Неподвижные фазы.

Полярные и неполярные адсорбенты проявляют неодинаковую селективность по отношению к разделяемым соединениям.

Полярные адсорбенты (SiО₂, А1₂О₃, оксиды металлов и др.) имеют на поверхности слабокислотные ОН-группы, способные удерживать вещества с основными свойствами.

Эти адсорбенты применяют, главным образом, для разделения неполярных соединений и соединений со средней полярностью.

Недостаток неорганических полярных адсорбентов — их высокая чувствительность к содержанию воды в элюенте.

Например, силоксановые группы —Si—О—Si— на поверхности SiО₂ в присутствии воды переходят в силанольные ≡Si-OH, при этом изменяются свойства поверхности и результаты становятся невоспроизводимыми.

Для ВЭЖХ применяют также полярные сорбенты с привитыми полярными группами (аминной, диольной и др.). Что позволяет менять селективность, подбирая подходящий элюент.

К неполярным адсорбенты относятся графитированная сажа, диатомит. Они не проявляют селективности к полярным молекулам. Используют также сорбенты с привитыми неполярными фазами, например гидрофобные силикагели с привитыми группами С₈, С₁₈.

Подвижные фазы.Как уже отмечалось, в ЖХ важен выбор подвижной фазы, поскольку она оказывает большое влияние на селективность разделения.

Подвижная фаза должна удовлетворять следующим условиям:

• растворять анализируемую пробу;
• иметь малую вязкость (поскольку коэффициенты диффузии разделяемых компонентов должны быть достаточно большими);
• подвижня фаза должна быть инертной по отношению к материалам, из которых изгнотовлены части хроматографа;
• элюент должен быть безопасным в работе и дешевым;
• отсутствие отклика детектора на компоненты подвижной фазы.

Основными характеристиками подвижных фаз являются элюирующая способность и селективность.

Элюирующая способность подвижной фазы – это ее способность вступать в межмолекулярные взаимодействия как с разделяемыми соединениями и функциональными группами на поверхности сорбента. Эти взаимодействия по силе должны быть соизмеримы, что способствует десорбции разделяемых компонентов и формированию узких хроматографических зон.

Элюирующая сила определяется полярностью подвижной фазы.

В нормально-фазовой ВЭЖХ НФ – полярная (чаще всего силикагель), а ПФ – неполярная (гексан, либо смеси гексана с более полярными органическими растворителями – хлороформом, спиртами и т.д.). Разделения компонентов достигают, меняя элюрующую силу подвижной фазы, которая зависит от энергии взаимодействия компонентов ПФ с поверхностью НФ. В нормально-фазовой хроматографии элюирующая способность ПФ увеличивается с ростом ее полярности.

В обращенно-фазовой хроматографии НФ – неполярная (гидрофобные силикагели с привитыми группами С8, С18); ПФ – полярная (смеси воды и полярных растворителей: ацетонитрила, метанола, тетрагидрофурана и др.). Удерживание веществ растет с увеличением их гидрофобности (неполярности). Наименьшей элюирующей способностью обладает вода, а для повышения элюирующей способности в ПФ вводят ацетонитрил, метанол и другие растворители. Чем больше содержание органического растворителя, тем выше элюирующая способность подвижной фазы.

Помимо элюирующей способности подвижная фаза должна обладать селективностью по отношению к компонентам разделяемой смеси.

Селективность подвижных фаз связана с их способностью к специфическим взаимодействиям с разделяемыми компонетами. Благодаря разному характеру взаимодействий, элюирующая способность по отношению к сорбатам различного строения будет отличаться, что и позволит их разделить. Селективность, как и элюирующая способность, определяется в первую очередь составом подвижной фазы.

В состав подвижной фазы могут входить несколько различных по природе индивидуальных растворителей. Элюотропные ряды являются простейшей формой оценки силы индивидуальных растворителей. Они дают количественную оценку адсорбционной способности растворителей. Элюотропный ряд – это перечень растворителей расположенных в порядке возрастания элюирующей способности.

Ионоробменная хроматография (ИОХ)

Ионообменная хроматография относится к жидкостно-твердофазной хроматографии, в которой подвижной фазой является жидкость (элюент), а неподвижной фазой – твердое тело (ионообменник). Разделяемыми компонентами являются ионы.

Принцип ионного обмена заключается в том, что некоторые твердые вещества (иониты) из растворов электролитов избирательно сорбируют анионы или катионы.

Ионит отдает в раствор свой катион и получает взамен другой катион из раствора:

·

·

Таким образом, в основе метода ионообменной хроматографии лежит динамический процесс замещения ионов, связанных с неподвижной фазой, ионами элюента, поступающими в колонку. Разделение происходит благодаря их разному сродству к ионообменнику, что приводит к различным скоростям перемещения ионов по колонке.