① 高效液相色譜中,組分的保留值大小實際反映出來哪些部分的分子間作用力(組分與流動相,組分與固定相,組分...
流動相,離子交換色譜流動相為鹽類緩沖溶液(有一定pH和離子強度) ,通過改變pH、緩沖劑類型、離子強度、加入有機試劑和配位劑等條件來控制分配比k,從而改變交換劑的選擇性、影響樣品中待測物的分離。
② 在色譜中,保留值算不算是描述色譜峰的參數
描述色譜峰有三個參數,峰高(峰面積)、區域寬度、保留值(時間或體積)。
見《儀器分析》第二版 張寒琦主編 P300
③ 保留值受哪些因素影響
保留值受溶質分子結構、烷基鍵合固定相的特性、流動相性質影響。
1、溶質分子結構
在反相鍵合相色譜法中,溶質的分離以它們的疏水結構差異為依據的,溶質的極性越弱,疏水性也強,保留值越大。根據疏溶劑理論,溶質的保留值與其分子中非極性部分的總表面積有關,其與烷基鍵合固定相結出的面積愈大,保留值越大。
2、烷基鍵合固定相的特性
烷基鍵合固定相的作用在於提供非極性作用表面,察茄因此鍵合到硅膠表面的烷基數量就決定著溶質容量因子的大小。烷基的疏水特性隨碳鏈的加長而增加,溶質的保留值也隨著烷基碳鏈長度的增加而增人。
隨著烷基碳鏈的增長,增加了鍵合相的非極性作用的表面積,其不僅影響溶質的保留值,還影響色譜柱的選擇性,即隨烷基碳鏈的加長其對溶質分離的選擇性也增大。
3、流動相性質
流動相的表面張力愈大,介電常數愈大,其極性越強,此時溶質與烷基鍵合相的締合能力越強,流動相的洗脫強度弱,導致溶質的保留值越大。
(3)影響離子交換色譜法保留值的因素擴展閱讀
保留值主要由固定相比表面積、鍵合相種類和濃度決定困沒數。
保留值通常隨鏈長增長或鍵合相的疏水性增強而增大,對於非極性化合物通常遵循以下規則:(弱)非鍵合硅膠《氰基<C1(TMS)<C3<C4<苯基<C8≈C18(強)。
溶質保留值與固定相表面積成正比,普通載體(80A°)的比表面積約為250m²/g,而300A°孔徑載體的比表面積約為60m²/g。
當其他條件相同時,溶質在300A°孔徑(低表面積)色譜柱上的保留值大約為80A°孔徑色譜柱上保留值的1/4(60:250),小孔隙柱如高保留的C18柱或石墨柱有利於強親水性樣品洗脫。
樣品的保留值也可以通過改變流動相組成或溶劑強度來調整,溶劑強度取決於有機溶劑的性質和其在流動相中的濃度。在反相色譜中,採用高汪首溶劑強度、低極性的流動相時可獲得較低的保留值。
固定相的不同也可以導致選擇性發生變化,氰基柱、苯基柱、C8柱、C18柱等的選擇性有很大差異,一般應優先考慮C8柱、C18柱,然後是氰基柱,再次是苯基柱。
④ 離子交換色譜法的分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離回子基團及可交換的答離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。
離子交換反應的平衡常數分別為:
陽離子交換:
陰離子交換:
平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數。親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值。
⑤ 簡述離子交換色譜法
離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代,80年代迅速發展起來,以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂,樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心,待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換,形成離子交換平衡,從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心,並隨著流動相的運動而運動,最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數,其表達式為:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度,[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度
分離原理
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數,Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。
離子交換反應的平衡常數分別為:
陽離子交換:
陰離子交換:
平衡常數K值越大,表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後,對離子交換中心具有不同的親合力,因此具有不同的平衡常數。親合力大的,在柱中的停留時間長,具有高的保留值。
固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式,一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂,第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點,例如第二種樹脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離,因為它們的孔徑和內表面積大,不需要用水溶脹,便可滿意地使用。
典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用,其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4%~16%范圍內,高度交聯的樹脂較硬而且脆,也較滲透,但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。
按結合的基團不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基(一),其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分,是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。
陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。
陰離子交換樹脂屬強鹼性,它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成,它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分,它能被其它陰離子所交換
流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液,有時也使用有機溶劑如甲醇,或乙醇同水緩沖溶液混合使用,以提供特殊的選擇性,並改善樣品的溶解度。
離子交換色譜所用的緩沖液,通常用下列化合物配製:鈉、鉀、被的檸檬酸鹽,磷酸鹽,甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。