книги из ГПНТБ / Современное состояние жидкостной хроматографии
..pdfModern practice
of liquid chromatography
Edited by
J.J. KIRKLAND
Industrial and Biochemicals Department E . I . du Pont de Nemours and Company Wilmington, Delaware
Wiley Interscience, a Division
of John Wiley and Sons Inc.
New York •
London •
Sidney•
Toronto
1971
СОВРЕМЕННОЕ
СОСТОЯНИЕ
ЖИДКОСТНОЙ
ХРОМАТОГРАФИИ
Под редакцией Д ж . К И Р К Л Е Н Д А
Перевод с английского канд. хим. наук Д. Д . НОВИКОВА
Издательство «Мир» Москва 1974
УДК 643.644
1 |
. |
, |
.) |
ГОО. ПУБЛИЧНАЯ |
|
I |
|
|
НАУЧИО-Т •.. . : ч е с к а я |
|
I |
|
JftfrflWOTEKA COOP |
|
I |
В настоящее время остро ощущается недостаток методических руководств по жидкостной хроматографии, и в этом смысле данная книга окажет неоценимую помощь многочисленным лабораториям. В ней есть все необходимые сведения, которые помогут правильно выбрать и применить соответствующую методику. В книге кратко дана теория метода, указаны требования к материалам и конструк ции, которые необходимо учитывать при изготовлении и эксплуа тации жидкостного хроматографа. Подробно рассмотрены все 4 вида жидкостной хроматографии: распределительная, адсорбционная, ионообменная, ситовая. Приведены многочисленные примеры при менения высокоскоростной жидкостной хроматографии.
Книга предназначена для широкого круга работников научноисследовательских институтов и промышленных предприятий — хи миков, работающих в различных областях органической, физической и аналитической химии, биохимиков, фармакологов, клиницистов.
Редакция литературы по химии
© Перевод на русский язык, «Мир>, 1974
20506—89 04» (01)-74
П Р Е Д И С Л О В ИЕ
Значительный интерес, который проявляется в последние годы к жидкостной хроматографии, вполне понятен, так как потенциаль ные возможности этого метода для разделения любых по сложно сти образцов неограниченны.
В жидкостной хроматографии у исследователя наряду с задан ным изменением природы активных центров и геометрии поверх ности насадки имеется возможность регулирования подвижной фазы, что значительно расширяет границы применимости метода. Кроме того, создание в последние годы высокоскоростной жид костной хроматографии полностью ликвидировало основной недо статок метода — длительное по сравнению с газовой время, кото рое требовалось для разделения. Благодаря этому число исследо вателей, применяющих в своей работе жидкостную хроматографию, непрерывно растет.
Однако, несмотря на большое число публикаций по жидкостной хроматографии в периодической печати, в мировой литературе практически не было книг, которые позволяли бы в полной мере ознакомиться с методом жидкостной хроматографии и его возмож ностями. Предлагаемое вниманию читателя издание является вто рой книгой по жидкостной хроматографии, выходящей в издатель стве «Мир». В отличие от руководства Хадден и др. («Основы жид костной хроматографии», «Мир», 1973 г.), в котором рассматри ваются в основном практические аспекты применения жидкостных хроматографов, в данной книге исследователь найдет ответ прак тически на любой вопрос по данному методу. Хотя все главы книги написаны разными специалистами, это не просто обзоры, а скорее критическая оценка последних достижений жидкостной хрома тографии.
Книга состоит из трех частей.
В первой читатель знакомится с основами жидкостной хрома тографии, причем она рассчитана на лиц, уже знакомых с теорией газовой хроматографии, поскольку в ней подробно рассматривают ся и общие и специальные черты этих методов. Следующие дг.е главы посвящены аппаратуре и детекторам, используемым в вы.' сокоскоростной жидкостной хроматографии. Особое внимание уде ляется заполнению хроматографических колонок, а также методам градиентной подачи растворителя.
6 |
Предисловие |
Весьма ценной является |
глава, посвященная подвижной фазе |
в жидкостной хроматографии, написанная одним из крупнейших специалистов в хроматографии Л. Снайдером. Здесь впервые дан подробный анализ влияния природы подвижной фазы на эффек тивность разделения. Даны рекомендации по подбору подвижной фазы для распределительной и адсорбционной хроматографии.
Во второй части книги описаны методы жидкостной колоночной хроматографии. Но если в главах, посвященных жидко-жидкостной и твердо-жидкостной хроматографии, подробно рассматриваются практически все аспекты этих методик и читатель найдет много полезных советов, то главы, посвященные гель-проникающей и ионообменной хроматографии, написаны значительно слабее, хотя и они дают общее представление об этих методах. Правда, по ионообменной хроматографии имеется достаточно обширная лите ратура. По гель-проникающей хроматографии можно дополни тельно посоветовать книгу Г. Детермана «Гель-хроматография» («Мир», 1970), а также главу, посвященную этому виду хромато графии, в книге «Фракционирование полимеров» под ред. М. Кантова («Мир», 1971).
В третьей части обсуждаются вопросы применения высокоско ростной жидкостной хроматографии. Особую ценность здесь пред ставляет гл. 11, в которой подробно рассмотрены неподвижные фазы, используемые в распределительной хроматографии.
К сожалению, в настоящее время еще отсутствует единая тер минология в области жидкостной хроматографии. Учитывая, что это второе переводное издание, мы постарались выдержать терми нологию, принятую в книге Хадден.
Мы надеемся, что в целом книга будет полезна самым широким кругам химиков. Несомненную пользу она принесет и студентам химических ВУЗов.
Д. Новиков
П Р Е Д И С Л О В ИЕ РЕДАКТОРА АМЕРИКАНСКОГО ИЗДАНИЯ
Колоночная жидкостная хроматография — старейший хроматографический метод, который в настоящее время возрождается, восстанавливая свою репутацию как одного из самых эффектив ных и доступных. Хотя жидкостная хроматография почти на полвека старше газовой, она находилась в положении бедного род ственника из-за несовершенства методик и длительности анализа, традиционно связываемых с этим методом. Однако в последние четыре года интерес к жидкостной хроматографии возрос главным образом благодаря резкому увеличению скорости разделения и повышению эффективности метода. Основываясь на теоретических представлениях, в основном газовой хроматографии, удалось раз работать аппаратуру для работы при высоких скоростях и с высо ким разрешением и улучшить конструкцию колонок. Методика жидкостной хроматографии в настоящее время настолько усовер шенствована, что по времени и эффективности жидкостная хро матография может соперничать с газовой, и в связи с этим можно надеяться, что метод найдет самое широкое применение для ана литических разделений.
Недостаток координированной информации о новых методиках высокоскоростной жидкостной хроматографии высокого разреше ния побудил организовать в Вилмингтоне (Делавер, 6—8 апреля 1970 г.) курс, посвященный современному состоянию жидкостной хроматографии. Данная книга — расширенный материал лекций — представляет собой первую попытку собрать существующую ин формацию о новейших методиках, применяемых в жидкостной хро матографии. Каждый из авторов представил материал, отражаю щий последние наиболее важные достижения в той области, кото рой он непосредственно занимается. Таким образом, книга не является сборником научных или обзорных статей, а дает крити ческое рассмотрение различных вопросов. Предполагается, что на чинающие работать в этой области смогут использовать ее в ка честве первого учебного пособия по высокоскоростной жидкостной хроматографии, а имеющим опыт работы она даст новейшие ре зультаты и заставит пересмотреть некоторые свои взгляды.
Написанная десятью специалистами, книга тем не менее имеет характер монографии, в которой все главы органически связаны. Они написаны в такой манере, что читатель легко переходит от
8 |
Предисловие редактора американского издания |
одной |
темы к другой. Так, например, терминология и символы — |
общие |
во всей книге. |
Некоторые вопросы рассматриваются несколькими авторами, причем выводы делаются различные. Мы сознательно пошли на это, чтобы еще раз подчеркнуть, что, прежде чем будет выработана единая точка зрения, в ряде областей необходимо провести даль нейшие исследования.
Книга разделена на три основные части. В части I рассматри вается теория современной жидкостной хроматографии, используе мое оборудование, включая детекторы, и определяется роль по движной фазы в жидкостной хроматографии. В часть I I включены главы, в которых описываются четыре вида колоночной хромато
графии: |
жидко-жидкостная, твердо-жидкостная, |
эксклюзионная |
и ионообменная. Эти интересные главы заставляют |
пересмотреть |
|
некоторые |
аспекты метода. Часть I I I содержит главы, посвящен |
ные различным примерам применения скоростной жидкостной хроматографии высокого разрешения. Эти главы написаны пред ставителями лабораторий, где исследуются возможности исполь зования разработанных фирмой приборов для различных целей. Естественно, что некоторые авторы большее внимание уделили тем областям, где они непосредственно работают. Хотя в книгу включены не все примеры использования разработанных прибо ров, мы пытались дать представление о практическом подходе к различным наиболее актуальным проблемам разделения. В этой части книги больше всего выражены черты учебного пособия.
Невозможно издать книгу подобного типа без кооперации с другими. Я сердечно благодарен ряду членов исполнительного ко митета хроматографического форума, некоторым из моих коллег по лаборатории и всем, кто тратил свое время на просмотр отдель ных глав книги. Неоценимую помощь оказали Г. Умбрейт, А. Вас-
серман, Р. |
Нигрен, |
Д. О'Лери, |
Л. |
Пхайфер, |
Дж . ДеСтефано, |
Р. Фишер, |
Р. Лейтц, |
Дж. Нокс, |
Л. |
Снайдер, |
К. Бомба, Д. Блю |
и Г. Сахан. Особое признание и благодарность Г. Фелтону, кото рый был главой организационного комитета курса жидкостной хроматографии. Без его руководства и энергии эта книга не была бы возможна.
Хотя издание книги представляло значительный труд, я полу чил большое удовольствие, сотрудничая с авторами. Они внесли наибольший вклад и сделали все от них зависящее, чтобы успешно завершить работу над этой книгой.
Дж. Киркленд
Часть I
О С Н О В Ы В Ы С О К О С К О Р О С Т Н О Й Ж И Д К О С Т Н О Й ХРОМАТОГРАФИИ
Глава 1
С В Я З Ь Т Е О Р И И и П Р А К Т И К И в В Ы С О К О С К О Р О С Т Н О Й
ЖИ Д К О С Т Н О Й Х Р О М А Т О Г Р А Ф И И
Б.Каргер
А.Введение
Впоследние годы вновь возрос интерес к жидкостной хромато графии; объясняется это тем, что вопреки распространенному ра нее мнению методом жидкостной хроматографии, как оказалось, можно осуществлять быстрое разделение. В значительной степени это обусловлено повышением эффективности колонок и использо ванием высоких линейных скоростей подвижной фазы, и в данной главе рассматриваются достижения и показана их связь с осно вами хроматографии.
Глава делится на несколько разделов. Сначала кратко обсуж даются некоторые общие вопросы хроматографии. Затем рассмат риваются основы жидкостной хроматографии, в частности пути достижения разделения. Это потребует оценки селективности и эффективности в хроматографическом анализе. Далее обсуждают ся оптимальные режимы работы в высокоскоростной жидкостной хроматографии и в заключение указываются некоторые области жидкостной хроматографии, которые требуют дальнейшего раз вития.
Имеет смысл вкратце обсудить роль теории в хроматографии. Хотя процесс хроматографического разделения чрезвычайно сло жен, имеются простые модели и уравнения, которые будут до вольно близко аппроксимировать его. Например, если в данной хроматограмме получено недостаточное разрешение, чтобы улуч шить его, исследователь должен подобрать новый набор условий.
Он может |
отбирать буквально из бесконечного числа вариаций, |
и поэтому |
поиски условий наилучшего разделения (разрешение в |
минимальное время) могут длиться довольно долго. Однако уже небольшой запас знаний основ разделения в хроматографии дает возможность логически подойти к подбору условий, а следова
тельно, облегчить и ускорить его. Даже выбор |
начальных усло |
вий определяется пониманием теории. Зная |
основы теории, |