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色譜柱的種類有哪些?有什麽作用?

發布時間:2021-06-08

        

       色谱法是一种分离混合物中成分的分析技术。色谱柱是色谱中使用的仪器的一部分。五种使用色谱柱的色谱方法是气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、离子交换色谱 (IEC)、尺寸排阻色谱 (SEC) 和手性色谱。色谱的基本原理可以应用于所有五种方法。


氣相色譜柱
在气相色谱中,流动相是气体。氣相色譜柱的长度通常在 1 到 100 米之间。气液色谱 (GLC):液体固定相结合或吸附在开管(毛细管)柱的表面,或柱内填充的固体支持物上。匹配分析物和固定相的极性并不是一门精确的科学。两者应该具有相似的极性。固定相的厚度范围在 0.1 到 8 ?m 之间。层越厚,分析物的挥发性越大。


高效液相色譜柱
高效液相色谱(HPLC) 是一种液相色谱使用液态流动相。气相色谱的相同基本原理也适用于液相色谱。液相色谱柱分为三种基本类型:液-液柱、液-固柱和离子交换柱。液-液色谱柱的液体固定相键合或吸附在柱子或填充材料的表面。液-液色谱柱不那么受欢迎,因为它们的稳定性有限,而且使用不方便。分配发生在流动相和固定相这两种不同的液体之间。在液固色谱柱中,固定相是固体,分析物吸收到固定相上,从而分离混合物的组分。通常HPLC在分析柱前面有一个保护柱,以保护和延长分析柱的使用寿命。保护柱可去除与色谱柱不可逆结合的颗粒物质、污染物和分子。保护柱具有类似于分析柱的固定相。

最常见的 HPLC 色谱柱由不锈钢制成,但也可以由厚玻璃、聚醚乙酮等聚合物、不锈钢和玻璃的组合或不锈钢和聚合物的组合制成。典型的 HPLC 分析柱长 3 至 25 厘米,直径为 1 至 5 毫米。柱子通常是直的,不像 GC 柱子。填充色谱柱的颗粒的典型直径在 3 到 5 ?m 之间。当柱内填充颗粒的直径减小时,液相色谱柱的效率会提高。


包裝材料

HPLC 色谱柱通常填充有薄膜或多孔颗粒。薄膜颗粒由聚合物或玻璃珠制成。薄膜颗粒被二氧化硅、聚苯乙烯-二乙烯基-苯合成树脂、氧化铝或其他类型的离子交换树脂的均匀薄层包围。薄膜珠的直径在 30 到 40 ?m 之间。多孔颗粒更常用,直径在 3 至 10 ?m 之间。多孔颗粒由二氧化硅、聚苯乙烯-二乙烯基-苯合成树脂、氧化铝或其他类型的离子交换树脂组成。二氧化硅是最常见的多孔颗粒填充材料。


反相和正相 HPLC
极性固定相和非极性流动相用于正相 HPLC。在正相中,与硅氧烷相连的最常见的 R 基团是:二醇、氨基、氰基、无机氧化物和二甲氨基。正相也是液固色谱的一种形式。在进行正相 HPLC 时,大多数非极性化合物将首先洗脱。

反相 HPLC 使用极性流动相和非极性固定相。反相 HPLC 是最常用的液相色谱方法。通常连接到硅氧烷上用于反相 HPLC 的 R 基团是:C 8、C 18或任何烃。反相也可以使用水作为流动相,这是有利的,因为水便宜、无毒且在紫外区不可见。进行反相 HPLC 时,极性最强的化合物将首先洗脱。查看反相色谱原理动画,了解其原理。


離子交換色譜柱

離子交換柱用于分離易于電離的離子和分子。離子的分離取決于離子對固定相的親和性,從而形成離子交換系統。分析物、流動相和固定相之間的靜電相互作用有助于分離樣品中的離子。只有帶正電或帶負電的複合物才能與其各自的陽離子或陰離子交換劑相互作用。離子交換柱常用的填料有胺類、磺酸、矽藻土、苯乙烯-二乙烯基苯和交聯聚苯乙烯樹脂。一些最早使用的離子交換劑是無機的,由鋁矽酸鹽(沸石)制成。盡管鋁矽酸鹽並未廣泛用作所用的離子交換樹脂。


尺寸排阻色譜柱
尺寸排阻色譜柱根据分子的大小而不是分子量来分离分子。这些柱的常用填料是分子筛。沸石是常用的分子筛。分子筛有孔,小分子可以进入,而大分子不能。这允许较大的分子比较小的分子更快地通过色谱柱。尺寸排阻色譜柱的其他填充材料是多糖和其他聚合物,以及二氧化硅。尺寸排阻分离的孔径在 4 到 200 nm 之间变化。


手性柱
手性柱用于分離對映異構體。手性分子的分離基于立體化學。這些色譜柱有一個固定相,可以選擇性地與一種對映異構體相互作用,而不是與另一種對映異構體相互作用。這些類型的色譜柱對于分離外消旋混合物非常有用。

       以上就是我为大家介绍的色谱柱的基本情况,希望能帮助到大家。



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