色譜填料是填充在色譜柱中的具有納米孔道結構的微球材料,粒徑在微米尺度范圍內,孔徑則以納米衡量,常規孔徑大小在5-200納米范圍內。從結構來看,它主要由基質和官能團兩部分組成,其中基質決定了各種物理性能如機械強度、載量等,而官能團則決定了分離模式和選擇性。其基本工作原理如下:
1.吸附與解吸過程:基于不同物質與填料表面的相互作用力差異來實現分離。當樣品隨流動相通過色譜柱時,各組分在固定相(填料)和流動相之間不斷進行吸附、分配平衡。由于它們與填料的親和力不同,有的組分容易被吸附,在固定相中停留時間長;而有的組分則更傾向于留在流動相中,隨流動相快速移動,經過多次這樣的平衡過程后,各組分得以依次流出色譜柱,從而達到分離目的。例如在液固色譜中,硅膠作為常見填料,其表面的硅羥基等極性基團會對不同極性的化合物產生不同程度的吸附作用。
2.分子篩效應:對于一些具有特定孔徑大小的填料,如分子篩等,其分離原理還涉及到分子篩效應。較小的分子能夠進入填料的微孔中,在柱內停留的時間較長;而較大的分子無法進入微孔,只能沿著填料顆粒之間的空隙快速通過色譜柱,率先流出。這樣,根據分子大小的差異實現了混合物中各組分的有效分離。
色譜填料的使用注意事項:
-閱讀說明書:認證閱讀色譜柱使用說明書。
-選擇兼容流動相:確保流動相與固定相兼容,避免使用會損壞固定相或導致不可逆吸附的溶劑。有機溶劑應使用色譜純,水應為超純水或全玻璃器皿的雙蒸水。
-過濾流動相:所有流動相在使用前都應通過0.45μm濾膜過濾,以去除可能存在的雜質。
-減少壓力波動:盡量減少壓力波動,避免機械及熱沖擊。
-使用保護裝置:使用保護柱及在線過濾器。
-定期沖洗色譜柱:經常以強溶劑沖洗色譜柱。