高速逆流色譜儀是一種新的液相色譜技術(shù),利用液液兩相的逆流分配,在沒(méi)有固體填料、不需使用固態(tài)固定相的情況下,而是利用離心力產(chǎn)生的恒定力將固定相保留在由管道連接的一系列的腔體中,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化學(xué)物質(zhì)的混合物分離。它以液體溶劑為固定相,螺旋柱在行星運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力,使互不相溶的兩相不斷互相混合,同時(shí)保留其中的一相,使用恒流泵連續(xù)輸入另一相,樣品溶質(zhì)在兩相之間反復(fù)分配,按分配系數(shù)的次序,被依次洗脫出來(lái),它替代了傳統(tǒng)制備型高效液相色譜的填充柱。當(dāng)你計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)高速逆流色譜儀的時(shí)候,哪些指標(biāo)是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)呢?
1. 固定相保留率
由于高速逆流色譜儀的固定相是液體,在分離過(guò)程中如何將液體固定相一直保留在里面,是所有生產(chǎn)廠家和使用者最關(guān)心的問(wèn)題,它是由儀器的本身性能決定的,它與公轉(zhuǎn)半徑、自轉(zhuǎn)半徑、旋轉(zhuǎn)速度等因素有關(guān),也與流動(dòng)相的流速有關(guān)聯(lián),與溶劑體系關(guān)系不大;最好設(shè)備的固定相保留率可以達(dá)到90%;一般設(shè)備的固定相保留率為50%。
如柱體積為200ml,流動(dòng)相流速為2ml/min,固定相保留率為90%,表示流動(dòng)相和全部180ml固定相交換一次的時(shí)間是10分鐘;如固定相保留率為50%,表示流動(dòng)相和全部100ml固定相交換一次的時(shí)間需要50分鐘;線圈中180ml固定相和100ml固定相的理論塔板數(shù)也是相差比較大的;從中可以看到二者的分離效率和分離效果相差很大。
如果設(shè)備的固定相保留率較低,則對(duì)兩相溶劑體系的選擇和配比要求就高,使用者就需要不斷調(diào)整溶劑配比,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)摸索,找到最佳的配方,以提高樣品的分離度,才能將樣品中的多個(gè)成分分離出來(lái);如果設(shè)備的固定相保留率很高,對(duì)兩相溶劑體系的選擇和配比要求就十分寬松,稍微調(diào)整就能將樣品中的多個(gè)成分分離出來(lái),更為重要的是有些樣品只有在高的固定相保留率下才能分開(kāi),固定相保留率低就無(wú)能為力了。各個(gè)生產(chǎn)廠家的設(shè)備指標(biāo)都不標(biāo)注固定相保留率是多少,但都可以提供以前的分析測(cè)試報(bào)告或者出廠的測(cè)試報(bào)告供用戶參考的。
2. 線圈的數(shù)量和柱體積
以前受到技術(shù)的限制,一臺(tái)儀器只能放置一個(gè)線圈,且把線圈分成多個(gè)部分繞制在幾個(gè)自轉(zhuǎn)軸上面,為了保持動(dòng)態(tài)平衡,公轉(zhuǎn)半徑、自轉(zhuǎn)半徑都很小,固定相保留率也只能達(dá)到50%左右;最近幾年動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)大幅提高,首先實(shí)現(xiàn)了每個(gè)線圈可以獨(dú)立繞制就能平衡,其次完成了多個(gè)線圈混合繞制,最終實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)儀器上可以放置多個(gè)線圈的夢(mèng)想,經(jīng)常配置兩個(gè)線圈或四個(gè)線圈。
柱體積是由線圈的直徑和長(zhǎng)度決定的,其大小影響到上樣量的多少,合理的配置柱體積可以覆蓋大部分樣品的制備,一般習(xí)慣配置一個(gè)25ml的分析線圈,用于樣品成分的簡(jiǎn)單分析和前期實(shí)驗(yàn)的摸索;同時(shí)配置一個(gè)100ml的制備線圈,一次最大上樣量可以達(dá)到2克;如果條件允許,配置4個(gè)不同柱體積的線圈,使用起來(lái)將更方便,能實(shí)現(xiàn)線圈之間的串并聯(lián),從而提高樣品的分離效果和分離能力。
3. 線圈的材質(zhì)
高速逆流色譜儀的線圈材質(zhì)一般使用PTFE材料,它耐酸耐堿,同時(shí)適合所有的有機(jī)溶劑,材質(zhì)價(jià)格也便宜,重量較輕,很容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡,但唯一缺點(diǎn)是耐壓較低,在高速旋轉(zhuǎn)的情況下,工作壓力超過(guò)10bar或者線圈出口堵塞,PTFE線圈就有可能爆裂,產(chǎn)生溶劑泄漏;一旦發(fā)生內(nèi)部線圈爆裂,對(duì)設(shè)備將是毀滅性的,修復(fù)的成本是十分昂貴的;采用316不銹鋼制作線圈,是近幾年動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)大幅提高以后才出現(xiàn)的,徹底解決了高速逆流色譜儀耐壓低的缺陷,工作壓力可以承受1000bar,由于316不銹鋼材質(zhì)較重,成本高,線圈繞制難度大,動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)要求高,從而導(dǎo)致儀器整體價(jià)格偏高;鈦合金是近幾年出現(xiàn)的一種新型材料,它克服了316不銹鋼材質(zhì)較重的缺點(diǎn),對(duì)動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)要求不高,但鈦合金材質(zhì)的價(jià)格比316不銹鋼要貴出很多,是三種材質(zhì)中的儀器價(jià)格最貴的。
此外設(shè)備的各個(gè)安全保護(hù)功能,進(jìn)樣六通閥,以及不同體積的樣品定量環(huán)是高速逆流色譜儀必須配置的,方便今后使用。
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