Особенности дозирования и хроматографического разделения проб в высококипящих вязких органических растворителях с использованием капиллярных колонок при малом делении потока газа-носителя

Abstract

The features of injection and gas chromatographic separation of stock analytes in their solutions in high boiling viscous polar organic solvents (on the example of 1,3-butanediol) using a short capillary column of large internal diameter (Megabore type) at low split ratios are considered. The manifestation of so-called discrimination effects is confirmed, with the main of them being the dependence of absolute peak areas vs. injection temperature as well as similar dependence of relative peak areas in different solvents. However, these effects are manifested in a lesser degree than the same effects for the samples dissolved in low boiling solvents. It is demonstrated that the dependencies of peak areas vs. injector temperature ( S = aT + b ) are principally different for solvents with various boiling points. Thus, for the solutions of butyl acetate, cyclohexanone, anisol, butyl butyrate, and acetophenone in low boiling 2-propanol the linear dependencies S ( T ) are revealed for the injector temperature range of 120-180°С only (with correlation coefficients r = 0.986 - 0.999), while at the higher injector temperatures (210-240°С) the significant deviations from linearity are typical. At the same time, the solutions of the same components in higher boiling 1,3-butanediol demonstrate the linear S ( T ) dependencies within the whole temperature range (120-240°С). It is confirmed that the discrimination effects have no significant influence on the results of gas chromatographic analyses of the samples in high boiling solvents if the method of internal normalization is used. The main uncertainties of the results are caused by the column’s overloading with the solvent, which leads to the broadening and asymmetry of its peaks and their overlapping with the peaks of some analytes.

Рассмотрены особенности дозирования и газохроматографического разделения модельных аналитов в их растворах в высококипящих полярных органических растворителях (на примере 1,3-бутандиола) с использованием короткой капиллярной колонки большого внутреннего диаметра (типа Megabore) и малых значениях деления потока газа-носителя. Подтверждено проявление эффектов дискриминации, основными из которых оказываются зависимости абсолютных площадей пиков аналитов от температуры испарителя и аналогичные зависимости относительных площадей пиков одних и тех же компонентов в различных растворителях. Показано, что такие эффекты выражены в меньшей степени, чем при использовании низкокипящих растворителей. Показано, что характер зависимости площадей пиков от температуры испарителя ( S = aT + b ) принципиально различен для растворителей с различными температурами кипения. Так, для растворов бутилацетата, циклогексанона, анизола, бутилбутирата и ацетофенона в низкокипящем 2-пропаноле в интервале температур испарителя 120-180 °С выявлены линейные зависимости S ( T ) с коэффициентами корреляции r = 0.986 - 0.999, тогда как для больших температур испарителя (210-240 °С) типичны существенные отклонения от линейности. Для растворов этих же компонентов в высококипящем 1,3-бутандиоле линейные зависимости S ( T ) наблюдаются во всем интервале температур 120-240°С. Подтверждено, что, так же как и в случае низкокипящих растворителей, эффекты дискриминации слабо влияют на результаты обработки данных газохроматографического анализа образцов в вязких высококипящих растворителях способом внутренней нормализации. Основные погрешности результатов связаны с перегрузкой хроматографической колонки по растворителю, что приводит к значительному уширению его пиков, их асимметрии и перекрыванию с сигналами некоторых целевых аналитов.