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超全的色谱柱使用手册!

发布时间2021-01-18        浏览次数:103

色谱又称色层法或层析法,是一种物理化学分析方法,它利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之间的作用力(分配、吸附、离子交换等)的差别,当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次平衡,使各溶质达到相互分离。

01柱色谱

为向玻璃管中填入固定相,以流动相溶剂浸润后在上方倒入待分离的溶液,再滴加流动相,因为待分离物质对固定相的吸附力不同,吸附力大的固着不动或移动缓慢,吸附力小的被流动相溶剂洗下来随流动相向下流动,从而实现分离。

02纸色谱

以滤纸条为固定相,在纸条上点上待分离的混合溶液的样点,将纸条下端浸入流动相溶剂中悬挂,溶剂因为毛细作用沿滤纸条上升,样点中的溶质从而被分离。

03薄层色谱

是在玻璃板上涂以固定相涂层,然后点样,下端浸入溶剂,同样自下而上分离。常用于探索柱色谱实验条件,溶剂和固定相的选择等。

常用固定相有石膏、氧化铝、蔗糖、淀粉等,常用流动相为水、苯等各种有机溶剂。

影响色谱柱使用寿命的主要因素

流动相因素

1.流动相pH

不同基质的填料具有不同的pH适用范围。常温下无定形硅胶在纯水中的溶解度约为100mg·L-1,且在pH1~9的范围内溶解的硅胶量几乎是常量,考虑到溶解速度的影响,对于硅胶基质的填料,其所能承受的流动相pH范围约为1~8。

键合相硅胶填料则由于键合层的屏蔽作用,使填料对流动相的适应范围大大增加,如现在广泛使用的反相色谱填料C18(十八烷基硅-烷键合硅胶),其pH适用范围可达2~10。当流动相pH值超出酸性范围时,键合相易发生水解而流失;当流动相pH超出碱性范围时,会加速硅胶的溶解而释放出絮状物堵塞柱子,这两种反应均是不可逆反应,特别是在温度较高(>40℃)的环境下,会使柱效迅速降低而报废。

2.流动相变质

当前使用zui为广泛的是硅基键合相填料,当以水溶液作为流动相或流动相中含有一定浓度的磷酸盐缓冲液时,水溶液中或缓冲盐溶液中会滋生出一些细菌或霉菌,从而堵塞固定相颗粒间的空隙。特别是对于多元自动比例混合的高效液相色谱仪来说,水相或缓冲盐相独-立存贮,因存放时间较长而容易发生此类问题。

3.流动相纯度

目前,广泛使用的填料颗粒粒径范围在3~10μm,孔径在6~10nm,色谱柱在使用中会有大量的流动相通过,如流动相含有微量不溶性杂质颗粒,则很容易在柱头部位被截留,久而久之,造成色谱柱机械性堵塞,引起柱压升高而无法正常使用。

4.其它因素

如,流动相的极性对柱子也有一定影响,甲醇、水、冰醋-酸等极性较大的物质会破坏硅胶填料柱,正丁-醇、二氯甲烷等极性小的物质会破坏化学键合硅胶柱,碱性溶液会破坏阳离子交换树脂色谱柱,酸性溶液容易损坏阴离子交换树脂柱。

样品因素

1.样品的溶解性

样品试样在配制中,如有少量微粒未能完全溶解,则会随试样一起进入色谱柱,同样,会沉积在柱头处,造成色谱柱的堵塞。

2.样品的纯度

样品中可能含有待分析组分以外的各种组分或杂质,这些组分或杂质可能会在柱内产生不可逆吸附,从而,使固定相的活性点被覆盖,保留特性发生变化。

3.样品的化学性质

待测试样中的各种组分与填料之间应具有化学稳定性,比较典型的是在使用氨基键合柱时,应避免使用含羰基的化合物和流动相,如,丙酮、乙酸乙酯等,以免固定相中的NH2和酐、酮发发希夫(Schiff)缩合而使固定相破坏。

其它因素

影响色谱柱寿命的因素很多,除流动相和样品因素外,还有其它一些外在因素,如,柱压的影响,温度的影响,色谱柱的正确冲洗,色谱柱的正确安装等。

色谱柱出现问题的解决办法

色谱柱在使用中zui常见的问题就是柱压升高,如果柱压是在长时间使用过程中缓慢增加,属于正常现象。但柱压在使用过程中突然升高(系统管路堵塞及压力传感器故障除外),以下列举了部分常见原因及解决办法:

1.色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染。

解决方法:如确定是色谱柱头的过滤筛板被污染,可以将色谱柱反方向用甲醇冲洗至正常压力,或者卸下色谱柱头,将其放在10%的稀硝酸内超声清洗10分钟,后再用纯水超声10分钟,重新装入色谱柱。

2.色谱柱头的填料被样品污染。

解决方法:如确定色谱柱头的填料被污染,将柱头螺丝卸下,挖出柱内前段被污染的填料,用相同的柱填料重新填入,仔细修复后,重新安装上柱头螺丝。

3.色谱柱内缓冲液中的盐遇到高浓度的甲醇或其他有机溶剂,形成结晶析出。

解决方法:如确定定是盐结晶,用10%的甲醇/水冲洗色谱柱使柱内盐全部溶解,再换高浓度甲醇。

4.流动相PH值过大或过小使固定相结构破坏或溶解。

解决方法:如果因pH值使用不当,很难恢复