非極性色譜柱的固定相通常由100二甲基聚硅氧烷(PDMS)等非極性材料構成。其分離機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相之間的分配行為主要取決于其沸點和分子量。例如,高沸點的化合物在固定相中停留時間更長,后流出色譜柱;而低沸點或小分子量的化合物則移動速度較快,先被洗脫。
相似相溶原則的應用:根據“相似相溶”原理,非極性色譜柱對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,分配系數較大,因此在柱內保留時間較長;而極性較強的物質因與固定相作用力弱,更容易被流動相洗脫。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的分離。
沸點優先的分離順序:在非極性色譜柱中,組分的分離順序主要由沸點決定,而非極性強弱。
非極性色譜柱的使用注意事項:
1.避免機械振動和沖擊:在使用和存放過程中,要防止色譜柱受到強烈的機械振動或碰撞,以免導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:應避免溫度和壓力的急劇變化,因為突然的溫度變化或壓力波動可能會使柱內的填充狀況發生改變,進而影響柱效。在調節流速或進行閥進樣時,操作要緩慢進行。
3.合理選擇流動相:根據樣品的性質和非極性色譜柱的特點,選擇合適的流動相。一般來說,適用于以非極性或弱極性溶劑為流動相的情況。同時,要注意流動相的pH值范圍,避免超出色譜柱的耐受范圍,導致固定相被破壞。
4.防止雜質污染:盡量使用純凈的樣品和流動相,并在進樣前對樣品進行過濾,以防止顆粒物或其他雜質進入色譜柱,堵塞柱子或影響分離效果。此外,還可以在進樣器前連接預柱或保護柱,以延長色譜柱的使用壽命。
5.正確沖洗和維護:定期用強溶劑沖洗色譜柱,以清除殘留在柱內的雜質和污染物。在進行清洗時,應采用與流動相互溶的溶劑逐漸過渡的方式進行置換,每種流動相的體積一般應是柱體積的20倍左右。實驗結束后,要及時用適當的溶劑沖洗色譜柱,并將其保存在合適的溶劑中,如乙腈或甲醇,擰緊柱接頭,防止溶劑揮發干燥。