Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
Конечно, невозможно в одном разделе даже кратко упомянуть все сорбенты, постоянно появляющиеся в лабораториях и внедряемые в производство. Новые синтетические пути для приготовления высокоэффективных сорбентов для жидкостной хроматографии рассмотрены в обзоре [129]. Обсуждаются последние разработки
и, в особенности, важные синтетические аспекты для приготовления современных ВЭЖХ-сорбентов. В этом контексте затрагивается химия неорганических носителей — оксидов кремния, циркония и алюминия, а также органических носителей на основе полимеров стирола и дивинилбензола, акрилатов, метакрилатов и других более специализированных полимеров. Особое внимание уделено современным подходам, таким как золь-гель технология, молекулярный импринтинг, перфузионная хроматография, приготовление монолитных разделяющих колонок, а также органические ВЭЖХ-сорбенты, приготовленные по новым полимерным технологиям, как, например, метатезисная полимеризация с открытием цикла.
416
Применение поверхностно-модифицированных материалов
О коммерчески доступных сорбентах сообщается в справочниках, ежегодно выпускаемых крупнейшими хроматографическими фирмами, причем там же приводятся примеры разделения на них с соответствующими хроматографическими условиями. Мы остановились на рассмотрении лишь небольшого числа применяемых в настоящее время сорбентов. Более подробно с применением некоторых сорбентов можно познакомиться в данной книге в соответствующих разделах.
8.2.3. Ионная хроматография. В настоящее время под ионной хроматографией (ИХ) подразумевают высокоэффективную ионообменную жидкостную хроматографию, целью которой является количественное определение ионов. Необходимость количественного определения, прямо связанная с обеспечением высокой чувствительности кондуктометрического детектирования, накладывает определенные требования на условия разделения ионов. В первую очередь — это использование по возможности разбавленных элюентов, обеспечивающих низкий уровень электропроводности, на фоне которой происходит детектирование разделяемых ионов. Соответственно, применяемые в ИХ ионообменники должны иметь невысокую ионообменную емкость, обычно от 10 до 100 мкэкв/г. Среди других требований можно отметить необходимость высокой механической прочности и гидролитической устойчивости, однородность распределения функциональных групп в зерне сорбента. Синтез таких ионообмеников представляет непростую задачу, поэтому ассортимент выпускаемых сорбентов для ИХ весьма ограничен, стоимость их высока (цена готовой колонки примерно 600 долл. США). По этой причине компании, выпускающие сорбенты для ИХ, предоставляют весьма ограниченную информацию о структурных и других характеристиках ионообменников и для этого варианта хроматографии поставляют, как правило, только готовые колонки. В табл. 8.4 представлены характеристики сорбентов на основе силикагеля, используемых в ионной хроматографии.
Этим требованиям удовлетворяют различные сорбенты на основе кремнезема и некоторых других неорганических оксидов с привитыми заряженными органическими соединениями. Следует отметить, что использование в ионной хроматографии сорбентов на основе таких неорганических материалов, как оксид титана или циркония, обладающих более широким интервалом гидролитической стабильности, ограничено из-за высокого сродства этих материалов к фосфатам и карбоксилсодержащим молекулам.
Можно выделить ионообменники на основе кремнезема с привитым полимерным слоем, например, полистиролом, полисилоксаном и др., который в свою очередь подвергнут химической обработке с целью введения заряженных функциональных групп. Вторая большая группа включает кремнеземы с химически привитым слоем функциональных органических соединений. По структуре частиц все ионообменники можно разделить на поверхностно-пористые (пелликулярные) ионообменники, состоящие из твердого инертного ядра, покрытого тонким слоем ионита, и пористые микрочастицы, химически модифицированные привитым монослоем заряженных молекул. На всех сорбентах быстро достигается ионообменное равновесие, поскольку диффузия в тонкий поверхностный слой занимает мало времени. В результате обеспечивается высокая скорость массобмена и эффективность хроматографического разделения.
Большинство разделений в ионной хроматографии проводят на сильноосновных анионообменниках с функциональными группами четвертичных аммониевых оснований или сильнокислотных сульфокатионообменниках (см. табл. 8.4).
8.2] Применение поверхностно-модифицированных материалов в хроматографии 417
Таблица 8.4
Промышленно выпускаемые сорбенты на основе силикагеля для ионной
хроматографии [192, 194]
Ионообменник Тип покрытия Размер частиц, мкм Удельная поверх- ность, м2/г Диаметр пор, нм Ионооб- менная емкость, мкэкв/г
Анионообменники
Vydac 302.IC Монослой 10 90 30 100
_ » _ Полимер 5 - - 100
Wescan Anion/S Монослой 10 - 30 250
TSKgel IC Anion SW То же 5-8 180 14 400
Nucleosil SB _ Я 5,10 350 10 1000
Partisil 10SAX 1» 10 400 8,5 500
Zorbax NH2 10 300 7 1150
Zipax SAX Полилаурилметакрилат 25-37 - - 12
