萃取色譜的操作技術
同修 / 2022-07-07
萃取色譜的操作技術
如前所述， 恭取色層分離技術，按其操作方式的差別可分為往求取色清(CC)、紙萃取色譜(PC)和薄層萃取色譜(TLC)三種。柱色請可用于微克至克級量的樣品分離，紙色譜僅能用于微克級樣品。在無機痕量分析與核化學中，應用最廣泛的是柱萃取色語，薄層色譜應用很少。為此，這一節(jié)將重點介紹柱萃取色譜的實驗技術，對于紙上萃取色譜擬作簡單的說明
7.3.1柱萃取色譜的技術
7.3.1.1 支持體的選擇
萃取色譜柱的柱床由支持體和固定相組成。支持體的作用是使萃取劑以液膜形式分散在支持體顆粒表面上。研究證實，支持體的性質對柱色譜的分離功效有至關重要的作用。正確選擇支持體材料已成為柱萃取色譜中遇到的一個操作技術問題。
一種理想的支持體材料應具備下列一些條件：
(1)支持體對于用作固定相的各類萃取劑有良好的浸潤性，以便可保留足夠量的固定相；同時，浸漬在支持體上的固定相必須有一定的牢固性與穩(wěn)定性，不會輕易流失于流動相中；
(2)支持體應有很好的化學惰性，它們既不被固定相溶解或溶脹，也不被流動相溶解或腐蝕。
(3)支持體的表面積要大，以便于固定相呈均勻的薄膜形式保留在支持體上。能夠滿足這一條件的大多數(shù)是一種多孔性物質，但是要求這些材料的孔隙大小分布范圍要狹窄，孔徑的大小要適宜；
(4)支持體的物理性能要好，具有足夠的機械強度。在裝柱，萃取劑的浸泡以及色譜柱的再生過程中不致產(chǎn)生破碎現(xiàn)象。對于應用于高輻射場放射性物質分離的支持體，還應有較好的耐輻射性能，
(5)支持體必須價格合理，易于獲得，并且使用簡便。這一點在常規(guī)分析與制備性分離中特別重要。
迄今為止，完全滿足以上各項要求的支持體還不多見。但是，實踐表明，許多其他色譜方法(如氣相色譜，吸附色譜、凝膠色譜)中使用的支持體以及用于其他目的的粉末材料，基本上能達到上述的要求。因此，可供選擇的材料并不少，至少有二、三十種。
在目前常用的支持體材料中，種類很多，性能各異，通常可分為兩大類。第一類是表面被輕基覆蓋的支持體，它們基本上是一些無機物質，有較高的表面能，對水的浸潤性能好。屬于此類支持體的有硅膠(或硅球)、硅藻土(celite, Chromosorb w,Hyflo Super cel等*)、玻璃珠，纖維素、氧化鋁等。這些支持體在使用之前都需要用二甲基二氯硅烷(DMCS)或三甲基一氯硅烷(TMCS)等試劑進行預處理，使其表面疏水化，以能被各種有機萃取劑所浸潤。第二類支持體包括表面能較低的有機聚合物，其本身都是疏水性的，對有機溶劑有較好的浸潤性。屬于后一類支持體的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯(Kel-F，CTFE-2300，Plascon, Hosteflon C2,Ploroplast-3, Daiflon M-300, Voltalef等)、聚四氟乙烯(Toflon, Algoflon, Teesix, Ploroplast-4,Chromosorb T，F(xiàn)luoropalk-80，Haloport等)、聚氯乙烯一乙酸乙酷共泵物(Corvio)、聚異丙播、聚基乙場-二乙婚米的接枝共聚物(S-D.V. B, Charomassb 101, Choonmoserb 102, BioHedSM-1, BioBead SM-2,AmberlystXAD-1,Amberlyst XAD-2Ponlybond 等)以及纖維素粉等。除了上述兩類基本的支持體外，其他一些材料， 諸如聚氨酯泡沫塑料和泡沫橡膠玻璃纖維濾紙也得到了應用。研究表明，某些吸附樹脂，例如GDX-203和GDX-301，它們的比表面分別為800米2/克和460米2/克，對TBP等萃取劑有較大的吸附容量，因此也可用作支持體。最近，錢希真等對國產(chǎn)聚偏氟乙烯樹脂(PVDF)與常用的六種支持體材料，包括紅色硅藻土，硅烷化硅藻土，聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯和聚偏乙烯，在HDEHP萃取色譜柱上的分離性能作了仔細的比較，結果發(fā)現(xiàn)，PVDF作為一種新的支持體材料，具有理論塔板高度小、洗脫曲線對稱而且狹窄，拖尾現(xiàn)象明顯減少，固定相不易脫落，裝柱容易等特點，因而推薦在萃取色譜中應用。
在上述眾多的支持體材料中，最常用的是一些硅烷化的硅膠(或硅球)，硅藻土及含氮有機物。表7.4中列出了這些支持體的一些特征參數(shù)，可供選用時參考。
必須指出，在市售的各類材料中，尤其是進口商品，支持體的商標名稱繁多，有的名稱雖然相似，但實際的性能各異，在選購時務必仔細認清其規(guī)格與使用性能。對于國產(chǎn)試劑，一般應選用“色譜級”材料為宜。上海試劑廠、大連紅光化工廠生產(chǎn)的硅藻土，青島海洋化工廠出品的硅膠，上海曙光化工廠生產(chǎn)的聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯，上海第四試劑廠出品的硅球以及上海第六塑料制品廠的聚氨酯泡沫塑料都是一些常用的支持體材料。
對于支持體顆粒的選擇，應視具體的分離對象而定。如上所述，粒度較小的支持體，理論塔板高度小，柱效率較高，通常用于較難分離的組分。但是，細顆粒支持體的柱床緊密，流速較慢，分離時間冗長。粒度小于400目的支持體，常壓下使用困難，通常需要在加壓的條件下進行。對于比較容易分離的組分，可以選
用粒度適中的支持體，例如100～160目(粒徑為0.136～0.079毫米)的材料較為適宜。另一方面，支持體的粒徑范圍要選得窄一些，顆粒應該盡可能均勻。為此，最簡單的方法是用標準孔眼的篩網(wǎng)對選用的材料進行篩選分級。若要制備高壓萃取色譜柱時，為了獲得粒度細而均勻的支持體，可以采用逆流浮選法或沉降分級法進行處理。有關技術細節(jié)可參閱資料。
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