萃取色譜柱的一般操作過程
同修 / 2022-07-07
7.3.1.6 萃取色譜柱的一般操作過程
萃取色譜柱一般有三種操作方式：洗脫色譜法、流出色譜法和頂替色譜法，以第一種方式最實(shí)用。
用洗脫色譜法操作可得到如圖7.1所示的洗脫曲線。根據(jù)式
可以算得分配系數(shù)，從式可估計(jì)出理論塔板數(shù)和塔板高度。
色譜柱的操作程序大致如下：
柱的預(yù)處理：用5～10個(gè)床體積的流動(dòng)相淋洗色譜柱床，使固定相為流動(dòng)相所平衡；
試樣的引進(jìn)： 將樣品溶液調(diào)節(jié)至萃取所需要的最佳條件。用移液管定量吸取適量的溶液，直接加入到色譜柱端，然后再用少量溶液沖洗移液管，洗滌液一并加入色譜柱中。若試樣是大體積溶液，那么樣品可置于柱端的貯液器中。
洗滌：用與試樣溶液相似的水溶液作流動(dòng)相來洗滌柱床，可將殘留在柱端上少量試液引入柱內(nèi)，同時(shí)能將滯留于柱床中的共存雜質(zhì)洗掉。洗滌液的流速與進(jìn)樣相同，用量多少應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要而定，一般用3～5個(gè)左右床體積。
洗脫：洗脫液的成分可參照液-液萃取中反萃取液的條件來考慮。洗脫液流速、溫度對(duì)分離結(jié)果影響較大，操作時(shí)務(wù)必嚴(yán)加控制。
洗脫過程尚有單一洗脫與分步洗脫之分。用單種溶液作洗脫劑，保留干固定相中的各個(gè)組分，將按其分配系數(shù)的大小順序，逐個(gè)被洗脫流出柱床，從而達(dá)到相互分離。實(shí)際上，試圖用單一洗脫法來分離多組分混合物是困難的。不僅如此，如果試樣中存在一種分配系數(shù)較大的金屬離子，那么就會(huì)消耗大體積的洗脫液，分離時(shí)間相應(yīng)增加，而且得到的色譜峰也較寬，效果并不理想。
因此，這種洗脫已很少應(yīng)用。目前，萃取色譜中基本上都是采用用分步洗脫法，即有計(jì)劃地變換洗脫劑程序的方法來實(shí)現(xiàn)分離的。通常是在洗脫液中加入不同的絡(luò)合劑，鹽析劑或氧化還原劑等成分，以改變各個(gè)組分的分配系數(shù)，從而達(dá)到快速有效的分離目前。在高壓反相萃取色譜中使用的是梯度洗脫法，基本原理與此相似。
流出液的收集與分析鑒定： 萃取色譜柱的各部分流出液可由手工方法收集，也可以用自動(dòng)接液器收集。然后再用各種有效的儀器分析方法來測定各份溶液中各種組分的濃度。
必須著重指出，為了防止柱床中固定相的流失，在實(shí)際情況許可的前提下，每步操作的流動(dòng)相溶液，最好都用相應(yīng)的萃取劑預(yù)飽和，以增加柱的使用壽命和重復(fù)性能。在某些分析實(shí)踐中，分離條件常常是與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的比對(duì)試驗(yàn)中確定的，此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)與試樣之間的所有操作條件要保持一致，否則，應(yīng)重作標(biāo)準(zhǔn)的洗脫曲線，然后再據(jù)此確定試樣分離的操作條件。
7.3.1.7主要色譜柱參數(shù)的測定
為了確定最佳的萃取色譜分離條件，對(duì)于色譜柱的主要參數(shù)必須事先進(jìn)行測定，這些方法包括：
床體積：即色譜粉占有的柱空間。它是由支持體體積、固定相和稀釋劑的體積以及流動(dòng)相體積的總和構(gòu)成?？筛鶕?jù)柱的大小來計(jì)算；
固定相的體積： 通常由加入到柱中的固定相重量除以該實(shí)驗(yàn)溫度下該試劑的密度獲得；
空隙體積： 可以借助于某種完全不被固定相萃取的放射性核素，如Cs作示蹤劑來測定。從色譜柱上端加入Cs起，直至柱末端檢測到y(tǒng)放射性為止，收集此段流出液的體積就是柱的空隙體積。實(shí)際上，由此測得的是柱的自由體積，它包括柱床的空隙體積和柱的死體積。
流速： 可根據(jù)給定時(shí)間內(nèi)流出液體積除以時(shí)間而得。用此法測得的是容量流速，常以毫升/分表示。將該數(shù)據(jù)除以床的截面積，可得線性流速，毫升/厘米2·分。
吸附容量：它是指每毫升床體積吸附待測金屬離子的毫克當(dāng)量數(shù)，可用穿透曲線法測得。
有關(guān)測定方法的細(xì)節(jié)在文獻(xiàn)中已有詳細(xì)敘述，此處不再贅述。
7.3.2平板萃取色譜技術(shù)
7.3.2.1紙萃取色譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)
紙上萃取色譜的特點(diǎn)是以涂有萃取劑的色譜紙作為支持體，而展開劑則是采用水溶液。
紙萃取色譜分離的操作過程大致包括色層紙的選擇與預(yù)處理，加樣，展開，顯色與測定等步驟，現(xiàn)分別簡述如下。
(1)色譜紙的選擇與預(yù)處理在紙萃取色譜中對(duì)色譜紙的要求不嚴(yán)，國產(chǎn)濾紙與進(jìn)口濾紙均可使用。杭州新華造紙廠出品的各類濾紙是國內(nèi)常用的色譜紙。英國 Whatman公司生產(chǎn)的1～4號(hào)濾紙也是通用的。此外，從德意志聯(lián)邦共和國(如SS，2040a，2040b等)和德意志民主共和國(如FN1～8號(hào))進(jìn)口的某些濾紙也有應(yīng)用。
色譜紙選定后，須先用HNO。和蒸餾水洗滌凈化，然后涼干。根據(jù)試樣含量的多少和展開的方式，將干濾紙裁剪成大小適當(dāng)?shù)牟煌螤?。?duì)于紙條色譜，可把紙剪成寬1～3厘米，長20～30厘米的紙條；用于環(huán)形展開的，可剪成直徑為10～15厘米圓盤形；在雙向展開的色層法中，色譜紙應(yīng)剪成正方形或長方形；對(duì)于卷簡色是而言，色請紙的寬度要與卷筒的尺寸相匹配，一般寬16-24厘米。在分析實(shí)踐中，以紙條萃取色譜法為最常用。
為了把萃取劑均勻地涂于濾紙上，事先可將濾紙置于40～60℃的烘箱內(nèi)，以除去其中的一些水分。冷卻后，將濾紙浸入需要濃度的萃取劑溶液中。浸漬的時(shí)間不要太長，5分鐘即可取出，用干凈的粗濾紙吸去多余的溶劑，然后在室溫下涼干。必要時(shí)，可重復(fù)操作一次，應(yīng)該選擇一些無毒、易揮發(fā)的溶劑作萃取劑的稀釋劑。若要定量測定濾紙上固定相的含量，可以稱量濾紙涂漬以后的重量變化。由此可得單位濾紙面積上的萃取劑的毫克數(shù)。
(2)加樣與展開 對(duì)于痕量無機(jī)分析而言，試樣應(yīng)該預(yù)先進(jìn)行必要的濃集，以使體積縮小到最低程度。用毛細(xì)管將試樣滴加在涂有萃取劑的濾紙一端(對(duì)于環(huán)形展開法，試樣應(yīng)滴加在紙的中心)。試液的斑點(diǎn)要盡可能小，其直徑控制在5毫米以內(nèi)，以防止色譜帶出現(xiàn)拖尾。加樣后的斑點(diǎn)應(yīng)立即烘干。
紙萃取色譜法的展開方式有上行法，下行法，環(huán)形法和雙向展開法等，以上行法為最常用(見圖7.20)。紙色譜的展開過程必須在密閉容器(色譜缸或色譜管)內(nèi)進(jìn)行。色譜容器大多數(shù)用玻璃制成，如果需要用氫氟酸一類腐蝕性試劑作展開劑時(shí)，色譜容器應(yīng)改用聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料制作。
上行展開的具體操作程序是，取一條涂好萃取劑的色層紙，在紙下端離底邊約2厘米處輕輕劃上一條橫線，待測試樣滴在此線的中點(diǎn)上，烘干試樣斑點(diǎn)，隨即將濾紙掛在色譜缸內(nèi)，讓其下端剛好浸入展開劑溶液中。展開在封閉的體系下進(jìn)行，當(dāng)流動(dòng)相前沿升高至15～20厘米時(shí)，可將濾紙取出，涼干(或烘干)，待測。上行法的展開速度比較緩慢，一次展開快則幾小時(shí)，慢達(dá)幾十小時(shí)。為了縮短分析時(shí)間，曾經(jīng)試圖將離心力作用于紙色譜上，這樣可大大縮短展開過程，使一些簡單的分離體系，在5～20分鐘內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)分離。但這種體系的設(shè)備復(fù)雜，結(jié)果的重復(fù)性差。
.jpg "紙萃取色譜的實(shí)驗(yàn)技術(shù)")
閩ICP備15011996號(hào)-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號(hào)
|