Баъзе мавзӯъҳои ҳалли мушкилоти LC ҳеҷ гоҳ кӯҳна намешаванд, зеро дар амалияи LC мушкилот вуҷуд доранд, ҳатто дар ҳоле ки технологияи асбобҳо бо мурури замон беҳтар мешавад. Роҳҳои зиёде мавҷуданд, ки мушкилот метавонанд дар системаи LC ба вуҷуд оянд ва дар ниҳоят ба шакли пасти қулла табдил ёбанд. Вақте ки мушкилоте марбут ба шакли қулла ба миён меоянд, рӯйхати кӯтоҳи сабабҳои эҳтимолии ин натиҷаҳо ба содда кардани таҷрибаи ҳалли мушкилот мусоидат мекунад.
Навиштани ин сутуни "Ҳалли мушкилоти LC" ва андеша дар бораи мавзӯъҳо ҳар моҳ шавқовар буд, зеро баъзе мавзӯъҳо ҳеҷ гоҳ аз мӯд намераванд. Дар ҳоле ки дар соҳаи таҳқиқоти хроматография баъзе мавзӯъҳо ё ғояҳо кӯҳна мешаванд, зеро онҳо бо ғояҳои навтар ва беҳтар иваз карда мешаванд, дар соҳаи ҳалли мушкилот, аз замони пайдо шудани аввалин мақолаи ҳалли мушкилот дар ин маҷалла (маҷаллаи LC дар он замон), зеро баъзе мавзӯъҳо то ҳол муҳиманд) дар соли 1983 (1). Дар тӯли чанд соли охир, ман якчанд бахшҳои ҳалли мушкилоти LC-ро ба тамоюлҳои муосире, ки ба хроматографияи моеъ (LC) таъсир мерасонанд, равона кардам (масалан, муқоисаи нисбии фаҳмиши мо дар бораи таъсири фишор ба нигоҳдорӣ [2] Пешрафтҳои нав) Тафсири мо аз натиҷаҳои LC ва чӣ гуна ҳалли мушкилот бо асбобҳои муосири LC. Дар қисмати ин моҳ, ман силсилаи худро (3) идома медиҳам, ки моҳи декабри соли 2021 оғоз шуда буд, ки ба баъзе аз мавзӯъҳои "ҳаёт ва марг"-и ҳалли мушкилоти LC нигаронида шуда буд - унсурҳое, ки барои ҳама гуна ҳалли мушкилот хеле хубанд, новобаста аз синну соли системае, ки мо истифода мебарем, муҳиманд. Мавзӯи асосии ин силсила барои ... хеле муҳим аст. Ҷадвали девории машҳури "Дастури ҳалли мушкилоти LC"-и LCGC (4), ки дар бисёр озмоишгоҳҳо овезон аст. Дар қисми сеюми ин силсила, ман қарор додам, ки ба масъалаҳои марбут ба шакли қулла ё хусусиятҳои қулла тамаркуз кунам. Аҷибаш он аст, ки дар ҷадвали деворӣ 44 сабаби гуногуни эҳтимолии шакли бади қулла номбар шудааст! Мо наметавонем ҳамаи ин масъалаҳоро дар як мақола муфассал баррасӣ кунем, аз ин рӯ дар ин қисмати аввали мавзӯъ, ман ба баъзе аз онҳое, ки ман бештар мебинам, тамаркуз хоҳам кард. Умедворам, ки корбарони ҷавон ва пири LC дар ин мавзӯи муҳим маслиҳатҳо ва ёдраскуниҳои муфид пайдо хоҳанд кард.
Ман худро бештар ба саволҳои ҳалли мушкилот бо "ҳама чиз имконпазир аст" ҷавоб медиҳам. Ин посух ҳангоми баррасии мушоҳидаҳое, ки тафсири онҳо душвор аст, метавонад осон ба назар расад, аммо ман онро аксар вақт мувофиқ мешуморам. Бо сабабҳои зиёди эҳтимолии шакли бади қулла, муҳим аст, ки ҳангоми баррасии он, ки мушкилот чӣ буда метавонад, зеҳни кушода дошта бошем ва қодир бошем, ки сабабҳои эҳтимолиро барои оғози кӯшишҳои ҳалли мушкилот бо тамаркуз ба он имкониятҳои маъмултарин, муайян кунем, ин нукта хеле муҳим аст. имконпазир аст.
Як қадами калидӣ дар ҳама гуна машқҳои ҳалли мушкилот - аммо ман фикр мекунам, ки он кам баҳо дода мешавад - ин эътироф кардани он аст, ки мушкилоте вуҷуд дорад, ки бояд ҳал карда шавад. Дарк кардани он, ки мушкилот вуҷуд дорад, аксар вақт маънои эътироф кардани он аст, ки он чизе, ки бо асбоб рӯй медиҳад, аз интизориҳои мо, ки аз ҷониби назария, дониши эмпирикӣ ва таҷриба ташаккул меёбанд, фарқ мекунад (5). "Шакли қулла", ки дар ин ҷо зикр шудааст, дар асл на танҳо ба шакли қулла (симметрӣ, асимметрӣ, ҳамвор, мулоим, канори пеш, дум ва ғайра), балки ба паҳно низ дахл дорад. Интизориҳои мо аз шакли воқеии қулла соддаанд. Назария (6) интизории китоби дарсиро хуб дастгирӣ мекунад, ки дар аксари мавридҳо қуллаҳои хроматографӣ бояд симметрӣ бошанд ва ба шакли тақсимоти Гаусс мувофиқат кунанд, тавре ки дар расми 1a нишон дода шудааст. Он чизе ки мо аз паҳнои қуллаҳо интизорем, як масъалаи мураккабтар аст ва мо ин мавзӯъро дар мақолаи оянда баррасӣ хоҳем кард. Шаклҳои дигари қуллаҳо дар расми 1 баъзе аз имконоти дигареро нишон медиҳанд, ки метавонанд мушоҳида шаванд - ба ибораи дигар, баъзе аз роҳҳое, ки чизҳо метавонанд хато кунанд. Дар боқимондаи ин қисм, мо вақтро барои муҳокимаи баъзе мисолҳои мушаххаси вазъиятҳое, ки метавонанд... боиси пайдоиши ин намудҳои шакл мегардад.
Баъзан қуллаҳо дар хроматограммае, ки дар он ҷо интизор меравад, ки онҳо элюсия карда шаванд, умуман мушоҳида намешаванд. Диаграммаи девори дар боло овардашуда нишон медиҳад, ки набудани қулла (бо назардошти он, ки намуна воқеан дорои аналитҳои ҳадаф дар консентратсияе мебошад, ки бояд вокуниши детекторро барои дидани он дар болои садо кофӣ гардонад) одатан бо ягон мушкили асбоб ё шароити нодурусти фазаи мобилӣ (агар умуман мушоҳида шавад) алоқаманд аст. қуллаҳо, одатан хеле "заиф"). Рӯйхати кӯтоҳи мушкилот ва роҳҳои ҳалли ин категорияро дар Ҷадвали I пайдо кардан мумкин аст.
Тавре ки дар боло қайд карда шуд, масъалаи он, ки пеш аз диққат додан ва кӯшиши ислоҳи он чӣ қадар васеъшавии қуллаҳоро бояд таҳаммул кард, мавзӯи мураккабест, ки ман дар мақолаи оянда баррасӣ хоҳам кард. Таҷрибаи ман нишон медиҳад, ки васеъшавии назарраси қуллаҳо аксар вақт бо тағирёбии назарраси шакли қулла ҳамроҳ мешавад ва думи қуллаҳо нисбат ба пеш аз қулла ё тақсимшавӣ бештар маъмул аст. Аммо, қуллаҳои номиналӣ симметрӣ низ васеъ мешаванд, ки метавонанд аз якчанд сабабҳои гуногун ба вуҷуд оянд:
Ҳар яки ин масъалаҳо дар шумораҳои қаблии Troubleshooting LC муфассал баррасӣ шудаанд ва хонандагоне, ки ба ин мавзӯъҳо таваҷҷӯҳ доранд, метавонанд барои гирифтани маълумот дар бораи сабабҳои аслӣ ва роҳҳои ҳалли эҳтимолии ин масъалаҳо ба ин мақолаҳои қаблӣ муроҷиат кунанд. Тафсилоти бештар.
Думи қулла, фронтинги қулла ва тақсимшавӣ ҳама метавонанд аз падидаҳои кимиёвӣ ё физикӣ ба вуҷуд оянд ва рӯйхати роҳҳои ҳалли эҳтимолии ин мушкилот вобаста ба он ки мо бо мушкилоти кимиёвӣ ё физикӣ сарукор дорем, хеле фарқ мекунад. Аксар вақт, бо муқоисаи қуллаҳои гуногун дар хроматограмма, шумо метавонед нишонаҳои муҳимро дар бораи он ки кадомаш гунаҳкор аст, пайдо кунед. Агар ҳамаи қуллаҳо дар хроматограмма шаклҳои якхела дошта бошанд, сабаб эҳтимолан ҷисмонӣ нест. Агар танҳо як ё якчанд қулла таъсир дошта бошанд, аммо боқимонда хуб ба назар расанд, сабаб эҳтимолан кимиёвӣ аст.
Сабабҳои кимиёвии пайдоиши қуллаҳо хеле мураккабанд, ки дар ин ҷо мухтасар муҳокима карда намешаванд. Барои муҳокимаи муфассалтар (10), хонандаи манфиатдор ба шумораи ахири "Мушкилоти LC" муроҷиат мекунад. Аммо, як кори осоне, ки бояд санҷад, ин кам кардани массаи аналитҳои воридшуда ва дидани он аст, ки оё шакли қулла беҳтар мешавад. Агар ин тавр бошад, пас ин нишонаи хубест, ки мушкилот "аз ҳад зиёд бор кардани масса" аст. Дар ин ҳолат, усул бояд бо ворид кардани массаҳои хурди аналитҳо маҳдуд бошад ё шароити хроматографӣ бояд тағир дода шавад, то шаклҳои хуби қуллаҳо ҳатто бо ворид кардани массаҳои калонтар ба даст оварда шаванд.
Инчунин сабабҳои зиёди физикии эҳтимолии думбашавии қуллаҳо мавҷуданд. Хонандагоне, ки ба муҳокимаи муфассали имконот таваҷҷӯҳ доранд, ба шумораи дигари ахири "Мушкилоти LC" (11) муроҷиат мекунанд. Яке аз сабабҳои маъмултарини физикии думбашавии қуллаҳо пайвасти суст дар нуқтае байни инжектор ва детектор аст (12). Мисоли шадид дар расми 1d нишон дода шудааст, ки чанд ҳафта пеш дар лабораторияи ман гирифта шудааст. Дар ин ҳолат, мо системаеро бо клапани нави сӯзандору сохтаем, ки қаблан истифода намебурдем ва ҳалқаи сӯзандоруи ҳаҷми хурдро бо феррулае, ки ба капилляри пӯлоди зангногир рехта шуда буд, насб кардем. Пас аз баъзе таҷрибаҳои ибтидоии ҳалли мушкилот, мо фаҳмидем, ки чуқурии порт дар статори клапани сӯзандору нисбат ба он ки мо одат карда будем, хеле амиқтар аст, ки дар натиҷа ҳаҷми калони мурда дар поёни порт ба вуҷуд меояд. Ин мушкилот бо иваз кардани ҳалқаи сӯзандору бо найчаи дигар ба осонӣ ҳал карда мешавад, мо метавонем ферруларо ба мавқеи дуруст танзим кунем, то ҳаҷми мурда дар поёни портро нест кунем.
Фронтҳои қуллаҳо, ба монанди онҳое, ки дар расми 1e нишон дода шудаанд, инчунин метавонанд аз сабаби мушкилоти физикӣ ё кимиёвӣ ба вуҷуд оянд. Сабаби маъмули физикии канори пешбар ин аст, ки қабати зарраҳои сутун хуб печонида нашудааст ё зарраҳо бо мурури замон аз нав ташкил шудаанд. Мисли думбандии қуллаҳо, ки аз ин падидаи физикӣ ба вуҷуд омадааст, беҳтарин роҳи ислоҳи ин иваз кардани сутун ва идома додани кор аст. Асосан, шаклҳои қуллаҳои канори пешбар бо пайдоиши кимиёвӣ аксар вақт аз он чизе, ки мо шароити нигоҳдории "ғайрихаттӣ" меномем, ба вуҷуд меоянд. Дар шароити идеалӣ (хаттӣ), миқдори аналит, ки аз ҷониби фазаи статсионарӣ нигоҳ дошта мешавад (аз ин рӯ, омили нигоҳдорӣ) ба таври хаттӣ бо консентратсияи аналит дар сутун алоқаманд аст. Аз ҷиҳати хроматографӣ, ин маънои онро дорад, ки бо афзоиши массаи аналит, ки ба сутун ворид карда мешавад, қулла баландтар мешавад, аммо на васеътар. Ин робита вақте вайрон мешавад, ки рафтори нигоҳдорӣ ғайрихаттӣ аст ва қуллаҳо на танҳо баландтар мешаванд, балки бо ворид кардани массаи бештар васеътар мешаванд. Илова бар ин, шаклҳои ғайрихаттӣ шакли қуллаҳои хроматографиро муайян мекунанд, ки дар натиҷа канорҳои пешбар ё ақибмонда ба вуҷуд меоянд. Мисли аз ҳад зиёд бор кардани масса, ки боиси думбандии қуллаҳо мегардад (10), қулла... Пешравие, ки аз нигоҳдории ғайрихаттӣ ба вуҷуд омадааст, инчунин бо кам кардани массаи аналитҳои воридшуда ташхис карда мешавад. Агар шакли қулла беҳтар шавад, усул бояд тавре тағир дода шавад, ки аз сифати воридшавӣ, ки боиси канори пешбар мегардад, зиёд набошад, ё шароити хроматографӣ бояд барои кам кардани ин рафтор тағир дода шаванд.
Баъзан мо мушоҳида мекунем, ки қуллаи "ҷудошуда" ба назар мерасад, чунон ки дар расми 1f нишон дода шудааст. Қадами аввал дар ҳалли ин масъала муайян кардани он аст, ки оё шакли қулла аз сабаби ҳамэлютсияи қисман (яъне мавҷудияти ду пайвастагии фарқкунанда, вале ба ҳам наздик элютсияшаванда) ба вуҷуд омадааст. Агар дар асл ду аналитҳои гуногун ба ҳам наздик элютсия шаванд, пас ин масъалаи беҳтар кардани ҳалли онҳост (масалан, бо афзоиши интихобӣ, нигоҳдорӣ ё шумораи плитаҳо) ва қуллаҳои зоҳирии "ҷудошуда" бо физикӣ алоқаманданд. Иҷрои кор бо худи сутун ҳеҷ иртиботе надорад. Аксар вақт, муҳимтарин калиди ин қарор ин аст, ки оё ҳамаи қуллаҳо дар хроматограмма шаклҳои ҷудошударо нишон медиҳанд ё танҳо як ё ду. Агар он танҳо як ё ду бошад, эҳтимолан ин масъалаи ҳамэлютсия аст; агар ҳамаи қуллаҳо ҷудо шаванд, эҳтимолан ин масъалаи физикӣ аст, ки эҳтимолан бо худи сутун алоқаманд аст.
Қуллаҳои тақсимшуда, ки ба хосиятҳои физикии худи сутун алоқаманданд, одатан аз сабаби қисман баста шудани фритҳои вурудӣ ё баромадӣ ё аз нав ташкил кардани зарраҳо дар сутун ба вуҷуд меоянд, ки имкон медиҳад, ки фазаи мобилӣ нисбат ба фазаи мобилӣ дар баъзе минтақаҳои ташаккули канали сутун тезтар ҷараён гирад (дар дигар минтақаҳо (11). Фрити қисман басташударо баъзан бо роҳи баръакс кардани ҷараён тавассути сутун тоза кардан мумкин аст; аммо, аз рӯи таҷрибаи ман, ин одатан як роҳи ҳалли кӯтоҳмуддат аст, на дарозмуддат. Ин аксар вақт бо сутунҳои муосир марговар аст, агар зарраҳо дар дохили сутун дубора якҷоя шаванд. Дар ин лаҳза, беҳтар аст, ки сутунро иваз кунед ва идома диҳед.
Қуллаи расми 1g, инчунин аз як мисоли ахир дар лабораторияи худам, одатан нишон медиҳад, ки сигнал он қадар баланд аст, ки ба охири диапазони посух расидааст. Барои детекторҳои ҷабби оптикӣ (дар ин ҳолат UV-vis), вақте ки консентратсияи аналит хеле баланд аст, аналит аксари нуреро, ки аз ҳуҷайраи ҷараёни детектор мегузарад, фурӯ мебарад ва нури хеле камро барои муайян кардан боқӣ мегузорад. Дар ин шароит, сигнали электрикии фотодетектор аз манбаъҳои гуногуни садо, ба монанди нури бегона ва "ҷараёни торик" сахт таъсир мегирад, ки сигналро аз рӯи намуди зоҳирӣ хеле "норавшан" ва аз консентратсияи аналит мустақил мегардонад. Вақте ки ин рӯй медиҳад, мушкилотро аксар вақт бо кам кардани ҳаҷми тазриқи аналит - кам кардани ҳаҷми тазриқ, об кардани намуна ё ҳарду - ба осонӣ ҳал кардан мумкин аст.
Дар мактаби хроматография, мо сигнали детекторро (яъне меҳвари y дар хроматограмма) ҳамчун нишондиҳандаи консентратсияи аналит дар намуна истифода мебарем. Аз ин рӯ, дидани хроматограмма бо сигнали аз сифр поёнтар аҷиб ба назар мерасад, зеро тафсири оддӣ ин аст, ки ин консентратсияи манфии аналитро нишон медиҳад - ки албатта аз ҷиҳати ҷисмонӣ имконпазир нест. Аз таҷрибаи ман, қуллаҳои манфӣ аксар вақт ҳангоми истифодаи детекторҳои ҷабби оптикӣ (масалан, UV-vis) мушоҳида мешаванд.
Дар ин ҳолат, қуллаи манфӣ танҳо маънои онро дорад, ки молекулаҳое, ки аз сутун берун мешаванд, пеш аз ва баъд аз қулла нури камтарро нисбат ба худи фазаи мобилӣ фурӯ мебаранд. Ин метавонад, масалан, ҳангоми истифодаи дарозии мавҷҳои нисбатан пасти ошкоркунӣ (<230 нм) ва иловаҳои фазаи мобилӣ, ки аксари нурро дар ин дарозии мавҷҳо фурӯ мебаранд, рух диҳад. Чунин иловаҳо метавонанд ҷузъҳои ҳалкунандаи фазаи мобилӣ, ба монанди метанол ё ҷузъҳои буферӣ, ба монанди ацетат ё формат бошанд. Дар асл, метавон қуллаҳои манфиро барои тайёр кардани каҷи калибрченкунӣ ва ба даст овардани маълумоти дақиқи миқдорӣ истифода бурд, аз ин рӯ, ҳеҷ сабаби асосӣ барои пешгирӣ аз онҳо вуҷуд надорад (ин усул баъзан ҳамчун "ошкоркунии ғайримустақими ултрабунафш" номида мешавад) (13). Аммо, агар мо воқеан хоҳем, ки аз қуллаҳои манфӣ комилан канорагирӣ кунем, дар мавриди ошкоркунии ҷаббиш, беҳтарин роҳи ҳал ин истифодаи дарозии мавҷи дигари ошкоркунӣ аст, то ки аналит нисбат ба фазаи мобилӣ нури камтарро фурӯ барад ё таркиби фазаи мобилӣ тағйир дода шавад, то онҳо нисбат ба аналитҳо нури камтарро фурӯ баранд.
Қуллаҳои манфӣ инчунин метавонанд ҳангоми истифодаи муайянкунии нишондиҳандаи шикаст (RI) пайдо шаванд, вақте ки нишондиҳандаи шикасти ҷузъҳои ғайр аз аналит дар намуна, ба монанди матритсаи ҳалкунанда, аз нишондиҳандаи шикасти фазаи мобилӣ фарқ мекунад. Ин инчунин ҳангоми муайянкунии UV-vis рух медиҳад, аммо ин таъсир нисбат ба муайянкунии RI суст мешавад. Дар ҳарду ҳолат, қуллаҳои манфӣ метавонанд бо мувофиқ кардани таркиби матритсаи намуна бо фазаи мобилӣ кам карда шаванд.
Дар қисми сеюм дар мавзӯи асосии ҳалли мушкилоти LC, ман вазъиятҳоеро баррасӣ кардам, ки дар онҳо шакли қуллаи мушоҳидашуда аз шакли қуллаи интизорӣ ё муқаррарӣ фарқ мекунад. Бартарафсозии самараноки чунин мушкилот бо донистани шаклҳои қуллаи интизорӣ (бар асоси назария ё таҷрибаи қаблӣ бо усулҳои мавҷуда) оғоз мешавад, аз ин рӯ, дуршавӣ аз ин интизориҳо возеҳ аст. Мушкилоти шакли қулла сабабҳои гуногуни эҳтимолӣ доранд (аз ҳад зиёд васеъ, дум, канори пеш ва ғайра). Дар ин қисм, ман баъзе аз сабабҳоеро, ки ман аксар вақт мебинам, муфассал баррасӣ мекунам. Донистани ин тафсилот ҷои хуберо барои оғози ҳалли мушкилот фароҳам меорад, аммо ҳама имконотро дар бар намегирад. Хонандагоне, ки ба рӯйхати муфассалтари сабабҳо ва роҳҳои ҳалли онҳо таваҷҷӯҳ доранд, метавонанд ба ҷадвали девории LCGC "Дастури ҳалли мушкилоти LC" муроҷиат кунанд.
(4) Ҷадвали девории LCGC “Дастури ҳалли мушкилоти LC”. https://www.chromatographyonline.com/view/troubleshooting-wallchart (2021).
(6) А. Фелингер, Таҳлили маълумот ва коркарди сигналҳо дар хроматография (Elsevier, Ню Йорк, Ню Йорк, 1998), саҳ. 43-96.
(8) Ваҳаб М.Ф., Дасгупта П.К., Кадҷо А.Ф. ва Армстронг Д.В., Anal.Chim.Journal.Rev. 907, 31–44 (2016).https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.11.043.