色谱填料是填充在色谱柱中的具有纳米孔道结构的微球材料,粒径在微米尺度范围内,孔径则以纳米衡量,常规孔径大小在5-200纳米范围内。从结构来看,它主要由基质和官能团两部分组成,其中基质决定了各种物理性能如机械强度、载量等,而官能团则决定了分离模式和选择性。其基本工作原理如下:
1.吸附与解吸过程:基于不同物质与填料表面的相互作用力差异来实现分离。当样品随流动相通过色谱柱时,各组分在固定相(填料)和流动相之间不断进行吸附、分配平衡。由于它们与填料的亲和力不同,有的组分容易被吸附,在固定相中停留时间长;而有的组分则更倾向于留在流动相中,随流动相快速移动,经过多次这样的平衡过程后,各组分得以依次流出色谱柱,从而达到分离目的。例如在液固色谱中,硅胶作为常见填料,其表面的硅羟基等极性基团会对不同极性的化合物产生不同程度的吸附作用。
2.分子筛效应:对于一些具有特定孔径大小的填料,如分子筛等,其分离原理还涉及到分子筛效应。较小的分子能够进入填料的微孔中,在柱内停留的时间较长;而较大的分子无法进入微孔,只能沿着填料颗粒之间的空隙快速通过色谱柱,率先流出。这样,根据分子大小的差异实现了混合物中各组分的有效分离。
色谱填料的使用注意事项:
-阅读说明书:认证阅读色谱柱使用说明书。
-选择兼容流动相:确保流动相与固定相兼容,避免使用会损坏固定相或导致不可逆吸附的溶剂。有机溶剂应使用色谱纯,水应为超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。
-过滤流动相:所有流动相在使用前都应通过0.45μm滤膜过滤,以去除可能存在的杂质。
-减少压力波动:尽量减少压力波动,避免机械及热冲击。
-使用保护装置:使用保护柱及在线过滤器。
-定期冲洗色谱柱:经常以强溶剂冲洗色谱柱。