4. Жидкостная хроматография

Как известно, хроматография является процессом, с помощью которого разделяются молекулы химических веществ различных типов. В общем виде, образец смеси вводится в неподвижную фазу и вместе с подвижной фазой все компоненты сложного по составу образца перемещаются вдоль неподвижного слоя со скоростью, зависящей от величины взаимодействия индивидуальных компонентов смеси с неподвижной и подвижной фазами.

Если подвижная фаза — жидкость, то процесс называется жидкостной хроматографией. Неподвижная фаза либо помещается в колонку, либо распределяется в виде тонкого открытого слоя на подложке; неподвижная фаза может быть одновременно подложкой, как в хроматографии на бумаге.

Формально процесс хроматографического разделения здесь остается тем же, что и в газовой хроматографии. В случае жидкостной хроматографии подвижная (жидкая) фаза имеет существенно большую плотность и часто сама способна сорбироваться в неподвижной фазе, играя роль вытеснителя, или способна в той или иной степени вступать во взаимодействия с молекулами сор-батов. В силу этого сорбционная среда и сорбционные равновесия в жидкостной хроматографии существенно сложнее, чем в случае газовой хроматографии.

Жидкостная хроматография имеет промежуточные варианты. В жидкостно-жидкостной хроматографии и подвижной, и неподвижной фазами служат жидкости. В жид-костно-адсорбционной хроматографии неподвижной фазой служит твердый сорбент, а неподвижной — жидкость.

Общая схема жидкостного хроматографа аналогична схеме газового хроматографа, приведенного на рис. 6. Однако, в жидкостной хроматографии вместо баллона с газом-носителем используются специальные насосные системы подачи растворителя, обеспечивающие регулируемую подачу потока растворителя.

В качестве растворителей применяют легкие углеводороды, их производные, а также смешанные растворители: гексан, диэтиловый эфир, метилацетат, бензол, толуол, метанол, этанол, уксусную кислоту и др. Выбор растворителей определяется типом используемого сорбента, особенностями и составом разделяемой смеси. Общим является то, что разделяемые вещества должны растворяться в используемой подвижной фазе.

В качестве детектирующих устройств в жидкостной хроматографии часто используются проточные рефрактометры, спектрофотометры в ультрафиолетовой и видимой областях спектра поглощения. Современные детектирующие устройства в жидкостной хроматографии обеспечивают непрерывную регистрацию концентрации анализируемых веществ в вытекающем из колонки потоке на уровне 10-4%.

В жидкостной хроматографии длина используемых колонок меньше, чем в газовой хроматографии, и составляет не более 1 м. Частицы сорбента имеют размеры 5—10 мкм и строго регулируются по размеру. Использование сорбентов с разными функциональными группами повышает селективность хроматографического процесса. Особую проблему представляет приготовление высокоэффективных хроматографических колонок, так как заполнение колонок частицами малых размеров требует создания особых методик.

В целом эффективность колонок в жидкостной хроматографии высока и достигает величины, соответствующей ВЭТТ порядка 0,02 мм (для газовой хроматографии ВЭТТ равна 0,3—0,8 мм).

Следует указать на некоторую условность термина «неподвижная фаза», поскольку адсорбент или абсорбирующая жидкость не всегда остаются неподвижными. Они могут перемещаться в том же направлении, что и подвижная фаза (но с другой скоростью), или в противоположном.

Противопоставление различных методов хроматографии, по своей сути, лишено здравого смысла, так как они дополняют друг друга. Каждый из этих двух основных видов хроматографии имеет свою преимущественную область экспертного применения в судопроизводстве, определяемую объектами исследования. Так, определение групповой принадлежности разделяемых веществ, чаще всего, проводится методом жидкостной хроматографии, а идентификация компонентов осуществляется газохрома-тографически.

В зависимости от способов оформления процесса различают как колоночную, так и плоскостную хроматографию. С практической точки зрения наиболее часто используемым на практике методом жидкостной хроматографии является хроматография в тонком слое сорбента.