RU EN
Хроматограф в промышленности и лабораторных исследованиях

Хроматография — метод разделения многокомпонентных смесей на отдельные составляющие, открытый Михаилом Цветом в начале XX века. Использование же хроматографов в промышленности началось только в 60-х годах, когда приборы были усовершенствованы и адаптированы для применения в лабораториях.

В этой статье будут рассмотрены ключевые вопросы:

Принцип действия хроматографа и его преимущества

Принцип действия хроматографа и его преимущества

Исходное вещество растворяется в жидком или газообразном носителе и подается на сорбент, в качестве которого используется твердое пористое тело или жидкая пленка, нанесенная на него. Сорбаты вместе с носителем передвигаются вдоль неподвижной фазы и взаимодействуют с ней с разной скоростью. Вследствие физических и физико-химических процессов (например, адсорбции), компоненты смеси удерживаются разными слоями сорбента или покидают хроматограф вместе с подвижной фазой. В результате проба разделяется на составляющие, а анализ скорости их выхода из прибора позволяет установить точный качественный и количественный состав.

К преимуществам использования хроматографического оборудования относят:

  • Динамический характер исследования: за один цикл происходит множество актов сорбции и десорбции, что повышает точность данных (в сравнении со статическим анализом).
  • Возможность использования различных типов взаимодействия подвижной и неподвижной фаз: хроматограф позволяет работать с любыми веществами.
  • На пробу можно накладывать дополнительные поля (например, магнитное) для проведения специфичных испытаний.
  • С помощью приборов решаются как аналитические, так и практические задачи.
  • Подготовка пробы, поведение вещества в колонке, методы анализа элюата зависят от вида устройства.

Газоадсорбционый и газожидкостный хроматографы

Особенность оборудования этого типа заключается в использовании в качестве носителя инертных газов: азота, водорода, аргона и так далее. Это оптимальный вариант для разделения термостабильных летучих соединений. Под эту классификацию попадает всего 5% органических веществ, но именно они составляют до 80% продуктов промышленности. Именно поэтому для проведения всевозможных анализов предприятия нефтегазового комплекса, фармакологические фирмы, любые компании, нуждающиеся в экологическом контроле на производстве стремятся купить хроматограф.

К преимуществам использования оборудования относятся:

  • Высокая скорость анализа.
  • Простота калибровки и использования.
  • Определение веществ в малой концентрации.
  • Объем пробы, время исследования и точность результата во многом зависят от типа детектора.

Детекторы: их назначение и особенности

Детекторы: их назначение и особенности

Ключевым элементом хроматографа является система детектирования, состоящая из самого детектора, усилителя его сигнала и регистратора. В задачи системы входит отслеживание физических и физико-химических процессов, протекающих в колонке, и их преобразование в электрический сигнал, который в дальнейшем передается на цифровое устройство.

Детектор может измерять общее количество компонентов, выделяемых из смеси (в таком случае его называют интегральным), или фиксировать непосредственно изменения их свойств в процессе прохождения через колонку (дифференциальные детекторы). Общие требования к ним одинаковы:

  • Достаточная чувствительность для решения поставленных перед лабораторией задач.
  • Незначительная инерционность.
  • Незначительная зависимость показаний от внешних факторов (температуры, давления носителя, скорости его потока).
  • Простота и дешевизна.
  • Последний фактор значительно влияет на стоимость, по которой можно приобрести хроматограф — цена оборудования зависит от его точности и простоты калибровки.

Высокоэффективный жидкостный хроматограф

Высокоэффективный жидкостный хроматограф

В этом типе приборов в качестве подвижной фазы используется жидкий носитель. Его задача не только обеспечивать движение пробы по колонке, но и регулировать константы равновесия. Стоит помнить, что от выбора жидкости напрямую зависит конечный результат исследований.

Жидкостные хроматографы подходят для анализа широкого круга соединений и используются в следующих целях:

  • Определение загрязнения грунтовых вод и почвы. Чаще всего выявляется содержание и концентрация пестицидов и полициклических ароматических углеводородов. Обычно их концентрация предельно мала, поэтому для определения нужны высокоточные и чувствительные методы, такие как хроматография.
  • Определение фенола в сточных водах и природных водоемах. Производные фенола — основные экотоксиканты во многих видах производств (например, целлюлозно-бумажном).
  • Обнаружение пестицидов в сельскохозяйственной продукции. Наиболее эффективно определяются карбаматы, мочевина и яды на основе триазинов.
  • Определение загрязнений воздуха. С помощью хроматографа удается обнаружить и установить концентрацию в воздухе таких веществ, как диоксин, ПАУ, ароматические амины и имины и ряд других элементов, в том числе разлагающихся при высоких температурах.

Требования к современным хроматографам

При выборе хроматографа для производства и лабораторных исследований в первую очередь требуется установить цель проводимых анализов и понять, с какими веществами и в каких концентрациях будет работать прибор. От этого будет зависеть, какой тип оборудования лучше предпочесть. Другими важными требованиями к устройству являются:

  • Время анализа.
  • Простота подготовки пробы и ее объем.
  • Чувствительность и точность результата.
  • Требования к обслуживанию и калибровке.
  • Совместимость с разными типами детекторов.
  • Также имеет значение и селективность, возможность анализа широкого спектра соединений, стоимость — хроматограф должен отвечать всем этим требованиям и соответствовать ГОСТу.
Наши партнеры
Министерство обороны РФ
Федеральное космическое агентство («Роскосмос»)
ЗАО «Росшельф»
AJ Petrolabs India
ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»
ОАО «Нижнекамскнефтехим»
ОАО «Татнефть»
ООО «Тобольск-Нефтехим»
ОАО «Каустик», г. Стерлитамак
ОАО «Азот», г. Новомосковск.
ОАО «Невинномысский Азот», г. Невинномыск
ОАО «Череповецкий «Азот»
ОАО «Акрон», г. Великий Новгород
ОАО «Галоген», г. Пермь
ОАО «Казаньоргсинтез»
ОАО «Северсталь»
ООО «Кирово-Чепецкая химическая компания»
ОАО «ГМК «Норильский никель»
ОАО «Нижнекамскшина»
ОАО «Орскнефтеоргсинтез», ОАО Нефтегазовая компания «Русснефть»