固定相的選擇
抖化學 / 2022-11-07
固定相的選擇對給定的溶質混合物所要用的正確色譜系統(tǒng)的選擇，難以事先肯定，必須由實驗來證實。如果已知樣品組分的大概化學性質，則可根據(jù)文獻中這類混合物的參考資料來選擇相體系。如果對樣品的化學性質毫無所知，則其溶解度將對最可能采用的色譜體系給出一些指示。如果樣品可溶于有機溶劑，則可以使用液一固系統(tǒng)。
正常情況下，硅膠是首選的吸附劑，除非已知有些物質在酸性介質上是不穩(wěn)定的。如果發(fā)現(xiàn)混合物的組分在硅膠上不穩(wěn)定，則可使用氧化鋁。如果溶質在硅膠或氧化鋁上均被分解，則可用極性鍵合相。經(jīng)驗表明，硅膠應是首先試用的固定相。如樣品不溶于有機溶劑卻溶于水，產(chǎn)生的溶液不是中性，或只溶于稀酸或稀堿，則可采用離子交換色譜法的技術。對于這類工作特別推薦使用微粒離子交換固定相。
市售的硅膠填充物有不同范圍的粒徑和不同的表面積。假如柱的填充良好，則粒徑越小，得到的柱效越高。直徑5或10微米的所謂微粒填充物，推薦用于分析工作。一根250毫米長，4.6毫米內(nèi)徑，填充了10微米硅膠的柱子，應具有超過5000理論塔板的效率。有很多方法可評價柱的填充。使用以不同材料，在標準條件下填充的標準柱，柱的性能可根據(jù)理論塔板數(shù)、有效塔板數(shù)、在給定的k’值可分離的溶質對的最小分離比、或柱子在給定ke'值的分辨能力來進行評價。最后一個參數(shù)，柱子的分辨能力，可能是最好的，并可簡單地由有效塔板數(shù)求得。有效塔板數(shù)的計算與理論塔板數(shù)的方法相似，只是保留值距離是從死體積那點測量，而不是從注樣點開始。柱的分辨能力由Giddingsl11定義為k'/?k’，在此，?k'等于在k'洗脫的溶質峰的底寬。理論上易
于證明柱的分辨能力R由下式給定，
式中N是柱的有效塔板數(shù)。因而N和R將隨著洗脫溶質的k’而變,因此，應對在感興趣的ke'值范圍內(nèi)洗脫的一系列溶質計算R并將結果作圖。曲線愈高,柱的分辨力就愈好。這種曲線，可用于比較任何幾何形狀或填充情況的柱子。在有標準柱的情況下也可用
來比較不同的填充物。Scott 和Kucera觀察了多種不同的吸附劑[2]，圖12-1表示分辨率(如上所定義)對溶質在他們所研究的許多不同吸附劑上洗脫的k’值的曲線。可看到填充了微粒吸附劑的柱顯示最好的分辨力。對于實踐的色譜工作者很有用的另一
參數(shù)，是最小的a值。這也可根據(jù)有效塔板數(shù)用下列方程算出:
于是，已知所要分離溶質的a值，就可計算所需的分辨能力。
不同表面積的硅膠吸附劑也有供應，其范圍從400米/克到薄殼填充物的7米/克。在以硅膠作為吸附劑的液相色譜中，起保留作用的部分是該凝膠表面的OH基，未改性硅膠所呈現(xiàn)的OH基的數(shù)目直接與表面積有關。因而凝膠的表面積直接與所用的固
定相有關。如與氣相色譜柱進行比較，高載敷量和低載敷的GC柱就可與填充了高表面積和低表面積硅膠的LC柱相比。如進一步作類似的比較，則GC柱的 等溫操作就相應于LC柱的等強度操作。因此，正如非極性的高載敷GC柱的等溫操作，僅對具有相
對窄的沸點范圍并且沸點接近柱溫的溶質分離有效一樣，高表面積硅膠柱的等強度操作，也將只對分離極性范圍窄的溶質和極性接近于溶劑極性的溶質有效。反之，低載敷的GC柱可以分離具有寬沸點范圍的溶質混合物，就象填充了低表面積硅膠的LC柱將能分離寬極性范圍的混合溶質。由此可見，具有高分辨力的高表面積微粒吸附劑，要用于分離極性相似溶質的復雜混合物，而具有相對地低分辨力的低表面積薄殼填充物，應用于分離寬極性范圍的簡單混合物。
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