Теоретический Расчет Параметров Метода Трехпараметрической Характеристики Хроматографических Фаз I. Параметр Дисперсионных Сил – Обобщенный Заряд

Селективность разделения в газовой хроматографии определяется природой неподвижной фазы. В рамках предложенной авторами ранее модели межмолекулярных взаимодействий и разработанного на ее основе теоретического метода трехпараметрической характеристики хроматографических неподвижных жидких фаз делается количественная оценка способности молекул к участию в дисперсионных, диполь-дипольных взаимодействиях и в водородных связях. Метод показал свою эффективность при описании свойств неподвижных фаз на основе углеводородов, полиэтиленгликоля, полисилоксанов и ионных жидкостей. Свойства неподвижных фаз и молекул аналитов описываются двумя характеристиками селективности: полярностью и гидрофильностью, которые могут быть рассчитаны по прямой задаче по структурной формуле вещества и по обратной задаче по экспериментальным данным в виде индексов удерживания Ковача или констант Роршнайдера-МакРейнольдса; противоречия между результатами расчета характеристик двумя способами обнаружено не было. С помощью предложенного метода была выявлена связь между молекулярной массой полимерной молекулы и величинами характеристик селективности. Предложена карта селективности как удобный наглядный способ классификации неподвижных фаз, которая может быть применена в сочетании с принципом подобия свойств для выбора наиболее селективной к заданным аналитам неподвижной фазы; этот выбор может быть сделан без проведения экспериментов. Предлагаемая работа посвящена определению обобщенного заряда как первого и ключевого параметра метода трехпараметрической характеристики. Основным инструментом послужила разработанная ранее в лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН теория обобщенных зарядов. Эта теория, выведенная из фундаментальных принципов, описывает ван-дер-ваальсовы взаимодействия в виде потенциала Леннард-Джонса с помощью характеристик молекул, определяемых из молекулярной структуры. Ранее с ее помощью были успешно описаны неполярные хроматографические системы. В работе даны определения обобщенных зарядов, показана их связь с физическими и экспериментальными величинами, приведены расчетные формулы для изолированных молекул и для жидких фаз. Представлены результаты детального расчета обобщенных зарядов веществ разных классов, включающих в себя газохроматографические неподвижные фазы.