色谱柱重要却容易被忽视的知识，你知道多少？

王中泰

色谱柱重要却容易被忽视的知识，你知道多少？

实验室的小伙伴应该都非常熟悉色谱柱，你也许知道如何使用色谱柱，但有些色谱柱的知识就未必了解了，例如：什么是固定液，对固定液有哪些要求？什么是固定相，固定相分为哪几类？今天小析姐就分享一些色谱柱易容被忽视的知识。

一、固定相

固定相是指直接装填到色谱柱中作为固定相的具有活性的多孔性固体物质。

不管是气相色谱，还是液相色谱，待测样品组分的吸附保留主要取决于固定相。其基本分离原理主要是通过样品分子与固定相之间作用力类型以及作用强度的不同，进而实现组分的分离。不同的结构的固定相，其极性和与分子间的作用力也不相同。

固定相大体可分为三类：

第一类是吸附剂：如，分子筛、硅胶、活性炭、氧化铝等。。。

第二类是高分子聚合物：如，国内的GDX型高分子多孔微球，国外Porapak系列等。。。

第三类是化学键合固定相：在气相色谱中，通常是将固定液涂敷在载体表面上。

采用化学键合固定相分析极性或非极性物质通常都能够得到对称峰，柱效很高，固定相的热稳定性也有所改善。一般是一种高沸点的有机物的液膜，通过对不同组份的不同分子间的作用，使组份在色谱柱中得到分离。

气相色谱在做方法开发的时候，能变化的参数非常有限，主要就是温度的变化，因此在气相色谱中，分离很大程度都取决于固定相的选择。如何选择合适的气相色谱柱的固定相呢？

以毛细管柱为例，常用的毛细管柱固定相主要分为聚硅氧烷和聚乙二醇两大类型，结构分别如下图所示。

上图为聚硅氧烷的结构，R基团可为甲基，苯基，氰丙基等。

对于聚硅氧烷类型的固定相，一般来说R基团越少，或者说甲基基团越多，固定相的非极性越强。

另一大类就是聚乙二醇类型，这类型的固定相属于极性的固定相，主要有wax,waxplus,FFAP等几种固定相。

选择合适的固定相，首先必须了解气相固定相与化合物之间的相互作用，然后依据作用的差异来选择合适的固定相。气相色谱中固定相与化合物之间的相互作用大致分为以下三种：

1、色散力或范德华力色散力是所有聚硅氧烷和聚乙二醇固定相最主要的相互作用力，是所有分子间作用力最弱的一种，主要存在于非极性化合物之间。这种作用力在气相色谱中是最丰富，占主导的地位，导致化合物按沸点大小进行分离。一般来说，两种化合物的沸点相差大于30℃，则通常能被大部分固定相所分离；如果两种化合物的沸点相差小于10℃，则通常需要考虑其他的作用力。

2、偶极-偶极作用偶极-偶极作用力可以作为一个永久性的偶极子出现，也可以是固定相与分析物之间的相互作用诱导产生的。选择具有较高偶极作用的柱子，可以帮助分离那些具有类似沸点，具有不同化学结构的化合物，如异构体之类。如果化合物之间的偶极作用相差较小，则需增强固定相的偶极作用，需要更多的基团（如可选择50%的氰丙基-甲基聚硅氧烷，而不是14%氰丙基-甲基聚硅氧烷）

3、氢键作用

3、氢键作用

在气相色谱中，如下表所示，氢键作用主要存在于酸碱性化合物之中，在这类物质中，氢键作用通常是不好的，容易引起待测物出现较差的峰形，如拖尾；或者引起待测物在进样口衬管或者柱子本身中发生不可逆的结合，影响检测的灵敏度和检测限。当然，我们同样也可以利用氢键的作用强弱对化合物进行分离。

相对氢键作用强度
强度	化合物
强	醇类，羧酸和胺类
中等	醛类，酯类和酮类
弱或无	烃，卤代烃和醚类

TIPs：

气相色谱柱固定相的选择，总体是根据“相似相溶”的原则：

1. 分离非极性组分时，通常选择非极性固定相；

2. 分离极性组分时，通常选择大极性的固定相；

3. 结构类似的化合物，如异构体，大极性固定相为首选；

4. 如果不确定使用哪个固定相或者未知化合物的分析，可以从-1和-5固定相开始；

5. 此外，还有很多类型的专用柱，如624主要用来做溶剂残留，1701主要用于农残的分析，FFAP则主要用于脂肪酸的分离等。

在气相色谱中，如下表所示，

氢键作用主要存在于酸碱性化合物之中，在这类物质中，氢键作用通常是不好的，容易引起待测物出现较差的峰形，如拖尾；或者引起待测物在进样口衬管或者柱子本身中发生不可逆的结合，影响检测的灵敏度和检测限。当然，我们同样也可以利用氢键的作用强弱对化合物进行分离。

3、氢键作用

在气相色谱中，如下表所示，氢键作用主要存在于酸碱性化合物之中，在这类物质中，氢键作用通常是不好的，容易引起待测物出现较差的峰形，如拖尾；或者引起待测物在进样口衬管或者柱子本身中发生不可逆的结合，影响检测的灵敏度和检测限。当然，我们同样也可以利用氢键的作用强弱对化合物进行分离。