Препаративная хроматография

Препаративная хроматография представляет собой разновидность хроматографии, в процессе которой из смеси выделяют соединения в чистом виде. Для этого требуются колонки с большим диаметром, а также устройства сбора отдельных фракций (компонентов).

Как правило, в лабораториях для проведения данного метода применяются колонки, диаметр которых составляет 8-15 мм. С их помощью можно выделить 0,1-10 г вещества. На промышленных предприятиях диаметр колонок достигает 0,5 м. такие крупные колонки позволяют разделять существенные объемы смесей, даже по несколько тонн.

Препаративные колонки имеют меньшую степень эффективности, чем аналитические.

Особенности метода

Из-за большого диаметра колонки наблюдается неодинаковая плотность сорбента. На разделение смесей могут повлиять тепловые эффекты десорбции и сорбции. Если исследуемое вещество имеет значительный объем, то его невозможно ввести на весь верхний слой сорбента одновременно. Все эти нюансы ухудшают эффективность колонн, используемых в препаративной хроматографии.

Высота на полупромышленных установках, равная теоретической тарелке (ВЭТТ), составляет не менее 2-4 мм. Колонки для ПХ имеют не очень большую производительность, которая имеет зависимость от характера разделяемых смесей и емкости сорбента.

Ввиду того, что для препаративных колонок свойственно малое количество потерь, это делает их популярными в применении для разделения сложных природных и синтетических веществ в относительно небольших объемах. Также колонки имеют высокую способность к разделению, они могут использовать селективные стационарные фазы. По этой причине с их помощью можно провести разделение множества разных смесей, в том числе и изомеров, азеотропов.

Применение метода

Газовая ПХ нашла свое применение для получения чистых спиртов, углеводородов, карбоновых кислот, различных хлорсодержащих и других соединений. Жидкостная ПХ используется при производстве лекарственных препаратов, аминокислот, полимеров, белков и других веществ.

ПХ в лабораторной практике позволяет получить чистые реактивы, которые впоследствии потребуются для проведения разных анализов. В качестве исходных материалов для выполнения ПХ могут служить промышленные реактивы, если степень их чистоты не соответствует параметрам исследования. Также хроматографируют промышленные или природные смеси (примером могут быть нефтяные фракции), вещества, синтез которых осуществляется в лаборатории. В этих случаях исходные материалы имеют низкую стоимость, и, как правило, их количество не ограничено. По этой причине потерям в процессе ПХ не придается особого значения. Чтобы получить чистые реактивы, обычно применяют колонки, диаметр которых составляет 2 см.

ПХ на бумаге зачастую используется на первоначальной стадии работы, когда количество исследуемой смеси ограничено, а прочие методы фракционирования не показывают положительных результатов.