – 215с.

3. Айвазов Б.В. Практическое руководство по хроматографии. – Г.:Высшая школа, 1968. – 280с.

4. Харрис В., Хэбгуд Г. Газовая хроматография с программированием температуры. – Г.:Мир, 1968. – 340с.