РАСТВОРИТЕЛИ.

Как уже было сказано подвижная фаза имеет большое значение в хроматографическом процессе. Она влияет как на кинетику процесса (В.Э.Т.Т.), так и на термодинамику процесса , например , изменяя состав подвижной фазы можно менять коэффициент удерживания в 1000-10000 раз. Однако на практике используют значения к` от 1 до 20. Влияние на кинетику и термодинамику связано с тем , что подвижная фаза играет двоякую функцию. С одной стороны подвижная фаза выполняет транспортную функцию, и здесь ее химические свойства роли не играют , имеют значения лишь физические (вязкость, летучесть и д.р.)—в этом плане растворитель влияет главным образом на кинетические характеристики разделения. С другой стороны молекулы растворителя участвуют в системе термодинамических равновесий –установлении сорбционного равновесия, они взаимодействуют с сорбатами , сорбентами , и здесь уже имеют значение химические свойства растворителя( кислотность ,основность), а также его физико-химические характеристики (дип. момент) . Получается так, что взаимодействие сорбатов с растворителем не менее важно, чем взаимодействие с сорбентом. Таким образом природа растворителя может влиять на термодинамику процесса.(к`). Необходимо помнить о том , что в ряде случаев молекулы растворителя способны к прочной сорбции , что коренным образом отражается на свойствах сорбента. Также необходимо помнить о том ,что растворитель не должен содержать взвешенных примесей, оседая в колонке они могут резко нарушить пропускную способность колонки, создавая дополнительное сопротивление потоку, меняя свойства колонки, что ведёт к невоспроизводимым результатам, поэтому необходимо фильтровать растворители через фильтры с размером пор около 0.5 мкм. Также особо важно для метода В.Э.Ж.Х., чтобы растворитель был тщательно дегазирован, особенно это касается легко летучих растворителей, так как при перепадах давления могут возникнуть пузыри пара, что также не в лучшую сторону изменит ход процесса, и будет приводить к невоспроизводимым результатам. Образование пара заставляет применять более высококипящие жидкости (t больше 60), но они как правило более вязкие , что приводит к применению более высоких давлений. В качестве ориентира следует указать величину вязкости порядка 1,5 сП, тогда скорость движения подвижной фазы ~0.4 м/с, Р~200 атм. Если все—таки нужен растворитель с большей вязкостью, то можно термостатировать колонку при t~60. Необходимо также помнить о согласовании свойств растворителя и метода детектирования. Так если применяют УФ—детектор, то растворитель должен быть прозрачным для его света, это же относиться и к ИК—детекторам. Также нужно особо тщательно следить за химической чистотой растворителя. Применительно к рефрактометрическим детекторам следует нужно сказать , что лучше использовать растворитель с минимальным коэффициентом преломления, тогда разность показателей преломления будет наибольшей , что приведет к большей точности анализа Однако ,вернемся к рассмотрению свойств растворителя. Как уже было сказано растворитель участвует в установлении равновесия в колонке, константы взаимодействий с участием растворителя определяют определяют элюирующую способность данной подвижной фазы. Под элюирующей способностью понимают способность вымывания разделяемых веществ, сорбированных в колонке. Растворители с низкой элюирующей способностью не вымывают вещества из колонки ,или вымывают их через длительный интервал времени, растворители с высокой элюирующей способностью вымывают компоненты почти мгновенно и не разделяя. Подбор конкретного растворителя как правило производиться методом проб и ошибок, из-за отсутсвия четкой теории растворов. Понятно также ,что элюирующая способность может относиться только к какому-то конкретному веществу, - растворитель хорошо вымывающий одно вещество плохо вымывает другое, или элюирует его слишком быстро. Несмотря на отсутствие четкой теории растворов ,необходимый растворитель можно предсказать на основе его физико—химических констант, для этого существуют специальные таблицы, содержащие информацию о важнейших растворителях. Как уже было сказано есть растворители, которые не вымывают веществ из колонки , такие растворители называют транспортными , если таким растворителем разбавить сильно активный растворитель, то его элюирующая способность снизиться. Последнее время все чаще используют не индивидуальные вещества ,а именно смеси, особенно при хроматографировании многокомпонентных систем. Однако есть правило ,согласно которому при разделении смеси из n компонентов используют смесь из n растворителей, при этом 1 из них является транспортным, а остальные n-1 активные элюенты. Использование смесей из большего числа компонентов не приводит к лучшим результатам. Зачастую к растворителям делают добавки в количестве 0.1-2% --модификаторы, они позволяют значительно улучшить хроматографический процесс. Можно найти много путей действия модификаторов в каждом конкретном случае, например, это может быть связывание наиболее активных центров на сорбенте, и как следствие стабилизации термодинамики процесса. Модификаторы могут также использоваться для создания определенного pH среды ,наиболее благоприятного для протекания разделения. В качестве модификаторов обычно используют неорганические соли, буферные добавки и т.п. , в случае гель-фильтрации вкачестве модификатора могут выступать соли (NaCl), которые подавляют ионообменную активность сорбента, которая в данном виде хроматографии является лишней, также при хроматографии белков солевые и буферные добавки создают условия для растворения белков.Особое внимание следует уделить градиентному элюированию, при котором состав подвижной фазы меняется со временем в процессе элюирования. Обычно это позволяет улучшить процесс, повысить разрешающую способность колонки, уменьшить ширину пиков, увеличить их высоту. Как уже было сказано выбор растворителя- , задача не решаемая теоретически. Однако к настоящему времени получены некоторые практические наработки по выбору растворителя и вида хроматографии.