非極性色譜柱的固定相通常由100二甲基聚硅氧烷(PDMS)等非極性材料構(gòu)成。其分離機(jī)制基于化合物與固定相之間的范德華力差異,尤其是色散力。由于非極性分子間的作用力較弱,樣品組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配行為主要取決于其沸點(diǎn)和分子量。例如,高沸點(diǎn)的化合物在固定相中停留時(shí)間更長,后流出色譜柱;而低沸點(diǎn)或小分子量的化合物則移動(dòng)速度較快,先被洗脫。
相似相溶原則的應(yīng)用:根據(jù)“相似相溶”原理,非極性色譜柱對(duì)非極性或弱極性化合物具有更高的親和力。這類化合物在非極性固定相中溶解度較高,分配系數(shù)較大,因此在柱內(nèi)保留時(shí)間較長;而極性較強(qiáng)的物質(zhì)因與固定相作用力弱,更容易被流動(dòng)相洗脫。這種特性使得非極性色譜柱特別適用于烴類(如烷烴、芳烴)、鹵代烴等非極性物質(zhì)的分離。
沸點(diǎn)優(yōu)先的分離順序:在非極性色譜柱中,組分的分離順序主要由沸點(diǎn)決定,而非極性強(qiáng)弱。
非極性色譜柱的使用注意事項(xiàng):
1.避免機(jī)械振動(dòng)和沖擊:在使用和存放過程中,要防止色譜柱受到強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)或碰撞,以免導(dǎo)致柱床塌陷或填料分布不均勻,影響分離效果。
2.控制溫度和壓力變化:應(yīng)避免溫度和壓力的急劇變化,因?yàn)橥蝗坏臏囟茸兓驂毫Σ▌?dòng)可能會(huì)使柱內(nèi)的填充狀況發(fā)生改變,進(jìn)而影響柱效。在調(diào)節(jié)流速或進(jìn)行閥進(jìn)樣時(shí),操作要緩慢進(jìn)行。
3.合理選擇流動(dòng)相:根據(jù)樣品的性質(zhì)和非極性色譜柱的特點(diǎn),選擇合適的流動(dòng)相。一般來說,適用于以非極性或弱極性溶劑為流動(dòng)相的情況。同時(shí),要注意流動(dòng)相的pH值范圍,避免超出色譜柱的耐受范圍,導(dǎo)致固定相被破壞。
4.防止雜質(zhì)污染:盡量使用純凈的樣品和流動(dòng)相,并在進(jìn)樣前對(duì)樣品進(jìn)行過濾,以防止顆粒物或其他雜質(zhì)進(jìn)入色譜柱,堵塞柱子或影響分離效果。此外,還可以在進(jìn)樣器前連接預(yù)柱或保護(hù)柱,以延長色譜柱的使用壽命。
5.正確沖洗和維護(hù):定期用強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱,以清除殘留在柱內(nèi)的雜質(zhì)和污染物。在進(jìn)行清洗時(shí),應(yīng)采用與流動(dòng)相互溶的溶劑逐漸過渡的方式進(jìn)行置換,每種流動(dòng)相的體積一般應(yīng)是柱體積的20倍左右。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要及時(shí)用適當(dāng)?shù)娜軇_洗色譜柱,并將其保存在合適的溶劑中,如乙腈或甲醇,擰緊柱接頭,防止溶劑揮發(fā)干燥。