LC პრობლემების მოგვარების ზოგიერთი თემა არასოდეს არ არის მოძველებული, რადგან არის პრობლემები LC პრაქტიკაში, მიუხედავად იმისა, რომ ხელსაწყოების ტექნოლოგია დროთა განმავლობაში უმჯობესდება. არსებობს მრავალი გზა, რომლითაც პრობლემები შეიძლება წარმოიშვას LC სისტემაში და დასრულდეს ცუდ ფორმაში. როდესაც ჩნდება პიკის ფორმასთან დაკავშირებული პრობლემები, ამ შედეგების შესაძლო მიზეზების მოკლე ჩამონათვალი გვეხმარება პრობლემების აღმოფხვრის გამოცდილების გამარტივებაში.
სახალისოა ამ სვეტის „LC პრობლემების მოგვარების“ წერა და თემებზე ფიქრი ყოველთვიურად, რადგან ზოგიერთი თემა არასოდეს გამოდის მოდიდან. სანამ ქრომატოგრაფიული კვლევის სფეროში, გარკვეული თემები ან იდეები მოძველებულია, რადგან მათ ანაცვლებს უახლესი და უკეთესი იდეები, პრობლემების მოგვარების სფეროში, მას შემდეგ, რაც პირველი პრობლემების მოგვარების სტატია გამოჩნდა ამ ჟურნალში ზოგიერთი LC თემები ჯერ კიდევ 19-ში (38). ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, მე გავამახვილე LC პრობლემების მოგვარების რამდენიმე განყოფილება თხევადი ქრომატოგრაფიაზე (LC) ზეგავლენის მქონე თანამედროვე ტენდენციებზე (მაგალითად, შეკავებაზე ზეწოლის გავლენის ჩვენი გაგების შედარებითი შედარება [2] ახალი მიღწევები) LC შედეგების ჩვენი ინტერპრეტაცია და პრობლემების აღმოფხვრა თანამედროვე LC ინსტრუმენტებით. და სიკვდილი“ LC პრობლემების მოგვარების თემები — ელემენტები, რომლებიც შესანიშნავია ნებისმიერი პრობლემის მოსაგვარებლად, მნიშვნელოვანია, მიუხედავად სისტემის ასაკისა, რომელსაც ვიყენებთ. ამ სერიის ძირითადი თემა ძალზე მნიშვნელოვანია LCGC-ის ცნობილ „LC Troubleshooting Guide“ კედლის დიაგრამასთან (4), რომელიც დაკიდებულია ბევრ ლაბორატორიაში. ამ სერიის მესამე ნაწილისთვის მე გადავწყვიტე ფოკუსირება მომეხდინა დიაგრამაზე სხვადასხვა პოტენციურ მახასიათებლებზე. ან პიკის ფორმა! ჩვენ ვერ განვიხილავთ ყველა ამ საკითხს დეტალურად ერთ სტატიაში, ამიტომ ამ თემის პირველ ნაწილში ყურადღებას გავამახვილებ ზოგიერთ მათგანზე, რომლებსაც ყველაზე ხშირად ვხედავ. იმედი მაქვს LC-ის ახალგაზრდა და ძველი მომხმარებლები იპოვიან სასარგებლო რჩევებსა და შეხსენებებს ამ მნიშვნელოვან თემაზე.
მე სულ უფრო ხშირად ვპასუხობ პრობლემების მოგვარების კითხვებს „ყველაფერი შესაძლებელია“. ეს პასუხი შეიძლება მარტივი ჩანდეს, როდესაც განვიხილავ დაკვირვებებს, რომელთა ინტერპრეტაცია რთულია, მაგრამ მე ხშირად მიმაჩნია მიზანშეწონილად. მწვერვალის ცუდი ფორმის მრავალი შესაძლო მიზეზის გამო, მნიშვნელოვანია ვიყოთ ღია გონება, როდესაც განვიხილავთ, რა შეიძლება იყოს პრობლემა და შევძლოთ პოტენციური მიზეზების პრიორიტეტიზაცია.
ნებისმიერი პრობლემის მოგვარების სავარჯიშოში საკვანძო ნაბიჯი - მაგრამ მე ვფიქრობ, რომ არ არის შეფასებული - არის იმის აღიარება, რომ არსებობს პრობლემა, რომელიც უნდა გადაიჭრას. იმის აღიარება, რომ პრობლემა არის ხშირად ნიშნავს იმის აღიარებას, რომ ის, რაც ხდება ხელსაწყოსთან, განსხვავდება ჩვენი მოლოდინებისგან, რომლებიც ჩამოყალიბებულია თეორიით, ემპირიული ცოდნით და გამოცდილებით (5). , ფუმფულა, წინა კიდე, კუდი და ა.შ.), მაგრამ ასევე სიგანეზე. ჩვენი მოლოდინი მწვერვალის რეალური ფორმის შესახებ მარტივია. თეორია (6) კარგად ადასტურებს სახელმძღვანელოს მოლოდინს, რომ უმეტეს შემთხვევაში, ქრომატოგრაფიული მწვერვალები უნდა იყოს სიმეტრიული და შეესაბამებოდეს გაუსის განაწილების ფორმას. მწვერვალის ფორმები ნახატ 1-ში გვიჩვენებს ზოგიერთ სხვა შესაძლებლობას, რომელიც შეიძლება შეინიშნოს - სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ზოგიერთი გზა შეიძლება არასწორად წავიდეს. ამ ნაწილის დარჩენილ ნაწილს ჩვენ დავხარჯავთ სიტუაციების რამდენიმე კონკრეტულ მაგალითზე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ამ ფორმის ტიპები.
ზოგჯერ მწვერვალები საერთოდ არ შეინიშნება ქრომატოგრამაში, სადაც მათი გამორეცხვაა მოსალოდნელი. ზემოაღნიშნული კედლის დიაგრამა მიუთითებს, რომ პიკის არარსებობა (თუ ვივარაუდებთ, რომ ნიმუში რეალურად შეიცავს სამიზნე ანალიზს ისეთ კონცენტრაციაზე, რომელიც დეტექტორის პასუხს საკმარისი უნდა გახადოს ხმაურის ზემოთ მის დასანახად) ჩვეულებრივ დაკავშირებულია რაიმე ინსტრუმენტის პრობლემასთან ან არასწორი მობილური ფაზის პირობებთან (თუ შეინიშნება საერთოდ).მწვერვალები, ჩვეულებრივ ძალიან „სუსტი“). ამ კატეგორიის პოტენციური პრობლემებისა და გადაწყვეტილებების მოკლე ჩამონათვალი მოცემულია I ცხრილში.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, მწვერვალის გაფართოების საკითხი, სანამ ყურადღებას მივაქცევთ და ვცდილობთ მის გამოსწორებას, რთული თემაა, რომელსაც მომავალ სტატიაში განვიხილავ. ჩემი გამოცდილება არის ის, რომ მწვერვალის მნიშვნელოვან გაფართოებას ხშირად თან ახლავს მწვერვალის ფორმის მნიშვნელოვანი ცვლილება, ხოლო მწვერვალის კუდი უფრო ხშირია, ვიდრე წინასწარი პიკი ან გაყოფა.
თითოეული ეს საკითხი დეტალურად იქნა განხილული Troubleshooting LC-ის წინა ნომრებში და ამ თემებით დაინტერესებულ მკითხველებს შეუძლიათ მიმართონ წინა სტატიებს ინფორმაციის ძირეული მიზეზებისა და ამ საკითხების პოტენციური გადაწყვეტის შესახებ.Უფრო ვრცლად.
მწვერვალების კუდი, მწვერვალების დაშლა და გაყოფა შეიძლება გამოწვეული იყოს ქიმიური ან ფიზიკური ფენომენებით, და ამ პრობლემების პოტენციური გადაწყვეტილებების ჩამონათვალი ძალიან განსხვავდება იმისდა მიხედვით, საქმე გვაქვს ქიმიურ თუ ფიზიკურ პრობლემასთან. ხშირად, ქრომატოგრამაში სხვადასხვა მწვერვალების შედარებისას, შეგიძლიათ იპოვოთ მნიშვნელოვანი მინიშნებები იმის შესახებ, თუ რომელია ყველაზე მეტად მსგავსი ფორმის მიზეზი. .თუ მხოლოდ ერთი ან რამდენიმე მწვერვალია დაზიანებული, მაგრამ დანარჩენი კარგად გამოიყურება, მიზეზი სავარაუდოდ ქიმიურია.
მწვერვალის კუდის ქიმიური მიზეზები ზედმეტად რთულია აქ მოკლედ განსახილველად. დაინტერესებული მკითხველი მოხსენიებულია "LC Troubleshooting"-ის ბოლო საკითხში უფრო სიღრმისეული განხილვისთვის (10). თუმცა, მარტივი სცადა არის შეყვანილი ანალიზის მასის შემცირება და დანახვა, გაუმჯობესდება თუ არა მწვერვალის ფორმა. მასები, ან ქრომატოგრაფიული პირობები უნდა შეიცვალოს ისე, რომ მწვერვალის კარგი ფორმების მიღება შესაძლებელია უფრო დიდი მასების ინექციითაც კი.
ასევე არსებობს მრავალი პოტენციური ფიზიკური მიზეზი მწვერვალების კუდობისთვის. შესაძლებლობების დეტალური განხილვით დაინტერესებული მკითხველები მოხსენიებულია „LC Troubleshooting“-ის სხვა ბოლო გამოშვებაში (11). მწვერვალის კუდის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ფიზიკური მიზეზი არის ცუდი კავშირი ინჟექტორსა და დეტექტორს შორის (12). ექსტრემალური მაგალითი ნაჩვენებია. სარქველი, რომელიც აქამდე არ გამოგვიყენებია და დავაყენეთ მცირე მოცულობის საინექციო მარყუჟი ბორბალით, რომელიც ჩამოსხმული იყო უჟანგავი ფოლადის კაპილარზე. რამდენიმე თავდაპირველი პრობლემის აღმოფხვრის ექსპერიმენტის შემდეგ, მივხვდით, რომ პორტის სიღრმე ინექციის სარქვლის სტატორში იყო ბევრად უფრო ღრმა, ვიდრე ჩვენ ვიყავით შეჩვეული, რის შედეგადაც დიდი მკვდარი მოცულობის რეგულირება შესაძლებელია პორტის ბოლოში. ბორბალი სწორ პოზიციაზე, რათა აღმოფხვრას მკვდარი მოცულობა პორტის ბოლოში.
1e-ზე ნაჩვენები პიკური ფრონტები ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს ფიზიკური ან ქიმიური პრობლემებით. წინა კიდეების საერთო ფიზიკური მიზეზი არის ის, რომ სვეტის ნაწილაკების ფსკერი არ არის კარგად შეფუთული, ან რომ ნაწილაკები დროთა განმავლობაში რეორგანიზაცია მოხდა. როგორც ამ ფიზიკური ფენომენით გამოწვეული მწვერვალის კუდში, ამის გამოსწორების საუკეთესო გზაა სვეტის შეცვლა და გაგრძელება. შეკავების პირობებში. იდეალურ (წრფივ) პირობებში, სტაციონარული ფაზის მიერ შენარჩუნებული ანალიტის რაოდენობა (შესაბამისად, შეკავების ფაქტორი) წრფივად დაკავშირებულია ანალიზის კონცენტრაციასთან სვეტში. ქრომატოგრაფიულად, ეს ნიშნავს, რომ სვეტში შეყვანილი ანალიზის მასის მატებასთან ერთად, პიკი უფრო მაღალი ხდება, მაგრამ არა უფრო ფართო. რაც უფრო მეტი მასა შეჰყავთ. გარდა ამისა, არაწრფივი ფორმები განსაზღვრავს ქრომატოგრაფიული მწვერვალების ფორმას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება წინა ან უკანა კიდეები. როგორც მასის გადატვირთვა, რომელიც იწვევს მწვერვალს (10), ასევე არაწრფივი შეკავებით გამოწვეული პიკის დიაგნოსტირება შესაძლებელია ინექციური ანალიზის მასის შემცირებით. ამ ქცევის შესამცირებლად უნდა შეიცვალოს გრაფიკული პირობები.
ზოგჯერ ჩვენ ვაკვირდებით, როგორც ჩანს, როგორც „გაყოფილი“ პიკი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1f. ამ პრობლემის გადაჭრის პირველი ნაბიჯი არის იმის დადგენა, არის თუ არა პიკის ფორმა ნაწილობრივი თანაგამორეცხვის გამო (ანუ, ორი განსხვავებული, მაგრამ მჭიდროდ გამომრეცხავი ნაერთების არსებობა). გაყოფილი“ მწვერვალები დაკავშირებულია ფიზიკურთან. შესრულება არაფერ შუაშია თავად სვეტთან. ხშირად, ამ გადაწყვეტილების ყველაზე მნიშვნელოვანი მინიშნება ისაა, ქრომატოგრამაში ყველა მწვერვალი ავლენს გაყოფილ ფორმებს, თუ მხოლოდ ერთს ან ორს. თუ ეს მხოლოდ ერთი ან ორია, ეს ალბათ კოელუციის საკითხია;თუ ყველა მწვერვალი იყოფა, ეს ალბათ ფიზიკური პრობლემაა, რომელიც, სავარაუდოდ, თავად სვეტს უკავშირდება.
თავად სვეტის ფიზიკურ თვისებებთან დაკავშირებული მწვერვალების გაყოფა, როგორც წესი, განპირობებულია ნაწილობრივ დაბლოკილი შესასვლელი ან გამოსასვლელი ფრთებით, ან სვეტში ნაწილაკების რეორგანიზაციით, რაც საშუალებას აძლევს მობილურ ფაზას უფრო სწრაფად მიედინოს, ვიდრე მობილური ფაზა სვეტის არხის ფორმირების გარკვეულ ადგილებში .სხვა რეგიონებში (11). ნაწილობრივ ჩაკეტილი ნაკადი ზოგჯერ შეიძლება გაიწმინდოს სვეტის შებრუნებით;თუმცა, ჩემი გამოცდილებით, ეს ჩვეულებრივ არის მოკლევადიანი და არა გრძელვადიანი გადაწყვეტა. ეს ხშირად ფატალურია თანამედროვე სვეტებისთვის, თუ ნაწილაკები კვლავ გაერთიანდებიან სვეტში. ამ ეტაპზე, უმჯობესია სვეტის შეცვლა და გაგრძელება.
პიკი 1g სურათზე, ასევე ჩემს საკუთარ ლაბორატორიაში ბოლო მაგალითიდან, ჩვეულებრივ მიუთითებს, რომ სიგნალი იმდენად მაღალია, რომ მიაღწია რეაგირების დიაპაზონის მაღალ ბოლოს. ოპტიკური შთანთქმის დეტექტორებისთვის (ამ შემთხვევაში UV-vis), როდესაც ანალიზის კონცენტრაცია ძალიან მაღალია, ანალიტი შთანთქავს სინათლის უმეტეს ნაწილს, რომელიც გადის დეტექტორის ნაკადს, ტოვებს ელექტრული სიგნალის სიგნალს. ის გავლენას ახდენს ხმაურის სხვადასხვა წყაროზე, როგორიცაა მაწანწალა შუქი და „ბნელი დენი“, რაც სიგნალს ძალიან „ბუნდოვან“ ხდის გარეგნულად და დამოუკიდებლად ანალიტის კონცენტრაციისგან.როდესაც ეს მოხდება, პრობლემა ხშირად შეიძლება ადვილად მოგვარდეს ანალიზის ინექციის მოცულობის შემცირებით - ინექციის მოცულობის შემცირებით, ნიმუშის განზავებით ან ორივე ერთად.
ქრომატოგრაფიის სკოლაში ჩვენ ვიყენებთ დეტექტორის სიგნალს (ე.ი. y-ღერძი ქრომატოგრამაში), როგორც ანალიზის კონცენტრაციის ინდიკატორი ნიმუშში. ასე რომ, უცნაურად ჩანს ქრომატოგრამა, რომლის სიგნალი ნულის ქვემოთაა, რადგან მარტივი ინტერპრეტაცია არის ის, რომ ეს მიუთითებს ანალიზის უარყოფით კონცენტრაციაზე – რაც, რა თქმა უნდა, ფიზიკურად არ არის გამოვლენილი, როდესაც ყველაზე ხშირად ფიზიკურად შესაძლებელია. vis).
ამ შემთხვევაში, უარყოფითი პიკი უბრალოდ ნიშნავს, რომ სვეტიდან გამოფრქვეული მოლეკულები შთანთქავს ნაკლებ სინათლეს, ვიდრე თავად მობილური ფაზა უშუალოდ პიკამდე და მის შემდეგ. ეს შეიძლება მოხდეს, მაგალითად, შედარებით დაბალი გამოვლენის ტალღის სიგრძის (<230 ნმ) და მობილური ფაზის დანამატების გამოყენებისას, რომლებიც შთანთქავენ სინათლის უმეტეს ნაწილს ამ ტალღის სიგრძეზე. შეიძლება რეალურად გამოიყენოს უარყოფითი მწვერვალები კალიბრაციის მრუდის მოსამზადებლად და ზუსტი რაოდენობრივი ინფორმაციის მისაღებად, ამიტომ არ არსებობს ფუნდამენტური მიზეზი, რომ თავიდან აიცილოთ ისინი თავისთავად (ამ მეთოდს ზოგჯერ უწოდებენ "არაპირდაპირი ულტრაიისფერი გამოვლენას") (13). თუმცა, თუ ნამდვილად გვსურს თავიდან ავიცილოთ უარყოფითი მწვერვალები, შთანთქმის გამოვლენის შემთხვევაში, საუკეთესო გამოსავალია გამოიყენოს სხვა ფაზა. ისინი შთანთქავენ ნაკლებ სინათლეს, ვიდრე ანალიტები.
ნეგატიური პიკები ასევე შეიძლება გამოჩნდეს გარდატეხის ინდექსის (RI) გამოვლენისას, როდესაც ნიმუშში არსებული ანალიზტის გარდა სხვა კომპონენტების გარდატეხის ინდექსი, როგორიცაა გამხსნელის მატრიცა, განსხვავდება მობილური ფაზის რეფრაქციული ინდექსისგან. ტრიქსი მობილური ფაზის მიმართ.
მესამე ნაწილში LC პრობლემების მოგვარების ძირითად თემაზე განვიხილეთ სიტუაციები, რომლებშიც დაკვირვებული პიკის ფორმა განსხვავდება მოსალოდნელი ან ნორმალური პიკის ფორმისგან. ასეთი პრობლემების ეფექტური აღმოფხვრა იწყება მწვერვალების მოსალოდნელი ფორმების ცოდნით (თეორიაზე ან არსებული მეთოდების წინა გამოცდილებაზე დაყრდნობით), ასე რომ, ამ მოლოდინებიდან გადახრები აშკარაა. მიზეზებს, რომლებსაც ყველაზე ხშირად ვხედავ. ამ დეტალების ცოდნა კარგ ადგილს იძლევა პრობლემების მოგვარების დასაწყებად, მაგრამ არ ასახავს ყველა შესაძლებლობას. მკითხველებს, რომლებიც დაინტერესებულნი არიან მიზეზებისა და გადაწყვეტილებების უფრო სიღრმისეული სიით, შეუძლიათ მიმართონ LCGC „LC Troubleshooting Guide“ კედლის დიაგრამას.
(4) LCGC „LC Troubleshooting Guide“ კედლის დიაგრამა.https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021).
(6) A. Felinger, მონაცემთა ანალიზი და სიგნალის დამუშავება ქრომატოგრაფიაში (Elsevier, New York, NY, 1998), გვ. 43-96.
(8) Wahab MF, Dasgupta PK, Kadjo AF და Armstrong DW, Anal.Chim.Journal.Rev.907, 31–44 (2016).https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.