Editorial

(7. Hesse: Auch die Wandungen von Trennsystemen k6nnen )~rger machen! Trouble with the Wall of Separation Systems

Bei jeder gas-chromatographischen Trennung kommen die DLmpfe der Probesubstanzen mit verschiedenen Grenzfla- chen in Bertthrung, namlich mit der Wand des Probenge- bers, des Trennrohrs und der Verbindungsleitungen. Im Gegensatz zu den physikalischen Daten wird die ehemi- sche Natur dieser Oberfl~ichen selten diskutiert. Im Pro. bengeber wird die Substanz erstmalig stark erhitzt und es bilden sich D~impfe, die hier noch gemischt sind und mit- einander reagieren k6nnen. Katalytische Einfltisse sind da- bei yon grof~er Bedeutung. Metalle und ihre Oxide sind Katalysatoren ftir die Einstellung von Redox-Gleichge- wichten - etwa zwischen Carbonylverbindungen und A1- koholen. Es wird berichtet, daf$ Zuckerderivate in metal- lischen Einspritzbl6cken ein Artefakt bilden, das ausbleibt, wenn ein Glaseinsatz verwendet wird [ 1]. Jedoeh sollte man auch darauf achten, dat~ die Oberfl~iche des verwen- deten Glases weder alkalisch noch stark sauer reagiert. Be- reits bei der Schmelzpunktsbestimmung in Glasr6hrchen zeigt sich der Einflut~ der S~iure-Basen-Katalyse auf man- che Stoffe [2]. - Durch Verkohlung nicht fltichtiger Be- standteile der eingespritzten L6sung kann sich im Proben- geber ein adsorptionsaktiver Oberzug bilden, der einen Tell der Probesubstanzen zun~chst zurfickh~It und bei h6herer Temperatur wieder hergibt. Hieraus erldart sich der Repeater E f f ek t , der eintreten kann, wenn nach einer schwer flfichtigen Probe im gleichen Apparat leicht- fltichtige oder polarere Stoffe analysiert werden [3]. Ein Glaseinsatz erleichtert auch hier das Auffinden und die Behebung der St6rung.

Das Trennrohr wird aus apparateteclmischen GrOnden meist aus MetaUen hergesteUt. G~inzlich ungeeignet f'tir Spurenanalysen und empfindliche Substanzen ist Kupfer, denn es ist unm6glich, seine innere Oberfl~che oxidfrei zu machen oder zu erhalten. Kupfer dehydriert in der Hitze Alkohole zu Carbonylverbindungen. Kupferoxide. sind das klassische Oxydationsmittel in der organischen Elementaranalyse und oxydieren bei holler Temperatur alle organischen Stoffe, viele schon bei m~l~igen Tempera. turen. Aul~erdem katalysieren fie Redoxreaktionen sowie Autoxydationen mit den geringsten Spuren yon Sauerstoff. Edelstahl ist welt besser, obwohl auch er vermutlich eine oxidische Oberfl~ichenschicht bildet. Jedenfalls adsorbiert er sehr stark und sogar Kohlenwasserstoffe k6nnen an un. belegtem Edelstahlsand sehr gut dutch GSC getrennt wer. den [4]. In einem mit einer GLC-Phase gepackten Trenn- rohr aus Stahl wird die Trennung rich in den Randpartien nach den Gesetzen der GSC vollziehen. Das ffihrt zur Aus- bildung breiterer und unsymmetrischer Peaks. Der Fehler kann gemildert, aber nicht ganz behoben werden, wenn man die Innenwand des Rohrs vorher mit der Trennflfissig- keit belegt [ 5 ]. Steroide [ 5 ], Diacetonalkohol, C arb amate [61, die meisten Halogenverbindungen und manche anderen organischen Stoffe werden in Stahlrohren teilweise zer- setzt. Aluminiumrohre scheiden f ~ agressive Stoffe wie aliphatische Chlorverbindungen yon vorneherein aus. Da

ihre Oberfl~iche aufjeden Fall nicht metallisch ist, son- dern in der Regel aus Aluminiumoxid besteht, ist mit ho- her Adsorptionsaffinitat zu rechnen. Grot~e Hoffnungen hatte man anfangs auf Teflon als Rohrmaterial gesetzt. Es zeigte rich aber, dal~ es ffir die GLC ganz ungeeignet ist, well es organische Stoffe zurfickhalt, verz6gert oder fiberhaupt nicht mehr hergibt. Auch als Verbindungs- schlauch ist es im Trennsystem abzulehnen. Selbst Teflon- dichtungen zwischen den Apparateteilen geben emste Fehlerquellen [7].

Das beste Siiulenmaterial yore chemischen Standpunkt aus ist Glas, doch sollte man auch hier darauf achten, dat~ ein alkaliarmes Glas mit m6glichst neutraler Oberflache genommen wird. Hierzu scheinen bisher keine systema- tischen Untersuchungen vorzuliegen. Glassaulen haben sich ftir Chlorverbindungen, Steroide und Carbamate durchgesetzt. Auch in allen anderen Fallen mit Ausnahme yon agressiven Fluoriden dfirften sie mindestens so gut oder besser sein als solche aus anderem Material. Sie haben zudem den grogen Vorteil, daf~ die Packung jederzeit fiber- prfift werden kann. - Weitgehend vermigt man noch An- gaben fiber S~iulen aus klarem Quarz, die m6glicherweise alle anderen iJbertreffen wfirden. So ist es bisher nicht ge- lungen, die drei Tautomeren des Acetessigesters gas-chro- matographisch zu trennen, was durch Destillation in Quarzgef~if~en wenigstens teilweise m6glich ist. Bei der Be- stimmung von Wasserspuren bis herab zu 10 -9 Gew. % mittels der Reversions-Gas-Chromatographie [8] hat tat- sachlich nur eine Quarzs~iule bei direkter Eingabe auf den S~iulenkopf befriedigt. Die SondersteUung von Quarzrohr erkl~t sich wohl aus der besonders kleinen und neutralen Oberflache. R. Kaiser konnte zeigen, dag Metalle, Metall- oxide, Keramik und auch Glas an ihrer Oberflache Wasser zuriickhalten, das auch bei sehr hoher Temperatur nur langsam abgegeben wird. Nhnliches wird in geringerem Marie auch fiir andere polare Darnpfe gelten. Beijeder Spu- renanalyse macht sich diese Belegung als Fehlerquelle be- merkbar. Auf erwLrrntem Quarz mit sehr glatter Oberfla- che bildet sich kaum eine Wasserhaut aus.

Literatur

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