Капиллярная газовая хроматография.

Капиллярная газовая хроматография (КГХ) - один из наиболее молодых хроматографических методов, открытый в 1956-58 гг. швейцарским химиком Голеем [10, 11]. В результате активного развития царским химиком Голеем [10, 11]. В течение последующих десятилетий в результате активного своего развития данный метрдв значительной мере потеснил традиционную газовую хроматографию на насадочных колонках и является в настоящее время основным: более 70% публикаций по газовой хроматографии в зарубежных журналах посвящено КГХ [12, 13].

Важным этапом в развитии КГХ явился переход от стеклянных колонок к кварцевым, что существенно упростило экспериментальную технику и расширило области использования метода, поскольку кварцевая поверхность более инертна по сравнению со стеклянной.

Бурное развитие капиллярной хроматографии объясняется рядом ее преимуществ по сравнению с традиционным методом, основным из которых является более высокая разделительная способность.

Таким образом, продуктивность процесса разделения определяется тремя параметрами колонки: селективностью, эффективностью и емкостью. Во-первых, капиллярные колонки по эффективности в 3-5 раз превосходят насадочные; благодаря их большой длине различие в общей эффективности достигает 25-100 тысяч теоретических тарелок. Селективность разделения также выше у капиллярных колонок.

Во-вторых, капиллярные колонки позволяют разделять более широкий круг тяжелых (высококипящих) и термически нестабильных соединений. Это объясняется прежде всего меньшим количеством неподвижной жидкой фазы, а следовательно, пониженной величиной удерживания разделяемых компонентов.

В-третьих, на капиллярных колонках значительно выше скорость разделения. Это обусловлено возможностью быстрого массообмена хроматографируемых соединений между потоком подвижной газовой фазы и тонкой пленкой неподвижной жидкой фазы, а также более высокой скоростью газа-носителя.

В-четвертых, миниатюризация колонок обеспечивает более воспроизводимый температурный режим разделения, обусловленныйменьшей тепловой инерцией колонок. Кроме того, тонкие капиллярные колонки позволяют уменьшить габариты аппаратуры, улучшить термостатирование, снизить расход сорбентов и газов-носителей.

К ограничениям КГХ относятся: необходимость изменения системы ввода проб и применения высокочувствительных детекторов с небольшим внутренним объемом; повышенные требования к инертности внутренней поверхности колонок и аппаратуры; сложные методы получения капилляров и методы нанесения пленки неподвижной фазы и ее иммобилизации, приводящие к удорожанию аппаратуры.

Капиллярная газовая хроматография применяется для определения свободной энергии, энтальпии и энтропии сорбции, давления насыщенных паров и коэффициентов активности соединений, а также для оценки липофильности летучих веществ и исследования свойств полимеров и жидких кристаллов [14]. Интересным примером служит использование этого метода при определении подлинности меда [15]. Для этого с помощью капиллярной газовой хроматографии определяют триметилсилильные производные олигосахаридов; настоящий мед содержит мало олигосахаридов, а инвертированные сиропы - много.