Основная задача хроматографической колонки состоит в том, чтобы разделить многокомпонентную анализируемую смесь на индивидуальные компоненты.
Хроматографические колонки бывают двух основных типов – насадочные и капиллярные. На первых этапах развития хроматографии наиболее широко были распространены насадочные колонки. Они изготавливаются из металлических, стеклянных или фторопластовых трубок с внутренним диаметром от 2 до 4 мм и длиной от 0,5 до 3 м.
Капиллярные колонки впервые были изготовлены и изучены Голеем ( Golay ) в конце 50-х годов прошлого века. Сначала они изготавливались из медной трубки внутренним диаметром 0,25 мм. Но поскольку медь является очень гибким материалом, позднее она была заменена на нержавеющую сталь. Металлические капиллярные колонки имеют множество недостатков. Поверхность таких колонок не является инертной и в результате могут происходить различные химические превращения и разложение определяемых компонентов. Также металлические колонки плохо покрываются полярными неподвижными фазами.
Сейчас в большинстве случаев капиллярные колонки изготавливают из кварцевой трубки внутренним диаметром от 0,1 до 0,53 мм и длиной от 10 до 100 м. Для создания механической прочности капиллярную трубку покрывают полиимидом.
В газо-жидкостном варианте хроматографии внутреннюю поверхность капиллярной колонки покрывают тонкой пленкой неподвижной фазы. Такие колонки называют WCOT –колонки ( wall - coated open tubular columns ). В газо-адсорбционной хроматографии на внутреннюю поверхность капиллярной колонки нанесен слой адсорбента. Их называют PLOT -колонки ( porous - layer open tubular columns ). Капиллярные колонки с неподвижной фазой, нанесенной на слой носителя, закрепленного на внутренней поверхности капилляра, называют SCOT-колонки (support-coated open tubular columns). Последние колонки практически не используются, поскольку их характеристики трудно воспроизводятся при серийном изготовлении.
Сравнение насадочных и капиллярных колонок
|
Насадочная колонка |
Капиллярная колонка |
Длина, м |
1-6 |
10-100 |
Внутренний диаметр, мм |
2-4 |
0,10-0,53 |
Число теоретических тарелок на метр длины |
1000 |
5000 |
Общее число теоретических тарелок |
6000 |
500000 |
Разрешение |
Низкое |
Высокое |
Расход газа-носителя, мл/мин |
10-60 |
0,5-15 |
|