ХРОМАТОГРАФИЧЕСКАЯ КОЛОНКА С ЩЕЛЕВЫМ КАНАЛОМ

Хроматографическая колонка с щелевым каналом или ленточная хроматографическая колонка относится к области аналитической химии и предназначена для разделения пробы на компоненты вещества при переносе ее потоком газа или жидкости через хроматографическую колонку с последующей их регистрацией.
Как известно, внешнему виду хроматографической колонки или каналу в ней может быть придана практически любая форма: круглая, шестигранная, квадратная и даже в виде ленты или полоски [1]. Что придает ей некоторые преимущества при том или ином практическом использовании.
В большинстве случаев Хроматографическая колонка представляет собой капилляр, т.е. трубку круглого сечения, как правило, с круглым каналом диаметром 0,05-1,5 мм длиной 1-100 м [2].
Известна Хроматографическая колонка, образованная плотно сжатыми или сваренными дисками, на которых проделана спиральная канавка прямоугольного, треугольного или трапецевидного сечения глубиной 0,2-0,4 мм [3].
Но более эффективна для разделения компонентов пробы вещества по Голлею - исследователя хроматографических процессов - Хроматографическая колонка с щелевым, т.е. узким прямоугольным каналом [4]. Так в хроматографической колонке с щелевым каналом, образованной путем свертывания в рулон двух металлических лент разной ширины, диной около 10 м и применением в качестве адсорбента графитированной сажи удалось осуществить разделение
ряда углеводородов и достичь эффективности в несколько тысяч теоретических тарелок [5].
Но наиболее близким из аналогов является прототип в виде хроматографической колонки с щелевым каналом, выполненной в виде ленты с нанесенным на поверхности сорбентом и свернутой в рулон, который герметизирован с торцов, а вход в щелевой канал и выход из него изготовлен из металлических или стеклянных капилляров [2].
Новым в предлагаемой хроматографической колонке с щелевым каналом является то, что на ленту с одной из сторон нанесен липкий слой, а по краям ленты со стороны с липким слоем герметично прикреплены полоски, образующие между собой щелевой канал, при этом лента намотана на цилиндр.
Развитием является хроматографическая колонка с щелевым каналом, в которой капилляры вложены в канал поперек его, при этом после входа в канал и перед выходом из канала они разрезаны вдоль по боку, или срезаны наискось, или просверлены по бокам.
Развитием является хроматографическая колонка с щелевым каналом, в которой цилиндр выполнен пустотелым, а капилляры расположены в полости цилиндра и закреплены на ее поверхности.
Вариантом является хроматографическая колонка с щелевым каналом, в которой лента выполнена из металла, полоски из припоя, а края герметично запаяны или заварены.
На чертеже показана хроматографическая колонка с щелевым каналом при виде сбоку перед окончанием процесса ее сборки. Она содержит ленту 1, свернутую в рулон на цилиндре 2, и на которую нанесены по краям полоски 3, образующие щелевой канал 4 с подведенными к нему капиллярами 5.
Поскольку лента 1 покрыта липким слоем, то полоски 3 и сорбент в канале 4 легко прилипают к ней. Капилляры 5 подведены к щелевому каналу 4 через внутреннюю полость в цилиндре 2 и закреплены на ее поверхности.
Хроматографическая колонка с щелевым каналом, заполненная сорбентом - неподвижной фазой, устанавливается в хроматограф и через нее подают подвижную фазу - в жидком или газообразном виде. В начало колонки вводят анализируемую пробу вещества, состоящую из нескольких компонентов. По мере ее продвижения по щелевому каналу 4 с потоком подвижной фазы различные компоненты пробы сорбируются неподвижной фазой и задерживаются на сорбенте на различное время. Поэтому на выходе из колонки они в различное время выходят из щелевого канала 4, где дектируются и регистрируются.
Примером конкретного изготовления может служить Хроматографическая колонка с щелевым каналом, намотанная в виде двух узких магнитофонных лент на расстоянии друг от друга, а сверху на канал между лентами прозрачную наматывают липкую ленту из полиэтилена, на жестяную банку, изнутри которой впаяны два медных капилляра - вход и выход. Параметры канала - длина 3-5 м, ширина 2,0-3,0 мм, а высота канала определяется толщиной магнитофонной ленты 20-40 мкм.
Техническим результатом такой хроматографической колонки с щелевым каналом является то, что наряду с повышенной эффективностью разделения в щелевом канале по Голлею [2], она проста и дешева. А возможность контроля степени визуального наблюдения качества нанесения сорбента в канале при ее изготовлении дополнительно повышает ее эффективность.
Ссылки
1. Солдатов В.П., Арчаков А.П., Ефименко А.П., Науменко И.И., Кулов С.К., Романов Г.П., Попов М.Н. Способ изготовления поликапиллярной хроматографической колонки. Авторское свидетельство №1635128, МКИ 5 G 01 N 30/02, 1987.
2. Руденко Б.А., Руденко Г.И. Высокоэффективные хроматографические процессы. - М.: Наука, 2003, с.242.
3. Зуев Б.К., Руденко Б.А., Никифоров Ю.А. Хроматографическая колонка. - Патент РФ по заявке №98123275, МКИ 6 G 01 N 30/02, 1999.
4. Березин Г.И., Сидоров П.Ф., Худяков В.Л. и др. Хроматографическая колонка. - Авторское свидетельство СССР №1133547, МКИ G 4 01 N 30/02, 1984.
5. Березин Г.И., Худяков В.Л., Сидоров П.Ф. Журнал физической химии. 1986, т.40, №7, с.1808-1810.