Курс Interlab "Хроматография: газовая хроматография. Ввод пробы." Лекция 6

• Компания Интерлаб продолжает серию видео-лекций по хроматографическим методам.  

• Лекция посвящена вводу пробы в хроматографическую систему.  

• Автор обещает выпустить две лекции с промежутком в одну неделю.  

• Ввод пробы определяет конечный результат хроматографического анализа.  

• Система ввода пробы часто называют "ахиллесовой пятой" хроматографа.  

• Система должна удовлетворять трем требованиям: минимальный вклад в размывание пиков, точность и воспроизводимость, неизменность состава смеси.  

• Для каждой матрицы требуется предварительная экстракция компонентов.  

• Высококонцентрированные газообразные пробы также требуют подготовки.  

• Основные методы экстракции: твердофазная экстракция, сверхкритическая флюидная экстракция, микроволновая экстракция, ультразвуковая экстракция.  

• Экстрагируемые компоненты могут быть летучими, полу-летучими или нелетучими.  

• Летучие органические вещества имеют высокое давление пара и могут попадать в окружающую среду.  

• Полу-летучие органические вещества имеют низкую точку кипения и низкое давление паров.  

• Нелетучие органические вещества требуют дополнительной стадии подготовки для анализа.  

• Дериватизация увеличивает летучесть компонентов и улучшает их разделение.  

• Дериватизация может повысить чувствительность детектора и эффективность хроматографии.  

• Выбор метода дериватизации зависит от природы компонентов, растворителя и процедуры экстракции.  

• Основные методы дериватизации: силилирование, алкилирование, ацилирование.  

• Силилирование увеличивает летучесть компонентов, но требует осторожности из-за фоновых соединений.  

• Алкилирование и ацилирование используются для повышения чувствительности детектора.  

• Силилирование превращает компоненты в триметилсилильные производные.  

• Силилирующие агенты обеспечивают высокую чувствительность, но требуют осторожности.  

• Силилирующие агенты реагируют с водой и спиртами, что требует предварительного высушивания проб.  

• Силилирование не следует использовать в колонках с активным водородом в неподвижной фазе.  

• Дешевый и распространенный метод.  

• Подходит для широкого спектра соединений.  

• Чувствителен к воде и требует чистых растворителей.  

• Применяется для идентификации и анализа веществ с аминами и гидроксильными группами.  

• Заменяет активный водород алкильными группами.  

• Образуются сложные эфиры, алкиламиды и алкиламины.  

• Образуются стабильные производные.  

• Могут использоваться как отдельные агенты или в сочетании с другими.  

• Ограниченно воздействуют на молекулы с аминами и гидроксилами.  

• Уменьшает полярность функциональных групп.  

• Используются галогенгидриды и ангидриды кислот.  

• Полезен для масс-спектрометрических исследований.  

• Введение атомов фтора или галогенов.  

• Увеличение времени элюирования и улучшение хроматографического разрешения.  

• Может использоваться для активации карбоновых кислот.  

• Трудоемкий процесс.  

• Продукты реакции требуют удаления перед анализом.  

• Чувствительны к влажности и имеют специфический запах.  

• Важность правильного выбора виал и крышек.  

• Неправильный выбор может привести к потере образца или повреждению автосамплера.  

• Важно учитывать размеры и материалы виал.  

• Виалы могут быть из прозрачного стекла, затемненного стекла или полимерного материала.  

• Выбор материала зависит от химической инертности образца и его чувствительности к свету.  

• Для ионной хроматографии используются полимерные виалы.  

• Крышки могут быть обжимными или винтовыми.  

• Винтовые крышки имеют размеры 8, 9 или 10 мм.  

• Обжимные крышки имеют диаметр 11 мм.  

• Септы предохраняют образец от испарения и уплотняют его.  

• Изготовлены из резины, силикона, полимера или тефлона.  

• Часто имеют поперечный или звездообразный надрез для упрощения проникновения иглы.  

• Септы из ПТФЭ обладают превосходной химической стойкостью и высокой рабочей температурой до 550°C.  

• Они одноразовые и не способны к повторному самоуплотнению, что ограничивает их использование с легко летучими растворителями.  

• Септы из силикона с одной стороны покрыты ПТФЭ пленкой подходят для многократного использования и имеют максимальную рабочую температуру 200°C.  

• Септы с двумя слоями ПТФЭ пленки устойчивы к воздействию растворителей и деформации.  

• Они рекомендуются для анализа ультра малых следовых количеств органических соединений.  

• Эксперимент показал, что потери гексана через септы с ПТФЭ и силиконом минимальны, но значительны при длительном хранении.  

• Септы из ПТФЭ, покрытые красной резиной, имеют высокую химическую инертность и герметичность, но не способны к самоуплотнению.  

• Они используются в рутинных газохроматографических экспериментах.  

• Септы из витона обладают высокой химической стойкостью, но ограничены в повторном самоуплотнении.  

• Они подходят для работы с хлорированными растворителями и спиртами, но не рекомендуются для работы с аминами и ацетонитрилом.  

• Эти септы интегрированы в крышки и используются в жидкостной хроматографии.  

• Они не обладают свойствами повторного самоуплотнения и подходят для однократной инжекции.  

• Использование микрошприца для ввода жидких проб является распространенным методом.  

• Корректность применения микрошприца влияет на размывание пробы и стабильность данных.  

• Скошенная игла под углом 20 градусов подходит для ручного ввода пробы в газовых хроматографах.  

• Коническая игла увеличивает срок службы септ и подходит для автосамплеров.  

• Узкий кончик иглы оптимален для инжекции в газовых хроматографах, а широкий кончик повышает прочность при использовании с автосамплерами.  

• Игла с квадратным кончиком и закругленными краями для предотвращения повреждения уплотнения ротора.  

• Игла с боковым отверстием для исключения контакта образца с септой.  

• Игла с армирующей оболочкой для дополнительной прочности.  

• Выбор объема шприца: наименьший объем инжектируемой пробы должен составлять 10% от общего объема шприца.  

• Выбор растворителя для промывки: лучше использовать тот же растворитель, что и для растворения пробы, или метанол.  

• Избегать использования хлороформа и ацетонитрила из-за риска создания остаточной пленки.  

• Рекомендуется не менее четырех промывок до инжекции и шести промывок после.  

• При инжекции дерватизированной пробы количество промывок увеличивается до десяти.  

• После каждой серии анализов или долгого простоя шприца, его нужно тщательно промывать.  

• Важность корректной работы испарителя и техники ввода пробы.  

• Проблема испарения пробы при резком повышении температуры.  

• Использование высокоскоростных автосамплеров для минимизации фракционирования пробы.  

• Быстрая инжекция предпочтительна для масс-спектрометрии и колонок с узкой полосой размывания.  

• Медленная инжекция рекомендуется для колонок с широкой полосой размывания и для исключения эффекта обратного тока паров растворителя.  

• Призыв к слушателям делиться своим опытом и мнениями по выбору скорости ввода пробы.  

• Метод сэндвич позволяет исключить эффекты фракционирования пробы.  

• Шприц наполняется чистым растворителем, затем воздухом, затем образцом, и снова воздухом.  

• В момент инжекции образец проходит через иглу, за ним следует растворитель, что исключает остаточные количества образца.  

• Метод решает проблемы функционирования пробы до и во время инжекции.  

• Увеличивается количество парообразуемого растворителя, что может перегрузить лайнер.  

• Дополнительные объемы растворителя могут помешать фиксации рано элюируемых соединений.  

• Обсуждены различные типы матриц, методы извлечения соединений, дериватизация, конструкции микрошприцев и наконечники игл.  

• Рассмотрены методы ввода пробы, включая метод сэндвич.  

• Анонс следующей темы о методе парафазного анализа хэт-спейс.