相信经常使用液相的老师们,应该每天都在跟甲醇和乙腈打交道吧。但是您知道,为什么液相色谱流动相最常用的是甲醇和乙腈吗?
当然,液相色谱的流动相还有水、以及添加的一些酸、碱或者缓冲盐。但是我们今天只讨论有机相这个部分。
要回答这个问题,那就得要了解一下液相色谱对于溶剂的一般要求是什么。
一、溶解度
首先,被分析的样品在流动相中必须对有一定的溶解度,如果样品在流动相中不溶解,那么即使你使用了其他溶剂将样品溶解,但只要样品一进入液相系统,接触到流动相,就有可能会析出,堵塞系统,加大了进行分析的难度。
绝大多数时候,都建议采用流动相来溶解和稀释样品。如果用来稀释样品的溶剂跟流动相的洗脱强度差距比较大的时候,就可能造成样品出峰拖尾的现象,我们把这个现象叫做液相色谱的“溶剂效应”。
溶剂效应也叫做“溶剂化作用”。是指液相反应中,溶剂的物理和化学性质影响反应平衡和反应速度的效应。可能造成色谱峰展宽、分叉、保留时间漂移、峰面积变化,双峰等现象。与此同时,较早洗脱的峰出现前沿或分叉,较晚洗脱的峰峰形正常。
二、腐蚀性
其次,流动相溶剂不能对液相系统有腐蚀性。
液相系统中与流动相接触的管路大多数情况下都是不锈钢的,它具有很强的抗腐蚀性。但是有些溶剂对于不锈钢却有很强的腐蚀性,比如氯仿,以及可能含有过氧化物色谱级醚等等。
有些时候,我们也会使用PEEK材质的管路和接头,因为它们安装拆卸起来比较方便。虽然PEEK材质也有很好的化学惰性,但是长期使用二甲基亚砜、二氯甲烷及四氢呋喃等溶剂的时候,也会出现变脆和破裂的情况。
三、紫外吸收
另外,液相流动相溶剂对于紫外线是应该是透明的。因为液相色谱中的大多数样品的检测,都是使用紫外检测器来进行的,这样就不会对我们要检测的样品产生干扰。
但是对于低于 220nm 的低紫外波长的检测,这可能是个问题,因为很难找到完全透明的溶剂。
如果在你选取的检测波长下,使用的流动相溶剂有着一定的紫外吸收,也就是说它不是完全透明的,那么,检测的特异性就不那么强了,样品定量结果的线性也会受影响。
常用溶剂的紫外截止波长/nm | |||
溶剂 | 截止波长/nm | 溶剂 | 截止波长/nm |
乙腈 | 190 | 四氢呋喃 | 230 |
异丙醇 | 205 | 二氯甲烷 | 235 |
甲醇 | 205 | 乙醇 | 210 |
甲苯 | 285 | 乙醚 | 210 |
当然,如果使用的是梯度洗脱的条件,那么最直接的现象就是基线的漂移了。
从这个角度来看,使用乙腈是更加优于甲醇的。因为乙腈的紫外截止波长是190nm,而甲醇是205nm。在低波长的检测中,乙腈可以提供更加平稳的基线和更好的定量结果。
四、低粘度
此外,流动相溶剂应该是低粘度的。
如果流动相粘度比较高,同样的流速条件下,对系统产生的压力就更高。在越来越追求快速分析的今天,液相系统所能提供的最高压力已经是液相的评判标准之一了。
所以粘度越低的流动相,对系统的压力要求越低,也就更适合快速高效的液相分析。
从这方面来看,乙腈也要比甲醇好。甲醇与水混合的时候,粘性会变得更高。使用过甲醇和水走过梯度方法的老师肯定能直观地感受到这一点。
综合以上的液相色谱对于流动相溶剂的要求,甲醇和乙腈就脱颖而出,成为了液相色谱最最常用有溶剂了。
当然,在做GPC分析的时候,我们还会用到四氢呋喃(THF)。在做正相分析的时候,也会用到正己烷和异丙醇。
五、不易燃且低毒性
在理想情况下,流动相溶剂还应该是不易燃且低毒性的。前面一点是从实验室的安全性来讲,而后一点是对于液相色谱使用人员的健康保障的角度来看的。
而在这个方面,虽然甲醇和乙腈应该都算是毒性较低的溶剂,但是相比起来,还是乙腈的毒性更大一些,而且可以透过皮肤吸收。所以从操作人员健康保障的角度来看,甲醇更为安全。