液相色譜實(shí)驗(yàn)的方法
抖化學(xué) / 2022-10-04
液相色譜實(shí)驗(yàn)的方法：所用設(shè)備包括Waters 6000輸液泵，流動(dòng)相由裝有干燥管的玻璃貯液槽供應(yīng)。進(jìn)樣系統(tǒng)是一個(gè)Valco高壓進(jìn)樣閥，或者一個(gè)Varian注樣系統(tǒng)，設(shè)計(jì)成可用皮下注射器在高壓下操作。采用的兒根柱全部用淤漿充填技術(shù)[6]裝填以Partisil 10。對(duì)于高度保留的溶質(zhì)使用100毫米柱,4.6毫米內(nèi)徑，對(duì)于中等的或弱保留的溶質(zhì)使用250毫米柱，4. 6毫米內(nèi)徑。柱溫用水套管控制恒溫于25±0.5℃。檢測(cè)器用LDC UV 254纖米監(jiān)控器，或LDC折光計(jì)檢測(cè)器，其選擇取決于所檢測(cè)溶質(zhì)的消光系數(shù)或折光指數(shù)。檢測(cè)器出口直接連接一個(gè)25毫升或50毫升的A級(jí)滴定管，這樣可以測(cè)量絕對(duì)保留體積。采用的流速范圍在1到3毫升/分之間，測(cè)量強(qiáng)保留溶質(zhì)的保留體積時(shí)用高流速以節(jié)省展開(kāi)時(shí)間。所用樣品的體積范圍是2到10微升，溶質(zhì)的濃度調(diào)節(jié)到與所使用的檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度相適應(yīng)的范圍。所有溶劑均經(jīng)通過(guò)活化的硅膠仔細(xì)地使之干燥，各種溶劑混合物是以重量或體積為基礎(chǔ)配制的，即稱取已知量的溶劑放人500毫升容量瓶中，加分散溶劑(常用庚烷)到刻度。進(jìn)行任何測(cè)定之前，先用30~35倍于柱死體積的溶劑通過(guò)系統(tǒng)以保證平衡。所有保留時(shí)間的測(cè)量均進(jìn)行兩次，如兩次的誤差在士0.5%之內(nèi)，就取其平均值。如超出了0.5%，則重復(fù)第三次，取相差不超過(guò)0.5%的兩次平均值作為保留體積。
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圖3-3不同溶質(zhì)校正保留體積的倒數(shù)對(duì)正庚烷中極性溶劑%W/V的曲線。色譜柱，250×4.6毫米內(nèi)徑; 充填劑，Partisil103溶質(zhì): A,苯甲醇; B, 3-苯基-1-丙醇; C,脫氧皮質(zhì)甾酮醇。極性溶劑: A,四氫呋喃; B,四氫呋哺; C,異丙醇
3-2-1 1/V'=A＋Bcp關(guān)系式的驗(yàn)證(式中Cp是極性溶劑在分散介質(zhì)中的濃度)
選擇了兩種極性溶劑，四氫呋哺和異丙醇;所用溶質(zhì)是苯甲醇，1-苯基-3-丙醇和脫氧皮質(zhì)甾酮醇。分散介質(zhì)是庚烷，展開(kāi)溶質(zhì)所用流動(dòng)相分別為庚烷中含8到30%W/V的四氫呋喃和16到76%的異丙醇。每種流動(dòng)相對(duì)三種溶質(zhì)都使用了一系列的濃度。所得結(jié)果綜合示于表3-1， 1/V' 對(duì)Cp的關(guān)系曲線則示于圖3-3。
可以看到函數(shù)1/V'=A+Bcp的相關(guān)關(guān)系由所測(cè)定的指數(shù)值得到完全的確證。溶質(zhì)脫氧皮質(zhì)甾酮醇用異丙醇/庚烷混合溶液展開(kāi)的結(jié)果表明直到高達(dá)90%W/V的流動(dòng)相組成仍維持有這一關(guān)系。
3-2-2極性溶質(zhì)在庚烷中為低濃度時(shí)對(duì)函數(shù)1/V'=A+Bcp的檢驗(yàn)
前已指出[4\5]由于硅膠沒(méi)有完全鈍化，在極性溶劑的濃度超過(guò)1或2%W/V之前，低濃度的極性溶劑在非極性分散介質(zhì)中的行為極為不同。因此，在硅膠進(jìn)行鈍化的溶劑濃度范圍內(nèi)考察方程(3-2)給出的函數(shù)的變化將是很有意思的。
用幾種極性溶劑分散于庚烷的溶液，對(duì)一系列不同溶質(zhì)進(jìn)行色譜展開(kāi)。.溶液的濃度范圍從大約0.2%到7.0% W/V。所用的溶質(zhì)和溶劑有:
|
溶質(zhì)
|
溶劑 |
| 苯基甲基甲醇 |
異丙醇 |
| 菲 |
氯仿 |
| 苯甲醇 |
乙酸乙酯 |
| 苯基甲基甲醇 |
乙酸乙酯 |
| 硝基苯 |
氯仿 |
用庚烷中含有各種濃度的極性溶劑，測(cè)定了各個(gè)溶質(zhì)的保留體積。所得結(jié)果示于圖3-4。
可看到在極性溶劑濃度不足以使硅膠鈍化的情況下，1/V'與極性溶劑濃度之間的線性關(guān)系被打破了。也可看到，對(duì)于一些相對(duì)低保留值的溶質(zhì)一即與兩個(gè)相的作用力為同一數(shù)量級(jí)一當(dāng)極性溶劑的濃度減低時(shí)，吸附劑的活化引起保留體積迅速增大，這
種增大發(fā)生于極性溶劑在庚烷中的濃度大約處于0.8到1.2%w/V之間。再者，當(dāng)中等極性的溶劑氯仿，其濃度大約為1 .3% W/V氯仿/庚烷時(shí)，吸附劑對(duì)于保留值較低的溶質(zhì)來(lái)說(shuō)就完全鈍化了。這與Snydert]的意見(jiàn)相反，他設(shè)想中等極性溶劑必須在高濃度才能將吸附劑完全鈍化。
但如果溶質(zhì)是強(qiáng)烈保留的，即溶質(zhì)和吸附劑之間的作用力明顯地大于溶質(zhì)和溶劑間力，則吸附劑在低濃度極性溶劑中的活化,.對(duì)溶質(zhì)的保留只有較小的作用。但可看到庚烷中的極性溶劑濃度在3到4%之間時(shí)曲線就偏離直線，而當(dāng)溶劑濃度減低時(shí)，
保留值的增加速度變得稍小些。從而可以一般地說(shuō)，由溶劑極性減少而致的吸附劑鈍化，將促使在he'值小于5左右時(shí)流出溶質(zhì)的保留值迅速增大。反之，對(duì)于已經(jīng)充分保留的溶質(zhì)，當(dāng)吸附劑活化時(shí)，其保留值變化很小，而且這對(duì)低極性和高極性的流動(dòng)相都是正確的。
3-2-3 用單一溶質(zhì)對(duì)不同的極性溶劑檢驗(yàn)函數(shù)1/V'=4+Bcp
使用標(biāo)準(zhǔn)的、填充以Partisil10的250毫米×4.6毫米內(nèi)徑柱，測(cè)定了溶質(zhì)苯基甲基甲醇的校正保留體積，流動(dòng)相為庚烷中含一系列濃度的下列溶劑:
| 異丙醇 |
四氫呋喃 |
| 正丁醇 |
乙酸甲酯 |
| 正戊醇 |
乙酸乙酯 |
| 二惡烷 |
乙酸丙酯 |
乙酸丁酯
在這些條件下，由于采用同一溶質(zhì)，不同溶劑之間的保留值變化將反映溶劑在溶質(zhì)一溶劑相互作用方面的影響。
所得結(jié)果示于表3-2，1/V '對(duì)以極性溶劑在庚烷中的%W/V表示的流動(dòng)相組成的關(guān)系曲線則示于圖3-5?？煽吹綄?duì)于所有溶劑均得到出色的相關(guān)性，并由表3-2的測(cè)定指數(shù)所確證。從圖3-5得知，以曲線斜率表示的溶質(zhì)與流動(dòng)相的相互作用，似乎與所有
極性溶劑的所謂極性有關(guān)。曾嘗試將表3-2給出的斜率與極性溶劑的不同物理參數(shù)相連系。表3-3給出了由介電常數(shù)值「δ]用簡(jiǎn)單的公式(δ-1)/(δ+2)計(jì)算得的每毫升的極化度，以及圖36中曲線的斜率及共對(duì)數(shù)。
將斜率的對(duì)數(shù)和溶劑的極化度值作圖，使符合于線性函數(shù)y=A+B㏄根據(jù)這一關(guān)系得到的結(jié)果也列于表3-3。斜率的對(duì)數(shù)與溶劑極化度的關(guān)系曲線則示于圖3-6。
可以看出得到了良好的相關(guān)關(guān)系，但應(yīng)指出,二惡烷的每毫升極化度不是直接得自介電常數(shù)。二惡烷中兩個(gè)偶極是反向的，因此相互抵消，所提供的介電常數(shù)并不反映溶質(zhì)一溶劑相互作用方面溶劑的極性。這是采用系統(tǒng)的整體特性來(lái)描述分子效應(yīng)的又
一個(gè)不利的例子。因而將二惡烷的介電常數(shù)值取作乙醚的二倍。采用了這一數(shù)值后，可看到二惡烷的位置接近通過(guò)其它溶劑極化值的回歸曲線。由此可知溶劑一溶質(zhì)相互作用對(duì)保留值的影響似乎是與每毫升極化度的指數(shù)成比例的，從而可表示如下式:
Aexp(ap)=Aexp{a[(δ-1)/(δ+2)]}
式中P是單位體積溶劑的極化度;δ是在25℃測(cè)定的溶劑介電常數(shù);A和a是常數(shù)。
a 二惡烷的介也常數(shù)取作乙醚介電常數(shù)的二倍。測(cè)定的指數(shù)=0.965。
d(1/V')
函數(shù)log-------------------=A+B[ (δ25°-1)/(δ25°+2) ]的線性常數(shù): A=4.43;B=3.65。
dCp
3-2-4用同一極性溶劑在庚烷中的一系列濃度對(duì)不同的溶質(zhì)檢驗(yàn)函數(shù)1/V'=A+Bc,用一根標(biāo)準(zhǔn)的250毫米,4.6毫米內(nèi)徑柱，充填以Partisil10,測(cè)定了表3-4所列溶質(zhì)的校正保留體積，所用流動(dòng)相是庚烷中含有7.2到12.6% w/V濃度范圍的乙酸乙酯。在應(yīng)用同一
極性溶劑的條件下，保留體積與極性溶劑濃度之間的關(guān)系，將為乙酸乙酯與不同溶質(zhì)之間相互作用力的函數(shù)。所得結(jié)果列于表3-4, 1/V'與流動(dòng)相組成的關(guān)系曲線示于圖3-7?？煽吹綄?duì)于所有的溶質(zhì)再次得到極好的相關(guān)關(guān)系，并為表3-4中測(cè)定的指數(shù)所確證。似于使用不同極性溶劑實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，溶質(zhì)與乙酸乙酯之間相互作用的差異，似乎與溶質(zhì)的極性有關(guān)。
表3-5將根據(jù)各溶質(zhì)介電常數(shù)計(jì)算的每毫升極化度[8]和圖3-7中曲線的斜率及其對(duì)數(shù)-一并列出。將斜率的對(duì)數(shù)和相應(yīng)的溶劑極化度值作圖，使符合于線性方程y=A+B㏄，根據(jù)這一相互關(guān)系，所得的結(jié)果列于表3-5及圖3-8。其中對(duì)于含有酯、醚和醇基的溶質(zhì)可獲得很好的相關(guān)關(guān)系，但帶有酮基部分的溶質(zhì)則偏離其它溶質(zhì)的同歸曲線相當(dāng)一段距離。于是，溶質(zhì)的相互作用也可用表達(dá)式Be”P描述之，共中P是溶質(zhì)的單位體積極化度，B和β是常數(shù)。酮類的反常行為原因不很肯定，但可能是酮類在硅膠的酸性表面易手發(fā)生烯醇化，而這種烯醇化作用可能受乙酸乙酯在流動(dòng)相中的濃度所制約。根據(jù)曲線可知酮類的色譜行為似乎處于醚和醇之間。這點(diǎn)是可以預(yù)期的，但由介電常數(shù)推導(dǎo)得的每毫升極化度指出，它們的行為應(yīng)更類似于醇類。因此，對(duì)于酮類溶質(zhì)的反常行為的另-解釋是，在測(cè)量介電常數(shù)時(shí)，由于 外加電場(chǎng)的結(jié)果，所測(cè)得的數(shù)值反映了酮的烯醇特性，而不是酮的特性。
32-5以同一極性溶劑乙酸乙酯與不同分散介質(zhì)混合作為流動(dòng)相對(duì)不同的溶質(zhì)檢驗(yàn)函數(shù)1/V'=A+ Bcp
采川標(biāo)準(zhǔn)的250毫米，4.6毫米內(nèi)徑柱，充填以Partisil 10,用含乙酸乙酯4.51% w/V的不同烴類化合物測(cè)定了下列溶質(zhì)的校正保留體積:
| 2-乙基蒽醌 |
苯基甲基甲醇 |
| 2-甲基蒽醌 |
苯甲醇 |
| 蒽醌 |
3-苯基-1-丙醇 |
在此條件下，溶質(zhì)和極性溶劑都相同，極性溶劑在流動(dòng)相中也保持相同的W/V濃度，于是，1/V與分散用溶劑的密度d之間的關(guān)系就指示了溶質(zhì)和稀釋溶劑之間彌散性相互作用的程度和本質(zhì)。所得結(jié)果列于表3-6，1/V'對(duì)分 散溶劑密度的關(guān)系曲線示于圖3- 9。1/V'和I分 散溶劑的密度之間有著良好的相關(guān)關(guān)系，并為表3-6中對(duì)于溶質(zhì)蒽醌的測(cè)定指數(shù)所確證。對(duì)極性較強(qiáng)的溶質(zhì)測(cè)得的低指數(shù)值，是由于保留體積隨分散溶劑密度的變化幾乎可以忽臍，實(shí)際上處于測(cè)量的重現(xiàn)性范圍以內(nèi)。然而，從圖3-9看出
得到的是一條直線，但對(duì)密度軸是平行的，表示與不同的烴類溶劑沒(méi)有明顯的彌散性相互作用。蒽醌型的溶質(zhì)經(jīng)常被用于證明現(xiàn)時(shí)可利用的所謂非極性鍵合相的彌散選擇性，提出這點(diǎn)頗為重聚。一般共同接受的觀點(diǎn)認(rèn)為，彌散性相互作用比極性相互作用微弱得多，因此，要使彌散的相互作用明顯地影響一個(gè)溶質(zhì)的保留特性，必須使極性的相互作用非常小，至少也與彌散的相互作川處于相同的量級(jí)。這可能是前面提及的一個(gè)例子，即固定相和流動(dòng)相雙方對(duì)溶質(zhì)的作用力都比較弱，因而彌散性相互作用的變化可對(duì)溶質(zhì)的保留具有深刻影響。極性較強(qiáng)的溶質(zhì)由于在兩相中均被強(qiáng)烈保留，顯示很小的或全然沒(méi)有彌散性相互作用，所以其保留值很少隨分散介質(zhì)的密度而變化。當(dāng)極性作用力很弱，同時(shí)可以發(fā)揮彌散作用力時(shí)，分散介質(zhì)密度的變化就可能使得一系列溶質(zhì)的洗脫順序發(fā)生深刻的變化。這方面的一個(gè)例子示于圖3-10。分散溶劑從戊烷轉(zhuǎn)變到癸烷能使峰的洗脫順序發(fā)生重排。圖3-10中每個(gè)色譜圖的第-一個(gè)峰是生育酚乙酸乙酯，第二個(gè)是乙酸芐酯，第三個(gè)是蒽醌，小峰是雜質(zhì)。可以看到分辨率和洗脫順序的顯著變化幾乎全由蒽醌(第三個(gè)主要峰)的移動(dòng)所引起，但對(duì)分辨率的影響卻十分引人注目。
為了確定常數(shù)Fa的性質(zhì)，還必須做更多的工作，但自前階段可清楚地指出，使用不同密度的分散介質(zhì)是很有效的，尤其當(dāng)溶質(zhì)與兩個(gè)相的極性相互作用較弱，而彌散力雖然也弱，卻仍然可對(duì)溶質(zhì)的保留作用施加顯著的影響時(shí)。給出的結(jié)果說(shuō)明了1/V'
與分散溶劑的密度d之間的相互關(guān)系。但應(yīng)指出，同系物的烴類溶劑的密度同時(shí)與其分子量和碳原子數(shù)相關(guān)聯(lián)，并在較低程度上與每毫升溶劑的極化度有關(guān)，因此，分散介質(zhì)與彌散性相互作用相關(guān)的精確特性，現(xiàn)階段應(yīng)該是個(gè)留待討論的問(wèn)題。但從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于同系的烴類系列，可用密度作為控制彌散性相互作用的有效制數(shù)，直至發(fā)現(xiàn)其它參數(shù)更為合理時(shí)為止。
![硝酸銅標(biāo)準(zhǔn)溶液 c[Cu(NO3)2]= 0.01000 mol/L價(jià)格](images/202207/thumb_img/1653_thumb_G_1658537651764.jpg)
.jpg "不同的流動(dòng)相色譜分離各種溶質(zhì)的保留數(shù)據(jù)")
.jpg "流動(dòng)組成（正庚烷中級(jí)性溶劑）")
.jpg "流動(dòng)組成（正庚烷中級(jí)性溶劑）")
.jpg "不同組成的流動(dòng)相色譜")
.jpg "各種溶劑從硅膠上洗脫苯基甲基甲醇時(shí)")
.jpg "不同組成的乙酸乙酯、庚烷流動(dòng)相色譜展開(kāi)不同溶質(zhì)的保留數(shù)據(jù)")
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