液固吸附色譜儀是以固體吸附劑作固定相的液相色譜儀,根據溶質在固定相上吸附作用的不同進行分離。
一、工作原理:
固定相是極性固體吸附劑,不同的溶質極性不同,對固定相的吸附能力不同。溶質極性越大,吸附能力越強。溶質極性越小,吸附能力越弱,從而實現分離。
溶質在色譜柱內受到固定相的吸附力和流動相的溶解力。當吸附力>溶解力,k大。當吸附力<溶解力,k小。
二、填料:
1、按形狀可分:
(1)球形。
(2)無定形。
2、按多孔程度可分:
(1)全多孔型。
(2)表面多孔型(薄殼型)。
3、按極性可分:
(1)極性:硅膠、氧化鋁 、氧化鎂和分子篩等。
(2)非極性:活性碳等。
三、流動相:
1、流動相的實用要求:
(1)溶劑的純度和化學特性必須滿足色譜過程的穩定性和重復性要求。
(2)避免使用與固定相發生不可逆反應的溶劑。氧化鋁固定相避免使用酸,硅膠固定相避免使用堿。
(3)溶劑應與檢測器相匹配。
(4)溶劑應易于除去,不干擾對分離組分的回收。
2、流動相分類:
(1)按流動相組成可分:單組分流動相和多組分流動相。
(2)按極性可分:極性流動相、弱極性流動相和非極性流動相。
(3)按使用方式可分:等度洗脫流動相和梯度洗脫流動相。
(4)按流動相和固定相的極性大小可分:
1)正相色譜流動相:己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、正戊烷和正庚烷等。
2)反相色譜流動相:甲醇、乙腈和水溶液等。
3、流動相的選擇:
在液固吸附色譜中,對溶質保留值和分離選擇性起主導作用的是溶質與固定相的作用,流動相主要是調節溶質的保留值在適當范圍內。溶劑極性大,溶劑強度大,洗脫能力強,k小。
常用流動相有正己烷和正庚烷,添加少量CH2Cl2、CHCl3、CH3CN和CH3OH。混合后的溶劑強度在兩種純溶劑之間。
四、溶質分子結構對保留值的影響:
1、根據化合物結構類型,溶質在硅膠上的吸附強度排序為:
(1)官能團不同,極性不同,吸附強度不同。
(2)幾何異構體,空間位置不同,吸附強度不同。
2、分子空間效應:
(1)與官能團相鄰的大烷基可能降低保留能力(位阻效應)。
(2)順式化合物的保留能力可能比反式化合物強。
(3)對位化合物的保留能力可能比鄰位化合物強。
3、常見官能團的吸附強度:
對于液固吸附色譜,官能團的吸附強度主要取決于溶質分子所含官能團的類型和數目。
(1)不吸附:烷烴。
(2)弱吸附:烯烴、硫醇、硫醚、單環芳烴、雙環芳烴和鹵代芳烴。
(3)中等吸附:多環芳烴、醚、腈、硝基物和大多數羰基化合物。
(4)強吸附:醇、酚、胺、酰胺、亞楓、酸和多官能團化合物。
五、特點:
1、對具有不同極性取代基的化合物有較高的選擇性,但對同系物的分離能力較差。
2、對強極性和離子型化合物,有時會發生不可逆吸附,常不能獲得滿意的分離結果。
3、吸附劑的含水量對吸附劑活性、樣品容量和保留值有較大影響。
六、分離對象:
1、適于分離官能團有差別的不同類型化合物(烷基類吸附弱,不能分離)。
2、適于分離幾何異構體(固定相表面是剛性結構,溶質分子官能團與吸附中心的相互作用隨分子的幾何形狀而改變)。