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化学键合相色谱的优点有哪些

发布时间:2022-07-24 11:49:18

① 什么是正相键合相色谱法什么是反相键合相色谱法

正相键合相色谱法
1. 氰基与氨基化学键合相
是正相键合色谱法较常用的固定相。流动相与以硅胶为固定相的吸附色谱法的流动相相似,也是烷烃(常用正已烷等)加适量极性调整剂而构成。氰基键合相的分离选择性与硅胶相似,但极性小于硅胶,即用相同的流动相及其它条件相同时,同一组分的保留时间将小于硅胶。许多需用硅胶柱分离的课题,可用氰基键合相柱完成。氨基键合相与硅胶的性质有较大差异,前者为碱性;后者为酸性。在作正相洗脱时,表现出不同的选择性。氨基键合相色谱柱是分析糖类最重要的色谱柱,也称为碳水化合物柱。
2. 分离机制
主要靠范德华作用力的定向作用力、诱导作用力或氢键作用力。例如,用氨基键合相分离极性化合物时,主要靠被分离组分的分子与键合相的氢键作用力的强弱差别而分离,如对糖类的分离等。若分离含有芳环等可诱导极化的非极性样品,则键合相与组分分子间的作用力,主要是诱导作用力。
3. 流动性的极性与容量因子的关系
在作正相洗脱时,流动相的极性增大,洗脱能力增加,K减小,t减小;反之k与t增大。分离结构相近的组分时,极性大的组分后出柱。

反相键合相色谱法
典型的反相键合色谱法是用非极性固定相和极性流动相组成的色谱体系。固定相,常用十八烷基(ODS或C)键合相;流动相常用甲醇-水或乙腈-水。非典型反相色谱系统,用弱极性或中等极性的键合相和极性大于固定相的流动相组成。
(1) 分离机制 反相键合相表面具有非极性烷基官能团,及未被取代的硅醇基。硅醇基具有吸附性能,剩余硅醇基的多寡,视覆盖率而定。简要介绍疏溶剂理论。
疏溶剂理论:当一个非极性溶质或溶质分子中的非极性部分与极性溶剂相接触时,相互产生斥力,自由能(G)增加,熵减小,不稳定性增加。根据热力学第二定律,系统由不稳定到稳定是自发的,即熵增加是自发的。因此,为了弥补熵的损失,溶质分子中非极性部分结构的取向,将导致在极性溶剂中形成一个“容腔”,这种效应称为疏溶剂或疏水效应。该理论认为,在键合相反相色谱法中溶质的保留主要不是由于溶质分子与键合相间的色散力,而是溶质分子与极性溶剂分子间的排斥力,促使溶质分子与键合相的烃基发生疏水缔合,且缔合反应是可逆的。容量因子k与自由能变化△G的关系如下式:
lnk=lnV/V-△G/RT (8·5)
上式中的R为理想气体常数、T为热力学温度、V是色谱柱中键合相表面所键合的官能团的体积,V是色谱柱中流动相的体积。该式说明△G越大,被分离组分的k越小,保留时间越短。
(2)★★流动相的极性与容量因子的关系 流动相的极性增大,洗脱能力降低,溶质的k增大,t增大;反之,k与t减小。分离结构相近的组分时,极性大的组分先出柱。
(3) 特点 反相色谱法是应用最广的色谱法,主要用于分离非极性至中等极性的各类分子型化合物,因为键合相表面的官能团不流失,溶剂的极性可以在很大范围内调整,因此应用范围很宽。由它派生的反相离子对色谱法与离子抑制色谱法,可以分离有机酸、碱、盐等离子型化合物。用反相液相色谱法,可以解决80%左右的液相色谱课题。因此,必须给予反相色谱法足够的重视。对于结构异构体等难分离物质的分离,则应选用吸附色谱法。

② 固相萃取、柱色谱和化学键合色谱的区别

从发展历史先后讲吧

最老的是柱色谱,也叫柱层析,当初分离叶绿素的时候,就是用碳酸钙等粉末填在柱子里做的。 后来又简化出薄层色谱。

化学键合色谱,是对固定相而言,用什么碳酸钙、硅藻土做固定相虽然经典,但适用面不够广。后来利用化学反应通过共价键将有机分子键合在载体(硅胶)表面,形成均一、牢固的单分子薄层而构成的固定相。其分离机理为吸附和分配两种机理兼有。扩大了可分离物质的范围。

固相萃取,是从萃取原理发展来的,色谱和萃取一样使用了分配比的概念,所以相当不容易理解。固相萃取也是用了一根柱子,外形像柱色谱,固定相又是用的化学键合物质,可以说就是一种小型的化学键合固定相柱色谱。 因为流程短,不太适合做色谱的复杂混合物分离,但是作为从复杂混合物中萃取出一两种目标物的方法,是极为方便的。使用中需要注意的是:色谱为了保证色层的稳定,不允许流动相发生断流,在固定相中产生气泡;而固相萃取相反,目标物是保留在固定相中的,也无所谓色层的稳定,要求改变流动相之前,要把前一种流动相打空,然后才进后一种流动相,准确地讲,是洗脱剂。

都是从外形或者功能上进行命名的,化学上的东西是很灵活的,如果有需要,用固相萃取小柱充当层析柱也不是禁止的。

③ 刚进一家电子厂,进了键合车间,操作机器一点不会,还请大神指点一些关于键合的基础知识

如果将固定液机械地涂渍在载体上组成固定相,尽管选用与固定液不互溶的溶剂作流动相,但在色谱过程中固定液仍会有微量溶解,以及流动相经过色谱柱的机械冲击,固定相会不断流失,即使将流动相预先用固定相液体饱和或在色谱柱前加一个前置柱,使流动相先通过前置柱,再进入色谱柱,但仍难以完全避免固定液的流失。
20世纪70年代初发展了一种新型的固定相-化学键合固定相。这种固定相是通过化学反应把各种不同的有机基团键合到硅胶(载体)表面的游离羟基上,代替机械涂渍的液体固定相。这不仅避免了液体固定相流失的困扰,还大大改善了固定相的功能,提高了分离的选择性,化学键合色谱适用于分离几乎所有类型的化合物。
根据键合相与流动相之间相对极性的强弱,可将键合相色谱分为极性键合相色谱和非极性键合相色谱。在极性键合相色谱中,由于流动相的极性比固定相极性要小,所以极性键合相色谱属于正相色谱。弱极性键合相既可作为正相色谱,也可作为反相色谱。但通常所说的反相色谱系指非极性键合色谱。反相色谱在现代液相色谱中应用最为广泛。
一、化学键合固定相键合类型
化学键合固定相一般都采用硅胶(薄壳型或全多孔微粒型)为基体。在键合反应之前,要对硅胶进行酸洗、中和、干燥活化等处理,然后再使硅胶表面上的硅羟基与各种有机物或有机硅化合物起反应,制备化学键合固定相。键合相可分为四种键型:
(1)硅酸酯型(=Si-O-C=)键合相
将醇与硅胶表面的羟基进行酯化反应,在硅胶表面形成(=Si-O-C=)键合相。反应生成单分子层键合相。一般用极性小的溶剂洗脱,分离极性化合物。
(2)硅氮型(=Si-N=)键合相
如果用SOCl2将硅胶表面的羟基先转化成卤素(氯化),再与各种有机胺反应,可以得到各种不同极性基因的键合相。
可用非极性或强极性的溶剂作为流动相。
(3)硅碳型(=Si-C=)键合相
将硅胶表面氯化后,使Si-Cl键转化为Si-C键。在这类固定相中,有机基团直接键合在硅胶表面上。
(4)硅氧烷型(=Si-O-Si-C=)键合相
将硅胶与有机氯硅烷或烷氧基硅烷反应制备。这类键合相具有相当的耐热性和化学稳定性,是目前应用最为广泛的键合相。
Si-O对酸较稳定,对碱不稳定,当PH>9,Si-O发生断裂,所以应在PH小于9的条件下使用;对于Si-C耐温,可以在较高的温度条件下使用,但是对酸不稳定,当PH<2时,Si-C发生断裂。Si-N由于不能在含水条件下使用,所以一般修饰后用于硅烷化试剂。
二、反相键合相机理
在反相色谱中,一般采用非极性键合固定相,如硅胶-C18H37(简称O D S或C18)硅胶-苯基等,用强极性的溶剂为流动相,如甲醇/水,乙腈/水,水和无机盐的缓冲液等。
目前,对于反相色谱的保留机制还没有一致的看法,大致有两种观点:一种认为属于分配色谱,另一种认为属于吸附色谱。
分配色谱的作用机制是假设混合溶剂(水+有机溶剂)中极性弱的有机溶剂吸附于非极性烷基配合基表面,组分分子在流动相中与被非极性烷基配合基所吸附的液相中进行分配。
吸附色谱的作用机制是把非极性的烷基键合相,看作是在硅胶表面上覆盖了一层键合的十八烷基的“分子毛”,这种“分子毛”有强的疏水特性。当用水与有机溶剂所组成的极性溶剂为流动相来分离有机化合物时,一方面,非极性组分分子或组分分子的非极性部分,由于疏溶剂的作用,将会从水中被“挤”出来,与固定相上的疏水烷基之间产生缔合作用。另一方面,被分离物的极性部分受到极性流动相的作用,使它离开固定相,减少保留值,此即解缔过程。显然,这两种作用力之差,决定了分子在色谱中的保留行为。
一般地,固定相的烷基配合基或分离分子中非极性部分的表面积越大,或者流动相表面张力及介电常数越大,则缔合作用越强,分配比也越大,保留值越大。
在反相键合相色谱中,极性大的组分先流出,极性小的组分后流出。
三、正相键合相机理
在正相色谱中,一般采用极性键合固定相,硅胶表面键合的是极性的有机基团,键合相的名称由键合上去的基团而定。最常用的有氰基(-C N)、氨基(-NH2)、二醇基(DIOL)键合相。流动相一般用比键合相极性小的非极性或弱极性有机溶剂,如烃类溶剂,或其中加入一定量的极性溶剂(如氯仿、醇、乙腈等),以调节流动相的洗脱强度。通常用于分离极性化合物。
一般认为正相色谱的分离机制属于分配色谱。组分的分配比K值,随其极性的增加而增大,但随流动相中极性调节剂的极性增大(或浓度增大)而降低。同时,极性键合相的极性越大,组分的保留值越大。
该法主要用于分离异构体,极性不同的化合物,特别是用来分离不同类型的化合物。
四、离子性键合相
当以薄壳型或全多孔微粒型硅胶为基质化学各种离子交换基团如-SO3H , -CH2NH2 , -COOH , -CH2N(CH3)Cl等时,形成了所谓的离子性键合色谱。其分离原理与离子交换色谱一样,只是填料是一种新型的离子交换剂而已。
五、化学键合色谱具有下列优点:
(1)适用于分离几乎所有类型的化合物。一方面通过控制化学键合反应,可以把不同的有机基团键合到硅胶表面上,从而大大提高了分离的选择性;另一方面可以通过改变流动相的组成合乎种类来有效地分离非极性、极性和离子型化合物。
(2)由于键合到载体上的基团不易被剪切而流失,这不仅解决了由于固定液流失所带来的困扰,还特别适合于梯度洗脱,为复杂体系的分离创造了条件。
(3)键合固定相对不太强的酸及各种极性的溶剂都有很好的化学稳定性和热稳定性。
(4)固定相柱效高,使用寿命长,分析重现性好。

④ 在高效液相色谱法中,与液体固相相比较,化学键合固定相有何优点

化学键合固定相的有点:
1使用过程不流失
2化学性能稳定
3热稳定性好
4载样量大
5适宜做梯度洗脱

⑤ 高效液相色谱法中化学键合固定相有哪些优点

稳定,可靠,貌似现在都是化学反应键合啊

⑥ 化学键合相的优点有

利用化学键键合到载体上的固定相
优点为,不易为洗脱

⑦ 比较正相化学键合相色谱和反相化学键合相色谱的异同点

是正相键合色谱法较常用的固定相.流动相与以硅胶为固定相的吸附色谱法的流动相相似,也是烷烃(常用正已烷等)加适量极性调整剂而构成.氰基键合相的分离选择性与硅胶相似,但极性小于硅胶,即用相同的流动相及其它条件相同时,同一组分的保留时间将小于硅胶.许多需用硅胶柱分离的课题,可用氰基键合相柱完成.氨基键合相与硅胶的性质有较大差异,前者为碱性;后者为酸性.在作正相洗脱时,表现出不同的选择性.氨基键合相色谱柱是分析糖类最重要的色谱柱,也称为碳水化合物柱.

⑧ 什么是化学键合固定相有什么优点

利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成的固定相称为化学键合固定相.
优点:①固定相表面没有液坑,比一般液体固定相传质快的多.
②无固定相流失,增加了色谱柱的稳定性及寿命.
③可以键合不同的官能团,能灵活地改变选择性,可应用与多种色谱类型及样品的分析.
④有利于梯度洗提,也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集.

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