柱色譜
柱色譜中的固定相通常是細(xì)小的吸附劑固體;一種能夠在其外表面上保持氣體或液體顆粒的固體。柱色譜中通常使用的色譜柱看起來(lái)類似于巴斯德移液器(巴斯德移液器用作小規(guī)模柱色譜中的色譜柱)。首先用玻璃棉或多孔板塞住色譜柱的狹窄出口,以支撐色譜柱填充材料并防止其從管子中逸出。然后將吸附劑固體(通常是二氧化硅)緊密地裝入玻璃管中,制成分離柱。必須小心地將固定相填充到玻璃柱中,以形成材料的均勻分布。吸附劑的均勻分布對(duì)于盡量減少柱內(nèi)氣泡和/或通道的存在很重要。為完成色譜柱的制備,將用作流動(dòng)相的溶劑通過(guò)干燥的色譜柱。然后稱該柱是“潤(rùn)濕的”,并且在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中該柱必須保持濕潤(rùn)。正確準(zhǔn)備色譜柱后,將要分離的樣品放置在濕柱的頂部?梢栽阪溄又姓业教畛浞蛛x柱的照片。
組件
色譜法是有效的,因?yàn)榛旌衔镏械牟煌M分會(huì)以不同的程度被吸引到固定相的吸附劑表面,這取決于每種組分的極性及其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,以及它與流動(dòng)相的相互作用。使用柱色譜實(shí)現(xiàn)的分離基于與樣品相關(guān)的因素。因此,與對(duì)流動(dòng)相具有更高親和力的組分相比,更容易被固定相吸引的組分將以更慢的速率向下遷移到分離柱。此外,分離效果取決于所用吸附劑固體的性質(zhì)和流動(dòng)相溶劑的極性。
固定相
用作固定相的吸附材料類型對(duì)于有效分離混合物中的組分至關(guān)重要?梢允褂脦追N不同的固體。可以根據(jù)固體的粒度和活性來(lái)選擇吸附材料。吸附劑的活性用其活性等級(jí)表示,活性等級(jí)是吸附劑對(duì)樣品溶液中溶質(zhì)吸引力的量度。具有高活性等級(jí)的固體是完全無(wú)水的那些。硅膠和氧化鋁是最常用的吸附劑。氧化鋁非常適合需要特定條件才能充分分離的樣品。但是,使用非中性固定相時(shí)應(yīng)非常謹(jǐn)慎,氧化鋁固定相中 pH 值的升高或降低可能會(huì)導(dǎo)致混合物組分內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。然而,硅膠的活性不如氧化鋁,通常可用作溶液中大多數(shù)組分的吸附劑。二氧化硅也是首選,因?yàn)樗哂懈邩悠啡萘,使其成?span id="vfjzfdb" class="tf_m_c" style="font-weight:bold;color:red;font-size:22px;">歡迎的吸附材料之一。
流動(dòng)相
還必須選擇合適的流動(dòng)相,以便
好地分離未知混合物中的組分。該洗脫液將根據(jù)其相對(duì)于樣品和固定相的極性進(jìn)行選擇。使用強(qiáng)極性吸附劑固定相(如氧化鋁)時(shí),用作流動(dòng)相的極性溶劑會(huì)被固定相吸附,這可能會(huì)置換混合物中的樣品分子,并可能導(dǎo)致樣品組分的洗脫變化很快。這將提供很少的樣品分離,因此
好用較低極性的溶劑開(kāi)始洗脫,首先洗脫固定相上弱吸附的組分。也可以在分離過(guò)程中改變?nèi)軇┮愿淖儤O性,從而更及時(shí)地分別洗脫各種組分。高效液相色譜(HPLC)。
色譜類型
正相色譜: 混合物中的組分將以不同的速率洗脫,這取決于每個(gè)組分相對(duì)于下一個(gè)的極性。當(dāng)用于分離的色譜柱比流動(dòng)相更具極性時(shí),該實(shí)驗(yàn)被稱為正相方法。在正相色譜中,固定相是極性的,因此被分離的極性越大的溶質(zhì)將越多地粘附在固定的吸附劑相上。當(dāng)溶劑或溶劑梯度通過(guò)色譜柱時(shí),極性較小的組分比極性較大的組分洗脫得更快。然后可以按極性遞增的順序單獨(dú)收集組分,假設(shè)已實(shí)現(xiàn)足夠的分離。這種色譜方法不是液固柱色譜所獨(dú)有的,并且經(jīng)常在執(zhí)行高效液相色譜 (HPLC) 時(shí)使用。
反相色譜:在反相色譜中,流動(dòng)相和固定相的極性與進(jìn)行正相色譜時(shí)的極性相反。不是選擇非極性流動(dòng)相溶劑,而是選擇極性溶劑;蛘,如果實(shí)驗(yàn)需要溶劑極性梯度,則必須首先使用極性大的溶劑,最后使用極性最小的溶劑進(jìn)行梯度(與正相色譜相反)。溶劑的常見(jiàn)極性溶劑混合物包括水、甲醇。獲得固定相為非極性的色譜柱稍微困難和昂貴,因?yàn)樗泄腆w吸附劑本質(zhì)上都是極性的。非極性固定相可以通過(guò)用非極性液體涂覆硅烷化硅膠來(lái)制備。對(duì)硅膠進(jìn)行硅烷化會(huì)減少硅膠' s 吸附極性分子的能力。常見(jiàn)的非極性液相包括有機(jī)硅和各種碳?xì)浠衔。?HPLC 中使用這種類型的色譜柱的替代品,其中使用鍵合液相作為固定相。極性較小的液體與色譜柱中的極性硅膠化學(xué)鍵合。因此,使用反相時(shí),樣品溶液中極性大的化合物將首先被洗脫,隨后的組分具有降低的極性。
閃蒸色譜:由于上述常規(guī)柱色譜中流動(dòng)相的洗脫速率主要受重力控制,因此色譜運(yùn)行可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成。快速色譜是一種改良的柱色譜方法,其中流動(dòng)相在加壓空氣或真空的幫助下更快地通過(guò)色譜柱。真空管線連接到分離柱的底部,這會(huì)以比重力更快的速度拉動(dòng)流動(dòng)相溶劑和流動(dòng)相中的組分通過(guò)柱子?梢栽阪溄硬糠挚吹酱嗽O(shè)置的圖?焖偕V由壓縮空氣或空氣泵提供動(dòng)力,通過(guò)推動(dòng)流動(dòng)相通過(guò)色譜柱并實(shí)現(xiàn)更快的流動(dòng)相流速,就像真空促進(jìn)快速色譜一樣。對(duì)于這種方法,在分離柱的頂部連接了一個(gè)壓縮空氣管線。正是由于這個(gè)原因,快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動(dòng)相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮?dú)。許多儀器可用于盡可能高效地進(jìn)行快速色譜分析:昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會(huì)為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空,以獲得穩(wěn)定的流動(dòng)相流速和溶液中樣品的良好分離。然而,可以使用更便宜的替代品,因?yàn)榭梢灾谱髁髁靠刂破,以便可以使用加壓空氣?lái)促進(jìn)快速色譜法。壓縮空氣管線連接到分離柱的頂部。正是由于這個(gè)原因,快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動(dòng)相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮?dú)。許多儀器可用于盡可能高效地進(jìn)行快速色譜分析:昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會(huì)為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空,以獲得穩(wěn)定的流動(dòng)相流速和溶液中樣品的良好分離。然而,可以使用更便宜的替代品,因?yàn)榭梢灾谱髁髁靠刂破,以便可以使用加壓空氣?lái)促進(jìn)快速色譜法。壓縮空氣管線連接到分離柱的頂部。正是由于這個(gè)原因,快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動(dòng)相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮?dú)。許多儀器可用于盡可能高效地進(jìn)行快速色譜分析:昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會(huì)為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空,以獲得穩(wěn)定的流動(dòng)相流速和溶液中樣品的良好分離。然而,可以使用更便宜的替代品,因?yàn)榭梢灾谱髁髁靠刂破鳎员憧梢允褂眉訅嚎諝鈦?lái)促進(jìn)快速色譜法。
通過(guò)使用上述裝置,可以避免購(gòu)買昂貴的氣泵。這種方法在一定程度上是有用的。由于加壓氣體的流量由流量控制器手動(dòng)控制,因此更難以量化流量并保持該流量恒定?捎糜诳焖偕V的儀器能夠以數(shù)字方式設(shè)置流速并保持流速恒定。