CC BY
2СЛОЖНЫЕ ГИДРАТЫ СУЛЬФАТА НАТРИЯ В ВОДНО-ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ ОБНАРУЖЕНЫ МЕТОДОМ ЭКСКЛЮЗИОННОЙ ВЭЖХ
Хабаров В.Б., Буряк А.К.
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва
В исследованиях сульфата натрия в водном растворе ацетонитрила выявили новое явление по разделению гидратированных молекул сульфата натрия методом эксклюзионной высокоэф-фективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на колонке (150 х 3 мм) с полидивинилбен-зольным (ПДВБ) сорбентом, фр. 10 мкм [1], приготовленной в соответствии с [2], элюент - 40 об % водный раствор ацетонитрила, 0,1 мл/мин, и детектировании высокочувствительным рефрактометрическим детектором с лазерным модулем (1 мВт, X = 650 нм) [3].
Химическая природа ацетонитрила существенно отличается от спиртов и воды. Ацетонитрил имеет достаточно высокую полярность, сопоставимую с полярностью метанола, но, как апротонный растворитель ацетонитрил не образует водородных связей с водой, являясь лишь слабым акцептором водородных связей. Это физико-химическое свойство ацетонитрила обеспечивает разделение на колонке с ПДВБ-сорбентом гидратированных молекул сульфата натрия по эксклюзионному механизму.
В [1] механизм разделения гидратированных молекул сульфата натрия на колонке из стекла (150 х 3 мм) с ПДВБ-сорбентом, фр. 10 мкм, в элюенте - 40 об % водном растворе ацетонитрила, 0,1 мл/мин, осуществляется в режиме критической ВЭЖХ.
Сульфат натрия в водном растворе ацетонитрила (40 об %) в концентрации 0,2 и 0,5 вес. % элюиру-ется из колонки с ПДВБ-сорбентом в водном растворе ацетонитрила (40 об %) в виде двух хроматогра-фических пиков с V" 0,86 и 0,94 мл, 0,79 и 0,98 мл, что указывает на элюиро-вание гидратированных молекул сульфата натрия из колонки по эксклюзионному механизму.
«121454 < I I Ц II Пили
Рис. 1 Рис. 2
Рис. 1, 2. Хроматограммы - гидратированные молекулы сульфата натрия (Уг 0,86 и 0,94 мл; 0,79 и 0,98 мл). Колонка из стекла (150 х 3 мм) с ПДВБ-сорбентом, фр. 10 мкм. Элюент - 40 об % ацетонитрила в воде, 0,1 мл/мин.
Детектор - рефрактометрический с лазерным модулем (1 мВт, X = 650 нм). Анализируемая проба - 10 мкл 0,2 % (рис. 1) и 0,5 % (рис. 2) сульфата натрия через 8 суток после растворения в элюенте.
При анализе на колонке с ПДВБ-сорбентом проб 20 и 50 мкг безводного сульфата натрия в элюенте 40 об % водном растворе ацетонитрила через 1 сутки - 8 суток после растворения проб при температуре 18-20°С, суммарная площадь хроматографических пиков гидратированных молекул сульфата натрия существенно различаются (рис. 1, 2). Также определяли молекулярно-массовое распределение гидратированных молекул сульфата натрия в 40 об % водном растворе ацетонитрила. В качестве стандартов использовали углеводы с ММ 180 и 2000 Да.
Результаты анализа сульфата натрия в водных растворах ацетонитрила методом эксклюзионной ВЭЖХ на колонке с ПДВБ-сорбентом доказывают, что структура гидратов сложная и элюируются гидратированные молекулы сульфата натрия из колонки в водном растворе ацетонитрила в виде двух хроматографических пиков.
[1] Хабаров В.Б., Хабаров М.В., Буряк А.К., Пыцкий И.С. Механизм разделения гидратированных молекул сульфата натрия на колонке с полидивинилбензольным сорбентом // Тезисы докладов VI Всероссийского симпозиума и школы-конференции молодых ученых "Кинетика и динамика обменных процессов. Роль separation science в экологии". Сочи, 2017 г. С. 135- 138.
[2] Патент J№ 2278379 РФ. Бюл. 2006. № 17. Способ приготовления высокоэффективных колонок с полимерными сорбентами для жидкостной хроматографии // Хабаров В.Б., Пронин А.Я., Ермаков В.В., Буряк А.К., Хабаров М.В.
[3] Патент № 2589374 РФ. Бюл. 2016. № 19. Рефрактометрический детектор с лазерным модулем и хроматографическим трактом в безметаллическом исполнении для жидкостной хроматографии и способ детектирования органических и неорганических веществ рефрактометрическим детектором // Хабаров В.Б., Львов А.И., Буряк А.К., Хабаров М.В.
