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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,接觸到流動相,就有可能會析出,堵塞系統,加大了進行分析的難度。

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絕大多數時候,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象,我們把這個現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,雙峰等現象。與此同時,較早洗脫的峰出現前沿或分叉,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有腐蝕性。

液相系統中與流動相接觸的管路大多數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,那么最直接的現象就是基線的漂移了。

從這個角度來看,使用乙腈是更加優于甲醇的。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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