固定相的涂渍方法
同修 / 2022-07-07
7.3.1.4固定相的涂渍方法
关于支持体上萃取剂的涂渍技术已有很多报道。有一种方法是，将有机萃取剂与一定组成的水溶液混合，然后把支持体放入混合液中，在静态条件进行振荡，另一种方法是将萃取剂溶解于挥发性溶剂中，配成一定浓度的溶液，嗣后在搅拌的条件下，逐滴将有机溶液滴入干燥的支持体上。混合均匀后，再把过剩的溶剂挥发除尽。也有人用纯的萃取剂直接滴入支持体中的方法来制备。此外，还可以将支持体与萃取剂的非挥发性有机溶液一起振荡来涂渍。不过，此时固定相是一种溶液。
除了上述一些方法外，还有一种在柱内进行涂渍的技术，即先将待涂渍的支持体装入柱中，以后用经过水相预饱和过的萃取剂来淋洗支持体，最后再用萃取剂预饱和过的水溶液洗脱过剩的萃取剂。
前述的“萃淋树脂”实质上是用特殊涂渍方法制备的萃取色谱柱床材料。它是用悬浮聚合法将液体萃取剂扩散到苯乙烯-二乙烯苯大孔网状骨架中制得。这种色谱材料的分离性能比常规方法制备的材料有很大的改进，因此深受人们的关注。据最近报道，有人先在树脂上浸溃一种萃取剂，继而再用浸渍树脂吸附另一种萃取剂。由此法制得了一种含有混合萃取剂的浸渍树脂，它已被成功地用于过渡元素的分离。
目前，国内用于分离研究的萃淋树脂主要有TBP、HDEHP、7301型(叔胺型)、7402型(季铵型)、5208型(烷基膦酸二烷酯型)等儿种。甘尉棠等()报道过在实验室中合成HEHEHP萃淋树脂的详细步骤。他们合成方法的细节是：称取58.3克苯乙烯和
41.7克二乙烯苯(48%)，在混合物中加入1克过氧化苯甲酰，待过氧化苯甲酰溶解后，再加入40克经过净化的HEHEHP，混合均匀后，制成油相。将此油状物加入到含有12克明胶，0.4克碳酸钙及适量表面活性剂的水溶液中，搅拌分散，待粒度均匀后，升温至78℃，恒温反应6小时，冷却49～60℃，用蒸馏水反复洗涤产品，直至上清液清澈为止，过滤，风干。由此制得的HEHE-HP萃淋树脂含萃取剂40%，比重0.393克/毫升.比表面7.76米2/克，粒度为0.03~0.08毫米。这种方法可供借鉴。
近年来，反相高压液相色谱体系(HPLC)在有机物分离中获得极为普遍的应用。由于键合型填充材料的发展，进一步促进了HPLC技术的发展。这种材料是支持体通过Si-O-Si-C型键合的。据报道，高压液相色谱柱装填的材料有80%以上是含十八烷基、辛基或苯基的微型硅球。
7.3.1.5 色谱柱的制备
萃取色谱柱的材料和形状与离子交换色谱柱大致相同，大多数是由“九五”料制成的玻璃柱。在痕量分析中，为了防止待测组分在玻璃壁上的吸附损失以及预防在柱壁形成高迁移速率的沟道，有时候也需要用二甲基二氯硅烷对玻璃色谱柱作硅烷化处理。
常用的萃取色谱柱有两种形状(见图7.19)。a柱常用于室温下的操作，流速取决于贮液器内液体的容积和液位；b柱附有夹套，体系的温度可用超级恒温槽控制。流动相的流速由柱下端的活塞调节。必要时，亦可在进样部位外加适当的压力，以加快流速。
色谱柱的高度，内径及贮液器的尺寸，应根据待分离组分的含量，分配系数大小和色谱柱的容量等实际条件而定。在痕量无机物分离与浓集的应用中，色谱柱的高度多数采用80～140毫米柱的内径为6～12毫米(约为支持体颗粒直径的5～50倍)为常见。
在固定相调制以后，下一步就可装填色谱柱床。研究表明，柱床填充质量对于柱分离性能关系密切，因为它对流动相的流动方式有决定性的影响，而后者直接与色谱带的质量有关。
萃取色谱柱的装填方法有湿法和干法两类。干法装柱的基本步骤是，将填充材料以少量、多次的方法加入到垂直放置的空柱中。为保证把填料装得均匀、紧密，每次加料后可在实验台上将柱子竖直蹬几下。柱床上端覆盖一薄层玻璃棉，并用玻璃棒轻轻压紧。柱床装填完毕后，用第一次引入柱床的流动相进行湿润。若发现柱中有气泡，必须设法驱尽。
湿法装柱又称浆液法装柱。它的主要程序如下：将已经制备的色谱粉置于适当大小的玻璃烧杯中，用色谱柱操作时首次引入柱床的流动相制成浆状液，不断搅拌，直至除尽其中的所有气泡。必要时，也可用加热或抽真空的方法来除气。然后用吸管将浆液转入事先注满水溶液的空柱中。装柱时防止柱体中水液脱空，否则会引进空气。柱床要装得均匀，紧密。装柱完毕后，柱床顶端要盖上一薄层玻璃棉，最后用几个柱体积的流动相洗涤柱子，备用。
Horwitz和Bloomuqist曾以涂渍有HDEHP的白色硅藻土作填料，详细地比较了干法装柱与湿法装柱的优缺点。他们的研究结果表明，干法装填的柱床一般不够均匀，紧密度时紧时松，参差不齐。用于法装柱会导致色谱带扩宽；相反，用浆液法装柱可使色谱柱的效能得到很大的改善。据此可以认为，湿法装柱优于干法。目前，浆液装柱法已成为广大色层工作者乐于采用的流行装柱技术。
高压液相萃取色谱的柱设备与装柱技术与一般的不同。色层柱、各种管道系统以及活塞等部件都是用耐高压、耐腐蚀的不锈钢或特殊的玻璃，塑料制作的。近年来，高压液相色层仪器的制造技术进展很快，新设备、新仪器不断出现。有些配备有自动记录仪的分光光度检测器，可以对流出液中的各种金属离子进行自动分析。另有一些研究者用类似的设备成功地分离了许多锏系和钢系的放射性核素。他们将流出液以液滴的形式收集于不锈钢或钛制的测量盘中，然后用端窗式正比计数器测量其放射性。
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