Сорбенты

Первым сорбентом, применяемым в хроматографии был порошок мела, на котором первооткрыватель хроматографии М.С.Цвет разделил пигменты хлорофила. Как и любой исследовательский метод, хроматография всегда стремилась расширить область своего применения: анализ количественного и качественного состав веществ, а также их выделения в чистом виде из всех доступных данному методу субстратов. Одним из способов увеличения универсальности метода является подбор оптимального субстрата обладающего определенными свойствами. При развитии метода было выяснено, что наилучшими свойствами для хроматографического разделения обладают стабильные в своих физических и химических свойствах при эксперименте вещества с высокоразвитой поверхностью. Порошок мела данным требованиям не соответствовал и поэтому были найдены сначала природные вещества, соответствующие нужным критериям (кизельгур, силикагель, целлюлоза и т.д.), а затем, при развитии теории хроматографии и соответствующих разделов органического синтеза, были разработаны и созданы сорбенты с заданными свойствами.  

Современные сорбенты (матрицы) имеют вид сплошных или пористых гранул; последние часто представляют собой пространственную сетку линейных полимеров. Для придания материалу матрицы необходимых для хроматографии свойств его модифицируют. Модификация может представлять собой химическое присоединение (присадку) ионогенных групп, гидрофобных молекул, биологически активных веществ или фиксацию путем адсорбции тонкого слоя растворителя. Хотя особенности хроматографического процесса определяются в основном характером модификации, физико-химические параметры матрицы могут существенно влиять на свойства неподвижной фазы. К таким параметрам относятся следующие: размеры и форма гранул и их пор; диапазон разброса этих размеров; механическая прочность материала матрицы; характер его смачивания и набухания в элюенте; химическая стойкость и инертность в условиях хроматографической элюции; реакционная способность, обеспечивающая возможность химической модификации матрицы.
Одни и те же матрицы, по разному модифицированные, могут образовывать неподвижную фазу для разных хроматографических методов, поэтому в данном разделе мы познакомимся с физико-химическими свойствами основных применяемых в настоящее время матриц, а их модификации (а также свойства и номенклатуру получаемых путем этих модификаций сорбентов) можно почерпнуть из специализированной литературы, представленной на сайте и в каталогах производителей. Прежде чем перейти к анализу свойств различных матриц, укажем общие для них способы обозначения диапазона линейных размеров гранул (а для сфер — их диаметров). Этот диа­пазон указывают либо непосредственно в микронах, либо в виде интервала чисел «МЕШ» («mesh»). Число МЕШ соответствует числу нитей на дюйм в сетке с квадратными ячейками, через которую просеиваются гранулы. С учетом толщины самих нитей это означает, что через сетку в 100 МЕШ пройдут все гранулы, максимальный размер которых меньше 160 мкм, через сетку в 200 МЕШ — меньше 80, 400 МЕШ — меньше 40. Таким образом, диапазон размеров гранул 40—80 мкм соответствует 200—400 МЕШ. В него попадут гранулы, которые просеиваются через сетку в 200 МЕШ, но не проходят через ячейки сетки в 400 МЕШ. Для мелких гранул, размер которых менее 40 мкм,   принято обозначение —400   МЕШ.