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第 154 期 为什么液相色谱流动相常用的是甲醇和乙腈

2022年09月30日来源:管理员
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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?

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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。

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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。

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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。

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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。


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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。


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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。


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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。


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