氣相色譜的固定相是決定分離是否可能的關鍵材料.研制出適應面廣的高效能的新型固定相,以解決錯綜復雜的分離對象。
隨著工農業(yè)生產和科學技術的不斷發(fā)展,環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展,迫切要求建立準確、快速、簡便的痕量和超微量雜質分析的方法,因而對固定相也提出了新的要求。
常用的固定相有兩大類:一類是氣固色譜所用的吸附劑,另一類則是氣液色譜所用的載體加固定液,至于聚合物固定相則可看作介于兩者之間的一種固定相.以這兩大類固定相為基礎,使氣相色譜又分成氣固色譜和氣液色譜兩個分支,其主要特征如表1-7。
表1-7氣液色譜與氣固色譜比較
氣固色譜 | 氣液色譜 | |
固定相 | 吸附劑 | 惰性固體上涂固定液 |
分離作用 | 吸附 | 溶解 |
分配等溫線 | 非線性,對極性化合物常引起嚴重拖尾 |
線性較好,峰形較對稱,對極性化合物拖尾有時來自載體或管壁壁的吸附作用 |
最高使用溫度 | 無固定相流失現象使用溫度可達300℃,甚至更高 | 使用溫度一般不能超過250℃,常有固定液流失現象,這對微量雜質測定、獲得穩(wěn)定的柱性能很不利;在制備色譜中,會引起沾污較好 |
重現性 | 差 | 較好 |
對保留值的影響 |
柱分配比大,流出時間長,保留值隨進樣量稍有變化 | 柱分配比小,流出時間短,進樣量在一定范圍內保留值不變 |
傳質速率 | 快,適于快速分析 | 慢,不適于快速分析 |
催化中毒及再生 | 對試樣有催化作用,易中毒,對載氣純度要求高,但中毒后易再生 | 對試樣一般無催化作用,不易中毒,對載氣純度要求一般,但沾污后不易再生、活化 |
發(fā)展方向 | 對吸附劑加以物理化學處理,可改善其表面不均勻性,從而改善其選擇性和柱效率 | 關鍵在于克服固定液的揮發(fā)流失.近來發(fā)展的載體與固定液的化學結合固定相,克服了流失,提高了傳質速率 |
從表1-7中可以看到,氣固色譜的主要缺點在于固定相的品種少,不便于互相調配使用,以及表面結構和表面性質上的不均勻性;但其選擇性高,傳質速率快,無揮發(fā)性等優(yōu)點則異常突出.氣液色譜固定相的主要缺點則在于固定液的揮發(fā),分解,使其不適于微量雜質的分析;而且傳質速率慢,也不適于快速分析.從氣相色譜發(fā)展的過程來看,氣固色譜比氣液色譜早誕生約十年;但自氣液色譜誕生后,氣相色譜才得到極其迅速的發(fā)展.今天氣液色譜應用范圍已比氣固色譜廣泛得多,這是由于固定液種類多,且易于互相調配使用,適于分離各種不同類型化合物.但另一方面,由于固定液的熱穩(wěn)定性差,即有流失現象這個根本弱點,難以適應痕量分析的要求,近年來不少色譜工作者又寄希望于氣固色譜,各種新型吸附劑、改性吸附劑應運而生.例如各種均勻表面的粗孔吸附劑,由高聚物碳化所得新型碳吸附劑(俗稱碳分子篩)等在分離上有顯著的優(yōu)點;至于交聯高聚物固定相(如GDX等)業(yè)已顯示出許多十分重要的特點,它的作用機制尚未探索清楚,不能簡單地歸類于吸附劑,而是介于氣固色譜和氣液色譜之間的一種固定相。
為了克服固定液的流失,改善傳質速率,近來發(fā)展了使載體和固定液間形成穩(wěn)定的化學結合而成的固定相,是一個很重要的發(fā)展,至于可控表面載體的出現對改善氣液色譜的柱效率方面也有很大意義,但還不能根本改善固定液的流失問題。
為了將氣液色譜和氣固色諧的優(yōu)點結合起來,有人在吸附劑表面上涂以少量固定液(一般少于2%),這樣,既保留了吸附劑的特點,又由于少量的固定液附著在活性中心上,減少了吸附劑表面的不均勻性和固定液的揮發(fā)性.有人稱之為氣液固色譜,但這種方法改善的程度是有限的。
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