5. Жидкостно-адсорбционная хроматография

Подвижная фаза — жидкость. В этом случае хроматография называ­ется жидкостной. Если в жидкостной хроматографии неподвижной фа­зой является адсорбент, то имеем случай жидкостно-адсорбционной хроматографии. ЖАХ была впер­вые разработана в 1903 г. русским ботаником Цветом в проявительном варианте для разделения отдельных компонентов растительных пиг­ментов. При этом в колонке получались окрашенные полосы разделен­ных пигментов (отсюда слово хроматография — цветопись). В химии нефти ЖАХ применяется широко в проявительно-вытеснительном варианте, когда используется комби­нированная методика анализа: проявительно-вытеснительная.

Стеклянная колонка плотно заполняется мелкоизмельченным силикагелем, который предварительно высушивается при 150°С 3—4 часа. Количество бензина (в мл), необходимое для анализа, определяется по формуле

где g — масса силикагеля, г; а — активность силикагеля (мл бензола, поглощенных 1 г силикагеля); b — содержание ароматических углево­дородов в бензине, определенное методом сульфирования, % об.; к — коэффициент использования силикагеля.

Рассчитанное количество бензина X заливается в колонку. После пропитывания всего силикагеля осторожно заливают в колонку проя­витель или смещающую жидкость (обычно изопентан) в количестве 0,35 мл на 1 г силикагеля. После поглощения изопентана приливают вытесняющую жидкость — этиловый спирт, а затем после его поглощения — дистиллированную воду. Объем выходящей по каплям из колонки жидкости (элюата) измеряют граду­ированным цилиндром: через определенные промежутки времени определяют объем и показатель преломления элюата.

Из колонки вытекает вначале изопентан 1, затем смесь алканов и нафтенов с изопентаном 2, чистый изопентан 3, смесь изопентана с ароматическими углеводородами 4, чистые ароматические углеводо­роды 5, их смесь с этиловым спиртом 6 и, наконец, этиловый спирт 7. В процессе отбора фракций строят хроматограмму в координатах объем элюата — показатель преломления. Полученные фракции (число их достигает большой величины) объединяют по типам углево­дородных молекул. Удалив растворители (изопентан отгонкой, а спирт — растворением в воде), получают отдельно нафтено-алкановую и ароматическую части бензиновой фракции.Разновидностью жидкостно-адсорбционной хроматографии является гель-хроматография.

В качестве неподвижной фазы в этом виде хроматографии применяют слой набухшего геля (гидрофобного или гидрофильного). Через колонку, содержащую гель, пропускают смесь разделяемых веществ, затем элюент. Компоненты смеси распределяются по длине колонки в зависимости от размеров их молекул.

Крупные молекулы, которые не могут проникнуть в поры гранул ге­ля, удерживаются слабо гелем, перемещаются быстро по длине слоя и оказываются в нижней части колонки. Мелкие молекулы, проникаю­щие в поры геля, очень медленно смешаются под влиянием элюента и задерживаются в верхней части колонки.

Компоненты смеси покидают хроматографическую колонку в по­рядке убывания молекулярных масс, т. е. первым покидает колонку компонент с наибольшей молекулярной массой М, затем компоненты с молекулярной массой М₁, М₂, М₃ (М> М₁ > М₂ > М₃ ).