Основной областью применения эксклюзионной хроматографии, безусловно, является исследование полимеров. Однако уникальные особенности этого метода, отличающие его от всех остальных вариантов ВЭЖХ (разделение молекул по размеру и полное элюирование всех компонентов из колонки за короткое время), обусловливают его преимущественное использование и для решения других задач. К ним, в первую очередь, относится разделение молекул, заметно различающихся по размерам.
Большинство современных полимерных материалов содержит различные низкомолекулярные добавки: пластификаторы, антиоксиданты, мягчители, отдушки и др. Часто встречается и обратная ситуация: высокомолекулярные вещества вводят в относительно низкомолекулярные продукты с целью получения композиций, обладающих необходимыми свойствами. Примером могут служить различные загустители, которые широко используют в косметических и медицинских препаратах и смазочных материалах, добавки для повышения температуры плавления (полиэтилен в восках) или снижения температуры застывания (депрессорные присадки к нефтепродуктам) и др. Количественное определение таких добавок наиболее просто и надежно осуществляется методом эксклюзионной хроматографии.
Этот метод также весьма удобен для сравнения различных природных и искусственных веществ, представляющих собой смеси очень сложного состава (нефтепродукты, липиды, каменноугольные и природные смолы), а также для оценки изменений, которые происходят при старении, окислении, переработке и деструкции подобных веществ. Получаемые хроматограммы наглядно иллюстрируют различия между сравниваемыми образцами даже без какой-либо предварительной информации о их составе. В ряде случаев особенно ценные сравнительные результаты получают при комбинации универсального и селективного детекторов.
В последние годы в связи с разработкой сорбентов особо высокой эффективности эксклюзионную хроматографию все чаще используют для разделения низкомолекулярных соединений. На рис. 2.20 показана хроматограмма образца полиэти-ленгликоля (М«200), а на рис. 2.21 — хроматограмма смеси фталатов и алкилбензолов (см. также рис. 5.9). Исключительно высокая инертность поверхности полужестких гелей позволяет разделять на них высоколабильные вещества, которые не удается анализировать на других сорбентах.
При анализе полярных веществ необходимо учитывать возможность их ассоциации или сольватации растворителем.
Значительная разница в удерживаемых объемах углеводородов и кислот вызвана тем, что последние образуют водородные связи с тетрагидрофураном и элюируются из колонки в виде более крупных по размеру сольватных комплексов.
В растворителях, не способных к образованию водородной связи (например, бензол, СС14), карбоновые кислоты также имеют меньший удерживаемый объем, чем углеводороды, но за счет ассоциации с образованием димерных молекул.
В связи с исключительным многообразием структур химических соединений и невозможностью предварительного определения размера их молекул в растворе при эксклюзионном разделении малых молекул нельзя построить какую-либо общую
калибровочную зависимость. Для построения таких зависимостей в качестве калибровочных параметров чаще всего используют длину молекул, мольный объем .или молекулярную массу [51—53]. При исследовании веществ с примерно одинаковой конфигурацией молекул по полученным калибровочным кривым можно с достаточной надежностью определять соответствующие параметры неизвестных соединений.
И наконец, эксклюзионная хроматография представляет собой наилучший метод для предварительного исследования образцов неизвестного состава. За короткое время, практически не опасаясь каких-либо нежелательных превращений вещества в колонке, можно получить ценную информацию о степени сложности анализируемой смеси и (ориентировочно) о молекулярной массе ее компонентов. Все остальные разновидности ВЭЖХ требуют достаточно больших затрат времени при выборе условий разделения. Результаты предварительного разделения часто облегчают выбор варианта ВЭЖХ, который целесообразно использовать для детального изучения состава образца. Кроме того, эксклюзионная хроматография обычно является первым этапом при исследовании сложных смесей путем сочетания различных вариантов ВЭЖХ, так как позволяет легко выделить из смеси нужную группу веществ.
