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第 154 期 為什么液相色譜流動相常用的是甲醇和乙腈

2022年09月30日來源:管理員
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相信經常使用液相的老師們,應該每天都在跟甲醇和乙腈打交道吧。但是您知道,為什么液相色譜流動相最常用的是甲醇和乙腈嗎?

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當然,液相色譜的流動相還有水、以及添加的一些酸、堿或者緩沖鹽。但是我們今天只討論有機相這個部分。

要回答這個問題,那就得要了解一下液相色譜對于溶劑的一般要求是什么。

一、溶解度

首先,被分析的樣品在流動相中必須對有一定的溶解度如果樣品在流動相中不溶解,那么即使你使用了其他溶劑將樣品溶解,但只要樣品一進入液相系統(tǒng),接觸到流動相,就有可能會析出,堵塞系統(tǒng),加大了進行分析的難度。

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絕大多數(shù)時候,都建議采用流動相來溶解和稀釋樣品。如果用來稀釋樣品的溶劑跟流動相的洗脫強度差距比較大的時候,就可能造成樣品出峰拖尾的現(xiàn)象,我們把這個現(xiàn)象叫做液相色譜的溶劑效應

溶劑效應也叫做“溶劑化作用”。是指液相反應中,溶劑的物理和化學性質影響反應平衡和反應速度的效應。可能造成色譜峰展寬、分叉、保留時間漂移、峰面積變化,雙峰等現(xiàn)象。與此同時,較早洗脫的峰出現(xiàn)前沿或分叉,較晚洗脫的峰峰形正常。

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二、腐蝕性

其次,流動相溶劑不能對液相系統(tǒng)有腐蝕性。

液相系統(tǒng)中與流動相接觸的管路大多數(shù)情況下都是不銹鋼的,它具有很強的抗腐蝕性。但是有些溶劑對于不銹鋼卻有很強的腐蝕性,比如氯仿,以及可能含有過氧化物色譜級醚等等。

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有些時候,我們也會使用PEEK材質的管路和接頭,因為它們安裝拆卸起來比較方便。雖然PEEK材質也有很好的化學惰性,但是長期使用二甲基亞砜、二氯甲烷及四氫呋喃等溶劑的時候,也會出現(xiàn)變脆和破裂的情況。

三、紫外吸收

另外,液相流動相溶劑對于紫外線是應該是透明的。因為液相色譜中的大多數(shù)樣品的檢測,都是使用紫外檢測器來進行的,這樣就不會對我們要檢測的樣品產生干擾。


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但是對于低于 220nm 的低紫外波長的檢測,這可能是個問題,因為很難找到完全透明的溶劑。

如果在你選取的檢測波長下,使用的流動相溶劑有著一定的紫外吸收,也就是說它不是完全透明的,那么,檢測的特異性就不那么強了,樣品定量結果的線性也會受影響。

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常用溶劑的紫外截止波長/nm

溶劑

截止波長/nm

溶劑

截止波長/nm

乙腈

190

四氫呋喃

230

異丙醇

205

二氯甲烷

235

甲醇

205

乙醇

210

甲苯

285

乙醚

210

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當然,如果使用的是梯度洗脫的條件,那么最直接的現(xiàn)象就是基線的漂移了。

從這個角度來看,使用乙腈是更加優(yōu)于甲醇的。因為乙腈的紫外截止波長是190nm,而甲醇是205nm。在低波長的檢測中,乙腈可以提供更加平穩(wěn)的基線和更好的定量結果。

四、低粘度

此外,流動相溶劑應該是低粘度的。

如果流動相粘度比較高,同樣的流速條件下,對系統(tǒng)產生的壓力就更高。在越來越追求快速分析的今天,液相系統(tǒng)所能提供的最高壓力已經是液相的評判標準之一了。

所以粘度越低的流動相,對系統(tǒng)的壓力要求越低,也就更適合快速高效的液相分析。


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從這方面來看,乙腈也要比甲醇好。甲醇與水混合的時候,粘性會變得更高。使用過甲醇和水走過梯度方法的老師肯定能直觀地感受到這一點。


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綜合以上的液相色譜對于流動相溶劑的要求,甲醇和乙腈就脫穎而出,成為了液相色譜最最常用有溶劑了。
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當然,在做GPC分析的時候,我們還會用到四氫呋喃(THF)。在做正相分析的時候,也會用到正己烷和異丙醇。

五、不易燃且低毒性

在理想情況下,流動相溶劑還應該是不易燃且低毒性的。前面一點是從實驗室的安全性來講,而后一點是對于液相色譜使用人員的健康保障的角度來看的。

而在這個方面,雖然甲醇和乙腈應該都算是毒性較低的溶劑,但是相比起來,還是乙腈的毒性更大一些,而且可以透過皮膚吸收。所以從操作人員健康保障的角度來看,甲醇更為安全。


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