Practical High-Performance Liquid Chromatography, 4th Edn

aljonayd · #1 2008-07-19, 05:03 PM

Practical High-Performance Liquid Chromatography, 4th Edn.pdf

Contents

From the Preface to the First Edition

. . . . . . . . . . . . . . . . . xiii

Preface to the Fourth Edition

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv

Important and Useful Equations for HPLC

. . . . . . . . . . . . 1

1 Introduction

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 HPLC: A powerful separation method . . . . . . . . 4
1.2 A first HPLC experiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Liquid chromatographic separation modes . . . . 7
1.4 The HPLC instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.5 Safety in the HPLC laboratory . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 Comparison between high-performance liquid
chromatography and gas chromatography . . . . . 10
1.7 Pressure units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.8 Length units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.9 Scientific journals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.10 Recommended books . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2 Theoretical Principles

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1 The chromatographic process . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2 Band broadening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3 The chromatogram and its purport . . . . . . . . . . . 20
2.4 Graphical representation of peak pairs with
different degrees of resolution . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5 Factors affecting resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6 Extra-column volumes (dead volumes) . . . . . . . . 37
2.7 Tailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.8 Peak capacity and statistical resolution
probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.9 Effects of temperature in HPLC . . . . . . . . . . . . . . 45
2.10 The limits of HPLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

vii

3 Pumps

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.1 General requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2 The short-stroke piston pump . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3 Maintenance and repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.4 Other pump designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4 Preparation of Equipment up to Sample Injection

. . . . 58
4.1 Selection of mobile phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2 Preparation of the mobile phase . . . . . . . . . . . . . 60
4.3 Gradient systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.4 Capillary tubing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.5 Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.6 Sample injectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.7 Sample solution and sample volume . . . . . . . . . 71

5 Solvent Properties

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.1 Table of organic solvents . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.2 Solvent selectivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.3 Miscibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.4 Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.5 Shelf-life of mobile phases . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.6 The mixing cross . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

6 Detectors

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
6.2 UV detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.3 Refractive index detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
6.4 Fluorescence detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
6.5 Electrochemical (amperometric) detectors . . . . . . 92
6.6 Light scattering detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.7 Other detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
6.8 Multiple detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
6.9 Indirect detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.10 Coupling with spectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . 99

7 Columns and Stationary Phases

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.1 Columns for HPLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.2 Precolumns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
7.3 General properties of column packings . . . . . . . . 109
7.4 Silica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7.5 Chemically modified silica . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.6 Styrene-divinylbenzene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

viii Contents

7.7 Some other stationary phases . . . . . . . . . . . . . . . 122
7.8 Column care and regeneration . . . . . . . . . . . . . . 126

8 HPLC Column Tests

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
8.1 Simple tests for HPLC columns . . . . . . . . . . . . . . 130
8.2 Determination of particle size . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.3 Determination of breakthrough time . . . . . . . . . . 133
8.4 The test mixture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.5 Dimensionless parameters for HPLC column
characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.6 The van Deemter equation from reduced
parameters and its use in column diagnosis . . . . 141
8.7 Diffusion coefficients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

9 Adsorption Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
9.1 What is adsorption? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
9.2 The eluotropic series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
9.3 Selectivity properties of the mobile phase . . . . . 152
9.4 Choice and optimization of the mobile phase . . . 153
9.5 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

10 Reversed-Phase Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . 159
10.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
10.2 Mobile phases in reversed-phase
chromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
10.3 Solvent selectivity and strength . . . . . . . . . . . . . 163
10.4 Stationary phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
10.5 Method development in reversed-phase
chromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
10.6 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
10.7 Hydrophobic interaction chromatography . . . . . . 175

11 Chromatography with Chemically Bonded Phases

. . . . 178
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
11.2 Properties of some stationary phases . . . . . . . . . 178

12 Ion-Exchange Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
12.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
12.2 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
12.3 Properties of ion exchangers . . . . . . . . . . . . . . . . 184
12.4 Influence of the mobile phase . . . . . . . . . . . . . . . 186
12.5 Special possibilities of ion exchange . . . . . . . . . . 188

Contents ix

12.6 Practical hints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
12.7 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

13 Ion-Pair Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
13.2 Ion-pair chromatography in practice . . . . . . . . . . 196
13.3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
13.4 Appendix: UV detection using ion-pair reagents . 199

14 Ion Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
14.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
14.2 Suppression techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
14.3 Phase systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
14.4 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

15 Size-Exclusion Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
15.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
15.2 The calibration chromatogram . . . . . . . . . . . . . . 210
15.3 Molecular mass determination by means of
size-exclusion chromatography . . . . . . . . . . . . . . 213
15.4 Coupled size-exclusion columns . . . . . . . . . . . . . 215
15.5 Phase systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
15.6 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

16 Affinity Chromatography

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
16.1 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
16.2 Affinity chromatography as a special case of HPLC 223
16.3 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

17 Choice of Method

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

18 Solving the Elution Problem

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
18.1 The elution problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
18.2 Solvent gradients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
18.3 Column switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
18.4 Optimization of an isocratic chromatogram using
four solvents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
18.5 Optimization of the other parameters . . . . . . . . . 247
18.6 Mixed stationary phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

19 Analytical HPLC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
19.1 Qualitative analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
19.2 Trace analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
19.3 Quantitative analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
19.4 Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
19.5 Peak-height and peak-area determination for
quantitative analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

x Contents

19.6 Integration errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
19.7 The detection wavelength . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
19.8 Apparatus test, validation and system suitability
test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
19.9 Measurement uncertainty . . . . . . . . . . . . . . . 278
19.10 Derivatization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
19.11 Unexpected peaks: ghost and system peaks . . . . 282

20 Preparative HPLC

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
20.1 Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
20.2 Preparative HPLC in practice . . . . . . . . . . . . . . . . 286
20.3 Overloading effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
20.4 Fraction collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
20.5 Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
20.6 Displacement chromatography . . . . . . . . . . . . . . 294

21 Separation of Enantiomers

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
21.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
21.2 Chiral mobile phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
21.3 Chiral liquid stationary phases . . . . . . . . . . . . . . 300
21.4 Chiral solid stationary phases . . . . . . . . . . . . . . . 301
21.5 Indirect separation of enantiomers . . . . . . . . . . . 308

22 Special Possibilities

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
22.1 Micro and capillary HPLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
22.2 High-speed and super-speed HPLC . . . . . . . . . . . 313
22.3 HPLC with supercritical mobile phases . . . . . . . . 316
22.4 Electrochromatography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

23 Appendix 1: Applied HPLC Theory

. . . . . . . . . . . . . . . . 320

24 Appendix 2: How to Perform the Instrument Test

. . . . 330
24.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
24.2 The test procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
24.3 Documentation, limiting values and tolerances . . 335

25 Appendix 3: Troubleshooting

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337

26 Appendix 4: Column Packing

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345

Index of Separations

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349

Index

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351

c'est le lien de telechargement en profiter!!!

http://rapidshare.com/files/13087539...th_Edn.pdf.rar

inmyheart · #2 2008-07-19, 10:32 PM

شكرا لك اخي الكريم

chemistry · #3 2008-07-29, 01:08 PM

جزاك الله خير

سامح اليمني · #4 2008-09-02, 01:08 AM

بارك الله فيك

Mohamed Ryaad · #5 2008-09-09, 09:26 PM

بارك الله فيك اخى الكريم

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chemistry (2008-09-11), cyfa18 (2008-07-21), inmyheart (2008-07-19), Mohamed Ryaad (2008-09-09)

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