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科普知識
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粒度儀

色譜分離條件選擇中的幾個主要方面

發布日期:2022-05-30 點擊率:67

  色譜分離條件選擇中的幾個主要方面
  1.難分離物質的預測
  在分離多組分復雜混合物時,那些份子量級為相近,沸點差極小,結構相似又極性相近的組分,保留值相差小的為難分的物質對。這樣可以通過柱系統選擇性指標Sd值大小和某些經驗規律來預測難分物質對分離的影響,引出Sd值作難分物質的量度,在給定色譜條件下,規定Sd為:

公式.jpg

  從上式中看到,決定物質對分離難易的不止是r2.1值,而是Sd值,其中主要有熱力學因素,K'值影響,同時也有動力學系數β*的影響,Sd等值越小,則物質對就越難分,即此時K'值相差很小,故可將式近似地寫為:

公式.jpg

  想而易見,K'2/K'1比值越小,Sd值就越小,越難分。日常工作中對難分物質對強調有可能,是指可以調整柱溫改善熱力學性質,幾大K'2K'1比值;同時也可改變動力學系數β值(例如,改變流動相線速度,柱長)以達到Sd設定值,使物質對分離,對高效液相色譜也可改變流動相組成,從而改善Sd值,達到同樣的目的。
  1.同系物種難分物質對的預測
  因為同系物種相鄰二組分只差一個CH2量,其保留值服從碳數規律:
  式中:

公式.jpg

  NC——同系物種的組成碳數
  A1——碳數規律中的經驗常數
  C1——碳數規律中相關系數,即NC=0時1gVg值。
  式中表明,當相差Nc相同時,分子量越大,則lgVg越大,K值越大,越易分離。故同系物中難分離的物質對可能是系類中對組分,即流出柱的分子量小的一對,例如C1-C6烴中,乙烷-乙烯對難分,所以選擇的色譜分離條件只要能分離好組分,則其余較大分子量組分對則不成問題。
  2.異構體中難分物質對的預測
  同分異體中沸點差值小的物質對,可能是難分物質對,其保留變化服從沸點規律

公式.jpg

  有上式可見,Tb上身,則1gVg值增加,對沸點差值相同的物質對,低沸點者難分離,故非極性或弱極性組分對,在非極性固定相上沸點且差值小的組分對難分離,若對芳烴異構體而言,間對位異構體不但沸點相近,且極性相當,構型相似,故難分離,若用柱系統選擇性指標量度,則有:

公式.jpg

  顯然,Sd值決定于沸點差與公式.jpg之比,當△Tb=Tb2-Tb1很小時,“可能”還會得到好的分離,還有改善β*和 K'的可能,畢竟有構型不同的溶解能力差別,同時β*的影響通前述。

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