液相色譜儀是一種常見的色譜分析方法,與氣相色譜相比液相色譜可以在常溫中操作,且不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性的限制。這使得液相色譜非常適合相對分子量較大,難汽化,不易揮發(fā)或?qū)崦舾械奈镔|(zhì)、離子型化合物和高聚物的分離分析。
然而要選購一臺品質(zhì)優(yōu)良的液相色譜并不容易。液相色譜儀的指標(biāo)很多,有關(guān)于泵的、關(guān)于檢測器的、關(guān)于色譜柱的……不過,從選購角度考慮,可以優(yōu)先考慮噪音、漂移、最小檢測濃度、定性定量重復(fù)性等主要技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)然,這些指標(biāo)都要放在系統(tǒng)、回路里去看去比較。
1.噪音
噪音指由儀器的電器元件、溫度波動、電壓的線性脈沖以及其他非溶質(zhì)作用產(chǎn)生的高頻噪聲和基線的無規(guī)則波動產(chǎn)生的聲音。噪音的大小直接關(guān)系到儀器的檢測靈敏度,噪音越大檢測的靈敏度就越低。對于檢測低含量的樣品就要求儀器的噪音越小越好,否則噪音過大將會導(dǎo)致基線不穩(wěn),甚至影響分析結(jié)果;
2.最小檢測濃度(最小檢測限)
最小檢測濃度是反映儀器靈敏度的重要參數(shù)。根據(jù)公式CL=2×Nd×C/H(CL:最小檢測濃度 Nd:噪音 C:樣品濃度最小檢測濃度 H:樣品峰高),最小檢測濃度是和噪音成正比的,噪音越大,最小檢測濃度就越大,靈敏度就越低。如果選購的儀器回避了這個指標(biāo),說明他們不愿在最小檢測濃度的基礎(chǔ)上去比較噪音;
3.漂移
漂移是指儀器穩(wěn)定后一段時間內(nèi)基線漂離原點的距離,通常用來衡量儀器穩(wěn)定快慢。高品質(zhì)的儀器能在較短的時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定,從而在一定程度上提高分析效率;
4.定性定量重復(fù)性
主要是考核儀器穩(wěn)定性的指標(biāo),這對于分析樣品來說是非常重要的。好的儀器其穩(wěn)定性應(yīng)該是十分不錯的,這就要求多次進樣保留時間及含量的一致性,這樣做出來的結(jié)果才能使人信服。雖然這些指標(biāo)都屬于檢測器,但是就像前面所說的,條件是要放在整個回路和系統(tǒng)里去看去比較。
例如:泵的脈動會直接影響噪音指標(biāo)、泵的流量準(zhǔn)確度指標(biāo),以及密封性不好也會影響相關(guān)指標(biāo)。所以要系統(tǒng)地看指標(biāo)才可以反應(yīng)出儀器的一些真實水平。
在選擇儀器的時候需要充分考慮到儀器的方方面面才能拿到自己滿意的機器。
首先從常規(guī)的幾個部件做個簡單的分析。
(一)輸液泵應(yīng)具備如下性能:
① RSD(流量穩(wěn)定性)<0.3%;
② 流量范圍寬, 0.1~5.0ml/min內(nèi)連續(xù)可調(diào),有的實驗則需要更大流量;
③ 輸出壓一般應(yīng)能達(dá)到150~400 kg/cm2,流量越大,最高壓力越低;
④ 液缸容積小,有助于減少流動相死體積,利于清洗。
⑤ 密封性能好,耐腐蝕。
(二)檢測器
①紫外檢測器,分為可變單波長檢測器VWD和二極管陣列檢測器DAD,可以檢測有紫外吸收的物質(zhì)
②熒光檢測器,檢測有熒光的物質(zhì)
③視差折光檢測器,通用型檢測器,但對環(huán)境要求極為苛刻,而且靈敏度低
④ELSD,蒸發(fā)光散射檢測器
⑤MSD,質(zhì)譜檢測器
常用的是紫外檢測,然后是MSD和ELSD
(三)色譜柱
要求柱效高、選擇性好,分析速度快等。目前市場上銷售的用于HPLC的各種微粒填料如多孔硅膠以及以硅膠為基質(zhì)的鍵合相、有機聚合物微球(包括離子交換樹脂)、氧化鋁、多孔碳等,其粒度一般為3,5,7,10μm等,柱效理論值可達(dá)5~16萬/米。
一般的分析只需5000塔板數(shù)的柱效;同系物分析500即可;難分離物則可用2萬的柱子。
因此一般10~30cm左右的柱長基本能滿足復(fù)雜混合物分析的需要。所以要根據(jù)自己實際情況來選擇合適的柱子。
柱效受柱內(nèi)外因素影響,為使色譜柱達(dá)到較佳效率,除柱外死體積要小外,還要有合理的柱結(jié)構(gòu)(盡可能減少填充床以外的死體積)及裝填技術(shù)。即使可以的裝填技術(shù),在柱中心部位和沿管壁部位的填充情況總是不一樣的,靠近管壁的部位比較疏松,易產(chǎn)生溝流,流速較快,影響沖洗劑的流形,使譜帶加寬,這就是管壁效應(yīng)。這種管壁區(qū)大約是從管壁向內(nèi)算起30倍粒徑的厚度。在一般的液相色譜系統(tǒng)中,柱外效應(yīng)對柱效的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于管壁效應(yīng)。
此外,溫度在色譜分析中是個不容忽視的環(huán)境條件,環(huán)境溫度對溶劑的溶解能力、色譜柱的性能、流動相的粘度都有影響。而且不同的檢測器對溫度的敏感度不一樣。保持恒定的溫度對實驗而言是個絕對不容忽視的條件,因此也要留意注溫箱的選擇。以保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(四)進樣器
進樣裝置要求:密封性好,重復(fù)性好,死體積小,保證中心進樣,進樣時對色譜系統(tǒng)的壓力、流量影響小。而且進樣方式多種多樣,可分為隔膜進樣、停流進樣、閥進樣、自動進樣。自動進樣器則是市場發(fā)展的趨勢。
(五)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
一般專業(yè)的液相色譜儀生產(chǎn)廠家都有自己配套的液相色譜儀控制軟件。但有不少液相色譜儀可以使用通用型的色譜數(shù)據(jù)工作站進行數(shù)據(jù)計算處理。進口軟件價格比較高,這個自己得根據(jù)資金選擇了。
二元泵和四元泵的區(qū)別二元有兩個泵,泵后混合,氣體的溶解度隨壓力的增大而增大,所以二元高壓混合不會產(chǎn)生氣泡。四元只一個泵(另外一個是輔泵),是泵前混合,在常壓下進行的,兩種液體混合時,會降低氣體在混合溶液中的溶解度,通常會有氣泡產(chǎn)生,所以四元低壓梯度系統(tǒng)一定要配在線真空脫氣機
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高效液相色譜儀分析中,選擇流動相時應(yīng)考慮流動相與填料的作用、純度、與檢測器的匹配、粘度、對樣品的溶解度和樣品回收等方面。
1、流動相與填料的作用:
流動相應(yīng)不改變填料的任何性質(zhì)。
低交聯(lián)度的離子交換樹脂和排阻色譜填料有時遇到某些有機相會溶脹或收縮,從而改變色譜柱填床的性質(zhì)。
堿性流動相不能用于硅膠柱系統(tǒng)。
酸性流動相不能用于氧化鋁和氧化鎂等吸附劑的柱系統(tǒng)。
2、純度:
色譜柱的壽命與大量流動相通過有關(guān),特別是當(dāng)溶劑所含雜質(zhì)在柱上積累時。
3、與檢測器的匹配:
當(dāng)使用UVD時,所用流動相在檢測波長下應(yīng)沒有吸收或吸收很小。
當(dāng)使用RID時,應(yīng)選擇折光系數(shù)與樣品差別較大的溶劑作流動相,以提高靈敏度。
4、粘度:
高粘度溶劑會影響溶質(zhì)的擴散和傳質(zhì),使柱效降低,還會使柱壓增加,分離時間延長。盡量選擇沸點在100℃以下的流動相。
5、對樣品的溶解度:如果溶解度欠佳,樣品會在色譜柱內(nèi)沉淀,不但影響純化分離,而且會使色譜柱惡化。
6、樣品回收:應(yīng)選用揮發(fā)性溶劑。
高效液相色譜儀分析選擇流動相時應(yīng)注意的問題:
1.盡量使用高純度溶劑作流動相,防止微量雜質(zhì)長期累積損壞色譜柱和使檢測器噪聲增加。不純的溶劑會引起基線不穩(wěn),產(chǎn)生偽峰。
2.避免流動相與固定相發(fā)生作用而使柱效下降和損壞色譜柱,如使固定液溶解流失和酸性溶劑破壞氧化鋁固定相等。
3.樣品在流動相中應(yīng)有適宜的溶解度,防止產(chǎn)生沉淀并在柱中沉積。
4.流動相粘度低(粘度適中)。若使用高粘度溶劑,會增高壓力,不利于分離。常用低粘度溶劑有丙酮、甲醇和乙腈等。但粘度過低的溶劑也不宜采用,如戊烷等,它們?nèi)菀自谏V柱和檢測器內(nèi)形成氣泡,影響分離。
5.化學(xué)穩(wěn)定性好。
6.流動相應(yīng)滿足檢測器的要求。
對于紫外吸收檢測器,應(yīng)注意選用檢測器波長比溶劑的紫外截止波長長。所謂溶劑的紫外截止波長是指當(dāng)小于截止波長的輻射通過溶劑時,溶劑對此輻射產(chǎn)生強烈吸收,此時溶劑被看作是光學(xué)不透明的,會嚴(yán)重干擾組分的吸收測量。
對于示差折光檢測器,要求選擇與組分折光率有較大差別的溶劑作流動相,以達(dá)到zui高靈敏度。
液相色譜儀,看你分離的樣品的種類,看流動相是否和樣品互溶,分離程度,一般加水多少,甲醇,乙腈很多種,看樣品的沸點,溶解性。