Масштабирование разделения

После того как разработаны наиболее благоприятные условия для разделения ,- подобран растворитель , сорбент , геометрия колонки , количества и концентрации вводимых веществ , можно перейти к большим объёмам , характерным для препаративной хроматографии. Переход к большим объёмам разделений без потери прежних характеристик системы – называется масштабированием. Не все характеристики и условия процесса можно менять при масштабировании, некоторые можно менять только по специальным пропорциям. Далее рассмотрим кратко масштабирование на основе аналитической жидкостной хроматографии.

Химические свойства материала насадки при масштабировании не должны изменятся , может меняться лишь размер частиц. Любые модификации поверхности должны быть идентичны для препаративной и аналитической систем, даже простое уменьшение размера частиц путём размола ведёт к изменению свойств поверхности и резко отразится на процессе разделения. Поэтому при разработке препаративного разделения для малых масштабов лучше взять насадку той же марки , которая будет использоваться для препаративного разделения. Большое значение имеет также предыстория насадки, то есть какие растворители в ней использовались. Так , например , разработав разделение на аналитической колонке с определённым сорбентом , можно при переходе к препаративному разделению обнаружить неожиданные результаты, это может быть следствием того , что например сорбент , использованный в аналитической колонке когда-то давно был обработан растворителем , содержащим определённые модификаторы , которые могли осесть на сорбенте , необратимо изменив его свойства.

Относительно геометрии колонки надо сказать , что нагрузка прямо пропорциональна площади поперечного сечения, однако надо заметить , что для полной пропорциональности необходимо , чтобы устройства систем распределения у входа и выхода были одинаковы у аналитической и препаративной колонок.

По поводу концентрации следует сказать , что в отличие от аналитической хроматографиии, где концентрации составляют ~1% от , в препаративной хроматографии концентрации 1-10 % , при исследовании больших концентраций возникает проблема массовой перегрузки , т.е. высота теоретической тарелки возрастает, пики уширяются , разрешение становится неприемлемо низким. Если концентрация вводимого образца в пределе 1-10 % , но объём превышает 10-20 % мёртвого объёма , то пики слабоудерживаемых компонентов сильно размываются ,- возникает объёмная перегрузка.