Хлорсодержащие углеводородычастосодержатмикропримеси хлороводородной кислоты, образующейся при их хранении, под действием которой сильно коррозируют металлические детали и разрушаются адсорбенты. Кислоту удаляют адсорбционной очисткой на щелочном оксиде алюминия. Среди хлорсодержащих растворителей особой лабильностью отличается хлороформ, который легко разлагается под действием света с образованием фосгена. Для замедления этой реакции хлороформ стабилизируют добавкой 0,5—1% этилового спирта. Таким образом, в хлороформе обычно одновременно присутствуют примеси НСl, этилового спирта и фосгена. Для их удаления продажный хлороформ промывают водой и перегоняют, отделяя основное количество воды в виде азеотропной смеси. Перегнанный хлороформ наливают в бутыль из темного стекла и добавляют 5—10% (об.) активного цеолита СаА (5А). Непосредственно перед употреблением растворитель еще раз перегоняют. Общим правилом при работе с хлорсодержащими углеводородами является использование только свежеперегнанных растворителей. Их смеси с другими растворителями также готовят в расчете на суточную потребность. Простые эфиры, особенно циклического строения, легко окисляются воздухом с образованием пероксидов. Присутствие последних крайне нежелательно, так как они разрушают сорбенты с привитой фазой и полимерные сорбенты, а также окисляют лабильные компоненты анализируемых смесей и поглощают в УФ-области. Наиболее часто из растворителей этого класса применяют тетрагидрофуран, обычно стабилизированный гидрохиноном. Перед перегонкой проверяют наличие пероксидов в тетрагидрофуране. К 1 мл растворителя прибавляют 1 мл. 10%-ного раствора KI или Nal в ледяной уксусной кислоте. При низкой концентрации пероксида раствор окрашивается в желтый цвет, а при высокой — в коричневый. При заметном содержании пероксидов во избежание взрыва при перегонке их удаляют кипячением с 0,5% Cu2Cl2 в течение 30 мин. Тетрагидрофуран после удаления пероксида хранят над твердым КОН (10—15% об.) в плотно закрытой бутыли из темного стекла в атмосфере инертного газа и перегоняют непосредственно перед. применением. Чистота полученного растворителя вполне достаточна для проведения эксклюзионной хроматографии на полужестких полистирольных гелях при детектировании рефрактометром. В других вариантах, особенно при работе с УФ-детектором, может потребоваться дополнительная адсорбционная очистка. В частности, обработка тетрагидрофурана и диизопропилового эфира цеолитами NaX и СоХ позволяет удалить до 90—99% пероксидов. Относительно недавно для замены диэтилового и диизопропилового эфиров предложен новый растворитель — метил-трет-бутиловый эфир, который практически не образует пероксидов. Этот растворитель, видимо, найдет широкое применение в препаративной жидкостной хроматографии, так как устраняется опасность загрязнения выделяемых веществ продуктами окисления растворителя. Следует еще раз подчеркнуть, что при перегонке растворителей, склонных к образованию пероксидов, необходимо тщательно соблюдать технику безопасности. Перегонку следует вести на водяной или силиконовой бане, не допуская перегрева растворителя. В колбу обязательно должны быть внесены свежие инициаторы кипения (лучше всего кусочки стеклянных фильтров или пористого фторопласта); перегонку необходимо прекращать, оставляя в кубе не менее 1/5 объема загрузки. Кубовый остаток можно прибавить к свежей порции растворителя, подготовленной для химического удаления пероксидов. Ацетонитрил очищают от примесей, поглощающих в УФ-области, кипячением с перманганатом и перегонкой. В колбу вместимостью 2 л помещают 1,5 л ацетонитрила и 30 г КМnO4, кипятят с обратным холодильником 1 ч и перегоняют с дефлегматором, отбирая фракции по 200 мл. Когда в кубе останется около 200 мл продукта, перегонку прекращают. Остаток можно смешивать с новой порцией растворителя. Первую фракцию отбрасывают, а остальные проверяют на поглощение в УФ-области. Для этого заполняют рабочую кювету УФ-детектора по очереди водой высшей очистки и испытуемым растворителем (сравнительная кювета заполнена воздухом). Чем меньше при этом разница показаний самописца, тем выше качество растворителя. Обычно при такой очистке получают около 1 л ацетонитрила, пригодного для работы в градиентном режиме при 254 нм. Значительно более сложная многостадийная процедура, обеспечивающая получение растворителя с ограниченной длиной волны <200 нм, описана в работе. Изопропанол чаще всего используют как модификатор в адсорбционной хроматографии. Поэтому наиболее опасной примесью в нем является вода. Изопропанол образует с водой азеотропную смесь, кипящую при 80,3 °С и содержащую, по разным данным, 9—12% воды. При небольшой концентрации воды в исходном продукте ее легче всего удалить путем отгонки смеси. Если же содержание воды выше 5—6%, то растворитель сначала сушат над безводным сульфатом натрия. Для удаления следов воды изопропанол выдерживают над цеолитом NaA.
Метанол. Наиболее трудно отделяемой примесью в метаноле является ацетон, который лучше всего удалять обработкой гипоиодитом натрия NaOI. Раствор 25 г иода в 1 л метанола медленно вливают при перемешивании в 500 мл 1 М раствора NaOH и добавляют 150 мл воды. Через 6—10 ч отфильтровывают образовавшийся йодоформ и кипятят фильтрат с обратным холодильником до исчезновения запаха йодоформа. Большинство примесей, в том числе и основную массу воды, удаляют перегонкой. Для получения очень сухого продукта его выдерживают над цеолитами NaA или КА. Вода представляет собой важнейший растворитель в обращенно-фазной и ионообменной хроматографии. Основными примесями в воде, которые мешают проведению хроматографического процесса, являются различные соли и микропримеси углеводородов и других органических соединений. Присутствие солей недопустимо в ионообменной хроматографии, а примеси органических соединений вызывают существенные затруднения в обращенно-фазной хроматографии (особенно в градиентном элюировании) при использовании флуоресцентного и УФ-детекторов. В литературе описано много различных методов очистки воды. Для удаления минеральных солей, видимо, наилучшим является деионизация на ионообменниках с последующей перегонкой в кварцевой посуде. Удовлетворительная очистка от органических загрязнений достигается фильтрацией деионизированной воды через активированный уголь. Для высшей степени очистки воду пропускают через колонку с обращенно-фазным сорбентом, которую потом регенерируют промывкой метанолом, ацетонитрилом или тетрагидрофураном. Очень эффективным является также жесткое УФ-облучение. В обращенно-фазной хроматографии воду обычно используют в виде смесей с полярными органическими растворителями. Поэтому практически важно знать об особом свойстве таких смесей — аномально высокой вязкости.
Таблица 1.2 Максимальная вязкость органических растворителей с водой
Органический η20, (м2/с)105 Содержание органи- η20, (м2/с)105
компонент ческого компонента в
смеси с водой, % (об).
Ацетон0,32101,2
Ацетонитрил 0,38 101.1
Этанол1,20402,8
Метанол0,60401.8
Таблица 1.3. Вязкость водно-органических смесей
| Содержание органического компонента в смеси с водой, % (об) | η25 смеми, (м2•с)105 | |
| метанол | ацетонитрил | |
| 020406080100 | 0,89 1,26 1,42 1,40 1,01 0,57 | 0,89 0,91 0,98 0,76 0,58 0,34 |
В табл.1.2 приведены составы водно-органических смесей,. которым соответствует максимальная вязкость при 20 °С, а в табл. 6.3 — значения вязкости смесей воды с метанолом и ацетонитрилом в широком диапазоне концентрации при 25 °С. Данные таблиц показывают, что вязкость водно-органических смесей при определенных концентрациях существенно вышe, чем у индивидуальных компонентов. Это явление приводит к возрастанию сопротивления колонки и соответствующему повышению давления на ее входе, а также ухудшает разделение за счет снижения коэффициента диффузии.
Литература
1. Kucera P.J. Chromatogr, 1980, v. 198, p. 93—109.
2. Bowermaster J., McNair Я.J. Chromatogr, 1983, v. 279, p. 431—438.
3. Scott R. P.F.Adv. Chromatogr., 1983, v. 22, p. 247—294.
4. Van der Berg J. H.M., Horsels H.W.M., Groenen R.J.Af./Chromatogra-phia, 1984, v. 18, No. 10, p. 574—578.
5. Freebairn K.W., Knox J.Я./Chromafographia, 1984, v. 19, No. 1, p. 37—47.
6. Schoenmakers P., Billiet H.A.H., DeGalan L.J. Chromatogr, 1981, v. 205, p. 13—30.
7. Jandera P., Churacek J.J. Chromatogr, 1980, v. 192, No. 1, p. 19—36.