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固定液的选择性——对固定液的评价


一个平凡的化学人 / 2018-07-26

    如果固定液的选择性能用一种数值来表明和分类,就可以在各固定液上估计出许多物质的保留值,并针对某一分离间题来选择最适宜的固定液.对于这个问题,色谱工作者进行了大量的工作,目前还处于经验积累的阶段.

    一种固定液保留一种化合物的能力大于另一类,即可认为这种固定液对于前一类化合物有较高的选择性如果是一种物质在一种非极性固定液A上的保留指数,是同一物质在一种极性固定液B上的保留指数。则IB-1A=△I即是固定液B对于这种物质的选择性,显然,这个指数差愈大,选择性愈高.角鲨烷通常被用为基准非极性固定液。

    Rohrschneider考虑到溶液与溶质分子之间相互作用的复杂性(偶极距、色散力、氢键力等),认为不能用单一数值而应用许多“极性因子”来评价一种固定液,亦即用分子间各种相互作用力的总和来确定固定液的选择性.这可用下式表明:

                                         IR=aX+bY+cZ+dU +eS

    其中a,b,c,d,e是溶质(被分离物质)的作用常数;x,Y,Z,U,S是溶剂(固定液)的作用常数,从这个概念出发,作者提出对一种固定液的元整评价应考虑其对不同类型物质的作用,并用五个指数差(苯、乙醇、甲乙酮、硝基甲烷、吡啶在被评价的固定液和在角鲨烷上的保留指数差)评价了一些固定液.这些指数差称为 Rohrschneider常数. Mcreynoldsta(a)l在1970年提出用丁醇、2-戊酮和硝基丙烷分别代替 Rohrschneider所用的乙醇、甲乙酮和硝基甲烷,认为仍能保持相同的准确性.

    固定液的评价是一个复杂的问题,到目前为止尚未找出一种十分满意的方法.对于Rohrschneider所建议的用5个指数差的表示方法,最近有些作者이仍然在考虑其可靠性,提出这种方法在数学上和理论上还不够严格.还有一些作者试用3个或4个指数差来评价固定液,认为所得的结果与 Mcreynolds的5个指数差相似.但总的来说 Rohrschneider和 Mcreynolds指数差的方法已被认为有重要参考价值,并已广泛应用.

    最近几年来很多色谱工作者提出,已被使用的大量固定液,其色谱分离性能有许多是相近似的,为了精简需要制备和储备的固定液品种,并有利于不同实验室所得保留数据的互相比较,作者们根据 Mcreynolds指数选出一些系列具有几种重要分离特性的最佳固定液系列-.例如 Hawkes等提出第一系列六种固定液和第二系列二十四种固定液,认为绝大部分气液色谱分析均可用这些固定液进行.此外只需考虑腐蚀性物质,异构物以及柱温在250℃以上和50℃以下的分析系列中增添必要的品种.

    这里所列的固定液主要是按不同的化学类型而分类的,这种分类方法的目的是为了便于读者根据固定液的类型查阅;其次,由于固定液的选择性直接与分子间相互作用力密切相关,在同一种化学类型中,会有相当多的固定液的色谱性能在不同程度上有相似处这对于固定液的选择可能有一定的参考价值。必须指出,表中所列的同一类型固定液,有的选择性有相当大的变化.另外,当固定液分子中含有两种或两种以上官能团时,其分类只根据一种官能团.

   表中最后一栏列出一部分固定液的 Rohrschneider和 Mcreynolds常数(分别引自文献(1]和[2]).读者可参考这些指数差选用适宜的固定液.

    在“选择性和分析对象”一栏内,对于有些固定液列出了文献中所举的一些例子,并不代表其全部选择性.

    所收集的固定液,参考了一些最近的文献.

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