吸着型充填剤の選び方 －無機ガスと低級炭化水素分析の基礎ガイド－

4. シリカゲルでの分析

4-1. シリカゲル（Silicagel）による分析

シリカゲルは、CO₂および炭素数4程度までの低級炭化水素（C1～C4）の分離に適しています。活性炭と比較して比表面積が狭いため、全体的な保持力は弱めです。また、シリカゲル表面は親水性のため、無極性の炭化水素に対する保持が弱い傾向にあります。溶出順序としては、CH₄はCOの直後に溶出します。また、C₂H₆については活性炭と溶出順が逆転し、CO₂の前に溶出するのが大きな特徴です。
ただし、シリカゲルは強い吸湿性を持つため、水分が入ると細孔の閉塞や失活が起こり、保持力が低下（溶出が早まり分離度が悪化）する点に注意が必要です。

4-2. Unibeadsシリーズの特徴

Unibeads（ユニビーズ）シリーズは、細孔径25 Å、70 Å、100 Åを有する球状シリカゲル充填剤で、それぞれ固有の分離特性を示します。Unibeads 1Sは、CO₂を含むガス分析に適しています。Unibeads 2Sおよび3SはC4までの低級炭化水素の分析に最適です。ポーラスポリマー系充填剤は疎水性が高く炭化水素を強く保持しますが、シリカゲルベースの本シリーズは炭化水素に対する保持が比較的弱いため、適度な保持時間で良好な分離が得られます。

Unibeasds 1SでのCO、CH₄、CO₂の分析

細孔径が大きくなるほど比表面積が減少するため、成分の保持力は弱くなります。例えば細孔径が小さいUnibeads 1SではC₃H₈がカラム温度70 ℃でも溶出までに約12分を要します。一方、細孔径が大きいUnibeads 3Sでは、カラム温度50 ℃という低温でも約3分で溶出し、分析条件によってはC5化合物まで分析が可能です。

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