LC-ի անսարքությունների վերացման որոշ թեմաներ երբեք հնացած չեն, քանի որ LC-ի պրակտիկայում խնդիրներ կան, նույնիսկ երբ գործիքների տեխնոլոգիան ժամանակի ընթացքում բարելավվում է: Կան բազմաթիվ եղանակներ, որոնցով խնդիրներ կարող են առաջանալ LC համակարգում և ավարտվել գագաթնակետի վատ վիճակում:
Հաճելի է գրել այս «LC Troubleshooting» սյունակը և մտածել թեմաների մասին ամեն ամիս, քանի որ որոշ թեմաներ երբեք դուրս չեն գալիս նորաձևությունից: Մինչ քրոմատոգրաֆիայի հետազոտության ոլորտում որոշ թեմաներ կամ գաղափարներ դառնում են հնացած, քանի որ դրանք փոխարինվում են ավելի նոր և ավելի լավ գաղափարներով, խնդիրների վերացման ոլորտում, քանի որ անսարքությունների վերացման առաջին հոդվածը հայտնվել է այս ամսագրում: Վերջին մի քանի տարիներին ես կենտրոնացրել եմ LC Troubleshooting-ի մի քանի բաժիններ հեղուկ քրոմատոգրաֆիայի (LC) վրա ազդող ժամանակակից միտումների վրա (օրինակ՝ ճնշման ազդեցության մեր ըմբռնման համեմատական ​​համեմատությունը պահպանման վրա [2] Նոր առաջընթաց) LC արդյունքների մեր մեկնաբանությունը և ինչպես լուծել անսարքությունները ժամանակակից LC գործիքներով։ և մահ» LC-ի անսարքությունների վերացման թեմաները. տարրերը, որոնք հիանալի են ցանկացած անսարքության վերացման համար, կարևոր են՝ անկախ մեր օգտագործած համակարգի տարիքից: Այս շարքի հիմնական թեման շատ առնչվում է LCGC-ի հայտնի «LC Troubleshooting Guide» պատի գծապատկերին (4), որը կախված է բազմաթիվ լաբորատորիաներում: Մենք չենք կարող այս բոլոր հարցերը մանրամասն դիտարկել մեկ հոդվածում, ուստի թեմայի այս առաջին հոդվածում ես կկենտրոնանամ դրանցից մի քանիսի վրա, որոնք ես ամենից հաճախ տեսնում եմ: Հուսով եմ, որ երիտասարդ և տարեց LC օգտվողները կգտնեն որոշ օգտակար խորհուրդներ և հիշեցումներ այս կարևոր թեմայի վերաբերյալ:
Ես ավելի ու ավելի շատ եմ պատասխանում անսարքությունների շտկման հարցերին «ամեն ինչ հնարավոր է» տարբերակով: Այս պատասխանը կարող է հեշտ թվալ, երբ դիտարկում եմ դժվար մեկնաբանելի դիտարկումներ, բայց ես այն հաճախ տեղին եմ համարում: Պիկ ձևի վատ ձևի բազմաթիվ հնարավոր պատճառներով կարևոր է բաց միտք ունենալ, երբ նկատի ունենանք, թե որն է խնդիրը, և կարողանանք առաջնահերթություն տալ պոտենցիալ պատճառներին՝ սկսելու մեր ամենակարևոր խնդիրները:
Խնդիրների վերացման ցանկացած վարժության առանցքային քայլը, որը, կարծում եմ, թերագնահատված է, գիտակցելն է, որ կա խնդիր, որը պետք է լուծվի: Հասկանալը, որ խնդիր կա, հաճախ նշանակում է գիտակցել, որ այն, ինչ տեղի է ունենում գործիքի հետ, տարբերվում է մեր ակնկալիքներից, որոնք ձևավորվում են տեսության, էմպիրիկ գիտելիքների և փորձի միջոցով (5): , փափկամազ, առջևի եզր, պոչ և այլն), բայց նաև դեպի լայնություն: Գագաթի իրական ձևի մեր ակնկալիքները պարզ են: Տեսությունը (6) լավ է հաստատում դասագրքի այն ակնկալիքը, որ շատ դեպքերում քրոմատոգրաֆիկ գագաթները պետք է լինեն սիմետրիկ և համապատասխանեն Գաուսի բաշխման ձևին, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, մենք կքննարկենք ավելի բարդ հոդվածում: Գծապատկեր 1-ի գագաթնակետային ձևերը ցույց են տալիս որոշ այլ հնարավորություններ, որոնք կարելի է դիտարկել, այլ կերպ ասած, որոշ ուղիներ, որոնք կարող են սխալ ընթանալ: Այս մասի մնացած մասում մենք ժամանակ կծախսենք՝ քննարկելու իրավիճակների մի քանի կոնկրետ օրինակներ, որոնք կարող են հանգեցնել այս ձևերի տեսակների:
Երբեմն գագաթները ընդհանրապես չեն նկատվում քրոմատոգրամայում, որտեղ ակնկալվում է, որ դրանք կթափվեն: Վերոնշյալ պատի գծապատկերը ցույց է տալիս, որ գագաթնակետի բացակայությունը (ենթադրելով, որ նմուշն իրականում պարունակում է թիրախային անալիտ այնպիսի կոնցենտրացիայով, որը պետք է դետեկտորի արձագանքը բավարար դարձնի այն աղմուկից բարձր տեսնելու համար) սովորաբար կապված է ինչ-որ գործիքի հետ կամ շարժական փուլի սխալ պայմանների հետ (եթե ընդհանրապես նկատվում է):գագաթները, սովորաբար չափազանց «թույլ»): Այս կատեգորիայի հնարավոր խնդիրների և լուծումների կարճ ցանկը կարելի է գտնել Աղյուսակ I-ում:
Ինչպես նշվեց վերևում, այն հարցը, թե որքան պետք է հանդուրժել գագաթնակետի ընդլայնումը, նախքան ուշադրություն դարձնելը և փորձելը շտկել, բարդ թեմա է, որը ես կքննարկեմ ապագա հոդվածում: Իմ փորձն այն է, որ գագաթնակետի զգալի լայնացումը հաճախ ուղեկցվում է գագաթի ձևի զգալի փոփոխությամբ, և գագաթնակետի ընդլայնումն ավելի տարածված է, քան նախագագաթնակետը կամ պառակտումը:
Այս հարցերից յուրաքանչյուրը մանրամասնորեն քննարկվել է Troubleshooting LC-ի նախորդ համարներում, և այս թեմաներով հետաքրքրված ընթերցողները կարող են դիմել այս նախորդ հոդվածներին՝ այդ խնդիրների հիմնական պատճառների և հնարավոր լուծումների մասին տեղեկությունների համար:Ավելի մանրամասն.
Գագաթների պոչավորումը, գագաթնակետը և պառակտումը կարող են առաջանալ քիմիական կամ ֆիզիկական երևույթների հետևանքով, և այդ խնդիրների հնարավոր լուծումների ցանկը շատ տարբեր է, կախված նրանից, թե գործ ունենք քիմիական կամ ֆիզիկական խնդրի հետ: Եթե ախտահարված են միայն մեկ կամ մի քանի գագաթներ, բայց մնացածը լավ տեսք ունեն, ապա պատճառը, ամենայն հավանականությամբ, քիմիական է:
Պիկ պոչավորման քիմիական պատճառները չափազանց բարդ են այստեղ հակիրճ քննարկելու համար: Հետաքրքրված ընթերցողին հղում է արվում «LC Troubleshooting» -ի վերջին թողարկումը՝ ավելի խորը քննարկման համար (10): Այնուամենայնիվ, հեշտ բան է փորձել նվազեցնել ներարկվող անալիտի զանգվածը և տեսնել, թե արդյոք գագաթնակետի ձևը բարելավվում է: զանգվածները կամ քրոմատոգրաֆիկ պայմանները պետք է փոխվեն այնպես, որ գագաթների լավ ձևեր հնարավոր լինի ստանալ նույնիսկ ավելի մեծ զանգվածների ներարկմամբ:
Գոյություն ունեն նաև գագաթնակետային պոչամբարի բազմաթիվ պոտենցիալ ֆիզիկական պատճառներ: Հնարավորությունների մանրամասն քննարկմամբ հետաքրքրված ընթերցողները հղում են կատարում «LC Troubleshooting»-ի մեկ այլ վերջին թողարկմանը (11): Պիկ պոչավորման ավելի տարածված ֆիզիկական պատճառներից մեկը վատ կապն է ներարկիչի և դետեկտորի միջև (12): Ծայրահեղ օրինակը ներկայացված է մի քանի շաբաթ առաջ, իմ կառուցված համակարգում: փական, որը մենք նախկինում չէինք օգտագործել, և տեղադրեցինք մի փոքր ծավալի ներարկման օղակ՝ պարանով, որը ձուլված էր չժանգոտվող պողպատից մազանոթի վրա: Որոշ նախնական անսարքությունների վերացման փորձերից հետո մենք հասկացանք, որ ներարկման փականի ստատորի պորտի խորությունը շատ ավելի խորն էր, քան մենք սովոր էինք, ինչի արդյունքում մեծ մեռած ծավալը կարող է հեշտությամբ կարգավորվել պորտի ներքևի մասում: լաստանավը դեպի պատշաճ դիրք՝ նավահանգստի ներքևում գտնվող մեռած ծավալը վերացնելու համար:
Գծապատկեր 1e-ում ներկայացված գագաթնակետային ճակատները կարող են նաև առաջանալ ֆիզիկական կամ քիմիական խնդիրների պատճառով: Առաջատար եզրի ընդհանուր ֆիզիկական պատճառն այն է, որ սյունակի մասնիկների շերտը լավ չի լցված կամ մասնիկները ժամանակի ընթացքում վերակազմավորվել են: Պահման պայմաններ: Իդեալական (գծային) պայմաններում անալիտի քանակությունը, որը պահպանվում է անշարժ փուլով (հետևաբար, պահման գործակիցը) գծայինորեն կապված է սյունակում անալիտի կոնցենտրացիայի հետ: քանի որ ավելի շատ զանգված է ներարկվում: Բացի այդ, ոչ գծային ձևերը որոշում են քրոմատոգրաֆիկ գագաթների ձևը, ինչի հետևանքով առաջանում են առաջատար կամ հետևող եզրեր։ Գրաֆիկական պայմանները պետք է փոխվեն՝ այս պահվածքը նվազագույնի հասցնելու համար:
Երբեմն մենք նկատում ենք, թե ինչ է թվում «պառակտված» գագաթը, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1f-ում: Այս խնդրի լուծման առաջին քայլը որոշելն է, թե արդյոք գագաթնակետի ձևը պայմանավորված է մասնակի համահեղուկով (այսինքն՝ երկու տարբեր, բայց մոտ լուծվող միացությունների առկայությամբ): պառակտված» գագաթները կապված են ֆիզիկականի հետ: Կատարումը ոչ մի կապ չունի բուն սյունակի հետ: Հաճախ այս որոշման ամենակարևոր հուշումն այն է, թե արդյոք քրոմատոգրամի բոլոր գագաթներն ունեն ճեղքված ձևեր, թե ընդամենը մեկ կամ երկու:եթե բոլոր գագաթները բաժանված են, դա հավանաբար ֆիզիկական խնդիր է, որը, ամենայն հավանականությամբ, կապված է հենց սյունակի հետ:
Սյունակի ֆիզիկական հատկությունների հետ կապված պառակտված գագաթները սովորաբար պայմանավորված են մասամբ խցանված մուտքի կամ ելքի ֆրիտներով, կամ սյունում մասնիկների վերակազմակերպմամբ, ինչը թույլ է տալիս շարժական փուլին ավելի արագ հոսել, քան շարժական փուլը սյունակի ալիքի ձևավորման որոշակի հատվածներում: Այլ շրջաններում (11):սակայն, իմ փորձով, սա սովորաբար կարճաժամկետ, այլ ոչ թե երկարաժամկետ լուծում է: Սա հաճախ մահացու է ժամանակակից սյուների դեպքում, եթե մասնիկները վերամիավորվում են սյունակի ներսում: Այս պահին ավելի լավ է փոխարինել սյունը և շարունակել:
Գծապատկեր 1g-ի գագաթնակետը, որը նաև վերջերս իմ լաբորատորիայում է, սովորաբար ցույց է տալիս, որ ազդանշանն այնքան բարձր է, որ հասել է արձագանքման տիրույթի ամենաբարձր ծայրին: ազդված է աղմուկի տարբեր աղբյուրներից, ինչպիսիք են մոլորված լույսը և «մութ հոսանքը», ինչը ազդանշանը դարձնում է շատ «մշուշոտ» արտաքին տեսքով և անկախ անալիտի կոնցենտրացիայից:Երբ դա տեղի է ունենում, խնդիրը հաճախ հեշտությամբ կարող է լուծվել՝ նվազեցնելով անալիտի ներարկման ծավալը՝ նվազեցնելով ներարկման ծավալը, նոսրացնելով նմուշը կամ երկուսն էլ:
Քրոմատոգրաֆիայի դպրոցում մենք օգտագործում ենք դետեկտորի ազդանշանը (այսինքն՝ y-առանցքը քրոմատոգրամայում) որպես անալիտի կոնցենտրացիայի ցուցիչ նմուշում: Ուստի տարօրինակ է թվում զրոյից ցածր ազդանշան ունեցող քրոմատոգրամ տեսնելը, քանի որ պարզ մեկնաբանությունն այն է, որ սա ցույց է տալիս անալիտի բացասական կոնցենտրացիան. vis):
Այս դեպքում բացասական գագաթնակետը պարզապես նշանակում է, որ սյունակից արտահոսող մոլեկուլները կլանում են ավելի քիչ լույս, քան շարժական փուլը գագաթնակետից անմիջապես առաջ և հետո: Դա կարող է տեղի ունենալ, օրինակ, երբ օգտագործվում են համեմատաբար ցածր հայտնաբերման ալիքի երկարություններ (<230 նմ) ​​և շարժական ֆազային հավելումներ, որոնք կլանում են լույսի մեծ մասը այս ալիքի երկարություններում: կարող է իրականում օգտագործել բացասական գագաթներ՝ տրամաչափման կորը պատրաստելու և ճշգրիտ քանակական տեղեկատվություն ստանալու համար, ուստի դրանցից խուսափելու հիմնարար պատճառ չկա (այս մեթոդը երբեմն կոչվում է «անուղղակի ուլտրամանուշակագույն հայտնաբերում») (13): Այնուամենայնիվ, եթե մենք իսկապես ուզում ենք ընդհանրապես խուսափել բացասական գագաթներից, ապա կլանման հայտնաբերման դեպքում լավագույն լուծումն այն է, որ օգտագործենք շարժական փուլն ավելի շատ, քան շարժական բաղադրությունը: Նրանք կլանում են ավելի քիչ լույս, քան անալիտները:
Բացասական գագաթները կարող են հայտնվել նաև բեկման ինդեքսով (RI) հայտնաբերման ժամանակ, երբ նմուշի անալիտից բացի այլ բաղադրիչների բեկման ինդեքսը, ինչպիսին է լուծիչի մատրիցը, տարբերվում է շարժական փուլի բեկման ինդեքսից: տրիքս շարժական փուլին:
Երրորդ մասում՝ LC-ի խնդիրների վերացման հիմնական թեմայի վերաբերյալ, ես քննարկեցի իրավիճակներ, որոնցում դիտարկված գագաթնակետի ձևը տարբերվում է ակնկալվող կամ նորմալ գագաթնակետային ձևից: Նման խնդիրների արդյունավետ լուծումը սկսվում է ակնկալվող գագաթնակետային ձևերի իմացությունից (հիմնված տեսության կամ գոյություն ունեցող մեթոդների նախկին փորձի վրա), ուստի այդ ակնկալիքներից շեղումները ակնհայտ են: Պատճառները, որոնք ես ամենից հաճախ տեսնում եմ: Այս մանրամասների իմացությունը լավ տեղ է անսարքությունների վերացման համար սկսելու համար, բայց չի ընդգրկում բոլոր հնարավորությունները: Ընթերցողները, ովքեր հետաքրքրված են պատճառների և լուծումների ավելի խորը ցանկով, կարող են դիմել LCGC «LC Troubleshooting Guide» պատի աղյուսակին:
(4) LCGC «LC Troubleshooting Guide» պատի աղյուսակ.https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021):
(6) A. Felinger, Data Analysis and Signal Processing in Chromatography (Elsevier, New York, NY, 1998), էջ 43-96:
(8) Wahab MF, Dasgupta PK, Kadjo AF and Armstrong DW, Anal.Chim.Journal.Rev.907, 31–44 (2016):https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.