13.4. Классификация неподвижных жидких фаз

В газо-жидкостной хроматографии априорный выбор оптимальной неподвижной жидкой фазы для решения задачи разделения конкретной смеси – довольно сложная задача.

Это объясняется тем, что теория растворов к настоящему времени еще не разработана до такой степени, чтобы можно было охарактеризовать все возможные типы взаимодействий разделяемых веществ с неподвижной жидкой фазой легко определяемыми константами или коэффициентами.

Достаточно обоснованный выбор оптимальной неподвижной жидкой фазы может быть осуществлен только лишь при наличии рациональной классификации этих фаз.

Классификация неподвижных жидких фаз по величинам относительной полярности

Исторически первой была классификация неподвижных жидких фаз, основанная на величинах их относительной полярности, предложенная Роршнейдером.

Относительная полярность неподвижной жидкой фазы определяется из соотношения исправленных удерживаемых объемов вещества, выступающего в качестве стандарта полярного растворенного вещест-ва, и вещества, выступающего в качестве стандарта неполярного растворенного вещества, измеренных на колонках с полярной исследуемой неподвижной жидкой фазой и стандартной неподвижной жидкой фазой, полярность которой принята за нуль:

, (106)

где Р_р  полярность полярной неподвижной жидкой фазы р; V_p^RX, V_p^RH  удерживаемые объемы компонентов RX и RH на полярной неподвижной жидкой фазе соответственно; V_n^RX, V_n^RH  удерживаемые объемы компонентов RX и RH на стандартной неполярной неподвижной жидкой фазе соответственно.

Для любого другого анализируемого вещества, не являющегося стандартным, соотношение удерживаемых объемов на неподвижной жидкой фазе р можно представить в виде:

, (107)

где А^RX’  характеристическая константа растворенного вещества RX’.

Уравнение (106) позволяет составить шкалу полярности исследуемых неподвижных жидких фаз. Для этого выбирают стандартные вещества – полярное (RX) и неполярное (RH)  и определяют их удерживаемые объемы на неполярной и исследуемой полярной неподвижных жидких фазах.

Роршнейдер предложил применять в качестве стандартных веществ бутадиен (полярное) и бутан (неполярное). В качестве неподвижной жидкой фазы с величиной относительной полярности равной нулю был предложен сквалан (разветвленный насыщенный углеводород с числом атомов углерода в молекуле, равным 30). Наиболее полярной неподвижной жидкой фазой, которой Роршнейдер установил полярность, равную 100 единицам, выбран , ’ – оксидипропионитрил.

Тогда, приняв в уравнении (107) величину относительной полярности Р_р, равную 100 для ,’-оксидипропионитрила, можно рассчитать величину характеристической константы А^{RX^} для соединений олефинового ряда из уравнения

. (108)

Можно использовать и графический способ определения величины относительной полярности исследуемой неподвижной жидкой фазы.

В табл. 12 приведена шкала относительной полярности некоторых неподвижных жидких фаз, рассчитанная по удерживаемым объемам бутадиена и н-бутана при 30 ^оС в случае разделения молекул олефинового ряда.

Т а б л и ц а 12