11.23 : الكروماتوغرافيا السائلة فوق الحرجة

توفر الكروماتوغرافيا السائلة فوق الحرجة بديلاً مفيدًا للكروماتوغرافيا الغازية والكروماتوغرافيا السائلة لبعض العينات لأنها تدمج السمات العليا لكلا التقنيتين. تسمح الكروماتوغرافيا السائلة فوق الحرجة بفصل وتحليل المركبات التي لا تتعامل معها الكروماتوغرافيا الغازية أو الكروماتوغرافيا السائلة بسهولة. هذه المركبات تكون عادةً غير متطايرة أو غير مستقرة حراريًا، مما يجعل الكروماتوغرافيا الغازية غير مناسبة وتفتقر إلى المجموعات الوظيفية المطلوبة لتحليل الـ HPLC.

تستخدم تقنية الـ SFC طورًا متحركًا للسوائل فوق الحرجة، غالبًا ما يكون CO_2، والذي يتميز بخصائص تقع بين الغاز والسائل.يتمتع السائل فوق الحرج بلزوجة مشابهة للغازات وكثافة قريبة من السوائل، بينما يكون معامل الانتشار متوسطًا بين الغاز والسائل. يمكن تحقيق درجة الحرارة الحرجة المنخفضة والضغط الحرج لـ CO_2 بسهولة والحفاظ عليهما.

توفر الـ SFC وقت تحليل أقصر ودقة أفضل من كروماتوغرافيا السائل عالية الأداء (HPLC) التقليدية. إنها مناسبة لتحليل المواد العضوية غير القطبية ويمكنها أيضًا تحليل المواد المذابة القطبية، بما في ذلك المعدل العضوي مثل الميثانول. تشترك أجهزة الـ SFC مع GC و HPLC في العديد من المكونات، مع إضافة مقيد ضغط يحافظ على الضغط الحرج. يمكن استخدام كل من الأعمدة الأنبوبية المعبأة والمفتوحة كمراحل ثابتة في SFC. في SFC، توفر الأعمدة المعبأة عددًا أكبر من الألواح النظرية ويمكنها التعامل مع أحجام عينات أكبر مقارنة بالأعمدة الأنبوبية المفتوحة. اللزوجة المنخفضة للوسائط فوق الحرجة تجعل هذه الأعمدة أطول من تلك الموجودة في LC. تشبه الأعمدة الأنبوبية المفتوحة أعمدة الجدران المغطاة بالسيليكا المندمجة (FSWC)، بينما تكون الأعمدة المعبأة مصنوعة عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ. في البداية، في العديد من المكونات المراحل الثابتة القطبية، لكن الاستخدام المتزايد للمعدلات أدى إلى توسيع نطاق المراحل القابلة للتطبيق. هذا يجعل من الممكن تعديل آليات الاحتفاظ عن طريق ضبط تركيبات الطور الثابت والمتحرك، مما يسمح بدمج العديد من المراحل الثابتة لـ HPLC في SFC. تستخدم تقنية SFC أنواعًا متعددة من أجهزة الكشف وتسمح بفصل الجزيئات الكبيرة عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتبسيط الاقتران بأجهزة مثل MS أو FT-IR.

تتضمن تطبيقات تقنية SFC تحليل البوليمرات والوقود الأحفوري والشمع والأدوية ومنتجات الأغذية.