Способ получения капиллярной колонки для хроматографии

 

Изобретение относится к способу получения капиллярной колонки и позволяет повысить хррматографическук) эффективность колонки. Стеклянный капилляр обрабатывают раствором фтористоводородной кислоты, водой и метанолом. Затем капилляр запаивают с одного конца, а другой конец соединяют с вакуумным насосом , предварительно поместив капилляр в печь. Нагревают капилляр до температуры выбираемой в интервале 165-500 С и откачивают его при этой температуре в течение 0,5-1 ч при остаточном давлении 10 мм рт .ст. Не прекращая откачивания, капилляр отпаивают и охлаждают. Один из запаянных концов капилляра опускают в раствор неподвижной фазы и вскрывают его, следя за тем, чтобы во время вскрытия и после конец капилляра находился в растворе. Вследствие перепада давления внутри и снаружи капилляра раствор неподвижной фазы будет входить в капилляр и через некоторое время заполнит его. Капилляр готов к нанесению на его стенки слоя неподвижной фазы. Для этого заполненный капилляр соединяют с системой сжатого воздуха и удаляют из него раствор неподвижной фазы с помощью избыточного давления газа динамическим способом. 1 табл. Ь9 СП СО 00 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5в 4 С 01 Н 30/56 В 01 Р 15/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 3872366/23-26 (22) 29.12.84 (46) 23.09.86. Бюл. Ф 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (72) Г.М.Болотов, О.С.Соколова и В.В.Помаэанов (53) 543.544 (088.8) (56) Руденко Б.А. Капиллярная хроматография. N.: Наука, 1978, с.66-93.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1111101, кл. В Ol D 15/08, 1983. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОИ

КОЛОНКИ ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ (57) Изобретение относится к способу получения капиллярной колонки и позволяет повысить хроматографическую эффективность колонки. Стеклянный капилляр обрабатывают раствором фтористоводородной кислоты, водой и метанолом. Затем капилляр эалаивают с одного конца, а другой конец соединяют с вакуумным насо„„SU„„1259186 А 1 сом, предварительно поместив капилляр в печь. Нагревают капилляр до температуры выбираемой в интервале

165-500 С и откачивают его при этой температуре в течение 0 5-1 ч при остаточном давлении IO мм рт..ст. Не прекращая откачивания, капилляр отпаивают и охлаждают. Один из запаянных концов капилляра опускают в раствор неподвижной фазы и вскрывают его, следя эа тем, чтобы во время вскрытия и после конец капилляра находился в растворе. Вследствие перепада давления внутри и снаружи капилляра раствор неподвикной фазы будет входить в капилляр и через некоторое время заполнит его. Капилляр готов к нанесению íà его стенки слоя неподвижной фазы. Для этого заполненный капилляр соединяют с системой сжатого воздуха и удаляют из него раствор неподвижной фазы с помощью избыточного давления rasa динамическим способом. 1 табл.

4 12

Изобретение относится к газовой хроматографии и можег быть использовано при получении капиллярных хроматографических колонок со слоем неподвижной фазы. ,Целью изобретения является повышение хроматографической эффективности колонки.

Способ осуществляется следующим образом.

Капилляр с необработанной нли заранее модифицированной внутренней поверхностью .эапаивают с однрго конца, а другой конец соединяют с вакуумным насосом, предварительно поместив капилляр в печь. Нагревают капилляр до температуры 165-500 С и

: откачивают его при этой температуре 8 течение 0,5-1 ч при остаточном давлении 10 мм рт.ст.

Не прекращая откачивания, капилляр отпаивают, охлаждают и свободно подвешивают на штативе. Один из запаянных концов капилляра опускают в раствор неподвижной фазы и вскры-ъ вают его, следя за тем, чтобы во время вскрытия и после конец капилляра находияся в растворе. Вследствие перепада давлений внутри и сна. ружи капилляра раствор неподвижной фазы будет входить в капилляр и через некоторое время (0,5-2 ч ) в зависимости от длины капилляра и кбнцентрацни неподвижной фазы в растворе практически полностью заполнит его. с

Капилляр сразу же после заполнения готов к нанесению на его стенки слоя неподвижной фазы. Для этого заполненный капилляр соединяют с системой сжатого газа и удаляют из капилляра раствор неподвижной фазы с помощью избыточного давления газа, известным динамический способом.

Пример 1. Для прйготовления

«апиллярной колонки берут капилляр, длиной 30 м и внутренним диаметром

0,25 мм, вытянутый иэ стеклянной трубки (стекло В 46, молибденовое), обрабатывают его раствором фтористоводородной кислоты (1Ж-ный раствор

HF в количестве, равном двум объемам капилляра), водой и метанолом.

Один конец капилляра запаивают, устанавливают капилляр в термостат, соединяют открытый,его конец с вакуумным насосом и откачивакт 1 ч прн

-z, 165 С и давлении 10 мм рт ° ст. Не

59186 2 ° прекращая откачивания, капилляр отпаивают,. охлаждают н свободно подвешивают на штативе.

Один из запаяных концов капилля5 ра опускают в сосуд с 10Х-ным раствором неподвижной фазы ПЭГ 20М в метаноле и вскрывают его. Раствор

ПЭГ 20 М под действием атмосферного давления начинает заполнять ка10 пилляр и в течение 1 ч 45 мин полностью его заполняет. Заполненный капилляр соединяют одним концом с буферной колонкой, а другим — с системой сжатого rasa и при давлении

1,5 ати выдавливают раствор непод-! вижной фазы из капилляра с постоянной "коростью 1 см/с. Время выхода раствора из капилляра — 50 мин.

Эффективность полученной колонки по пропнловому спирту равняется

2500 теоретических тарелок на метр.

Воспроизводимость способа больше чем 8Я.

Пример 2. Капиллярную колон-.

25 ку со слоем неподвижной фазы 0V-101 готовят из капилляра длиной 15 м и внутренним диаметром 0.,25 мм. Капилляр обрабатывают по методике, приведенной в примере 1 с той лишь разницей, что капилляр выдерживают

1 ч при 500 С. Для заполнения капилляра один из его запаянных концов опускают в !07-ный раствор неподвижной фазы OV-101 в хлороформе, вскры35 вают его и заполняют капилляр раствором этой фазы с помощью атмосферного давления. Скорость заполнения капил.ляра вначале высокая, затем понижается. Так, после 28-го витка скорость заполнения понижается до

1 см/с, а к концу заполнения она же равняется 0,6 см/с.Колонка заполняется раствором 43 мин.

Нанесение слоя неподвижной фазы проводят известным способом, выдавливая сжатым газом раствор иэ капилляра со скоростью 0,67 см/с при давлении газа 0,5 ати.

Эффективность полученной колонки, измеренная при 120 С по н-парафину

C«, составляет-3500 теоретических тарелок на метр. Условия хроматографирования: давление перед колонкой—

0,5 ати,программирование температу55 ры 100-240 С со скоростью 5 C/ìèí.

Все пики имеют симметричную форму без хвостов. Наклон нулевой линии к .концу анализа незначителен.

1259186

3

В условиях примера 2 получают

4 колонки с эффективностью 3300-3500 теоретических тарелок на метр.

Пример 3. Капилляр длиной

l0 м и внутренним диаметром 0,25 мм обрабатывают парами HCI при 300ОС в течение 4 ч, продувают его инертным газом при той же температуре в течение 0,5 ч для удаления паров

НС1 и затем вакуумируют 0,5 ч при

300 С и вакууме 10 мм рт.ст. Отвакуумированный и запаянный с обоих концов капилляр охлаждают, опускают один конец капилляра в ЗЯ-ный раствор неподвижной фазы ЯЕ-ЗО, вскрывают этот конец, не вынимая его из раствора, и заполняют капилляр полностью этим раствором с помощью атмосферного давления в течение

40 мин. Затем вынимают вскрытый ко- 2р нец из раствора, вскрывают второй конец капилляра, соединяют капилляр с буферной колонкой и системой сжатого газа и выдавливают раствор из капилляра со скоростью 1 см/с. 25

Эффективность полученной колонки,. измеренная по метиловому эфиру тридекановой кислоты, составляет 2000 теоретических тарелок на метр, а по н-парафину C

Пример 4. Колонку приготав-:; ливают из стеклянного капилляра длиной 15 м и внутренним диаметром

0,25 мм, внутреннюю поверхность которого ничем не обрабатывают. Ка- 4О пилляр прогревают при 500 С в течение 1 ч при одновременном вакуумировании, отпаивают, охлаждают и заполняют 10%-ным раствором .неподвиж- . ной фазы 0У-101 в хлороформе с помощью атмосферного давления аналогично примеру 2.

После нанесения слоя фазы на внутреннюю поверхность капилляра и кондиционирования его эффективность полученной колонки по н-парафину С д составляет 3200 теоретических тарелок на метр,т.е. близка к эффективности колонки, полученной в примере 2.

Пики полярных соединений (окта- нол, 2-деконол ) на колонке немного размыты и имеют хвосты, т.е. внутренняя поверхность необработанного капилляра проявляет адсорбционные свойства по отношению к полярным веществам, неподвижная фаза ме" нее прочно удерживается на такой поверхности; в колонке, приготовленной в условиях примера 4, размывание полярных соединений быстро увеличивается по мере испытания колонки, а фон значительно больше, чем в приведенных примерах.

Пример 5. Готовят стеклянную капиллярную колонку длиной 50 м и внутренним диаметром 0,25 мм со слоем OV -101 на ее внутренней поверхности, нанесенным из 5%-ного раствора AY-101 в хлороформе.

Условия предварительной обработки колонки аналогичны условиям обработки колонки в примере 3. Затем отвакуумированный и охлажденный капилляр опускают одним концом в

57.-ный раствор ОЧ-101 в хлороформе, вскрывают этот конец и заполняют капилляр с помощью атмосферного давления. После сорокового витка (а всего колонка содержит 125 витков). скорость заполнения равняется

0,5 см/с, а к концу колонки она равняется 0,1 см/с. Время заполнения колонки 2 ч 15 мин. После чего колонку сразу присоединяют к системе со сжатым газом для нанесения слоя неподвижной фазы путем продавливания раствора фазы через капилляр с постоянной скоростью. После нанесения слоя и его кондиционирования эффективность полученной колонки по н-гексану при 32 С и давлении 0,7 ати равняется 6600 теоретических тарелок на метр.

Пример 6. Готовят колонку," длиной 50 м и внутренним диаметром

0,3 мм в соответствии с известным способом и по предлагаемому способу — с термообработкой в вакууме (4OO С для фазы OV-101 и !65 С для фазы С 20M). В таблице приведены сравнительные данные по эффективности колонок, полученных известным и предложенным способом.

1259186 ч

«й

Способ приготовления

Эффективность колонки,т.т./м

Количество колонок

1. Известный

НЖФ OV -101

3200i200

3100+300

НЖФ С 20М

2. Предложенный

НЖФ OV-101.

37001200

3500+200

НЖФ С 20Н

Составитель С.Староверов

Редактор В.Данко Техред А.Кравчук . Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5116/43 Тираж 778. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ получения капиллярной колонки для хроматографии, включакщий химическую обработку внутренней поверхности капилляра, заполнение его раствором жидкой фазы и нанесение ее на внутреннкко поверхность калилляра, отличающийся тем, что, с целью повышения хроматографической эффективности колонки, капилляр перед заполнением предварительно термообрабатывают в вакуумеи раствор жидкой фазы подают в вакуумированный и охлажденный до комнатной температуры капиляр при атмосферном давлении.