离效液相色谱法的主要类型

  仪器网 ·  2012-07-15 09:00  ·  33834 次点击
根据分离原理的差异,高效液相色谱法可分为液一液色谱法、液一固色进法、离子交换色谱法、离子对色进法、离子色谱法和空间排阻色诺法等。
(一)液一液分配色语法及化学健合相色讲(liquidliquidpartitionchromatographyandchemicalbondedphasechromatography)
这种方法的沈动相和固定相邢是液体,但原则上载液与固定液不能互溶。试样溶于流动相后,在色讲柱内经过液(流)一液(固)界面进人固定液中,由于试样组分在固定相和流动相之间的相对溶解度存在差异,因而被分离组分在两相间进行分配。当达到平衡时,物质的分配含义同样服从于式(12一20),(12一21).
液一液分配色进法与气一液分配色谱法之间有相似之处,即分离的顺序决定于分配系数的大小,分配系数大的组分保留值大。但也有不同之处,气相色进中流动相对组分分子和固定相而言都是惰性的,它对组分的分配系数影响不大。而掖相色谱法中流动相对组分分子和固定相而育都是有作用力的,它对组分的分配系数有较大的影响。
在液一液色谱法中,固定液在流动相中会有微盆溶解,加上流动相通过色潜柱时的机械冲击,因定液会不断流失而导致分离效果发生变化,柱效降低。为了避免固定液的流失和柱效的不断降低,对于亲水性固定液常采用硫水性流动相,这种情况下流动相的极性必然小于固定液的极性.此种情况下的色谱分离称为正相液一液色谱法。反之.若流动相的极性大于固定液的极性.则称为反相液一液色讲法。相对于极性一大一小的两个组分而言,它们在正相液一液色讲法和反相液一液色琳法分离时出峰的顺序正好相反。
将各种不同性质的有机墓团通过化学反应共价键合到固定相的担体表面的活性基团上(如硅胶表面的硅醉基),代替传统的机械涂演的液体固定相,从而产生了化学键合固定相。
对正相键合固定相而育,流动相一般为非极性,或极性很小的滚剂如己烷,庚烷或加少a饭仿、醉构成;固定相一般为硅胶一CN、硅胶一NH,、硅胶一C(OH)3等结构形式(这里硅胶就是担体)。正相键合色谱用Pp表示溶剂极性.p’叫溶剂极性参数.P.值越大,溶剂的极性越强.如正戊烷的P’为0,正己烷的P‘为O二,苯的P’为2.7,四氮吠喃的P’为4.0等。显然,正相键合相色谱法用于分离中等极性化合物时,极性小者先出柱,在水溶液中不稳定的化合物必须用正相键合相色谱法。正相键合相色谱法在键合时,大多数酸性硅醉基被极性弱于它的氛基或氨基之类的官能团所取代,减小了拖尾。同时极性键合相对流动相组成的变化响应较快,特别有利于梯度洗脱。正相液相色谱法在许多应用方面可以代替以硅胶为固定相的吸附色谱法,可以分离异构体、极性不同的化合物及不同类型的化合物。
对反相键合固定相而言,流动相一般为极性较强的甲醉/水、乙睛/水体系;固定相一般为极性较弱的硅胶一C1.H3、硅胶一苯等结构形式(这里硅胶为担体)。反相键合固定相色谱法用另一个溶剂的强度因子S表示溶剂的性质,如水的S为0、甲醉的S为3.0、四氢峡喃的S为4.5等。反相键合固定相色谱法用于极性较小的样品分离时,如多环芳烃,极性大者先出峰。反相色谱的保留机制可用所谓疏溶剂作用理论来解释,这种理论把非极性的烷基键合相看做是在硅胶表面援盖了一层键合的十八烷基的“分子毛”。这种“分子毛”有强的疏水特性。当用极性溶剂为流动相来分离含有极性官能基的有机化合物时,一方面,分子中的非极性部分与固定相表面上的疏水烷基之间产生缔合作用,使它在固定相得到保留;另一方面,被分离物的极性部分受到极性流动相的作用,使它离开固定相,减小保留。显然,这两种作用力之差,决定了分子在色谱中的保留行为。
由前所述,一个试样中含有不同极性的多组分时,正相、反相色谱出峰次序相反。图12-23说明了几种除锈剂分别在正相、反相色谱上的分离情况:
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化学键合固定相包括离子性键合相,其固定相为硅胶表面含有Si-SO3H,Si-000H,Si-CH,NHz等结构形式。离子性键合相用来测定离子型化合物。
化学键合固定相不仅用于反相色谱法、正相色谱法,还用于离子交换色谱法、离子对色谱法等色谱技术上。其中特别是反相化学键合相色谱法,由于操作系统简单,色谱分离过程稳定,加之分离技术的灵活多变,已成为高效液相色谱法中应用最广泛的一个分支,而传统的液一液分配色谱目前已很少采用。
(二)液一固色谱法(fluidsolidchromatography)
顾名思义,此类色谱的流动相为液体,固定相为吸附剂。它是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是溶质分子(X,组分)和溶剂分子(M,流动相)对吸附剂活性表面的竞争吸附,可用下式表示:
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式中,Xm和Xad‘分别表示在流动相中和被固定相吸附的溶质分子,Mad“代表被吸附在固定相表面上的溶剂分子,Mm表示在流动相中的流动相分子。n是被吸附的溶剂分子数。显然,流动相分子与组分分子参与在固定相上的吸附竞争。这种竞争吸附达到平衡时,可用下式表示:
[attach]51240[/attach]
式中,K为吸附平衡系数,与分配系数相似。显然,分配系数大的组分,固定相对它的吸附力强,保留值就大。极性固定相常用的为硅胶、AL2O3,,MgO;非极性的常用活性炭。流动相要求不与填充物发生不可逆反应,对样品有溶解力,选择种类多样,主要依据极性相似原理。对液一固色谱而言,溶剂的强度用溶剂强度参数0s表示。0e越大,溶剂的极性也越大。
液一固色谱特别适用于非离子的、不溶于水的化合物以及几何异构体的分离。例如非极性石油烃族的组成分析,马钱子类生物碱、止痛药、吩唾嗦类药物的分析,农药残留的分析,以及许多芳香族异构体分析都可用液一固色谱进行。组分的保留值主要决定于功能团类型及数目。各类化合物的保留值按以下次序递增:饱和烃

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