газо-жидкостная хроматография
ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ (ГЖХ, газожидко-твердофазная хроматография)
вид хроматографии, в которой подвижной фазой служит газ, а неподвижной — жидкость, нанесенная тонким слоем (
Слой жидкости на твердом носителе служит для улучшения массообмена разделяемых соед. между подвижной и неподвижной фазами. В качестве носителей используют специально обработанные для снижения адсорбц. активности диатомиты (цветохромы, динахромы, хромосорбы), материалы на основе политетрафторэтилена (полихромы), неорг. соли (хлориды, сульфаты) и др. Удельная поверхность носителей составляет 0,1–1,5 м2/г. При проведении ГЖХ в капиллярной колонке роль твердого носителя выполняют внутр. стенки капилляра.
Удерживание разделяемых соед. обусловлено их растворением в НЖФ и адсорбцией на границах НЖФ с твердым носителем и газом-носителем. В ГЖХ измеряют истинный объем удерживания VN:
где Kl,
где z-число атомов углерода в н-алкане, который элюируется перед i-тым веществом; (z + 1)-число атомов углерода в н-алкане, элюируемом после i-того вещества; VN(i) VN(z) и VN(Z + 1)-исправленные объемы удерживания соотв. i-того вещества и двух н-алканов с z и (z + 1) атомами углерода. Величина I для данного соед. существенно зависит от типа используемого сорбента. Например, индексь — удерживания этил-формиата для разл. силоксановых НЖФ составляют 487, 605 и 766.
Адсорбция исследуемыл соед. на межфазных границах приводит к тому, что относит. объем удерживания в общем случае определяется не только отношением констант распределения данного и стандартного соед., но и адсорбц. свойствами поверхностей раздела НЖФ-твердый носитель и газ — жидкость, т. е.
где Kl(i), Kl(z) и Kl(z+1) — коэф. распределения в системе НЖФ-газ соотв. i-того вещества и двух стандартных соед., молекулы которых содержат z и (z 4- 1) атомов углерода, причем Kl(z)
При продвижении хроматографич. зоны в потоке газа-носителя происходит одновременно ее расширение (размывание), гл. обр. вследствие вихревой и продольной диффузии, а также конечной скорости межфазной массопередачи. При малых скоростях газа осн. причина размывания — обычно продольная, диффузия, при больших — конечная скорость массопередачи.
Эффективность колонки, характеризуемая высотой (Я), эквивалентной теоретич. тарелке (ВЭТТ), описывается уравнением Ван-Деемтера:
где
ГЖХ применяют для разделения и анализа соед., которые могут быть переведены в парообразное состояние без разложения, а также для определения таких физ.-хим. характеристик вещества, как константа распределения, константа комплексообразования, теплота растворения, коэф. активности и др. ГЖХ используется также для исследования кинетики жидкофазных реакций, протекающих в хроматографич. колонке между летучим реагентом и нелетучим веществом, растворенным в жидкой фазе.
Преимущества ГЖХ по сравнению с газоадсорбционной хроматографией: возможность простого изменения разделительной способности сорбента путем направленного подбора оптимальной НЖФ, получение симметричных зон разделяемых соед. и лучшая воспроизводимость свойств сорбента.
ГЖХ была предложена А. Мартином и Р. Сингом в 1941 и реализована А. Джеймсом и А. Мартином в 1952.
Лит.: НогареС.Д., ДжуветР.С., Газо-жидкостная хроматография, пер. с англ.. Л., 1966; Березкин В. Г., Пахомов В. П., Сакодынский К. И.. Твердые носители в газовой хроматографии, М., 1975; Супима В., Насадочные колонки в газовой хроматографии, пер. с англ., М., 1977; Газовая хроматография в нефтехимии, М., 1975; Березкин В. Г., Газо-жидко-твердофазная хроматография, М., 1986. См. также лит. при ст. газовая хроматография.
В. Г. Березкин
Химическая энциклопедия